CN209003993U - 用于电生理标测的电极 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于电生理标测的电极，可用于体表和体内测量。电极由电极点、柔性电极片、孔洞、引线、接地点和接插件组成。电极点以阵列形式或单列形式排布于柔性电极片上，通过引线与接插件连接，形成一体化结构，并可通过孔洞间穿插松紧带的方式或通过孔洞缝合于所需标测部位实现体表较大范围或体内较小范围的电生理标测。本实用新型具有电极点利用率高、标测位点多、结构简单可靠、能紧密贴合待测部位等特点，通过简单操作便可实时同步地完成体表或体内的电生理标测。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于电生理标测的电极。
背景技术
电生理标测电极是用于采集生物活体组织各部位的电信号的关键部件。目前用于心脏电生理研究的标测电极根据其测量部位主要可以分为三类：心内膜标测电极、心外膜标测电极和体表标测电极，本申请提出了一种能用于测量体表信号以及心外膜信号的电极。
目前在体表心电测量中，常用的电极多为电极贴片，主要存在的问题为：该种电极多为一次性电极不可重复使用，导致测量成本升高；电极内含有电解液，对于被测者皮肤具有刺激作用，难以满足长时间测量的需求；随着使用时间变长，电极极化导致信号信噪比下降；测量方式一般采用多股导联线与电极片相连，每个标测点需要一根单独的导联线连接，当所需标测点数目较多时导联线数量过多，会导致导线缠绕对测量造成困难。另外，这种电极贴片表面积较大，难以在体表实现高密度的心电标测。
目前临床上常用的心外膜标测电极为导管电极，其测量点数较少，不能实现多位点的同步标测。此外，制造导管电极的成本较高。对于多部位、多通道心外膜标测，标测电极需要采用片状电极的方式。
发明内容
为了克服电生理标测中的上述问题，本实用新型采用片状电极的实现方式，在原有的专利技术（ZL200920069996.6）的基础上，设计出结构稳定、操作方式简单、测量精度高的用于电生理标测的电极。采用该装置可方便地实现体表和体内电生理标测。
本实用新型提出的用于电生理标测的电极，由电极点1、柔性电极片2、孔洞3、引线4、接插件5和接地点8组成，其中：若干个电极点1以阵列形式分布于柔性电极片2上，每个电极点１一端设有引线4，另一端与接插件5连接，所述引线4的数量与接插件５的管脚数量相同；每个电极点1的引线4分别与相应的位于柔性电极片2一端的接插件5的一个管脚连接，每个接插件5通过相应的接口6分别与电生理标测仪器７相连，每个电极点１通过接插件５将信号输入到电生理标测仪器7；柔性电极片2上设有孔洞3，孔洞3采用环形或圆形，电极点1、孔洞3、引线4、接插件5和接地点8均排布于柔性电极片2上，形成一体化结构。
本实用新型中，电极点1为球面凸起状，高度为0.1~1.2mm，所述电极点１能紧密贴合标测部位，电极点1直径为0.5~8mm，可满足不同精度和不同部位的测量需要。
本实用新型中，电极点1之间的空间位置关系可根据标测部位大小以及所需标测点数决定。电极点1以铜为材质，表面镀金。
本实用新型中，每个电极点1的引线4宽度为0.08~0.15mm不等，可有效减小柔性印刷电路片２的表面积。
本实用新型中，在电生理测量时可采用松紧带通过环形孔洞将多片柔性电极片2覆盖于人体或动物的待测组织表面，或通过圆形孔洞缝合于所需标测部位。
本实用新型中，柔性电极片2以聚酰亚胺为材质，为柔性印刷电路，引线4均匀分布在柔性电极片2中。对柔性电极片2整体采用铺铜工艺，通过接地点8实现屏蔽作用。柔性电极片2的尺寸与形状根据标测部位的情况而定。
本实用新型中，当用于体表标测时，所述阵列形式为单列形式；当用于心外膜标测时，所述阵列形式为矩阵阵列形式或蜂窝阵列形式。
本实用新型中，当采用单列形式时，电极点1之间等间距排布。
本实用新型中，当矩阵阵列形式时，电极阵列相邻行或列的电极点垂直对准，行列间距均相等，每个电极点1有上下左右四个等间距的电极点，构成一个正方形；当采用蜂窝阵列形式时，相邻两行的电极点上下以60°错开，上一行相邻两电极点与对应的下一列的电极点构成一个正三角形，非边缘部位的电极点共有6个等间距的电极点，构成一个正六边形。
本实用新型中，孔洞3的设置可使电极点1与标测部位紧密接触，并有效减小电极点1的位移，提高标测信号的质量。
