FR2746018A1

FR2746018A1 - Ensemble a electrodes et son procede de fabrication

Info

Publication number: FR2746018A1
Application number: FR9702925A
Authority: FR
Inventors: Conor Minogue
Original assignee: BMR Research and Development Ltd
Current assignee: BMR Research and Development Ltd
Priority date: 1996-03-15
Filing date: 1997-03-12
Publication date: 1997-09-19
Anticipated expiration: 2017-03-12
Also published as: GB2311013A; DE19710013A1; FR2746018B1; IE960224A1; GB2311013B; GB9704724D0; US6134480A

Abstract

L'invention concerne un ensemble à électrodes. Elle se rapporte à un ensemble à électrodes destiné à être appliqué à la peau d'un patient, et qui comporte un substrat (13) isolant de l'électricité, portant au moins deux électrodes distantes (18), et une couche conductrice de l'électricité (14), placée sur le substrat (13), qui recouvre les électrodes (18) et qui, pendant l'utilisation de l'ensemble, est appliquée contre la peau du patient, l'impédance électrique dans la direction de l'épaisseur de la couche (14) dans la région recouvrant chaque électrode étant inférieure à l'impédance électrique entre les électrodes en direction latérale par l'intermédiaire de la couche. Application à la stimulation musculaire transcutanée.

Description

La présente invention concerne un ensemble à élec-

trodes. En particulier, l'invention concerne un ensemble à électrodes qui, pendant l'utilisation, est appliqué à la peau d'un patient et par lequel une stimulation des muscles peut être administrée à travers l'épiderme. La présente invention concerne ainsi un ensemble à électrodes destiné à être appliqué à la peau d'un patient et comprenant un substrat isolant de l'électricité, portant au moins deux électrodes distantes, et une couche conductrice de l'électricité, placée sur le substrat, qui recouvre les électrodes et qui, pendant l'utilisation de l'ensemble, est appliquée à la peau du patient, l'impédance électrique dans le sens de l'épaisseur de la couche dans la région qui recouvre chaque électrode étant inférieure à l'impédance électrique entre les électrodes en direction latérale par

l'intermédiaire de la couche.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention

seront mieux compris à la lecture de la description qui va

suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexes sur lesquels:

la figure 1 est une vue en plan d'un ensemble à élec-

trodes dans un mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est une coupe de l'ensemble à électrodes de la figure 1, suivant la ligne II-II;

la figure 3 est une coupe plus détaillée de la cons-

truction d'électrodes de l'ensemble de la figure 2; la figure 4 représente plusieurs ensembles à électrodes selon l'invention pendant leur utilisation; et

la figure 5 est une représentation schématique illus-

trant un procédé de fabrication des ensembles à électrodes

dans ce mode de réalisation de l'invention.

On se réfère maintenant aux dessins sur lesquels l'ensemble à électrodes 10 possède un substrat 13 ayant une

forme générale de huit, possédant des extrémités pratique-

ment circulaires élargies 11 raccordées par une partie rétrécie étroite 12. Le substrat 13 est formé d'un matériau isolant de l'électricité et possède des faces avant et

arrière 8, 9 respectivement.

Deux électrodes pratiquement circulaires 18 sont pla-

cées à la face arrière 9 du substrat 13, chacune étant pratiquement concentrique à l'extrémité élargie respective 11. Chaque électrode, dans ce mode de réalisation, est constituée par l'électrode circulaire 18 de la partie mâle 17 d'un bouton-pression classique 15 comprenant des parties femelle et mâle métalliques 16 et 17 respectivement qui

coopèrent.

Un trou (non représenté) est formé au centre à chaque extrémité élargie 11 du substrat 13. Chaque partie mâle 17

du bouton-pression 15 possède une base circulaire (élec-

trode) 18 dont le diamètre est plus grand que le diamètre des trous formés dans le substrat 13, et un plot 19 qui dépasse de la base 18 et passe dans un trou respectif du substrat 13 afin qu'il dépasse au-delà de la face avant 3 du substrat. Chaque partie femelle 16 comporte une base annulaire 20, ayant un diamètre approximativement égal à celui de l'électrode 18, et une douille cylindrique 21 qui coopère par enclenchement élastique avec le plot 19. La partie du substrat 13 qui entoure chaque trou est serrée entre l'électrode 18 placée à la face arrière 9 et la base

placée à la face avant 8, si bien que les boutons-

pressions 15, et en conséquence les électrodes 18, sont

fixés en position sur le substrat 13.

