DK141925B

DK141925B - Disposable electrode for electromedical use and method for making a set of such electrodes.

Info

Publication number: DK141925B
Application number: DK250677A
Authority: DK
Inventors: Steen Brabrand Rasmussen
Original assignee: Steen Brabrand Rasmussen
Priority date: 1976-03-29
Filing date: 1977-06-07
Publication date: 1980-07-21
Also published as: DK250677A; DK141925C

Description

(11) FREMLÆGGELSESSKRIFT 141925 (M) Tillæg til patent nr. 140085 DANMARK (51) Intel.3 A 61 B 5/04 // A 61 N 1/04 §(21) Ansøgning nr. 2506/77 (22) Indleveret den 7· jUTl. I977 (23) Labedag 7. jun. 1977 (44) Ansøgningen fremlagt og fremlsggelsesekriftet offentliggjort den 21· Jul. 1 980(11) PUBLICATION 141925 (M) Appendix to Patent No. 140085 DENMARK (51) Intel.3 A 61 B 5/04 // A 61 N 1/04 Section (21) Application No. 2506/77 (22) Filed on 7 · jUTl. I977 (23) Lab Day 7 Jun. 1977 (44) The application presented and the petition published on 21 Jul. 1 980

DIREKTORATET FORDIRECTORATE OF

PATENT-OG VAREMÆRKEVÆSENET (3°) Prioritet begaret fra den (71) STEEN BRABRAND RASMUSSEN, Birkholmvej, Uggeløse SkoV, 5540 Lynge, DK.PATENT AND TRADEMARK BASIS (3 °) Priority granted from the (71) STEEN BRABRAND RASMUSSEN, Birkholmvej, Uggelös SkoV, 5540 Lynge, DK.

(72) Opfinder: Samme.(72) Inventor: Same.

(74) Fuldmaegtlg under sagens behandling:(74) Plenipotentiaries:

Internationalt Patent-Bureau.International Patent Office.

(54) Engangselektrode til elektromedicinsk brug og fremgangsmåde til fremstilling af et sæt af sådanne elektroder.(54) Disposable electrode for electromedical use and method for producing a set of such electrodes.

Patent nr. 140085 angår en éngangselektrode til elektromedicinsk brug, fortrinsvis til aftagning af målesignaler fra en patients hud, med en elektrodebærer af fleksibelt, isolerende materiale og omfattende et hvælvet midterparti til afgrænsning af et veldefineret hulrum for elektrolytpasta og en dette midterparti omsluttende, i det væsentlige plan, ringformet anlægsdel, under hvilken der på elektrodernetalbelægningens underside er anbragt en ringformet, isolerende klæbe-middelbelægning, medens elektrodemetalbelægningen på undersiden af det hvælvede midterparti og tilslutningsdelen er tilgængelig for elektrisk kontakt med henholdsvis elektrolytpasta og en forbindelsesledning, hvorhos elektroden har en fra anlægsdelens yderkant udgående, som integrerende del af bæreren udformet tilslutningsdel for en forbindelsesledning, og der på undersiden af hele bæreren med tilslutningsdelen findes en sammenhængende elektrodemetalbelægning, og det 2 141925 ejendommelige ifølge hovedpatentet er, at tilslutningsdelen er udformet som en i det væsentlige retlinet, opbukket tilslutningsflig til direkte aftagelig påsætning af et tilslutningselement for forbindelsesledningen i en sådan afstand fra anlægsdelens yderkant, at et i nærheden af fligens yderste ende liggende kontaktsted mellem tilslutningsfligen og tilslutningselementet holdes fri for kontaminering med eventuel, under anlægsdelens yderkant udsivende elektrolytpasta.Patent No. 140085 relates to a disposable electrode for electromedical use, preferably for removing measurement signals from a patient's skin, with an electrode carrier of flexible, insulating material and comprising a vaulted middle portion for defining a well-defined electrolyte paste cavity and this middle portion enclosing, substantially planar, annular abutment portion under which an annular insulating adhesive coating is provided on the underside of the electrode metal coating, while the electrode metal coating on the underside of the vaulted center portion and the connector portion is available for electrical contact with the electrolyte paste and an interconnect, respectively, outer edge projecting as an integral part of the support for a connecting line, and there is a continuous electrode metal coating on the underside of the entire support with the connecting part, and the main feature of the main patent is that ten The closure member is configured as a substantially rectilinear, curved connector tab for directly removable attachment of a connector for the connector line at such a distance from the outer edge of the abutment portion that a contact location between the connector tab and the connector member is kept away from contamination with any beneath the outer edge of the component, leaking electrolyte paste.

