FR2643811A1

FR2643811A1 - Annular electrode which can be used in particular for making electrocardiograms using an electrocardiography apparatus

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Publication number: FR2643811A1
Application number: FR8903421A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-03-06
Filing date: 1989-03-06
Publication date: 1990-09-07

Abstract

The electrode according to the invention comprises an armature 1 made of an electrically conducting material, comprising, on one side, a face suitable to be applied onto an area of the surface of a finger or of a toe and, on the side opposite this face, means 3, 4, 7, 8, 9 allowing connection of an electrically conducting flexible cable which can be connected to the electrocardiography apparatus, this electrode furthermore comprising means 10 for holding the said armature 1 on the said finger or the said toe, with the said face at least partially applied against the skin. This electrode can be made so as to be thrown away after use, or to be reused, at least partially.

Description

ELECTRODE ANNULAIRE UTILISABLE NOTAMMENT POUR LA REALISA
TION D'ELECTROCARDIOGRAMMES, A L'AIDE D'UN APPAREIL D'ELEC TROCARDIOGRAPHIE. ANNULAR ELECTRODE FOR USE IN PARTICULAR FOR REALISA
TION OF ELECTROCARDIOGRAMS, USING AN ELEC TROCARDIOGRAPHY APPARATUS.

D'une manière générale, on sait que l'électrocardiographie est une technique qui permet d'enregistrer les variations de la force électromotrice mises en jeu lors de l'activité cardiaque. Ces variations de potentiel sont détectées à distance du coeur au moyen d'électrodes disposées sur la peau du sujet et sont enregistrées en fonction du temps après avoir été convenablement amplifiées. Le tracé ainsi enregistré, ou électrocardiogramme, est donc l'expression graphique, à chaque instant du champ électrique engendré par le coeur.In general, we know that electrocardiography is a technique which allows to record the variations of the electromotive force brought into play during cardiac activity. These potential variations are detected at a distance from the heart by means of electrodes placed on the subject's skin and are recorded as a function of time after having been suitably amplified. The trace thus recorded, or electrocardiogram, is therefore the graphic expression, at each instant of the electric field generated by the heart.

Ce champ électrique peut être étudié dans différentes directions, selon la position et le nombre des électrodes. Ainsi, l'exploration du champ électrique cardiaque selon un plan frontal (dérivations périphériques) fait -habituellement intervenir des électrodes respectivement disposées aux deux poignets et à la jambe gauche. Les variations de potentiel détectées par ces électrodes se réferent alors à un potentiel de référence prélevé à une interconnexion (borne centrale) de ces électrodes par des résistances convenablement choisies. Dans le cas de l'exploration du champ électrique selon le plan horizontal, on utilise en outre une électrode de recueil, couplée à la borne centrale, qui est successivement placée sur le thorax en des points bien précis, notamment pour permettre l'étude des variations de potentiel au niveau des parois cardiaques droite et gauche.This electric field can be studied in different directions, depending on the position and the number of electrodes. Thus, the exploration of the cardiac electric field along a frontal plane (peripheral leads) usually involves electrodes respectively placed on the two wrists and on the left leg. The potential variations detected by these electrodes then refer to a reference potential taken from an interconnection (central terminal) of these electrodes by suitably chosen resistors. In the case of exploring the electric field along the horizontal plane, a collection electrode is also used, coupled to the central terminal, which is successively placed on the thorax at very precise points, in particular to allow the study of the potential variations in the right and left heart walls.

On constate donc que dans la majorité des cas, la réalisation d'un électrocardiogramme implique la mise en place d'électrodes sur les membres du sujet.It is therefore observed that in the majority of cases, the production of an electrocardiogram involves the placement of electrodes on the limbs of the subject.

Ces électrodes consistent habituellement en une pièce métal-lique présentant une surface de contact avec la peau du sujet et, du côté opposé à cette surface, des moyens de connexion d'un câble souple électriquement conducteur relié à l'appareil d'électrocardiographie. Cette pièce métallique est elle-même solidarisée à une sangle (brassard ou jambière) conçue de manière à être placée et fixée autour du bras ou de la jambe pour maintenir l'électrode fermement appliquée à la peau du sujet pendant le relevé de l'électrocar- diogramme.These electrodes usually consist of a metal part having a contact surface with the subject's skin and, on the side opposite this surface, means for connecting a flexible electrically conductive cable connected to the electrocardiography device. This metal piece is itself secured to a strap (cuff or leg warmer) designed so as to be placed and fixed around the arm or leg to keep the electrode firmly applied to the subject's skin during the survey of the electrocar - diogram.

