Электродное устройство

 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для измерения биоэлектрических потенциалов, используемых преимущественно в приборах медицинской диагностики как для многократного, так и для одноразового применения. Электродное устройство содержит диэлектрический пористый контактный элемент, на рабочей части которого выполнены многочисленные конусообразные углубления, часть объема пор по всей поверхности контактного элемента заполнена серебром - хлоридом серебра и его поверхность покрыта слоем серебра - хлорида серебра. Многочисленные конусообразные углубления и часть объема пор рабочей поверхности контактного элемента заполнены электролитом. Устройство обладает более простой и дешевой конструкцией электрода для съема биопотенциалов с высокими метрологическими и эксплуатационными параметрами. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для измерения биоэлектрических потенциалов, используемых преимущественно в приборах медицинской диагностики.

Известны электроды многоразового и одноразового использования. В последние годы все более широкое применение в медицине получают электроды одноразового использования как за рубежом, так и в РФ. Это связано с ухудшением экологической обстановки на земле и с ростом чрезвычайных ситуаций (землетрясений, наводнений и других катастроф). На одноразовые электроды переходит и обычная практическая медицина, например, ЭКГ- кабинеты больниц и поликлиник.

Одноразовые и многоразовые электроды выпускают многие зарубежные фирмы: “ARBO”, Германия; “DISA”, Дания; “MEDICOR”, Венгрия; “ЗМ”, США; “BIOMEDICA”, Италия; “TOSHIBA”, Япония и др.

В [1] представлена конструкция одноразового электрода, включающая чувствительный “серебро-хлорид серебра” элемент, клеящее кольцо или полоску, сферический контакт, пористый носитель электролита, пропитанный гелем, пластиковый контейнер для устранения высыхания геля и липкого слоя при длительном хранении электродов.

В чувствительном хлор-серебряном контактном элементе [1] нанесен по всей поверхности на пластмассовую подложку слой серебра - хлорида серебра, обеспечивающий поверхностную проводимость между гелем и сферическим контактом.

В последние годы появились одноразовые электроды без пористого носителя электролита, в которых загущенный гель наносится непосредственно на чувствительный Ag-AgCl элемент. В целом конструкция электрода сохраняется прежней.

Недостатками данной конструкции одноразовых электродов являются следующие:

1. Электрод содержит много различных функциональных элементов, минимум пять.

2. Сборка электродов является сложной и требует дорогостоящих многофункциональных автоматов.

3. Из-за высыхания геля срок хранения электродов ограничен.

Наиболее близким по достигаемому результату является электродное устройство [2], содержащие диэлектрический корпус, в котором расположен диэлектрический пористый контактный элемент, насыщенный электролитом, и токоотводящий элемент, пористый контактный элемент со стороны, противоположной рабочей части, имеет углубление, на поверхность которого нанесен слой серебра, соединенная с токоотводящим элементом посредством спая часть пористого контактного элемента, прилегающая к слою серебра, заполнена хлоридом серебра, и в качестве электролита используется следующий состав, мас.%:

Вода 31-35

Хлористый калий 10-13

Агар-агар 2-3

Полиакриламид 0,5-0,8

Глицерин Остальное

Данный электрод имеет более высокие метрологические и эксплуатационные характеристики по сравнению с известными электродами, чувствительный слой “серебро - хлорид серебра” нанесен на плоскую пластмассовую подложку [1], в электродном устройстве [2] создан в порах контактного элемента объемный переход “электролит - серебро - хлорид серебра”.

Электродное устройство [2] получило широкое применение для различных целей медицины в качестве электрода многоразового применения. Недостатками известного электродного устройства, ограничивающего его применение в качестве одноразового электрода, являются следующие:

Сложная конструкция.

Высокая цена.

Целью предлагаемого изобретения является создание более простой и дешевой конструкции электрода для съема биопотенциалов с высокими метрологическими и эксплуатационными параметрами.