Une couche conductrice de l'électricité, sous forme d'une couche continue 14 d'un hydrogel, est appliquée pratiquement sur toute la face arrière 9 du substrat 13 et

recouvre les électrodes 18.

Pendant l'utilisation, l'ensemble à électrodes 10 est appliqué à un patient, la surface exposée de la couche 14 d'hydrogel étant au contact de la peau du patient. Des

signaux électriques sont appliqués au patient par l'inter-

médiaire des électrodes 18 à partir d'un appareil de stimulation musculaire (non représenté) qui est connecté aux

douilles 21, à la face avant 8 du substrat 13.

L'impédance électrique à travers l'épaisseur de la couche 14 d'hydrogel dans la région qui recouvre chaque

électrode 18, c'est-à-dire la région qui, pendant l'utili-

sation de l'ensemble à électrodes 10, se trouve entre l'électrode et le peau du patient, est très inférieure à l'impédance électrique de la couche d'hydrogel entre les électrodes 18. Ceci est dû au fait que les signaux électriques se déplacent dans l'épaisseur de la couche 14 d'hydrogel, de chaque électrode 18 vers la peau du patient, sur une distance relativement petite par rapport à la distance latérale le long de la couche 14 d'hydrogel entre les électrodes 18. Comme l'impédance entre les électrodes

18, à travers la peau du patient, est inférieure à l'impé-

dance de la couche d'hydrogel de la couche 14 entre les électrodes, la couche continue d'hydrogel de la couche 14 ne

crée pas de court-circuit entre les électrodes 18.

L'ensemble à électrodes 10 est particulièrement utile dans l'application à la stimulation musculaire à travers l'épiderme des muscles faciaux d'un patient, comme indiqué,

pour certaines positions possibles de l'ensemble à élec-

trodes pendant l'utilisation, sur la figure 4.

Les ensembles à électrodes 10 peuvent être fabriqués dans un procédé continu, illustré sur la figure 5, qui représente les quatre principales étapes n 1 à n 4 du

procédé. L'hydrogel de la couche 14 est transmis dans l'opé-

ration de l'étape n 1 sous forme d'une couche continue disposée entre des feuilles supérieure et inférieure 22, 23 d'acétate. La feuille supérieure 22 est retirée pendant l'étape n 1 avant que la couche exposée 14 d'hydrogel ne passe à l'étape n 2 dans laquelle le matériau du substrat

13, préalablement muni des boutons-pressions 15, est appli-

qué à la surface exposée de la couche 14 d'hydrogel. Le stratifié continu 13-14-23 est alors transmis à l'étape n 3 dans laquelle un poinçon 24 est utilisé pour découper des

formes en huit dans le substrat 13 et la couche 14 d'hydro-

gel, chaque configuration comprenant deux boutons-pressions , si bien que plusieurs ensembles à électrodes 10-1, 10-2, -3, etc. sont délimités. Le poinçon 24 ne pénètre pas dans la feuille inférieure 23, car c'est la feuille 23 qui est utilisée pour tirer l'hydrogel de la couche 14 et le substrat 13 muni des boutons-pressions dans les diverses étapes du traitement. Dans l'étape n 4, le matériau en surplus 25, qui est

de préférence sous forme d'une feuille continue d'un maté-

riau de substrat et d'hydrogel, est retiré afin qu'il reste des ensembles séparés à électrodes 10-1, 10-2, 10-3, etc. sur la feuille 23. Ces ensembles à électrodes 10 peuvent

être retirés de la feuille 23 et conditionnés pour l'expé-

dition le cas échéant. On peut noter que le matériau du

substrat 13 peut être préalablement muni des boutons-pres-

sions avec un tel dessin et que le poinçon 24 peut être réalisé avec un dessin tel que la quantité du matériau en

surplus est minimale.

La disposition de plusieurs électrodes sur chaque ensemble à électrodes simplifie la fabrication des ensembles, par rapport à celle des électrodes individuelles,

tout en donnant une plus grande surface, et donc une meil-

leure adhérence à la peau du patient, que dans le cas de

l'utilisation d'électrodes séparées de plus petite surface.