Il s'avère que malgré le fait qu'elles sont universellement utilisées, ces électrodes présentent un certain nombre d'inconvénients - elles sont relativement volumineuses et conviennent mal
aux appareils d'électrocardiographie portatifs qui, grâce
au progrès de l'électronique, sont de plus en plus minia
turisés - leur mise en place est peu commode et est parfois délica
te, voire même impossible dans de nombreux cas, notamment
sur des sujets ayant des membres sous plâtre, par exemple
à la suite de fractures, des sujets sous perfusion, des
sujets atteints de brûlures des bras ou des jambes,
etc...It turns out that despite the fact that they are universally used, these electrodes have a number of drawbacks - they are relatively bulky and ill suited
portable electrocardiography devices which, thanks
to the progress of electronics, are more and more minia
turised - their installation is inconvenient and sometimes delicate
te, or even impossible in many cases, including
on subjects with limbs in plaster, for example
following fractures, subjects on a drip,
subjects with burns of the arms or legs,
etc ...

- en raison de leur nature et de leur court, ces électrodes
sont couramment réutilisées pendant toute la durée de vie
de l'appareil d'électrocardiographie auquel elles sont
associées, sans qu'il soit véritablement possible de
prendre des mesures prophylactiques à chaque utilisation.- due to their nature and their shortness, these electrodes
are commonly reused throughout the life
of the electrocardiography device to which they are
associated, without it being really possible to
take prophylactic measures each time you use it.

L'invention a donc plus particulièrement pour but de supprimer ces inconvénients.The invention therefore more particularly aims to eliminate these drawbacks.

Elle se base sur la constatation qu'à l'aide des appareils d'électrocardiographie actuellement disponibles dans le commerce, il était possible d'obtenir des électrocardiogrammes d'excellente qualité, en disposant les électrodes non plus sur les bras et les jambes du sujet, mais sur ses doigts et sur ses orteils.It is based on the observation that using the electrocardiography devices currently commercially available, it was possible to obtain electrocardiograms of excellent quality, by placing the electrodes no longer on the subject's arms and legs. , but on his fingers and on his toes.

Elle propose donc une électrode du type comprenant une armature réalisée en un matériau électriquement conducteur comportant, d'un côté, une face apte à venir s'appliquer sur une zone superficielle d'un doigt (ou d'un orteil) et, du côté opposé à ladite face, des moyens permettant la connexion d'un câble souple électriquement conducteur pouvant se connecter à l'appareil d'électrocardiographie, et des moyens aptes à assurer le maintien de ladite armature sur ledit doigt (ou ledit orteil), avec ladite face au moins partiellement appliquée sur la peau.It therefore proposes an electrode of the type comprising a frame made of an electrically conductive material comprising, on one side, a face capable of being applied to a surface area of a finger (or of a toe) and, on the side opposite to said face, means allowing the connection of an electrically conductive flexible cable which can be connected to the electrocardiography device, and means capable of ensuring the maintenance of said frame on said finger (or said toe), with said face at least partially applied to the skin.

Il ressort clairement qu'une telle électrode présentera des dimensions considérablement réduites par rapport aux électrodes usuellement utilisées pour les bras et les jambes et pourra donc être éventuellement réalisée à très bas prix de revient.It is clear that such an electrode will have considerably reduced dimensions compared to the electrodes usually used for the arms and legs and can therefore possibly be produced at very low cost.

Elle pourra être prévue, soit pour un usage unique, soit en vue de réutilisations successives. Dans le premier cas, compte tenu du fait qu'elle sera jetée après utilisation, l'électrode sera conçue de manière à permettre une fabrication en très grande série avec des prix de revient aussi bas que possible. Par contre, dans le second cas, l'électrode pourra être réalisée en des matériaux plus nobles, de préférence résistants aux agents et/ou aux traitements de stérilisation.It may be provided, either for single use, or for subsequent reuse. In the first case, taking into account that it will be discarded after use, the electrode will be designed so as to allow very large series production with cost prices as low as possible. By cons, in the second case, the electrode may be made of more noble materials, preferably resistant to agents and / or sterilization treatments.

Bien entendu, l'invention ne se limite pas à un -mode d'exécution particulier des moyens de maintien de l'armature électriquement conductrice sur le doigt ou l'orteil du sujet.Of course, the invention is not limited to a particular mode of execution of the means for holding the electrically conductive armature on the subject's finger or toe.

