Экранированный электродный соединитель
Изобретение относится к медицинской технике, а именно к медицинским электродам для приема электрических сигналов от тела. Экранированный соединитель содержит вывод, соединитель и проводящий электродный экран. Вывод снабжен экранированным проводником сигнала. Соединитель электрически присоединяется к проводнику сигнала для прикрепления к накладному электроду. Электродный экран располагается поверх соединителя и поверх области для контакта с телом пациента и покрыт непроводящей оболочкой. Проводящий электродный экран представляет собой цельный экран в виде диска. Использование изобретения позволяет защитить соединения и ЭКГ-электроды от внешних электростатических помех. 11 з.п. ф-лы, 4 ил.
Данное изобретение относится к медицинским электродам для восприятия электрических сигналов от тела и, в частности, к соединителям для медицинских электродов, которые экранированы от электростатических помех.
Медицинские электроды могут использоваться для восприятия различных электрических сигналов, присутствующих в теле, таких как те, которые создает сердце (электрокардиография) и мозг (электроэнцефалография). Такие физические сигналы имеют очень низкую интенсивность и, таким образом, подвержены воздействию электрических помех от различных источников. Одним из таких источников является электростатическая энергия, вырабатываемая одеждой, постельным бельем и получаемая от лиц, ухаживающих за пациентами. Одежда пациента, такая как свитеры и флисовые фуфайки и жакеты, могут генерировать электростатический заряд. Подобным образом, электростатический заряд может создаваться одеялами и другими постельными принадлежностями. Тело сиделки может вырабатывать электростатический потенциал, который гораздо больше потенциала пациента, за которым она ухаживает, что в результате создает помехи, когда сиделка приближается к пациенту. Следовательно, было бы целесообразно защитить электроды датчиков, устанавливаемых на теле, от емкостно связанных электронных помех, вызываемых находящимися рядом людьми и объектами, имеющими различные электрические потенциалы.
В соответствии с принципами настоящего изобретения, предлагается накладной электрод, экранированный от помех электростатического заряда. Электрод прикрепляется к телу и используется для восприятия электрических сигналов, которые обрабатываются медицинским инструментом, таким как электрокардиограф. Электрод соединяется с медицинским инструментом посредством прямого провода, который связывается с электродом с возможностью разъединения. На конце прямого провода располагается электрический экран, который экранирует электрическое соединение, когда прямой провод соединен с электродом.
На чертежах:
Фиг.1 представляет собой вид сверху комплекта выводов электродов с электростатическими экранами, расположенными на соединительных концах выводов.
Фиг.2 иллюстрирует в разрезе вид верхней части в перспективе экранированного проводникового соединителя, сконструированного в соответствии с принципами настоящего изобретения.
Фиг.3 иллюстрирует в разрезе вид снизу экранированного проводникового соединителя, представленного на Фиг.2.
Фиг.4 представляет собой вид в поперечном сечении экранированного проводникового соединителя, представленного на Фиг.2 и 3, расположенного поверх стыкуемого нательного электрода.
Относительно Фиг.1, показан вид сверху комплекта из пяти выводов электродов, сконструированного в соответствии с принципами настоящего изобретения. Иллюстрированный комплект выводов включает в себя пять выводов 20 с экранированными и изолированными проводниками, которые передают электрические сигналы от тела к медицинскому инструменту, такому как электрокардиограф (ЭКГ), ЭКГ-монитор или дефибриллятор-монитор. Выводы 20 прикрепляются к плате 52 с зажимами, где проводники электрически присоединяются к соединительному блоку 54. Цветные точки 56 на плате 52 с зажимами указывают для пользователя индивидуальные выводы. Соединительный блок 54 стыкуется с магистральным кабелем, с помощью которого электрические сигналы, воспринимаемые от тела, передаются на медицинский инструмент.
На дистальных концах выводов 20 располагаются экранированные соединители, которые не видны на данном виде сверху. Кабельные зажимы 18 поддерживают и укрепляют выводы в месте их присоединения к электродным соединителям на их дистальных концах. Над центральными электродными соединителями на конце каждого вывода и по направлению наружу от них расположен экран 12, который содержится внутри непроводящей диэлектрической оболочки 14. Пунктирная окружность, обозначенная позицией 12, указывает внешнюю границу электростатического экрана в пределах его диэлектрической оболочки. В центре экранированных электродных соединителей расположены метки 50, которые обозначают места расположения на теле, где каждый вывод должен быть прикреплен к электроду.