En outre, un fil d'alimentation à deux âmes peut être utilisé afin qu'il soit au contact de l'ensemble; deux fils séparés sont nécessaires lorsque des électrodes séparées sont utilisées pour les fils positif et négatif. Par exemple, dans une application faciale dans laquelle quatre canaux sont utilisés, le nombre efficace de "fils" est donc réduit de huit à quatre. En outre, l'utilisation de fils à deux âmes permet de supprimer la confusion parfois associée aux collections de fils positifs et négatifs. En outre,

l'ensemble à électrodes peut avoir une dimension corres-

pondant à des groupes particuliers de muscles et peut porter

des codages de couleur facilitant la disposition des élec-

trodes par les utilisateurs aux emplacements convenables sur

la peau des patients.

L'ensemble selon l'invention assure aussi une fixation de la distance comprise entre les électrodes si bien que le lieu de la stimulation est mieux réglé. Le fait que les électrodes ne peuvent pas être séparées indique que l'on ne peut pas provoquer la stimulation de structures sensibles, telles que le cou ou l'orbite oculaire, d'une manière qui

peut être dangereuse.

Il faut noter que, dans des modes de réalisation plus complexes de l'invention, l'ensemble à électrodes 10 peut comprendre plus de deux électrodes 18. Il faut aussi noter

que les électrodes 18 peuvent avoir une construction diffé-

rente de celle qu'on a décrite. Par exemple, chaque contact de boutonpression 15 peut être formé en une seule pièce qui, lorsqu'elle est poussée par l'intermédiaire du substrat 13, étire temporairement le matériau avant de permettre son retour par flexion à la position normale et le maintien du contact à l'intérieur du substrat 13. En outre, les contacts

de bouton-pression 15 ne sont pas obligatoirement entière-

ment formés de métal car ils peuvent être formés par exemple d'une matière plastique revêtue d'un métal, présentant l'avantage d'être plus légère qu'un contact entièrement métallique. On note aussi que la couche 14 d'hydrogel ne doit pas

avoir une caractéristique électrique homogène. Il est pos-

sible de "doper" la couche 14 dans la région comprise entre

les contacts de bouton-pression 15 pour accroître l'impé-

dance de la couche en direction latérale, ave ou sans la

partie rétrécie de col 12.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux ensembles et procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non

limitatif sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Ensemble à électrodes destiné à être appliqué à la peau d'un patient, caractérisé en ce qu'il comporte un substrat (13) isolant de l'électricité, portant au moins deux électrodes distantes (18), et une couche conductrice de l'électricité (14), placée sur le substrat (13), recouvrant les électrodes (18) et qui est appliquée contre la peau du

patient pendant l'utilisation de l'ensemble (10), l'impé-

dance électrique dans la direction de l'épaisseur de la couche (14) dans la région recouvrant chaque électrode étant inférieure à l'impédance électrique entre les électrodes en

direction latérale par l'intermédiaire de la couche.

2. Ensemble à électrodes selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat (13) possède plusieurs contacts électriques (15) comprenant chacun une partie mâle (17) qui traverse le substrat et qui coopère avec une partie femelle (16) placée de l'autre côté du substrat, et chaque électrode (18) est constituée par une partie d'un contact respectif.

3. Ensemble à électrodes selon l'une des revendications

1 et 2, caractérisé en ce que le substrat (13) est rétréci

entre les deux électrodes (18).

4. Ensemble à électrodes selon l'une quelconque des

revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la couche

conductrice de l'électricité est une couche (14) d'un hydrogel.

5. Procédé de fabrication d'un ensemble à électrodes selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend

la disposition d'une couche (14) conductrice de l'électri-

cité, adhérant de façon temporaire à une couche (23) de support, l'application d'un substrat (13) portant plusieurs

électrodes distantes à la couche conductrice de l'électri-

cité afin que la couche recouvre les électrodes, le poinçon-

nage du substrat (13) et de la couche conductrice (14) pour la délimitation de plusieurs ensembles (10) à électrodes

collés de façon amovible à la couche de support et compre-

nant chacun au moins deux électrodes, et l'enlèvement des

ensembles (10) à électrodes de la couche (23) de support.