NO790143L - Elektrode-konstruksjon. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår en elektrode-konstruksjon

for påtrykning av nevrologiske stimuli på en pasient i form av strømpulser fra en pulsgenerator, og oppfinnelsen er mer spesielt rettet mot en ny elektrode med dobbelt tilkobling beregnet særlig for kontrollert stimulering av underliggende nerve-

vev for å avstedkomme ufrivillige muskelkontraksjoner eller responser som kan brukes som ovérvåknings-indikasjoner av en anestesi-lege.

I de senere år har anestesi-leger rettet oppmerksomheten mot overvåkning og kontroll av virkningene av ikke-depolariserende nevromuskulære blokkeringsmidler på pasienter både under og efter kirurgiske inngrep. Som velkjent blir anestesi-prosedyrer utført ved anvendelse av et antall anestesi-midler idet typen, og mengden av de respektive midler kontrolleres av anestesi-legen under det kirurgiske inngrep. I denne forbindelse vil anestesi-legen bruke en eller annen form for muskel-avslappende middel og disse er ofte av ikke-depolariserende type, hvilket krever administrering av et reverserende middel efter det kirurgiske inngrep for å reversere eller opptrene de muskel-blokkerende effekter.

En metode som har vært anvendt for å overvåke virkningene av disse ikke-depolariserende midler, er å stimulere pasientens nervevev elektrisk for å avstedkomme ufrivillige muskelkontraksjoner. Da styrken og frekvensen av den påtrykte puls er kjent og kan reguleres, vil en sammenligning mellom pasientens reaksjoner forut for administreringen av anestesi-midlet og med mellomrom under og efter narkosen gi en indikasjon med hensyn til den muskel-blokkerende effekt av det avslappende middel. Følge-lig vil anéstesi-legens overvåkning av den ufrivillige muskel-kontraksjon være en hjelp for legen ved bestemmelsen av doseringen av det avslappende middel som skal gis pasienten.

Med hensyn til de ikke-polariserende reaksjoner vil videre gra-den av ufrivillig kontraksjon observert efter det kirurgiske inngrep, også være en nyttig hjelp ved bestemmelsen av doseringen av det reverserende middel som skal administreres til pasienten. En mer detaljert omtale av denne generelle prosedyre er å finne i U.S.-patentene 3.364.929 og 3.565.080.

Elektrode-konstruksjonen ifølge foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et bekvemt og pålitelig hjelpemiddel som muliggjør korrekt påtrykning av nervestimulerende pulser slik at den totale overvåkningsprosess blir lettere. I denne henseende er de nødvendige elektriske tilkoblinger for den transkutane påtrykning av strøm til nervevevet, anordnet i en enkelt elektrode-konstruksjon og er isolert elektrisk slik at det sikres at strømmen går gjennom pasientens kroppsvev. Elektroden er også av éngangs-typen og er fortrinnsvis på forhånd behandlet med den ønskede mengde elektrolytt-gel som eir anbragt i reservoar-kamre. Mer spesielt er diameteren og dybden av disse reseryoar-kamre og den innbyrdes avstand mellom de respektive kamre dannet ved hjelp av sperre-segmenter i hoveddelen, parametre som er bestemt i relasjon til den mengde gel som skal anvendes, og blir valgt slik at efter anbringelse av elektroden på pasientens hud, vil den elektriske isolasjon av de respektive kamre bli opp-rettholdt og gel fra de respektive kamre vil ikke bli sammenblandet. Ved påtrykning av spenning over de respektive tilkoblinger vil følgelig en strømpuls flyte fra tilkoblingen og den tilhørende gel i et første av reservoarkamrene til og gjennom kroppsvevet i pasienten, til gelen og tilkoblingen i det annet reservoarkarnmer. Det vil innsees at hvis de respektive kamre ikke var elektrisk isolert, eller hvis gel-mengdene ble sammenblandet, ville strøm kunne passere langs den ytre hudoverflate og den ønskede transkutane påtrykning av pulser til nervevevet ville ikke

skje, eller ville bli påvirket på ugunstig måte.