本实用新型中，柔性电极片2通过接插件5连接电生理信号标测仪器7。
常规的电生理标测多采用双极标测方法，即测量两个标测位点之间的电位差，难以检测到临近小区域内心肌发生的电活动，进而影响标测的全面性和精确度。本实用新型设计的电生理标测电极可实现单双极复合标测，从而克服上述问题。具体说明如下：
设电极阵列由m行，n列电极点构成，因此可获得单极标测信号有m×n个。电极阵列中，相邻两电极点形成双极导联，获得两电极点之间的差分电信号，将该信号作为两者中位点9的双极信号。对于矩形阵列形式，可获得的双极信号为2mn-m-n个；对于蜂窝阵列形式，可获得的双极信号为3mn-2(m+n)+1个。
本实用新型设计的电极不仅可用于躯干部位和心脏的电生理标测，也可用于脑部和胃等部位的电生理标测，实现体表或体内测量。
本实用新型的有益效果：
1. 本实用新型可对体表和体内进行多位点的同步电生理标测，采用少量电极片便能实现体内较小范围或体表较大范围的电生理标测，完成高实时性和高同步性的测量，并可实现三维的电生理标测。
2. 本实用新型具有按规律均匀分布的电极点，能实现单双极同步标测，能提高电极点利用率，并能提高标测区域内电位标测准确性；利用各单极信号可计算出标测区域内电生理活动信息。
3. 本实用新型中，电极片形状与尺寸较为灵活，电极点能有效地覆盖并贴合标测区域，有效地提升标测信号的质量。
4. 本实用新型采用柔性印刷电路板，这种一体化结构的电极不易折断、脱落，有效地减少外部接线数量，操作简单，可靠性高。
附图说明
图1是本实用新型的电极结构示意图。
图2是本实用新型的一款心外膜标测电极片示意图。
图3是本实用新型的电极阵列矩阵排布方式。
图4是本实用新型的电极阵列蜂窝排布方式。
图5为使用体表电极带进行128导联体表标测时躯干前面电极排布方式。
图6为使用体表电极带进行128导联体表标测时躯干背面电极排布方式。
图5、图6中电极引线未画出。
图中标号：1为电极点，2为柔性电极片，3为孔洞，4为引线，5为接插件，6为接插件5对应的接口，7为电生理标测仪器，8为接地点，9为双极信号对应的中位点。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进行进一步说明。
实施例1：用于体表标测的电极组。图1给出了各电极片的结构示意图。由电极点1、柔性电极片2、孔洞3、引线4、接插件5和接地点8组成。其中电极点1以阵列形式分布于柔性电极片2上，各电极点1的引线4与位于柔性电极片2一端的接插件5连接，接插件5与对应的接口6连接，将信号输入到电生理标测仪器7。上述部件电极点1、孔洞3、引线4、接插件5和接地点8均排布于柔性电极片2上，形成一体化结构。电极点1为球面凸起状，高度为0.1~1.2mm不等，使其能紧密贴合标测部位，电极点1直径范围为0.5~8mm，可满足不同精度和不同部位的测量需要。电极点1之间的空间位置关系可根据标测部位大小以及所需标测点数决定。电极点1以铜为材质，表面镀金。各电极点1的引线4宽度在0.08~0.15mm不等，可有效减小柔性印刷电路片的表面积。柔性电极片2以聚酰亚胺为材质，为柔性印刷电路，引线4均匀分布在柔性电极片2中。对柔性电极片2整体采用铺铜工艺，通过接地点8实现屏蔽作用。柔性电极片2的尺寸与形状根据标测部位的情况而定。在每块柔性电极片2上设有孔洞3，孔洞3可设计成环形或圆形，在电生理测量时可采用松紧带（通过环形孔洞3）将多片柔性电极片2覆盖于人体或动物的待测组织表面，或缝合于（通过圆形孔洞3）所需标测部位。这种方式可使电极点1与标测部位紧密接触，并有效减小电极点1的位移，提高标测信号的质量。
用于体表标测的电极结构如图1所示，电极片2呈长条形，电极点1在柔性电极片2上以单列形式均匀分布，各个电极点1之间等间距。
参见图5与图6，电极组由14个电极片组成，共有128个电极点。参见图5，躯干前面电极共74个，每列9个电极点，最左和最右列多1个（肩部位置）（9*6+10*2）。图5中标记为浅色的电极点主要用于测量肢体导联信号。参见图6，躯干背面电极共54个，6列，每列9个电极点。使用松紧带，依次穿过同一水平高度的孔洞，使得电极片上的电极点与皮肤紧密接触，用于固定前面电极片与背面电极片的松紧带在腋下位置交汇，并将两者捆扎起来该实例能实现人体或动物躯干表面的实时同步三维标测。