Поставленная цель достигается тем, что в электродном устройстве, содержащем диэлектрический пористый контактный элемент и электролит состава, мас.%:

Вода 31-35

Хлористый калий 10-13

Агар-агар 2-3

Полиакриламид 0,5-0,8

Глицерин Остальное

пористый контактный элемент со стороны, противоположной рабочей части, выполнен в виде сферы либо другой формы для токосъема, рабочая часть пористого контактного элемента имеет многочисленные конусообразные углубления, вся поверхность электродного устройства покрыта слоем серебра - хлорида серебра, часть пористого контактного элемента, прилегающая к слою серебра - хлорида серебра, заполнена серебром - хлоридом серебра, а многочисленные конусообразные углубления и поры рабочей поверхности заполнены электролитом.

Кроме того, с целью удобства эксплуатации электрода пористый контактный элемент со стороны, противоположной рабочей части, выполнен в виде цилиндра с отверстием для токосъемного штыря.

С целью применения электродного устройства в качестве одноразового электрода на пористый контактный элемент со стороны, противоположной рабочей части, установлено липкое кольцо либо липкая полоска с отверстием, равным диаметру сферы либо цилиндра, приклеенное к пластиковому контейнеру.

С целью уменьшения затрат на производство одноразовых электродов на пористый контактный элемент со стороны, противоположной рабочей части, установлено липкое кольцо либо липкая полоска с отверстием, равным диаметру сферы либо цилиндра с защитной антиадгезионный бумагой.

С целью увеличения срока хранения электродов многочисленные конусообразные углубления и поры рабочей поверхности заполнены высушенным электролитом.

Существенными отличительными признаками предлагаемого электродного устройства являются: конструктивное исполнение диэлектрического пористого контактного элемента, который со стороны, противоположной рабочей части, выполнен в виде сферы ответной части кнопочного разъема либо другой формы для токосъема, например в виде цилиндра с отверстием для токосъемного штыря; выполнение рабочей части рабочего пористого контактного элемента с многочисленными конусообразными углублениями для хранения загущенного несохнущего электролита; покрытие поверхности электродного устройства слоем серебра - хлорида серебра; заполнение части пор, прилегающих к слою серебра - хлорида серебра, серебром - хлоридом серебра; заполнение пор вблизи рабочей части пористого контактного элемента загущенным несохнущим электролитом, применение в конструкции липкого кольца либо липкой полоски и пластикового контейнера для одноразового электрода; заполнение пор рабочей поверхности диэлектрического пористого контактного элемента и многочисленных конусообразных углублений высушенным электролитом.

Сущность предлагаемой конструкции электродного устройства в отличие от прототипа, в котором создан объемный переход “электролит - хлор серебра - серебро”, в ней создан объемно-поверхностный переход “электролит - хлорид серебра - серебро”, что позволило исключить затраты на диэлектрический корпус, токоотводящий элемент (в том числе и сферический); значительно упростить конструкции и сборку одноразовых электродов; повысить метрологические и эксплуатационные характеристики электродов; впервые создать простые и дешевые конструкции высокостабильных одноразовых электродов и впервые создать электроды с высушенным электролитом.

В проанализированной патентной и научно-технической литературе данная совокупность существенных признаков не найдена. Она приводит к достижению нового положительного эффекта, а именно: значительному упрощению конструкции электродного устройства, снижению затрат на его изготовление и соответственно стоимости, повышению метрологических и эксплуатационных параметров электродов.

Таким образом, данное предложение соответствует критериям “новизна” и “изобретательский уровень”.

На фиг.1 представлена конструкция электродного устройства со сферическим контактом; на фиг.2 представлена конструкция электродного устроства с цилиндрическим контактом и отверстием для токосъемного штыря; на фиг.3 представлена конструкция одноразового электрода с липким кольцом и пластиковым контейнером; на фиг.4 представлена конструкция одноразового электрода с липким кольцом, покрытым антиадгезионной бумагой.