, Den foreliggende opfindelse angår en videreudvikling af denne éngangselektrode, med hvilken der tilsigtes opnået en særlig høj grad af sikkerhed mod elektrostatiske forstyrrelser, som kan optræde ved elektromedicinske undersøgelser af den art, hvor sådanne elektroder finder anvendelse.The present invention relates to a further development of this disposable electrode with the aim of providing a particularly high degree of safety against electrostatic disturbances which may occur in electromedical studies of the kind in which such electrodes are used.

Ifølge opfindelsen opnas dette ved, at der er anbragt en yderligere belægning af elektrodemetal på oversiden af hele bæreren og tilslutningsfligen.According to the invention, this is achieved by the addition of an additional coating of electrode metal to the upper surface of the entire support and the connecting tab.

Under elektrodens brug kan en sådan yderligere elektrodemetalbelægning fungere som en effektiv afskærmning mod elektrostatiske forstyrrelser, idet denne skærmbelægning og elektrodens aktive metalbelægning over en toleder-forbindelses-ledning i form af f.eks. et koaksialkabel forbindes til henholdsvis udgangen og den ikke-inverterede indgang af en som spændingsfølger virkende operationsforstærker, hvor udgangen er koblet til den inverterede indgang, hvilken forstærker f.eks. indeholder en felteffekttransistor med isoleret styreelektrode med meget høj indgangsimpedans og meget lav udgangsimpedans, hvorved der opnås en impedanstransformation fra den aktive elektrodemetalbelægning til den yderligere skærmbelægning.During use of the electrode, such additional electrode metal coating may serve as an effective shield against electrostatic interference, this screen coating and the active metal coating of the electrode over a two-conductor connecting line, e.g. a coaxial cable is connected to the output and the non-inverted input respectively of a voltage-acting operating amplifier, where the output is coupled to the inverted input, which amplifier e.g. contains a field effect transistor with isolated control electrode with very high input impedance and very low output impedance, thereby obtaining an impedance transformation from the active electrode metal coating to the additional screen coating.

Der opnås herigennem en aktivt styret afskærmning af den såkaldte "driven shield"-type, hvorved elektrostatiske forstyrrelser af de ønskede målesignaler elimineres.Hereby, an actively controlled shielding of the so-called "driven shield" type is obtained, thereby eliminating electrostatic disturbances of the desired measurement signals.

Patent nr. 140085 angår desuden en fremgangsmåde til fremstilling af et sæt af éngangselektroder som angivet i krav 1, og det ejendommelige ifølge hovedpatentet er, at et stort antal elektrodebærere tilvejebringes ved siden af hinanden på et fælles fleksibelt bærelag af isolerende materiale ved påføring af elektrodemetalbelægning på hele bærelagets underside og udformning af et antal ophøjninger til frembringelse af elektrodernes hvælvede midterpartier og samtidig frembringelse af brudlinjer for yderkanterne af de ringformede anlægsdele, således at i det mindste en del af hver elektrodes ringformede anlægsdel er i forbindelse med det omgivende materiale i bærelaget og for yderkanterne af elektrodernes tilslutningsflige, og opbukning af tilslutningsfligene i retning bort fra bærelagets underside, hvorefter der på elektrodemetalbelægningen uden om de ophøjede midterpartier og de opbukkede tilslutningsflige påføres et lag klæbemiddel og derefter på klæbemiddellaget påføres et beskyttelseslag.Patent No. 140085 further relates to a method for producing a set of disposable electrodes as claimed in claim 1, and the characteristic of the main patent is that a large number of electrode carriers are provided side by side on a common flexible support layer of insulating material by application of electrode metal coating. on the entire underside of the support layer and forming a plurality of projections to produce the vaulted center portions of the electrodes and at the same time to provide fracture lines for the outer edges of the annular abutment portions such that at least a portion of each electrode's annular abutment portion is in contact with the surrounding material of the support layer and for the outer edges of the electrode connection tabs, and bending the connection tabs away from the underside of the support layer, after which a layer of adhesive is applied to the electrode metal coating around the raised central portions and the bent connection tabs and then to the adhesive layer. layer.

