Электродное устройство

 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в электрофизиологических измерениях, например, для регистрации биопотенциалов. Устройство содержит диэлектрический корпус и закрепленный на ней рабочий электрод с токоотводом. Рабочий электрод выполнен из материала, имеющего коэффициент теплопроводности, сравнимый с теплопроводностью ткани биологического объекта, и электропроводность не менее 0,1 · 10⁶ 0м^-1м^-1. Такое выполнение электрода позволяет исключить подготовительную фазу при проведении электрофизиологических измерений за счет уменьшения температурного, механического и химического раздражения участка кожи, расположенного непосредственно под электродом, и допускает регистрацию биопотенциалов без применения промежуточного контактного вещества (электродных паст или гелей). 1 ил.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при электрофизиологических измерениях, например, регистрации биопотенциалов.

Известно электродное устройство [1], в котором рабочий электрод выполнен из соединения серебра и хлорида серебра и помещен в диэлектрический корпус, закрепляемый на поверхности кожи при помощи двустороннего клеящего кольца.

Недостатком известного устройства [1] является то, что при наложении электродов, выполненных из материала, имеющего более высокий коэффициент теплопроводности (например λ_Ag = 418,7 Вт/(м·К)), и имеющих температуру окружающей среды, в области локального участка под электродами возникают специфические реакции кожи. Быстрый отвод тепла от поверхности кожи, прилегающей к электроду, вызывает резкое снижение температуры в данной области, так как биологическая ткань имеет более низкую теплопроводность (≈ 0,6 Вт/(м·К)). В области локального участка под электродами возникают специфические реакции кожи, в том числе связанные с изменением тонуса микрокапилляров и нарушением ионного баланса электрохимической измерительной ячейки. Таким образом, температурное раздражение вызывает дополнительную методическую погрешность, проявляющуюся как дрейф электродной разности потенциалов. Техника электрофизиологического эксперимента предусматривает специальное время (до 30 мин), необходимое чтобы уменьшить артефакт, связанный с описанными выше явлениями при выполнении контактной регистрации биопотенциалов.

Известно электродное устройство [2], принятое за прототип, содержащее диэлектрический корпус и закрепленные на нем рабочий электрод, выполненный из смеси порошков серебра и хлорида серебра, нагревательную обмотку, керамическую шайбу, для электрической изоляции рабочего электрода от нагревательной обмотки, терморезистор, служащий датчиком температуры рабочего электрода, а также крышку, надетую сверху на корпус. Перед установкой на кожу пациента электродное устройство прогревается в течение 5 мин. При помощи терморезистора контролируется температура рабочего электрода для поддержания ее в пределах 31-37^oC.

Кроме перечисленных, недостатком прототипа являются значительное энергопотребление и низкая надежность при эксплуатации электродного устройства в полевых условиях (при температуре менее 20^o).

Техническим эффектом, возникающим при практической реализации изобретения, является отсутствие специальной подготовительной фазы при проведении электрофизиологических измерений за счет исключения температурного, механического и химического раздражения участка кожи, расположенного непосредственно под электродом, отсутствие дополнительного энергопотребления для подогрева, что повышает эксплуатационные характеристики устройства.

Данный технический результат достигается тем, что в электродном устройстве, содержащем диэлектрический корпус произвольной формы и закрепленный на нем рабочий электрод с токоотводом, рабочий электрод выполнен из материала, имеющего коэффициент теплопроводности, сравнимый с теплопроводностью биологической ткани, высокую электропроводность (> 0,1·10⁶ Ом^-1м^-1) и поэтому допускает регистрацию биопотенциалов без применения промежуточного контактного вещества (электродных паст или гелей).

Электродное устройство выполнено из токопроводящего материала, имеющего более низкую теплопроводность или сравнимую с теплопроводностью биологической ткани (например, углеграфитовая ткань РПС - 0,58 Вт/(м·К)). Градиент изменения температуры при соприкосновении такого электрода с поверхностью кожи пациента будет ниже порога раздражения рецепторов, поэтому состояние кожи под электродом практически не изменяется, а дополнительный температурный дрейф электродной разности потенциалов в отсутствие промежуточного контактного вещества оказывается вне области динамического диапазона регистрируемой биологической электрической активности.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен пример конкретной реализации использования электродного устройства. Электродное устройство содержит диэлектрическую манжету 1 и закрепленный на нем рабочий электрод 2 с токоотводом 3.

Устройство работает следующим образом. При помощи фиксирующей ленты 4 манжету 1 закрепляют на биологическом объекте, например на пальце, токоотвод 3 соединяют с входной цепью усилителя биопотенциалов (не показан).

Источники информации, принятые во внимание при составлении материалов заявки 1. Кардиомониторы - аппаратура непрерывного контроля ЭКГ / под ред.

Барановского А. Л. и Немирко А.П. - М.: Радио и связь, 1993.- 248 с. 2. Импульсный измеритель электропроводности с термостатированными кожными электродами для определения овуляции Ступницкий И.Ф. // Медицинская техника, 1989, N 1, стр. 50 - 52. - прототип.

Формула изобретения

Электродное устройство для регистрации потенциалов биологического объекта, содержащее диэлектрический корпус с закрепленным на нем рабочим электродом с токоотводом, отличающееся тем, что рабочий электрод выполнен из материала, имеющего коэффициент теплопроводности, сравнимый с теплопроводностью ткани биологического объекта, и электропроводность не менее 0,1 · 10⁶ Ом^-1м^-1.

РИСУНКИ

Рисунок 1