RU184638U1

RU184638U1 - Пластинчатый электрод для регистрации биосигналов активности головного мозга человека

Info

Publication number: RU184638U1
Application number: RU2018118077U
Authority: RU
Inventors: Денис Леонидович Каркоцкий; Станислав Станиславович Махров
Original assignee: Денис Леонидович Каркоцкий; Станислав Станиславович Махров
Priority date: 2018-05-16
Filing date: 2018-05-16
Publication date: 2018-11-01

Abstract

Техническое решение относится к области электротехники и медицинского приборостроения, а именно к устройствам измерения электрического поверхностного биосигнала с областей головного мозга человека. Пластинчатый электрод для регистрации биосигналов активности головного мозга человека содержит металлический датчик высокой электропроводности в виде пластины, имеющий отполированную контактирующую поверхность, которая накладывается на кожу головы человека, а также поверхность, к которой крепится электропровод, отличающийся тем, что не требуется использование электропроводного геля, датчик помещен в диэлектрический корпус и закрыт диэлектрической крышкой, при этом датчик контактирующей поверхностью вверх выталкивается из корпуса посредством плотной двухсторонней клеящейся ленты, обеспечивающей пружинящий эффект, которая с одной стороны приклеена к поверхности датчика, к которой крепится электропровод, а с другой стороны заклеена фольгой для обеспечения дополнительного экранирования, при этом с другой стороны фольги располагается второй слой клеящейся ленты, которая с одной стороны приклеена к фольге, а с другой закрыта крышкой. Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является надежный контакт с поверхностью кожи головы и как следствие отсутствие или наличие только малых искажений биосигналов.

Description

Техническое решение относится к области электротехники и медицинского приборостроения, а именно к устройствам измерения электрического поверхностного биосигнала с областей головного мозга человека.

Из предшествующего уровня техники известны устройства электродов, выполненные в виде плоских металлических пластин, одна сторона которых является контактирующей поверхностью, которая накладывается на кожную поверхность, а на другой стороне укреплен электропровод, соединяющий электрод с аппаратурой [патент РФ №2230483, МПК А61В 5/0476, 2004 г].

Недостатком является отсутствие надежного контакта с кожей головы, так как такие электроды неплотно прилегают к поверхности кожи - отсутствуют конструктивные детали, обеспечивающие плотное прилегание. Вследствие этого возникают искажения в регистрируемых электрических биосигналах.

Вторым аналогом являются одноразовые липкие электроды, которые обеспечивают жесткую фиксацию на поверхности кожи [авторское свидетельство №798639, МПК А61В 5/0402, 1964 г]. Различные их реализации могут требовать использования электропроводного геля.

Недостатком таких электродов является одноразовое их применение и необходимость нанесения электропроводного геля, который со временем пересыхает. Как следствие, теряется контакт с поверхностью кожи головы и возникают искажения в регистрируемых электрических биосигналах. Другим недостатком является то, что эффект прилипания к поверхности ограничен во времени. Кроме того, использование липкого материала создает эксплуатационное неудобство, связанное с трудностью снятия электрода с тела после использования.

Третьей группой аналогов являются электроды чашевидной формы. Такие электроды могут требовать применения электропроводного геля [авторское свидетельство №1690675, МПК А61В 5/04, 1991 г]. Применяются многоразово.

Недостатком их использования без электропроводного геля является отсутствие надежного контакта с кожей головы. Но для решения этой проблемы может применяться массивный электродный шлем, недостатком которого является его длительная установка на пользователя и давление на голову.

При применении электропроводного геля, надежный контакт имеет временный характер, так как со временем гель пересыхает и контакт ослабевает, вследствие чего возникают искажения в регистрируемых электрических биосигналах

Четвертой группой аналогов являются электроды, контактная поверхность которых выполнена рифленой [патент РФ №2082449, МПК A61N 1/04, 1995 г; патент РФ №2002135006 МПК A61N 1/04, 2002 г]. За счет этого повышается жесткость крепления контакта на теле и площадь электрода в зоне контакта с кожей. Это повышает надежность крепления и возможные искажения в регистрируемых сигналах. Уменьшение влияния неровности поверхности кожи в зоне контакта с электродом на качество контакта позволяет также обеспечить электродный гель, который наносят на рифленую поверхность электрода.

Недостатком таких электродов является отсутствие конструктивных деталей, обеспечивающие плотное прилегание к поверхности головы. Применение электропроводного геля для обеспечения надежности контакта также носит временный характер.

Пятым аналогом является ленточный электрод с гофрированной поверхностью, который производят по параметрам расстояния между соседними изгибами гофр и линейными размерами контактных участков гофрированных поверхностей [патент РФ №2248817, МПК A61N 1/04, 2000 г]. Они могут быть не равными между собой и соответствовать рельефу изгибов мест наложения на кожную поверхность. Перед фиксацией ленточного электрода на теле на его гофрированную поверхность наносят электропроводящие гель или жидкость. В соответствии с принятой методикой обследования обматывают электрод, например, вокруг запястья, груди, голеностопа и т.п. и фиксируют зажимным фиксатором.

