PL226438B1 - Sposób monitorowania stanu kontaktu elektrody biomedycznej ze skórą pacjenta - Google Patents
Sposób monitorowania stanu kontaktu elektrody biomedycznej ze skórą pacjentaInfo
- Publication number
- PL226438B1 PL226438B1 PL406862A PL40686214A PL226438B1 PL 226438 B1 PL226438 B1 PL 226438B1 PL 406862 A PL406862 A PL 406862A PL 40686214 A PL40686214 A PL 40686214A PL 226438 B1 PL226438 B1 PL 226438B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- skin
- patient
- biomedical electrode
- biomedical
- contact
- Prior art date
Links
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób monitorowania stanu kontaktu elektrody biomedycznej ze skórą pacjenta, stosowany podczas nieinwazyjnych zabiegów diagnostycznych z wykorzystaniem pomiarów i rejestracji ludzkich lub zwierzęcych sygnałów bioelektrycznych, zwłaszcza przy rozpoznawaniu chorób serca EKG i czynności mózgu EEG.
Znane są sposoby określania stanu kontaktu elektrod biomedycznych ze skórą pacjenta poprzez pomiar impedancji przy wymuszanym przepływie prądu „I” przez dwie elektrody i skórę pacjenta, pomiarze napięcia „U” na zaciskach elektrod i wyznaczeniu wartości impedancji ze wzoru Z = U/I. Duża wartość impedancji Z świadczy o złym kontakcie obydwu lub jednej z elektrod ze skórą, natomiast mała wartość tej impedancji świadczy o dobrym kontakcie obydwu elektrod ze skórą. Mała wartość impedancji jest wymagana dla zapewnienia poprawności pomiarów sygnałów bioelektrycznych.
Jedno z takich, znanych rozwiązań elektrod biomedycznych wzbogaconych o funkcję testowania stanu kontaktu ze skórą pacjenta przedstawione jest w opisie zgłoszenia wynalazku US2013338529. W rozwiązaniu tym w bliskim otoczeniu elektrody biomedycznej oraz w kontakcie ze skórą zabudowane są dodatkowe elektrody testowe, które przy wymuszonym przepływie prądu przez skórę i ciało pacjenta umożliwiają pomiar prądu i/lub napięcia, a w jego wyniku określenie impedancji elektrycznej. Pomiary te z uwagi na zakłócające oddziaływanie prądu pomiarowego mogą być wykonywane tylko podczas przerw w pomiarach biomedycznych, co uniemożliwia bieżącą kontrolę stanu kontaktu. Ponadto podczas pomiaru wyznaczana jest suma impedancji pomiędzy dwiema elektrodami skórą - co dla ustalenia elektrody mającej zły kontakt wymaga zastosowania przynajmniej trzech elektrod i dokonania dwóch lub trzech pomiarów. Sposób określania jakości stanu kontaktu przez pomiar impedancji wymaga przepływu prądu przez organizm pacjenta, co może być szkodliwe dla zdrowia pacjentów korzystających z aparatury do podtrzymania poprawnej pracy serca rozrusznikiem serca.
Sposób według niniejszego wynalazku wykorzystuje również pomiar parametru elektrycznego dokonywany w bliskim otoczeniu elektrody biomedycznej przy pomocy dodatkowych elektrod testowych.
Wyróżnia się tym, że stan kontaktu ustala się na podstawie wyniku ciągłego pomiaru pojemności elektrycznej C między dwiema elektrodami testowymi, galwanicznie odizolowanymi od skóry pacjenta.
Pomiar pojemności wykonywany bez przepływu przez organizm prądu pomiarowego odbywa się w sposób ciągły, równocześnie z pomiarem sygnałów biomedycznych, umożliwia monitorowanie poprawności kontaktu pojedynczej elektrody biomedycznej. Wartość pojemności pomiędzy elektrodami testowymi zależy od ich geometrii, która podczas pomiarów jest niezmienna, jak również od przestrzennego rozkładu pola elektrycznego wytwarzanego przez te elektrody, czyli oddziaływania dielektryka jakim jest skóra. Wzrost wartości siły docisku elektrod testowych do skóry, przy dodatkowym wypełnieniu żelem biomedycznym przestrzeni pomiędzy skórą i izolowanymi elektrodami testowymi wywołuje wzrost wartości pojemności, a jednocześnie maleje wartość impedancji przejścia pomiędzy elektrodą biomedyczną i skórą. Zależność ta podkreśla korzyści nieinwazyjnego pomiaru pojemności izolowanych elektrod testowych zamiast pomiaru impedancji elektrod biomedycznych. Duża wartość mierzonej pojemności elektrycznej C świadczy o dobrym kontakcie elektrody biomedycznej ze skórą, natomiast mała wartość tej pojemności świadczy o złym kontakcie.