Ainsi, ces moyens pourront comprendre au moins un organe déformable élastiquement ou de façon rémanente, solidaire de l'armature et conformé de manière à pouvoir au moins partiellement entourer le doigt ou l'orteil en réalisant avec ladite armature une bague de section variable. Cet organe pourra être fixé à demeure sur l'armature conductrice, être monté amovible sur cette dernière de manière à permettre son remplacement, ou même consister en une portion de ladite armature.Thus, these means may include at least one elastically or remanently deformable member, integral with the frame and shaped so as to be able to at least partially surround the finger or the toe by producing with said frame a ring of variable section. This member may be permanently fixed to the conductive armature, be removably mounted on the latter so as to allow its replacement, or even consist of a portion of said armature.

Ces moyens de maintien pourront également consister en un lien de longueur réglable reliant deux bords latéraux de l'armature électriquement conductrice.These holding means may also consist of a link of adjustable length connecting two lateral edges of the electrically conductive armature.

Des modes de réalisation de l'invention seront décrits ciaprès, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels
Les figures 1 et 2 représentent, respectivement en
coupe transversale et en vue de côté, une électrode
utilisant un anneau élastique amovible
Les figures 3 et 4 sont deux coupes transversales
d'une électrode de type jetable, dans sa conformation
d'origine (figure 3) une fois posée sur un doigt
La figure 5 est une coupe selon A-A de la figure 3
La figure 6 est une coupe transversale d'un autre mode
d'exécution d'une électrode selon l'invention, utili
sant une languette formant un anneau de section ajus
table
La figure 7 est une coupe transversale d'une électrode
présentant la forme d'une pince élastique.Embodiments of the invention will be described below, by way of nonlimiting examples, with reference to the accompanying drawings in which
Figures 1 and 2 show respectively
cross section and in side view an electrode
using a removable elastic ring
Figures 3 and 4 are two cross sections
a disposable type electrode, in its conformation
original (Figure 3) when placed on a finger
Figure 5 is a section along AA of Figure 3
Figure 6 is a cross section of another mode
of execution of an electrode according to the invention, useful
a tongue forming a ring of adjusted section
table
Figure 7 is a cross section of an electrode
having the shape of an elastic clamp.

Tel que représenté sur les figures 1 et 2, l'électrode comprend une armature métallique 1 comportant - un disque métallique 2 incurvé selon une courbure sensi
blement égale à celle d'un doigt - - un tronçon cylindrique 3 qui s # é s'étend coaxialement au
disque 2 du côté de la face bombée de ce dernier, ce
tronçon cylindrique 3 comprenant un perçage radial traver
sant 4 dans lequel peut s'engager l'extrémité dénudée 5
d'un câble conducteur 6 relié à un appareil d'électrocar
diographie, et un perçage axi-al taraudé 7 formé sur la
face de section droite du tronçon 3 et qui communique avec
le perçage 4 ; et - une vis 8 à tête moletée 9 qui vient se visser dans le
perçage taraudé 7, de manière à serrer le conducteur 5
engagé dans le perçage 4.As shown in FIGS. 1 and 2, the electrode comprises a metal frame 1 comprising - a metal disc 2 curved according to a sensitive curvature
roughly equal to that of a finger - - a cylindrical section 3 which extends coaxially to the
disc 2 on the side of the curved face of the latter, this
cylindrical section 3 comprising a transverse drilling through
health 4 into which the exposed end 5 can engage
a conductive cable 6 connected to an electrocar appliance
diography, and an axi-al tapped hole 7 formed on the
face of straight section of section 3 and which communicates with
the hole 4; and - a screw 8 with knurled head 9 which is screwed into the
threaded hole 7, so as to clamp the conductor 5
engaged in drilling 4.

Ce corps métallique 1 est destiné à être appliqué sur un doigt ou un orteil par la face concave du disque 2. Il est maintenu dans cette position grâce à un anneau élastique amovible 10 formé par un enroulement de fil élastique ll monté dans une gaine à mailles extensibles 12, de forme sensiblement torique. Cet anneau 10 est muni d'une fente radiale 13 par laquelle passe le tronçon cylindrique 3 du corps 1. La structure et la conformation de cet anneau 10 présentent l'avantage de faciliter son engagement sur le doigt d'un patient sans risquer de lui faire mal Il est clair que cet anneau 10 peut être éventuellement jeté après chaque utilisation, le corps pouvant être, quant à lui, facilement stérilisé. This metal body 1 is intended to be applied to a finger or toe by the concave face of the disc 2. It is held in this position by means of a removable elastic ring 10 formed by a winding of elastic wire ll mounted in a mesh sheath extensible 12, of substantially toroidal shape. This ring 10 is provided with a radial slot 13 through which passes the cylindrical section 3 of the body 1. The structure and the conformation of this ring 10 have the advantage of facilitating its engagement on the finger of a patient without risking him. hurting It is clear that this ring 10 can possibly be discarded after each use, the body being able to be easily sterilized.