Фиг.2 представляет собой вид сверху в перспективе экранированного электродного соединителя 10, соответствующего настоящему изобретению, на конце вывода 20. Вывод 20 является коаксиальным кабелем, который состоит из центрального проводника 22 сигнала, окруженного изоляцией 24. Вокруг изолированного проводника сигнала находится внешний электрический экран 26. Внешний электрический экран 26 может быть образован из оплетенного провода, обмотки из фольги или намотанного многожильного провода. Обычно, внешний экран включает в себя провод заземления для прикрепления к электрическим элементам соединителя, которые должны находиться под электрическим напряжением внешнего электрического экрана 26, главным образом, под опорным напряжением. Коаксиальный вывод 20 протянут к центру соединителя 10 через электрически изолированный электродный экран 12. В данном варианте осуществления экран 12 покрывает куполообразный центр соединителя, причем, проводник сигнала электрически соединен с охватывающим защелкивающимся соединителем 30а, показанным на Фиг.3. Внешний экран 26 электрически соединен с электродным экраном 12. Показанный на чертеже экран 12 исходит радиально из центра в виде слегка вогнутого диска. Экран 12 изолирован непроводящей диэлектрической оболочкой 14. Оболочка 14 может быть отформована вокруг экрана или размещена между верхним и нижним слоями диэлектрика, которым обернут или запечатан за его пределами диск экрана 12. В данном варианте осуществления оболочка 14 выполнена из термоэластопласта. Экран 12 может быть сформирован из листа фольги или проводящей краски, либо другого материала с высокой проводимостью. В данном варианте осуществления экран 12 образован проводящей тканью с проводимостью 1,0 Ом/см или меньше.
Фиг.3 представляет собой частичный перспективный вид в разрезе экранированного электродного соединителя 10, представленного на Фиг.2, снизу соединителя. Данный вид показывает охватывающую защелкивающуюся часть соединителя 30а, которая соединяется с охватываемой защелкивающейся частью соединителя 30b электрода. Экран 12 виден заключенным в свою диэлектрическую оболочку 14, исходящую радиально из центра соединителя 10.
Фиг.4 представляет собой вид в поперечном сечении экранированного электродного соединителя 10, представленного на Фиг.2 и 3, расположенного поверх нательного электрода 33 пациента, к которому он присоединяется. В данном варианте осуществления электрическое соединение проводника 22 с охватывающей защелкивающейся частью соединителя 30а находится внутри пластиковой изолирующей муфты 18, которая может быть необязательной в некоторых вариантах осуществления. Внешний экран 26 коаксиального кабеля 20 электрически соединен с электродным экраном 12 посредством медного обжимного кольца 16. Куполообразное пространство в центре соединителя 10 может быть жестким за счет твердого пластикового кольца или колпачка, окружающего пространство, где расположена защелкивающаяся часть соединителя 30а.
Охватывающая защелкивающаяся часть соединителя 30а скрепляется с охватываемой защелкивающейся частью соединителя 30b электрода 33 пациента. На данной иллюстрации электрод 33 является частью стандартного ЭКГ-электрода номер М2202А, поставляемого Philips Medical Systems, Andover, MA. ЭКГ-электрод 33 сформирован из субстрата 32 пластиковой пленки, имеющего форму диска. На обращенной к пациенту стороне субстрата 32 расположен центральный контактный электрод 34, изготовленный из пропитанной гелем прокладки из пеноматериала, которая является электрически проводящей. Контактный электрод электрически соединен с охватываемой защелкивающейся частью соединителя 30b, которая изготавливается из проводящего пластика для того, чтобы быть рентгенографически проницаемой. Тонкий слой контактного клеящего вещества 36 покрывает субстрат 32 вокруг контактного электрода 34.
Во время использования, когда электродный соединитель 10 защелкивается на ЭКГ-электроде 33, можно видеть, что электростатический экран 12 накладывается и покрывает соединения 30а, 30b и контактный электрод 34 ЭКГ-электрода. Таким образом, экран 12 полностью защищает соединение и ЭКГ-электрод от внешних электростатических помех. Следовательно, и ЭКГ-сигналы более свободны от шумов в результате такого экранирования.
