SE454941B - Elektrod, fastsugbar med vacuum, och en elektrodplatta for en elektrod, avsedd for t ex ekg-metningar - Google Patents

Description

454 941 vid denna konstruktion har svårt att helt utnyttja tillgängligt vakuum maximalt för att erhålla antryckning av elektroden.

Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att åstadkomma en elektrod av inledningsvis angivet slag, som bättre fullgör sitt ändamål, så att den sitter mycket väl fast; och möjliggör rör- lighet för patienter under t.ex. EKG-undersökningar, så att man dels får en enkel och säker fästning av elektroderna, dels undvi- ker baslinjevariationer p.g.a. ändrat kontakttryck och dels kan göra funktionella undersökningar av hjärtat på patienter under kroppsrörelse, något som vore ur diagnossynpunkt mycket önskvärt men som med känd teknik är så svårutfört att det ej kunnat infö- ras som rutinmetod.

Dessa syften och fördelar har enligt uppfinningen kunnat uppnås genom det i den kännetecknande delen av patentkrav 1 angivna. För- delaktiga utföringsformer är angivna i underkraven.

Genom uppfinningen uppnås en med vakuum fasthâllen elektrod, som på sätt och vis uppvisar en stel förbindelse mellan en elektrodplat- ta och en omgivande, med en tätningsläpp försedd tätningsring.

Lämpligen är tätningsläppen därvid något men inte mycket eftergiv- lig, så att tätning erhålles mot en måttligt krökt yta.

En elektrod som kvarhålles med vakuum och som har en omgivande tät- ningsring som är relativt stelt förenad med en mittplacerad elekt- trodplatta, är känd genom amerikanska patentskriften 4 248 243.

Denna elektrod kan emellertid inte slangmatas från en central va- kuumkälla, eftersom den saknar det österrikiska patentets själv- stängande ventil, vilken ej kunnat förenas med den stela konstruk- tionen. I stället matas denna kända elektrod med tryckluft, som i själva elektroden driver en däri monterad ejektorsug. Detta in- nebär att elektroden, särskilt för en patient i undersökningssitua- tionen, är mycket störande, i det att ett vinande blâsljud avges från den på kroppen sittande elektroden. Därtill kommer att ejek- torns utblåsningsrör utblåser i rummet allt som pumpas ur densam- ma, nämligen i form av aerosoler av dels den på elektroden pålag- da elektrodpastan, dels av osteril kroppsvätska (av transpiration), varför man alltså fâr både oljud och annan uppenbar sanitär olä- 454 941 genhet. Av konstruktiva skäl är denna elektrod dessutom svår att sterilisera och omöjlig att använda som engângselektrod. Vidare kan noteras att man måste tillföra relativt högt lufttryck, ca 0,6 kg/cmz, medförande tätningssvårigheter och användning av tryckslang.

I praktiken används för närvarande mest tvâ huvudtyper av elekt- roder. Dels förekommer engångselektroder, som fästes med adhesi- va medel (klister, plåster etc.) eller med gummiband eller lik- nande. Dels förekommer det flergångselektroder verkande med lokal- alstrat vakuum. En gammal vakuumprincip arbetar med hoptryckta och därefter expanderande gummibollar, vilka tyvärr p.g.a. reser- voarens bristande storlek lätt lossnar vid minsta läckage och därför ger stora svårigheter, när man t.ex. såsom förekommer som rutin, vill samtidigt arbeta med sex elektroder på en patient.

Inget av dessa system är därför helt tillfredsställande. Genom uppfinningen elimineras nämnda nackdelar i mycket stor utsträck- ning.