Недостатком является невозможность применения данных электродов на поверхности головы, а также необходимость использования электропроводного геля.

Прототипом данного технического решения является электродное устройство для съема биопотенциалов, содержащее электрод, включающий заключенный в электроизоляционном корпусе с полостью для заполнения электропроводящим гелем токосъемник, соединенный с отводящим проводом, и установочное гнездо, закрепленное на эластичном держателе и состоящее из вставленных друг в друга полого основания и полого вкладыша, отличающееся тем, что корпус электрода имеет форму полого цилиндра, на одном торце которого выполнен фланец с гофрированным хвостовиком, в котором помещен отводящий провод, а второй торец имеет шарообразное утолщение, полый вкладыш имеет на торце, соприкасающимся с полкой основания, отбортовку

вовнутрь, на полке которой размещена цанговая защелка в виде полого цилиндра, торец которого снабжен внутренним буртиком [патент РФ №2294135, МПК А61В 5/0408, А61В 5/0478, А61В 5/0492, 2005 г].

Недостатком прототипа является необходимость применения электродного геля, вследствие чего контакт с кожей головы человека ограничен во времени.

Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение заключается в обеспечении высокой точности регистрации электрических биосигналов, а также повышение удобства установки и использования таких электродов

Поставленная задача достигается за счет использования металлического датчика высокой электропроводности в виде пластины, имеющего отполированную контактирующую поверхность, которая накладывается на кожу головы человека, а также поверхность к которой крепится электропровод. Датчик помещается в диэлектрический корпус и закрывается диэлектрической крышкой, при этом датчик контактирующей поверхностью вверх выталкивается из корпуса посредством плотной двухсторонней клеящейся ленты, обеспечивающей пружинящий эффект. Клейкая лента с одной стороны приклеена к поверхности датчика, к которой крепится электропровод, а с другой стороны заклеена фольгой для обеспечения дополнительного экранирования и закрыта крышкой.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является надежный контакт с поверхностью кожи головы и как следствие отсутствие или наличие только малых искажений биосигналов.

Техническое решение поясняется чертежами, которые не охватывают и, тем более не ограничивают весь объем притязаний данного технического решения, а являются лишь иллюстрирующим материалом частного случая выполнения.

На фиг. 1 представлен пластинчатый электрод для регистрации биосигналов сигналов активности головного мозга человека в различных проекциях, который имеет размер 36×13×9 мм. Согласно фиг. 1, датчик 1 помещен в диэлектрический корпус 2 и закрыт диэлектрической крышкой 3. Внутри корпуса 2 расположены два слоя клейкой ленты 4 и 5. Слой 4 клейкой ленты приклеен к внутренней поверхности датчика 1, а также к фольге 6, а слой 5 приклеен к фольге 6 и к диэлектрической крышке корпуса 2. Электрод имеет отверстие 7 для подведения электропровода.

На фиг. 2 представлен металлический датчик в различных проекциях, являющийся частью электрода, представленного на фиг. 1. Контактирующая часть датчика имеет размер 19,5×9,5×3. Часть датчика, к которой крепится электропровод имеет размер 22×12×2.

Claims

1. Пластинчатый электрод для регистрации биосигналов активности головного мозга человека, включающий металлический датчик высокой электропроводности в виде пластины, имеющий отполированную контактирующую поверхность, которая накладывается на кожу головы человека, а также поверхность, к которой крепится электропровод, отличающийся тем, что не требуется использование электропроводного геля, датчик помещен в диэлектрический корпус и закрыт диэлектрической крышкой, при этом датчик контактирующей поверхностью вверх выталкивается из корпуса посредством плотной двухсторонней клеящейся ленты, обеспечивающей пружинящий эффект, которая с одной стороны приклеена к поверхности датчика, к которой крепится электропровод, а с другой стороны заклеена фольгой для обеспечения дополнительного экранирования, при этом с другой стороны фольги располагается второй слой клеящейся ленты, которая с одной стороны приклеена к фольге, а с другой закрыта крышкой.

2. Пластинчатый электрод для регистрации биосигналов активности головного мозга человека по п. 1, отличающийся тем, что датчик изготовлен из серебра Ag.

3. Пластинчатый электрод для регистрации биосигналов активности головного мозга человека по п. 1, отличающийся тем, что датчик изготовлен из золота Au.

4. Пластинчатый электрод для регистрации биосигналов активности головного мозга человека по п. 1, отличающийся тем, что датчик изготовлен из металла, который покрыт хлоридом серебра AgCl.

5. Пластинчатый электрод для регистрации биосигналов активности головного мозга человека по п. 1, отличающийся тем, что между крышкой и датчиком внутри корпуса расположен материал для выталкивания датчика из корпуса.