Sposób według wynalazku, monitorowania stanu kontaktu elektrody biomedycznej ze skórą pacjenta, przybliżony jest opisem przykładowego rozwiązania układu elektrody biomedycznej z elektrodami testowymi.
Układ elektrod pokazany jest na rysunku, którego fig. 1 przedstawia jego schemat połączeń, fig. 2 - przekrój poprzeczny przez elektrodę biomedyczną, natomiast fig. 3 pokazuje schemat układu pomiarowego badania skuteczności wynalazku, a fig. 4 - uzyskany wykres charakterystyki fc = f(Z).
Układ do monitorowania stanu kontaktu elektrody biomedycznej ze skórą według przykładowego wykonania zawiera okrągłą elektrodę biomedyczną 1 oraz dwie dodatkowe pierścieniowe elektrody testowe 2 i 3, zatopione w podłożu izolacyjnym 6 koncentrycznie w bliskim otoczeniu elektrody biomedycznej 1 i odizolowane galwanicznie od powierzchni przylgowej do skóry pacjenta. Elektrody testowe i 3 przyłączone są do miernika „C” pojemności elektrycznej 4, z którego sygnał przekazany jest do wskaźnika stanu kontaktu 5. Wskaźnik kontaktu 5 wyskalowany jest odpowiednio oznaczeniem „braku kontaktu” - przy wyniku bardzo małej pojemności elektrycznej C, aż do „kontaktu bardzo dobrego” - przy dużej pojemności układu elektrod testowych 2 i 3.
PL 226 438 B1
Sposób według wynalazku został praktycznie sprawdzony badaniem przyrządu, w którym na podłożu foliowym, współosiowo z okrągłą elektrodą biomedyczną 1, naniesiono - metodą sitodruku przy użyciu przewodzącej pasty polimerowej z dodatkiem płatków srebra - dwie dwupierścieniowe elektrody testowe 2 i 3. Elektrody testowe 2 i 3 o szerokościach po 0,475 mm usytuowane są w odstępach 0,2 mm. Dla porównania prawidłowości oceny stanu kontaktu elektrody biomedycznej ze skórą pacjenta sposobem według wynalazku z dotychczasowo stosowanym sposobem przez pomiar impedancji - zbudowano układ pomiarowy, w którym dwa, galwanicznie odseparowane niezależne tory pomiarowe umożliwiają jednoczesny pomiar pojemności C i modułu impedancji Z. Układ pomiarowy przedstawiony jest schematem na fig. 3, na którym dodatkowo oznaczone zostały: 1R - elektroda biomedyczna referencyjna, S - modelowa próbka skóry pacjenta, Pc/f - przetwornik pojemność-częstotliwość, Mc - miernik częstotliwości, Mz - miernik modułu impedancji kontaktu, K - komputer, Q - siła docisku elektrod biomedycznych 1 i 1R do skóry S. Przetwornik Pc/f zastosowano z uwagi na praktycznie kłopotliwy pomiar bardzo małych wartości pojemności C. Do pomiaru modułu impedancji Z zastosowano precyzyjny miernik LCR. Interfejsy obu mierników Mc i Mz połączono z komputerem K z oprogramowaniem do akwizycji sygnałów w środowisku LabVIEW. Zmienną wartość modułu impedancji Z kontaktu zadawano poprzez zmianę siły docisku Q elektrod biomedycznej 1 i biomedycznej referencyjnej 1R do skóry S. Wyniki pomiarów pokazane na fig.4 w postaci charakterystyki fc = f(Z) wykazują po aproksymacji liniowość funkcji, co potwierdza skorelowanie zmiany częstotliwości (pojemności) ze zmianą impedancji przy kontakcie elektrody biologicznej ze skórą. Badanie potwierdza skuteczność rozwiązania problemu technicznego - sposób według wynalazku pozwala na prawidłową ocenę stanu kontaktu elektrody biomedycznej ze skórą pacjenta na postawie elektrycznie nieinwazyjnego pomiaru pojemności, możliwego do prowadzenia równocześnie z pomiarem sygnałów biomedycznych.