I enlighet med en fördelaktig aspekt kan uppfinningen utföras så- som delvis av engångstyp eller med lätt utbytbara steriliserings- bara detaljer. Det är lämpligt att utföra själva elektrodplattan som en bortkastbar liten "knapp", eftersom det bästa materialet för elektrodytan av elektrokemiska skäl är silver med ett skikt av silverklorid, vilket material svärtas av ljus. En elektrod av metall eller plast med tryckknappsfästdon kan därvid förses med ett mycket tunt silverskikt. Det är även lämpligt att utföra tät- ningsringen av en elastomer, som kan utbytas för varje gång, var- efter använda tätningsringar kan uppsamlas, tvättas och sterili- seras, såvida man ej vill anordna dem för engångsbruk.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas utifrân ett föredraget men ej begränsande utföringsexempel. Därvid visar fig. 1 en spräng- skiss av en av tre komponenter bestående elektrod. Fig» 2 visar en genomskärningsvy av en elektrod i overksamt läge, med stängd vakuumventil. Fig. 3 visar en genomskärningsvy av en påsatt elekt- rod. 454 941 De olika detaljerna i utföringsexemplet framgår bäst av fig. 1.

En elektrodplatta 1, som kan vara av metall eller plast men har en metallyta 4, är här visad som försedd med upphöjningar för att ge kontakt även om huden är något hârbeväxt. På baksidan sit- ter en stjälk 5, utgörande handelen av en tryckknappsförbindelse.

Denna kan fästas i en tryckknappshona 6 i ett bakstycke 3, där- vid genomträngande ett hål 18 i ett mellanstycke 2, i vilket bl.a. tätningsringen 9 ingår. Det rör sig om en vanlig tryckknappsför- bindelse av jeansknapptyp. Bakstycket kan vara av oledande plast, eventuellt med någon ej visad metallisk skärmning, och en vakuum- slang 8 är ansluten därtill, i vilken en skärmad ledare 7 är dra- gen fram till den metalliska tryckknappsförbindelsen 6. När tryck- knappen är ansluten via 5, 6, är sålunda elektrodplattan fast för- bunden med bakstycket och har via ledaren 7 förbindelse med en mät- utrustning av känt slag. Vakuumslangen är förbunden med ett ut- rymme i bakstycket, och runt om tryckknappsdelen 6 är upptagna ett antal hål 20.

När de tre delarna i fig. 1 är hopsatta, erhålles den i fig. 2 vi- sade konfigurationen. Av tydlighetsskäl har endast fig. 1 försetts med referenssiffror, men en jämförelse är ändå lätt att genomfö- ra. I det visade exemplet är delarna 1 och 2 rotationssymmetris- ka, vilket förenklar tillverkningen men ej är absolut nödvändigt.

Den företrädesvis av silikongummi tillverkade delen 2 har ett re- lativt styvt utformat ringparti 9 med en runtomgående tätningsläpp 13, vilken vid användning tätar emot huden. Först skall nu be- skrivas funktionen vid overksamt läge enligt fig. 2.

Man inser att det relativt platta, med hålet 18 försedda mittpar- tiet kommer att lägga sig emot tätningsläppen 15 i bakstycket 3.

Mittpartiets framsida står via runt om upptagna hål 11 i förbin- delse med framsidan, pâ vilken sitter en annan tätningsläpp 14.

Denna kommer att anligga emot baksidan av elektrodplattan 1, och både läppen 14 och läppen 15 kommer att täta ett av mittpartiet till delen 1 uppdelat, vakuumsatt utrymme, varvid en viss böj- ning av detta mittparti sker, vartill även medverkar att flänsen 17 på delen 2 elastiskt anligger mot läppen 16 på bakstycket 3. 454 941 Vid konfigurationen i fig. 2 kommer således, bortsett från obe- tydliga läckage, endast det nämnda utrymmet bakom elektrodplattan 1 att vara vakuumsatt.

När nu den med vakuum matade elektroden, som är i ett tillstånd enligt fig. 2, ansättes emot en hudyta på en patient (efter even- tuell påläggning av elektrodpasta etc., vilket förbigås), så hän- der följande. När den runtomgâende läppen 13 trycks mot huden, kommer kraften att via den relativt styva ringen 9 påverka flän- sen 17, som fjädrande deformeras, varvid delens 2 mittparti defor- meras och läppen 14 lättar från baksidan av elektrodplattan 1.