Диэлектрическая оболочка 14 изолирует экран 12 и электродное соединение от других внешних электрических помех, которые могут возникнуть, таких как контакт с плоским электродом дефибриллятора, наложенным на пациента. С этой целью оболочка 14 имеет диэлектрическую прочность между экраном 12 и любым внешним проводником, по меньшей мере, 2000 Вольт постоянного тока, а более предпочтительно, 5000 Вольт постоянного тока, и наиболее предпочтительно, 9000 В постоянного тока либо 6,5 кВ переменного тока при 3 кГц.
Несмотря на то что в варианте осуществления, показанном на чертежах, экран распространяется почти до внешней границы электрода 33 пациента, ясно, что для конкретных случаев применения может потребоваться больший или меньший масштаб экранирования. Например, экран, закрывающий лишь центральную область электрода, такую как величину горизонтального участка экрана 12 на Фиг.4, может обеспечить достаточное экранирование для некоторых технических условий. Увеличение экрана 12 за пределы центральной области соединения, как показано на Фиг.4, за пределы радиуса зоны соединения 30а-30b и контактного электрода 34, обеспечивает даже большую величину экранирования, достаточную для многих случаев применения.
Несмотря на то что иллюстрируемый вариант осуществления показывает защелкивающийся соединитель, ясно, что могут быть альтернативно задействованы другие соединители, такие как пристегивающийся соединитель, который прикрепляется на проводящий выступ на электроде пациента. Могут быть произведены и другие доработки, чтобы пользователю было легче видеть место соединения во время осуществления соединения, например, сделать расходящийся радиально изолированный экран очень гибким, так чтобы его можно было сложить назад при осуществлении соединения, или предусмотреть возможность его скольжения по выводу 20 во время осуществления соединения.
1. Экранированный соединитель для накладного электрода, содержащий:
вывод, имеющий экранированный проводник сигнала;
соединитель, электрически прикрепленный к проводнику сигнала, для прикрепления к накладному электроду, имеющий область для контакта с телом пациента, который проводит принятые сигналы к проводнику сигнала; и
проводящий электродный экран, расположенный поверх соединителя и поверх области для контакта с телом пациента, когда соединитель прикреплен к накладному электроду, причем электродный экран покрыт непроводящей оболочкой и электрически соединен с экраном проводника сигнала,
при этом проводящий электродный экран представляет собой цельный экран в виде диска, имеющий внешние границы, проходящие до положения между границами области для контакта с телом пациента и внешними границами накладного электрода, когда соединитель прикреплен к накладному электроду.
2. Экранированный соединитель по п.1, в котором экранированный проводник сигнала дополнительно содержит коаксиальный кабель, имеющий центральный проводник сигнала, и в котором экран экранированного проводника сигнала представляет собой внешний экран коаксиального кабеля,
при этом проводящий электродный экран электрически соединен с внешним экраном.
3. Экранированный соединитель по п.2, при этом соединитель является защелкивающимся соединителем.
4. Экранированный соединитель по п.2, при этом соединитель является пристегивающимся соединителем.
5. Экранированный соединитель по п.2, в котором накладной электрод является ЭКГ-электродом.
6. Экранированный соединитель по п.2, в котором накладной электрод является электроэнцефалографическим электродом.
7. Экранированный соединитель по п.1, в котором непроводящая оболочка имеет диэлектрическую прочность для внешнего проводника, по меньшей мере, 2000 В/мм постоянного тока.
8. Экранированный соединитель по п.1, в котором непроводящая оболочка имеет диэлектрическую прочность для внешнего проводника, по меньшей мере, 5000 В/мм постоянного тока.
9. Экранированный соединитель по п.1, в котором накладной электрод включает в себя стыкуемый соединитель, который соединен с соединителем, прикрепленным к проводнику сигнала,
при этом проводящий электродный экран расположен поверх соединения стыкуемого соединителя и соединителя, прикрепленного к проводнику сигнала.
10. Экранированный соединитель по п.1, в котором проводящий электродный экран расположен по направлению наружу и вниз от соединителя, когда соединитель прикреплен к накладному электроду.
11. Экранированный соединитель по п.1, в котором проводящий электродный экран содержит одно из проводящей краски, фольги или проводящей ткани.
12. Экранированный соединитель по п.11, в котором проводящий электродный экран имеет электрическую проводимость в 1,0 Ом/см или менее.