Den foreliggende opfindelse angår også en videreudvikling af denne fremgangsmåde, hvorved et sæt af éngangselektroder med skærmbelægninger af den ovennævnte 141925 3 art ifølge opfindelsen opnås ved, at der påføres en yderligere elektrodemetal-belaqgning på oversiden af hele bærelaget.The present invention also relates to a further development of this method, whereby a set of disposable electrodes with screen coatings of the above-mentioned type according to the invention is obtained by applying an additional electrode metal coating to the upper surface of the entire support layer.

Opfindelsen forklares i det følgende nærmere under henvisning til den skematiske tegning, hvor fig. 1 i perspektiv viser en engangselektrode som omhandlet i hovedansøgningen, og fig. 2 viser et forstørret snitbillede af en udførelsesform for en Éngangselektrode ifølge den foreliggende opfindelse.The invention is explained in more detail below with reference to the schematic drawing, in which fig. 1 is a perspective view of a disposable electrode as defined in the main application; and FIG. 2 is an enlarged sectional view of one embodiment of a disposable electrode of the present invention.

Ligesom elektroden ifølge ovennævnte patent 140085 omfatter en Éngangselektrode ifølge den foreliggende opfindelse en bærer med en til anbringelse direkte mod huden bestemt, hovedsagelig ringformet anlægsflade 1, der er forsynet med klæbestof på undersiden og omslutter et i bæreren udformet, opadhvælvet midterparti 2. Til bærerens ringformede anlægsflade 1 slutter der sig en tilslutningsflig 3 for tilslutning af en elektrisk forbindelsesledning 4, f.eks. ved hjælp af en dertil udformet tilslutningsklemme som vist ved 5.Like the electrode of the aforementioned patent 140085, a disposable electrode of the present invention comprises a carrier having a direct-to-skin, mainly annular abutment surface 1, which is provided with adhesive on the underside and encloses an upwardly curved center portion formed in the support. abutment surface 1 joins a connecting tab 3 for connecting an electrical connection line 4, e.g. by means of a connection terminal designed as shown at 5.

Elektrodens nærmere indretning fremgår af det forstørrede snitbillede i fig.2, hvor bæreren, der forener den ringformede anlægsflade 1, det opadhvælvede midterparti 2 og tilslutningsfligen 3, er betegnet med 6. Med henblik på bekvem anbringelse af den ringformede anlægsflade 1 i direkte kontakt med huden er bæreren 6 fremstillet af et fleksibelt, isolerende materiale, fortrinsvis et halv-blødt termoplastisk materiale, f.eks. en ABS-plast. Det elektriske kontaktorgan er tilvejebragt på undersiden af det opadhvælvede midterparti 2 i form af en belægning 7 indeholdende et elektrodemetal, fortrinsvis af sølv-sølvkloridtypen, hvilken belægning strækker sig over hele undersiden af bæreren 6, altså både på den ringformede anlægsflade 1, det opadhvælvede midterparti 2 og tilslutningsfligen 3, men alene er blotlagt til elektrisk kontaktdannelse ved undersiden af det opadhvælvede midterparti 2 og undersiden af tilslutningsfligen 3, medens den på den ringformede anlægsflade er dækket af et elektrisk isolerende klæbe-middellag 8 af et passende hudvenligt klæbemiddel, for eksempel af samme type, som benyttes ved sædvanlige plastre.The arrangement of the electrode is shown in the enlarged sectional view of Fig. 2, wherein the carrier joining the annular abutment surface 1, the upwardly arched central portion 2 and the connecting tab 3 is indicated by 6. For convenient application of the annular abutment surface 1 in direct contact with the the skin is the carrier 6 made of a flexible insulating material, preferably a semi-soft thermoplastic material, e.g. an ABS plastic. The electrical contact member is provided on the underside of the upwardly arched center portion 2 in the form of a coating 7 containing an electrode metal, preferably of the silver-silver chloride type, which extends over the entire underside of the support 6, i.e. both on the annular abutment surface 1, the upwardly facing surface. 2 and the connecting tab 3, but only exposed to electrical contact formation at the underside of the upwardly centered portion 2 and the underside of the connecting tab 3, while covered on the annular abutment surface by an electrically insulating adhesive layer 8 by a suitable skin-friendly adhesive, e.g. the same type used for conventional patches.