L'électrode jetable représentée sur les figures 3 à 5 est conçue de manière à être réalisée à bas prix de-revient, en grandes quantités.The disposable electrode shown in FIGS. 3 to 5 is designed so as to be produced at low cost, in large quantities.

Elle comprend une armature métallique 15 consistant en une languette en métal déformable de façon rémanente qui présente, dans sa partie centrale, une portion repliée en forme de boucle 16 qui délimite un passage transversal cylindrique 17 dans lequel peut s'engager une fiche montée à l'extrémité d'un conducteur électrique. Cette armature métallique 15 est recouverte, sur sa face extérieure située du côté de la boucle 16, par un revêtement 18 en matière plastique souple surmoulée.It comprises a metal frame 15 consisting of a retentively deformable metal tab which has, in its central part, a folded portion in the form of a loop 16 which delimits a cylindrical transverse passage 17 in which a plug mounted on the end of an electrical conductor. This metal frame 15 is covered, on its outer face located on the side of the loop 16, by a coating 18 of flexible molded plastic.

A l'origine, les deux portions latérales 19, 20 de la languette situées de part et d'autre de la boucle 16 s'étendent sensiblement dans un même plan.Originally, the two lateral portions 19, 20 of the tongue situated on either side of the loop 16 extend substantially in the same plane.

Lors de son utilisation, l'électrode ainsi constituée est placée sur le doigt du patient de manière à ce que le passage cylindrique 17 soit axé parallèlement à l'axe longitudinal du doigt. Les portions de languette 19, 20 sont ensuite recourbées pour venir enserrer partiellement le doigt. Dans cette position (figure 4), la languette métallique est maintenue en contact électrique avec la peau du patient. La figure 5 montre que les bords latéraux 21, 22 de la languette sont légèrement repliés de manière à assurer un ancrage dans la matière plastique de la couche 18.When in use, the electrode thus formed is placed on the patient's finger so that the cylindrical passage 17 is centered parallel to the longitudinal axis of the finger. The tongue portions 19, 20 are then curved to partially enclose the finger. In this position (Figure 4), the metal tab is maintained in electrical contact with the patient's skin. FIG. 5 shows that the lateral edges 21, 22 of the tongue are slightly folded so as to anchor the plastic of the layer 18.

Il convient de noter que dans l'exemple précédent, la couche 18 en matière plastique n'est pas indispensable et peut être supprimée.It should be noted that in the previous example, the plastic layer 18 is not essential and can be removed.

Dans l'exemple représenté figure 6, l'électrode comprend une armature métallique 22 du type de celle représentée sur les figures 3 à 5, mais dans lesquelles les deux portions latérales 23, 24 sont raccourcies, la matière plastique surmoulée, éventuellement rigide, présentant alors la forme d'un chaton de bague allongé 25, de section trapézoidale, traversé de part en part par le canal 26 formé par la boucle 27 de l'armature 22.In the example shown in Figure 6, the electrode comprises a metal frame 22 of the type shown in Figures 3 to 5, but in which the two side portions 23, 24 are shortened, the plastic overmolded, possibly rigid, having then the shape of an elongated ring kitten 25, of trapezoidal section, traversed right through by the channel 26 formed by the loop 27 of the frame 22.

Dans ce cas, la fixation de ce chaton 25 sur le doigt ou l'orteil du patient est assurée au moyen d'un lien souple 28, en forme de languette, dont une extrémité est fixée à demeure sur l'une 29 des deux faces latérales du chaton 25.In this case, the attachment of this kitten 25 to the patient's finger or toe is ensured by means of a flexible link 28, in the form of a tongue, one end of which is permanently fixed to one of the two faces. kitten side 25.

Ce lien 28 peut venir s'engager dans des moyens de fixation déconnectables 30 prévus sur l'autre face latérale du chaton 31, en constituant ainsi un anneau de section variable (position en traits interrompus).This link 28 can be engaged in disconnectable fixing means 30 provided on the other lateral face of the kitten 31, thus constituting a ring of variable section (position in broken lines).

L'électrode représentée sur la figure 7 comprend une armature métallique réalisée à l'aide d'une bande en métal 33 élastiquement déformable, conformée de manière à présenter une forme sensiblement en a dont l'âme 34 est repliée de façon à former une boucle 35 délimitant un passage sensiblement cylindrique 36 destiné à recevoir une fiche électrique. The electrode shown in FIG. 7 comprises a metal reinforcement produced using an elastically deformable metal strip 33, shaped so as to have a shape substantially in the shape of which the core 34 is folded back so as to form a loop 35 delimiting a substantially cylindrical passage 36 intended to receive an electrical plug.