Claims (1)
1. Sposób monitorowania stanu kontaktu elektrody biomedycznej ze skórą pacjenta, polegający na pomiarze w bliskim otoczeniu elektrody biomedycznej parametru elektrycznego dodatkowymi elektrodami testowymi, znamienny tym, że stan kontaktu ustala się na podstawie wyniku ciągłego pomiaru pojemności elektrycznej C między dwiema elektrodami testowymi (2, 3), galwanicznie odizolowanymi od skóry pacjenta.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL406862A PL226438B1 (pl) | 2014-01-16 | 2014-01-16 | Sposób monitorowania stanu kontaktu elektrody biomedycznej ze skórą pacjenta |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL406862A PL226438B1 (pl) | 2014-01-16 | 2014-01-16 | Sposób monitorowania stanu kontaktu elektrody biomedycznej ze skórą pacjenta |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL406862A1 PL406862A1 (pl) | 2015-07-20 |
PL226438B1 true PL226438B1 (pl) | 2017-07-31 |
Family
ID=53541413
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL406862A PL226438B1 (pl) | 2014-01-16 | 2014-01-16 | Sposób monitorowania stanu kontaktu elektrody biomedycznej ze skórą pacjenta |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
PL (1) | PL226438B1 (pl) |
-
2014
- 2014-01-16 PL PL406862A patent/PL226438B1/pl unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL406862A1 (pl) | 2015-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5635989B2 (ja) | インピーダンス測定回路及び方法 | |
US10070800B2 (en) | Impedance measurement process | |
US9615766B2 (en) | Impedance measurement process | |
JP5034028B2 (ja) | 肺モニタリングシステム | |
KR101345640B1 (ko) | 다중 건식전극을 포함하는 생체 임피던스 측정 센서 및 이를 포함하는 센서 모듈, 생체 임피던스 측정 시스템, 및 생체 임피던스 측정 방법 | |
US9966694B2 (en) | Biomedical electrode assembly | |
US20110196220A1 (en) | Electrode Assembly for Medical Purposes | |
EP3209197B1 (en) | Simultaneous impedance testing method and apparatus | |
Bogónez-Franco et al. | Effect of electrode contact impedance mismatch on 4-electrode measurements of small body segments using commercial BIA devices | |
Javan-Khoshkholgh et al. | Monitoring and Modulating the Gastrointestinal Activity: A Wirelessly Programmable System with Impedance Measurement Capability | |
CN209770372U (zh) | 一种细胞外液电阻抗和总体水分电阻抗的测量装置 | |
CN209847158U (zh) | 电阻抗成像设备 | |
GB2530355A (en) | Electric impedance tomographic device | |
PL226438B1 (pl) | Sposób monitorowania stanu kontaktu elektrody biomedycznej ze skórą pacjenta | |
WO2018088400A1 (ja) | 脳波スペクトル分析装置のためのセンサ接続装置 | |
Wiedemann et al. | On the function and robustness of skin-electrode interfaces for high-density electromyography: Towards ubiquitous integration with robotics devices | |
CN204193306U (zh) | 一种新型的周围神经病变检测仪 | |
CN114431863A (zh) | 用于测量电极接触阻抗的系统及阻抗测量方法 | |
Iusan et al. | Measuring skin's electrical properties with ECG electrodes The skin's electrical properties under ECG electrodes | |
Zhou et al. | Characterization of alternating current impedance properties of biomedical electrodes | |
Kharzi et al. | Towards the Exploration of dry Electrodes Performance in Bioimpedance Measurements based on The AD5933 Chip | |
US20160183837A1 (en) | Detection of tissue injury using microcurrent. Device name - Zone Finder | |
JP2023514508A (ja) | 電極対皮膚結合の推定を伴う容量結合による電気生理学的検出のための検出システム及び方法 | |
Kharzi et al. | A Low Cost Bioimpedance Measurement System Based on AD5933 Chip | |
Marszałek et al. | Investigations of real conditions properties of the biomedical electrodes with integrated electrode contact quality monitoring system for recording electrocardiographic signals |