Электродное устройство 1, фиг.1, содержит диэлектрический пористый контактный элемент 2, на рабочей части которого выполнены многочисленные конусообразные углубления 3, часть объема пор по всей поверхности контактного элемента заполнена серебром - хлоридом серебра и его поверхность покрыта слоем серебра - хлорида серебра 4. Многочисленные конусообразные углубления и часть объема пор рабочей поверхности контактного элемента заполнены электролитом.

Электродное устройство, фиг.3, содержит электродное устройство 1 (фиг.1, 2), липкое кольцо либо полоску 6 и пластиковый контейнер 7.

Электродное устройство, фиг.4, содержит электродное устройство 1 (фиг.1, 2), липкое кольцо либо полоску 6, бумагу с антиадгезионным покрытием 8.

Принцип действия электродного устройства заключается в следующем. Биопотенциал, возникающий на коже, прикладывается к поверхности рабочей части пористого контактного элемента 2, фиг.1, и через электролит 5, находящийся на рабочей части контактного элемента в многочисленных конусообразных углублениях 3 и в близлежащих порах, слой 4 серебра-хлорида серебра на поверхности и в порах пористого контактного элемента к сферическому контакту на противоположной стороне контактного элемента. Затем потенциал через ответную часть (кнопку, штырь) прикладывается ко входу электрографического прибора.

Для снятия биопотенциала с электродного устройства, фиг.3, снимается пластиковый контейнер 7 и электродное устройство 1 приклеивается к поверхности тела пациента с помощью липкого кольца либо полоски 6. В электродном устройстве, фиг.4, для снятия биопотенциала удаляют антиадгезионную бумагу 8 и электродное устройство 1 приклеивают к телу пациента с помощью липкого кольца либо полоски.

В результате такого исполнения электродного устройства значительно упрощается конструкция электрода, уменьшаются затраты на его изготовление и сборку, улучшаются метрологические и эксплуатационные характеристики электродов.

Использование предлагаемого изобретения для изготовления одноразовых ЭКГ-электродов позволило значительно снизить затраты на их производство, сократить длительность технологического цикла его изготовления, повысить метрологические и эксплуатационные характеристики электродов, а также значительно снизить цену одного электрода для широкого применения в практическом здравоохранении.

источники информации

1. Рекламный проспект фирмы “ARBO” Vertriebs GmbH Wendenstrabe 2-3 3300 Braunschweig. Das ARBO - Einmalelektroden – System, 1994.

2. Патент РФ №1200901. Электродное устройство /Авдеева Д.К., Дмитриев В.В., Добролюбов А.Т., Нагиев В.А., Самохвалов С.Я., Бюл. №48, 1985, с.10.

Формула изобретения

1. Электродное устройство, содержащее диэлектрический пористый контактный элемент, поры поверхности рабочей части которого заполнены электролитом состава, мас.%:

Вода 31 - 35

Хлористый калий 10 - 13

Агар-агар 2 - 3

Полиакриламид 0,5 - 0,8

Глицерин Остальное

отличающееся тем, что диэлектрический пористый контактный элемент со стороны, противоположной рабочей части, выполнен в виде сферы ответной части кнопочного разъема или цилиндра с отверстием для токосъемного штыря, рабочая часть пористого контактного элемента имеет многочисленные конусообразные углубления, заполненные электролитом, вся поверхность электродного устройства покрыта слоем серебра-хлорида серебра, а часть пор, прилегающих к слою серебра-хлорида серебра, заполнена серебром-хлоридом серебра.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на диэлектрический пористый контактный элемент со стороны, противоположной рабочей части, установлены либо липкое кольцо, либо липкая полоска, имеющие отверстие, равное диаметру сферы либо цилиндра, приклеенные к пластиковому контейнеру.

3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что на диэлектрический пористый контактный элемент со стороны, противоположной рабочей части, установлены либо липкое кольцо, либо липкая полоска, имеющие отверстие, равное диаметру сферы либо цилиндра, с защитной антиадгезионной бумагой.

4. Устройство по пп.1-3, отличающееся тем, что многочисленные конусообразные углубления и поры поверхности рабочей части пористого контактного элемента заполнены высушенным электролитом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4