Sådanne elektroder har, som anført i beskrivelsen til patent nr. 140085, den fordel, at de kan leveres til brugerne som ark- eller strimmelformede elektrodesæt, i hvilke kun en del af hver elektrodes ringformede anlægsflade 1 er i forbindelse med det omgivende materiale i et underlagsark, således at elektroderne nemt kan afrives enkeltvis fra dette ark, på hvis underside der på kendt måde er anbragt et beskyttelseslag af silikonebehandlet papir eller plast, og herved fra starten er forsynet med klæbemiddel på den ringformede anlægsflade 1 til direkte anbringelse på de ønskede målesteder på den patient, der skal undersøges, hvorpå der nemt kan sættes elektriske tilslutningsledninger på de enkelte elektroders tilslutningsflige 3.Such electrodes, as set forth in the specification of patent No. 140085, have the advantage that they can be supplied to users as sheet or strip-shaped electrode sets in which only a portion of each electrode's annular abutment surface 1 communicates with the surrounding material in a backing sheets so that the electrodes can be easily torn off individually from this sheet, on the underside of which is a known layer of silicone-treated paper or plastic, and thereby from the outset is provided with adhesive on the annular abutment surface 1 for direct application to the desired measuring points on the patient to be examined, on which electrical connection wires can easily be attached to the connection tabs of the individual electrodes 3.

4 1419254 141925

Som anført i beskrivelsen til patent nr. 140085 kan sådanne elektrodesæt fremstilles ved, at der i et ark- eller strimmelformet bærelag ved varmeprægning udformes de enkelte elektrodebæreres ophøjede midterpartier 2, og i samme operation frembringes brudlinier ved yderkanterne af de ringformede anlægsflader 1 på en sådan måde, at i det mindste en del af hver elektrodes ringformede anlægsflade 1 er i forbindelse med det omgivende materiale i bærelaget, f.eks. ved en perforering, og brudlinier ved yderkanterne af tilslutningsfligene 3, samtidigt med at disse flige opbukkes.As disclosed in the specification of Patent No. 140085, such electrode sets can be made by forming, in a sheet or strip-shaped support layer, the raised central portions 2 of the individual electrode carriers, and in the same operation, fracture lines are formed at the outer edges of the annular abutment surfaces 1 on such in that at least a portion of each electrode's annular abutment surface 1 is in contact with the surrounding material of the support layer, e.g. by a perforation, and fracture lines at the outer edges of the connecting tabs 3, at the same time as these tabs are bent.