Dans la région centrale incluant la boucle 35, la face extérieure de cette armature 32 est enrobée dans un bloc de matière plastique 37 formant un chaton, traversé par le passage 36. Cette électrode forme donc une pince élastique qui vient s'engager sur le doigt par déformation élastique des ailes de l'armature métallique. Ici aussi, l'enrobage de matière plastique (bloc 37) n'est pas indispensable. In the central region including the loop 35, the outer face of this frame 32 is coated in a block of plastic material 37 forming a kitten, crossed by the passage 36. This electrode therefore forms an elastic clamp which engages on the finger by elastic deformation of the wings of the metal frame. Here too, the coating of plastic material (block 37) is not essential.

Claims

1. Annular electrode usable for carrying out electrocardiograms, using an electrocardiography device, characterized in that it comprises a frame (1) made of an electrically conductive material comprising, on one side, a face capable of being applied to a superficial area of a finger or toe and, on the side opposite said face, means (3, 4, 7, 8, 9) allowing the connection of a flexible cable electrically conductive (5, 6) capable of being connected to the electrocardiography device, this electrode further comprising means (10) capable of ensuring the maintenance of said frame (1) on said finger or said toe, with said face facing the less partially applied to the skin.

2. An electrode according to claim 1, characterized in that the means for holding the electrically conductive armature on a finger or toe, comprise an elastically or remanently deformable member (10, 19 - 20, 28, 33), integral with the frame (1, 15, 22, 32) and shaped so as to be able to at least partially surround said finger or said toe by producing with said frame a ring of variable section.

3. Electrode according to claim 2, characterized in that the aforesaid member (19 - 20, 28, 33) is permanently fixed to the above frame (15, 22, 32).

4. Electrode according to claim 2, characterized in that the aforesaid member (10) is removably mounted on the above frame (I), so as to allow its replacement.

5. Electrode according to claim 2, characterized in that the aforesaid member (19 - 20, 33) consists of a portion of said frame (15, 32).

6. Electrode according to one of claims 2 to 4, characterized in that the aforesaid member consists of a link (28) of adjustable length connecting two lateral edges of the electrically conductive armature (22)

7. Electrode according to claim 1, characterized in that it comprises a) a metal frame (1) comprising - a flat metal part (2), curved according to a curve

re corresponding to that of a finger, - a cylindrical section (3) which extends from the side of the face

curved part (2), this section (3) comprising a

radial through hole (4) into which can engage

the stripped end of a conductor (6) connected to the device

, and a tapped hole (7), formed

on the straight section face of the section (3) and which commu

screw with the hole (4), and a screw coming to screw

in the threaded hole so as to clamp the conductor, b) an elastic ring (10) serving to secure the reinforcement <I) on the finger or toe, this ring (10) comprising a radial orifice (13 ) through which the cylindrical section (3) can pass.

8. An electrode according to claim 1, characterized in that it comprises a metal tongue (15) made of a metal deformable in a remanent manner, this tongue (15) comprising, in its central part, means (16) making it possible to ensure its connection to an electrical conductor connected to an electrocardiography device, the lateral wings (19, 20) of this tongue (15) being dimensioned so as to be able to be bent and to partially enclose a finger or toe, during the 'use.

9. Electrode according to claim 8, characterized in that the aforesaid connection means consist of a loop (16) formed in the central region of the tongue (15).

10. Electrode according to one of claims 8 and 9, characterized in that the aforesaid tongue (15) as well as the aforesaid connection means (16) are covered with a layer of flexible plastic material (18).

11. An electrode according to claim I, characterized in that the armature (22) and the connection means (27) associated therewith, are covered, on the side opposite to the application face, by a plastic material (25 ), this assembly forming a ring kitten, and in that the fixation of this kitten on the finger or toe of a patient is ensured by means of a flexible link (28) in the form of a tongue, one of the two ends is fixed permanently on one of the side faces (29) of the kitten, this link (28) being able, moreover, to cooperate with disconnectable fixing means (30) provided on the other face (31) of the kitten , constituting, with the latter, a ring of variable section.

12. An electrode according to claim 1, characterized in that it comprises a metal frame (32) produced using a metal strip (33) elastically deformable, shaped so as to have a shape substantially in Q and to constitute an elastic clamp capable of engaging on a finger or a toe, and in that the core of this metal frame carries the aforesaid connection means (35).