Av ovenstående og av den detaljerte omtale av en illustrert utførelsesform i det følgende, antas det at de spesiel-le trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå klart. I denne forbindelse blir den følgende detaljerte beskrivelse foretatt i tilknytning til tegningen, hvor like henvisningstall på de forskjellige figurer betegner tilsvarende elementer og komponenter.

Figur 1 er et perspektivriss av en elektrode-konstruksjon ifølge denne oppfinnelse, med en overdekning for en

klebemiddel-belagt overflate delvis fjernet.

Figur 2 er et delvis snitt efter linjen 2-2 på figur 1 i

den angitte retning.

Figur 3 viser skjematisk anbringelsen av elektroden på en pasient i relasjon til ulnaris-nerven i området ved pasientens håndledd. Figur 4 er et delvis snitt efter linjen 4-4 på figur 3.

Konstruksjonen av elektroden ifølge denne oppfinnelse som generelt er betegnet med henvisningstallet 10 på tegningen, skal i første rekke betraktes under henvisning til figurene 1

og 2 i En omtale av den typiske anbringelse eller bruk av elektroden 10 skal så bli gitt i tilknytning til figurene 3.

og 4. I denne henseende antas det at omtalen av anbringelsen eller bruken av elektroden 10 vil klargjøre bidraget fra og vik-tigheten av de forskjellige særlige konstruksjonstrekk ved elektroden ifølge denne oppfinnelse, som bidrar til dennes ut-merkede funksjonelle egenskaper.

Følgelig henledes oppmerksomheten til å begynne med til figurene 1 og 2 for en nærmere omtale av den generelle konstruksjon av elektroden 10.

Mer spesielt og under henvisning til figurene 1 og 2 omfatter elektroden 10 en hoved-del 12 dannet av et ikke-ledende skumlignende celleplastmateriale, så som polyetylen eller polyuretan. Den øvre overflate 14 av hoved-delen 12 er dekket med en klebende substans 16. En dekk-struktur betegnet generelt 18 ligger over og beskytter den klebemiddel-belagte overflate 14, hvilken dekkstruktur skal omtales mer inngående nedenfor.

Elektroden 10 omfatter i det minste to reservoar-kamre og tilkoblingsenheter eller -anordninger. Da de respektive kamre og tilkoblingsenheter i virkeligheten er like, skal for-klaringen skje i tilknytning til figur 2 hvor en av disse enheter er illustrert. Det vil innsees at den annen enhet har i det vesentlige samme konstruksjon.

Under henvisning til figur 2 vil det følgelig sees at hoved-delen 12 er forsynt med et reservoar-kammer 20 med lukket bunn. I den foretrukne utførelse er kammeret 20 tildannet ved hjelp av et gjennomgående hull 22 i hoved-delen 12, og ved befestigelse av et stykke ikke-porøst materiale 24 på overflaten 26 av hoved-delen slik at det ligger over åpningen eller hullet 22. Materialstykket 24 omfatter et klebende belegg 28 som fester materialstykket 24 til overflaten 26 og som dessuten tjener en ytterligere funksjon som skal forklares i det følgende. Det fremgår'av dette at materialstykket 24 i virkeligheten tjener som bunn i reservoar-kammeret 20.

En tilkoblingsenhet eller -anordning som generelt er betegnet 30, bæres av material-stykket 24. I den viste ut-førelse har tilkoblings-enheten 30 form av et typisk trykk-knapp-lignende festeorgan som omfatter et indre element eller en stift 32 og et ytre element eller en sokkel 34 som samvirker med stiften. Den indre stift 32 omfatter et flensparti 36 og et stift-parti 38 som strekker seg gjennom en åpning 40 i material-stykket eller bunnen 24 i kammeret 20. De respektive elementer 32 og 34 i tilkoblings-enheten 30 er laget av metall eller et annet ledende materiale, med det ytre element 34 beregnet til å forbindes med tilkoblings-ledninger for en strøm- eller puls-generator, slik det skal omtales mer inngående under henvisning til figurene 3 og 4.