På undersiden af det således formede bærelag påføres herefter først en sølvbelægning, f.eks. ad galvanisk vej, og derefter en sølvkloridbelægning, f.eks. i et AgCl-bad. Disse belægninger af sølv og sølvklorid, der frembringes på undersiden af hele bærelaget inklusive de ophøjede midterpartier 2 og de opbukkede flige 3, svarer tilsammen til elektrodemetalbelægningen 7 i fig. 2. Efter elektroderne talpålægningen påføres klæbemiddellaget 8, der ved den ringformede anlægsflade 1 skal virke elektrisk isolerende mellem elektrodemetalbelægningen 7 og den underliggende hud, på en sådan måde, at elektrodernes opadhvælvede midterpartier 2 og tilslutningsflige 3 ikke belægges med klæbemidlet, for eksempel ved hjælp af en pude, der er vædet med det pågældende klæbemiddel.Then, on the underside of the thus-formed support layer, a silver coating is first applied, e.g. by galvanic path, and then a silver chloride coating, e.g. in an AgCl bath. These silver and silver chloride coatings produced on the underside of the entire support layer including the raised central portions 2 and the curved tabs 3 correspond to the electrode metal coating 7 of FIG. 2. After the electrodes, the adhesive coating is applied to the adhesive layer 8, which at the annular abutment surface 1 must act electrically insulating between the electrode metal coating 7 and the underlying skin, in such a way that the upwardly arched middle portions 2 of the electrodes are not coated with the adhesive for example. a cushion wetted with that adhesive.

Til sidst påføres på kendt måde på klæbemiddellaget 8 et beskyttelseslag af et silikonebehandlet materiale, f.eks. plast eller papir i arkform.Finally, in a known manner, on the adhesive layer 8, a protective layer of a silicone-treated material, e.g. plastic or paper in sheet form.

Ved den i fig. 2 viste udførelsesform for en éngangs elekt rode ifølge den foreliggende opfindelse opnås en særlig høj grad af sikkerhed mod elektrostatiske forstyrrelser ved hjælp af en afskærmning i form af en yderligere elektrodemetalbelægning 11 på oversiden af hele bæreren med midterpartiet 2, anlægsdelen 1 og tilslutningsfligen 3.In the embodiment shown in FIG. 2 for a disposable electrode according to the present invention, a particularly high degree of security against electrostatic interference is achieved by shielding in the form of an additional electrode metal coating 11 on the upper surface of the entire support with the middle portion 2, the abutment portion 1 and the connecting tab 3.

Under elektrodens brug forbindes den aktive elektrodemetalbelægning 7 og skærmbelægningen 11 over ledere henholdsvis 12 og 13 i en tolederforbindelses-ledning, f. eks. et koaksialkabel, til henholdsvis udgangen og den ikke-inverterede indgang af en som spændingsfølger virkende operatorforstærker 14, hvor udgangen er koblet tilbage til den inverterede indgang, hvilken forstærker f.eks indeholder en felteffekttransistor med isoleret styreelektrode med meget høj indgangsimpedans og meget lav udgangsimpedans, der bevirker en impedanstransformation fra den aktive elektrodemetalbelægning 7 til skærmbelægningen 11.During use of the electrode, the active electrode metal coating 7 and the screen coating 11 over conductors 12 and 13, respectively, in a two-wire connection line, such as a coaxial cable, are connected to the output and the non-inverted input of a voltage amplifier acting as a follower, where the output is coupled back to the inverted input, which, for example, contains a field effect transistor with isolated control electrode with very high input impedance and very low output impedance causing an impedance transformation from the active electrode metal coating 7 to the screen coating 11.

Der opnås herigennem en aktivt styret afskærmning (på engelsk: driven shield), således at elektrostatiske forstyrrelser af de ønskede målesignaler elimineres, idet signaloverføringen sker gennem skærmede forbindelser lige fra kontaktstedet mellem elektrode og elektrolytpasta til registreringsapparatet.Hereby an actively controlled shield is obtained, so that electrostatic interference of the desired measuring signals is eliminated, since the signal transmission takes place through shielded connections from the point of contact between the electrode and the electrolyte paste to the recording apparatus.

Ved fremstillingen af et elektrodesæt med elektroder som vist i fig. 2 benyttes principielt samme fremgangsmåde som forklaret i det foregående, idet den yderligere elektrodemetalbelægning 11 kan tilvejebringes i samme arbejdsoperation som den aktive belægning 7.In the manufacture of an electrode set with electrodes as shown in FIG. 2, in principle, the same method as explained above is used, since the additional electrode metal coating 11 can be provided in the same working operation as the active coating 7.