实施例2：用于全心房心外膜标测的电极组。电极组由8个电极片组成，共有128个电极点。图2给出了用于标测肺静脉的电极片2的电极点排布。用于心外膜标测时电极点1在柔性电极片2的分布主要采用以下两种排布方式：
一种方式为矩阵阵列形式（见图3）。电极阵列相邻行或列的电极点垂直对准，行列间距均相等，每个电极点有上下左右四个等间距的电极点，构成一个正方形，这种排布方式称为矩形阵列形式。
另一种方式为蜂窝阵列形式（见图4）。相邻两行的电极点上下以60°错开，上一行相邻两电极点与对应的下一列的电极点构成一个正三角形，非边缘部位的电极点共有6个等间距的电极点，构成一个正六边形。电极排布可由多个六边形组合而成，因此该排布方式称为蜂窝阵列形式。
当柔性电极片2呈不规则形状时，电极点1的阵列要相应地调整。电极片2通过接插件5连接电生理信号标测仪器7。
进行标测时，可通过各电极片上的孔洞3将电极片缝合在试验对象的左、右心房，左、右肺静脉前庭和四根肺静脉的根部，实时地实现心房的同步三维标测。
上述实施例为本实用新型具体应用范围的一部分，在实际应用中，本实用新型的具体设计不局限于上述实施例。在本实用新型的基础上，对于电极的尺寸、形状，对于电极点的排列方式做出的修改都应属于本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种用于电生理标测的电极，由电极点(1)、柔性电极片(2)、孔洞(3)、引线(4)、接插件(5)和接地点(8)组成，其特征在于：若干个电极点(1)以阵列形式分布于柔性电极片(2)上，每个电极点(1)一端设有引线(4)，另一端与接插件(5)连接，所述引线(4)的数量与接插件(5)的管脚数量相同；每个电极点(1)的引线(4)分别与相应的位于柔性电极片(2)一端的接插件(5)的一个管脚连接，每个接插件(5)通过相应的接口(6)分别与电生理标测仪器(7)相连，每个电极点(1)通过接插件(5)将信号输入到电生理标测仪器(7)；柔性电极片(2)上设有孔洞(3)，孔洞(3)采用环形或圆形，电极点(1)、孔洞(3)、引线(4)、接插件(5)和接地点(8)均排布于柔性电极片(2)上，形成一体化结构。
2.根据权利要求1所述的一种用于电生理标测的电极，其特征在于：电极点(1)为球面凸起状，高度为0.1~1.2mm，所述电极点(1)能紧密贴合标测部位，电极点(1)直径为0.5~8mm，满足不同精度和不同部位的测量需要。
3.根据权利要求1所述的一种用于电生理标测的电极，其特征在于：电极点(1)之间的空间位置关系根据标测部位大小以及所需标测点数决定，电极点(1)以铜为材质，表面镀金。
4.根据权利要求1所述的一种用于电生理标测的电极，其特征在于：每个电极点(1)的引线(4)宽度为0.08~0.15mm。
5.根据权利要求1所述的一种用于电生理标测的电极，其特征在于：柔性电极片(2)以聚酰亚胺为材质，为柔性印刷电路，引线(4)均匀分布在柔性电极片(2)中；对柔性电极片(2)整体采用铺铜工艺，通过接地点(8)实现屏蔽作用，柔性电极片(2)的尺寸与形状根据标测部位的情况而定。
6.根据权利要求1所述的一种用于电生理标测的电极，其特征在于：在电生理测量时，采用松紧带通过环形孔洞将多片柔性电极片(2)覆盖于人体或动物的待测组织表面，或通过圆形孔洞缝合于所需标测部位。
7.根据权利要求1所述的一种用于电生理标测的电极，其特征在于：当用于体表标测时，所述阵列形式为单列形式；当用于心外膜标测时，所述阵列形式为矩阵阵列形式或蜂窝阵列形式。
8.根据权利要求７所述的一种用于电生理标测的电极，其特征在于：当采用单列形式时，电极点(1)之间等间距排布。
9.根据权利要求７所述的一种用于电生理标测的电极，其特征在于：当采用矩阵阵列形式时，电极阵列相邻行或列的电极点垂直对准，行列间距均相等，每个电极点(1)有上下左右四个等间距的电极点，构成一个正方形；当采用蜂窝阵列形式时，相邻两行的电极点上下以60°错开，上一行相邻两电极点与对应的下一列的电极点构成一个正三角形，非边缘部位的电极点共有6个等间距的电极点，构成一个正六边形。
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