Betraktes fortsatt figur 2 vil det bemerkes at diameteren eller vidden av flensen 36 er vesentlig mindre enn diameteren av reservoar-kammeret 20. Følgelig vil et ringformet segment eller et parti av klébebelegget 28 på stykket 24 være avdekket. En pute 42 med åpne skumlignende celler er anbragt i anlegg mot det avdekkede parti av klébebelegget eller -overflaten 28 for derved å feste puten 42 i reservoaret 20. Denne pute ligger over flenspartiet 36 i tilkoblings-enheten 30. Videre er en mengde ledende gel som generelt er betegnet 41 innført i reservoaret 20. Det finnes tilgjengelig forskjellige.ledende gel-typer og disse er velkjente på dette område.

I tillegg til den ovenfor omtalte struktur er hele overflaten 14 på elektroden beskyttet med en dekk-struktur 18.

I denne henseende omfatter dekk-strukturen 18 et ark eller en duk av ikke-porøst materiale 50 som ligger over overflaten 14 på elektroden, og er videre forsynt med åpninger 52 svarende omtrent til hullene 22 i hoved-delen 12 som utgjør, reservoar-kamrene 20. Den nedre overflate av arket 50 er forsynt med et belegg som sam-tidig med at det muliggjør vedheftning mellom arket og klebe-midlet 16, tillater fjernelse av arket når det ønskes. I denne henseende skal det bemerkes at belegg av denne type vanligvis anvender silikoner, og disse er velkjente på området. Festet til arket 50 og liggende over åpningen 52 er det vist en kapsel-lignende struktur 54. Denne kapsel 54 danner et rom for opp-tagelse av gel-puten 4 2 som stikker ovenfor'den klebende overflate 14. Derved vil kapselen 54 hindre uønsket sammenpresning av. gel-puten 42, hvilket ville resultere i at gelen 41 ble presset ut av denne. Videre kan arket 50 også være forsynt med en avrivningslinje 56 som strekker seg tvers over bredden av dette, og som letter fjernelsen av en større del av dekk-strukturen 18 som omfatter kapslene 54, hvorved klebeoverflaten 14 på hoved-delen avdekkes for anbringelse av elektroden på brukerens hud.

Som det vil fremgå av omtalen av bruken av elektroden 10 under henvisning til figurene 3 og 4, er visse dimensjons-trekk ved elektroden viktige og må reguleres for å oppnå det ønskede resultat. I denne forbindelse er det ikke meningen å hevde, og det er heller ikke praktisk å angi at det må brukes nøyaktige grenser eller dimensjoner, da spørsmålet om hvor kritiske: disse dimensjoner er vil variere i avhengighet av den anvendelse som elektrodene skal ha og mengden av gel som brukes. Hva som er nødvendig og som vil bli forklart nærmere i det følgende, er at reservoaret 20 skal ha tilstrekkelig volum eller store nok dimensjoner til å kunne oppta en ønsket mengde gel, slik at ved anbringelse av elektroden på pasientens hud vil denne gel ikke bli presset inn i mellom hoved-delens overflate 14 og pasientens hud. Videre må de respektive kamre 22 være adskilt eller isolert fra hverandre med en sperring eller et segment' av ikke-ledende skum-materiale slik at det foreligger en elektrisk ■ isolasjon mellom kamrene.

På figurene 3 og 4 er det illustrert en typisk anvendelse av elektroden 10 i forbindelse med en pulsgenerator for stimulering av ulnaris-nerven på en pasient. For dette øye-med blir dekkstrukturen 18 fjernet fra elektroden slik som generelt antydet på figur 1 for å avdekke den klebemiddel-belagte overflate 14. Elektroden blir så anbragt på pasientens håndledd eller en hvilken som helst annen del av pasientens legeme, slik at den ligger over den nerve som ønskes stimulert. Derefter blir to ledninger 60 og 62 fra en puls-generator 64 koblet til de respektive tilkoblingsanordninger 30 på elektroden 10. Hver led-ning 60 eller 62 omfatter en kontaktinnretning 64 av snekk-typen på sin ende, hvilket gjør det mulig å etablere elektrode-kontakt med det ytre tilkoblingselement 34 på feste-organet, som - slik det tidligere er beskrevet - står i inngrep eller samvirke med det indre tilkoblings-element 38.

På figur 4 vises forholdet mellom de respektive reservoar-kamre efter anbringelse av elektroden på pasienten. Med sikte på denne omtale vil disse kamre her bli betegnet 20A og 20B

på figur 4. Denne figur viser dessuten skjematisk den omtalte ulnaris-nerve, som generelt er .betegnet 70.

Befestigelse av elektroden 10 på pasienten skjer ved fast-presning av hoved-delen mot hud-overflaten, hvilket bevirker at den klebemiddel-belagte overflate 14 fester til huden. Volumet av de respektive reservoar-kamre 20A og 20B er valgt i relasjon til den mengde elektrode-gel 41 som er innført i disse, slik at det blir mulig å oppnå innbyrdes anlegg mellom overflatene uten utpresning av elektrode-gel langs grenseskiktet mellom overflaten'14 og pasientens hud. Efter korrekt anbringelse vil følgelig den fylte gel-pute 42 som opprinnelig stikker litt ovenfor overflaten 14, bli svakt sammenpresset, og vil danne overflate-kontakt med pasientens hud. De respektive fylte gel-puter og tilkoblings-anordninger tilforordnet reservoar-kamrene 20A og 20B, vil imid-lertid være elektrisk isolert fra hverandre som følge av det ikke-ledende materiale i hoved-delen 12, og mer spesielt på grunn av sperre-segmentet 72 i hoved-delen, hvilket segment skiller de respektive kamre 20A og 20B fra hverandre.

Da således kammeret 20A er isolert fra kammeret 20B

ved hjelp av sperre-segmentet 72, kan strømmen efter påtrykning av en pulserende strøm over de respektive tilkoblings-anordninger 30, bare passere gjennom det underliggende vev på pasienten, slik som antydet ved de strekede strømbaner 78 på figur 4. Strømmen vil så gå ut fra pasientens vev gjennom gel-puten 42 og til-. koblings-anordningen 30 på kammeret 20B. Plasseringen av elektroden er slik at strømbanen 7.8 skjærer gjennom nerven 70 for derved å stimulere denne slik at den ønskede ufrivillige muskel-kontraksjon blir frembragt, slik som omtalt ovenfor.

Rent eksempelvis er det funnet at skum-materialet for hoved-delen 12 med tykkelse av størrelses-orden 1,7 mm, kan anvendes i forbindelse med reservoarkamre som har en diameter på omkring 19 mm,' og som har en innbyrdes avstand på omkring 13 mm, gir meget gode resultater. Det vil selvsagt innsees at den mengde elektrolytt-gel som er opptatt i de respektive kamre,

må reguleres slik at det ikke fremkommer en overfylt tilstand, hvilket kunne bevirke at denne gel vandrer eller trenger inn langs grenseskiktet mellom elektroden og.pasientens hud, og derved ødelegger den ønskede og nødvendige elektriske isolasjon mellom de respektive kamre 20A og 20B.

Claims (5)

1. Elektrode-konstruksjon for transkutan påtrykning av strøm på en pasient, for eksempel til anvendelse ved elektrisk stimulering av nerver, hvor elektroden omfatter en hoveddel av en seksjon av ikke-ledende skum-materiale med en klebemiddel-belagt overflate for befestigelse av elektroden i anlegg mot pasientens hud over den nerve som skal stimuleres, og to tilkoblingsanordninger anbragt på hoved-delen,

   karakterisert ved at tilkoblings-anordningene omfatter to reservoar-kamre (20) med lukket bunn, i hoved-delen (12), hvilke kamre (20) er åpne mot den klebemiddel-belagte overflate (14) og har tilstrekkelig dybde til å oppta en ønsket mengde elektrolytt-gel, hvor et første tilkoblings-element (36) er plassert i ett av kamrene (20A) for ledende forbindelse med en mengde elektrolytt-gel (41) i kammeret, og hvor et annet tilkoblings-element (36) i det annet kammer (20B) er i ledende forbindelse med en mengde elektrolytt-gel (41) i det annet kammer,

   at hoved-delen" (12) omfatter et sperre-segment (72) som adskiller det første kammer (20A) fra det annet kammer (20B) og som har tilstrekkelig bredde på sitt smaleste punkt, til at de respektive kamre (20A, 20B) og elektrolytt-gelen i kamrene isoleres fra hverandre av sperre-segmentet (72) ved anbringelse av elektroden (10) på en pasients hud, hvorved påtrykning av strøm gjennom tilkoblingselementene (36) bevirker at strømmen passerer gjennom pasientens hud.
2. 2. Elektrode-konstruksjon ifølge krav 1, karakterisert ved at reservoar-kamrene (20A, 20B) omfatter to gjennomgående hull (22) tildannet i hoveddelen (12), med en tilkoblingsanordning (24, 30) festet til den overflate (26) av hoved-delen (12) som er motsatt av den klebemiddel-belagte overflate (14) og ført over hvert hull (22) for å lukke bunnen av hvert kammer (20A, 20B), hver av hvilke tilkoblings-anordninger omfatter et stykke ikke-porøst materiale (24) som danner bunn i kammeret (20A, 20B ), at et tilkoblings-element (30) bæres av det ikke-porøse material^ stykke (24) og omfatter et overflate-parti (36) i kammeret (20A, 20B) med slike dimensjoner i forhold til dette at det fremkommer et avdekket parti av en klebemiddel-belagt overflate (28) på det ikke-porøse material-stykke (24), at en pute (42) med åpne celler er anbragt i kammeret (20A, 20B) liggende over og i kontakt med tilkoblings-elementet (36) samt festet til det avdekkede parti av klebeoverflaten (28) på materialstykket (24) som danner bunnen i kammeret.
3. 3. Elektrode-konstruksjon ifølge krav 1,

   karakterisert ved at det er anbragt en porøs pute (42) i hvert av kamrene, at elektrolytt-gelen (41) fyller puten (42) og er innført i denne efter fremstillingen av elektroden.
4. 4. Elektrode-konstruksjon ifølge krav 1,

   karakterisert ved at reservoar-kamrene (20A, 20B) dannes av to gjennomgående hull (22) tildannet i hoved-delen (12),

   med et ikke-porøst material-stykke (24) festet til den overflate (26) av elektroden som er motsatt av den klebemiddel-belagte overflate (14), og liggende over de nevnte hull (22) for å danne bunn i hvert kammer (20A, 20B), med et tilkoblings-element (30) båret av det ikke-porøse material-stykke (24).
5. 5. Elektrode-konstruksjon ifølge krav 4, karakterisert ved at tilkoblings-elementet omfatter et trykk-knapp-lignende festeorgan (30) med et indre element (36) og et ytre element (34) som griper inn i hverandre gjennom material-stykket (24), hvor det indre element (36) i hvert festeorgan (30) danner det nevnte første og annet tilkoblings-element og det ytre element (34) i festeorganet (30) utgjør et middel til å forbinde elektroden (10) med en strømgenerator.