Rummet mellan huden och elektrodplattan 1 får förbindelse med va- kuumkällan, och genom att hål 12 även är upptagna i delen 2, kom- mer alla utrymmen att bli vakuumsatta, varvid tätningsläpparna 13 och 16 avtätar mellan bakstycket 3 och huden. Man får konfigura- tionen i fig. 3.

Av fig. 3 framgår nu att bakstycket 3 och ringen 9 fungerar som en hophållen enhet, där visserligen en elastisk deformationskraft genom flänsen 17 påverkar ringen 9 utåt från bakstycket 3, vilken deformationskraft dock i förhållande till de pneumatiska krafter- na är försumbar. Det använda vakuumet behöver inte uppgå till mer än 0,1 kg/cmz. Väsentligen utövas då av lufttrycket mot huden en kraft motsvarande den av läppen 13 omslutna ytan. Denna kraft mot- verkas av en normalkraft från huden, vilken till allra största de- len utövas på undersidan 4 av elektrodplattan, varigenom en syn- nerligen god kontakt blir följden. Genom hudens deformering erhål- les även en viss formslutningseffekt, som förhindrar glidning.

Elektrodpasta och transpiration tenderar att minska friktionen, varför denna formslutning är nödvändig för en god fasthâllning bå- de mot brytande och skjuvande belastningskrafter. I själva verket kommer en utövad brytande kraft via slangen 8 att medföra att hu- den följer efter, tills deformationen blir för stor och läppen 13 ej längre tätar, varvid elektroden naturligtvis ramlar av och flänsen 13 återfjädrar och det i fig. 2 visade läget, med ventil- tätning, åter erhålles.

Det är alltså nödvändigt för god funktion_att elektrodytan 4 i det i fig. 3 visade läget är indragen i förhållande till ringens 9 454 941 läpp 13. Vid en diameter för läppen om 30 mm är ett lämpligt in- dragningsdjup 3-4 mm. (Figurerna visar den föredragna anordningen förstorad 2 gånger.) Det beskrivna utföringsexemplet har visat sig fungera utomordent- ligt bra. Påsättningen av t.ex. sex elektroder på en patient sker mycket snabbt, i det att inga kranar behöver öppnas, utan man fäster de på bakstyckets baksida lämpligen med fäststället på krop- pen symboliskt betecknade elektroderna genom enkel pâtryckning, en och en. Även kraftig hårväxt på kroppen medför inga svårighe- ter, utan elektroderna sitter mycket fast, så att patienten kan hoppa jämfota på golvet utan att de faller av. Pâ grund av det låga undertrycket - det räcker med en tiondels atmosfär - uppstår på en normal försöksperson inga sugmärken, bortsett fnälenlitenlifi ring där läppen 13 anligger, även om elektroden skulle sitta på un- der en halvtimme. Efter användning är det bara att efter bortkopp- ling av vakuumkällan slita loss elektrodplattan 1 via tryckknapps- förbindelsen, varvid elastomerstycket 2 följer med, samt sätta på nya eller steriliserade delar på bakstycket, varefter elektroden kan användas på en ny patient. Sterilisering är enkel och kan ge- nomföras med stora mängder samtidigt. Uppfinningen är därmed utom- ordentligt praktisk och hygienisk samt möjliggör att undersök- ningar som hittills p.g.a. tidigare svårigheter med elektrodernas _funktion varit svåra att genomföra, kan genomföras rutinmässigt.

Genom elektrodkontaktens elektriska pålitlighet och stabilitet kan undersökningarna vidare genomföras snabbare, och tidigare bru- kade långvariga samplingsmetoder avkortas. Särskilt då elektroden skall användas någon längre tid eller vid undersökningar då pati- enter undersökes under kroppsansträngning, kan det vara lämpligt att i elektroden montera något vätskeuppsugande material, exempel- vis en skiva av läskpapper eller liknande, som kan inläggas mel- lan elastomerelementet och bakstycket, och som givetvis helst kas- tas bort efter användning.

Claims (12)

454 941 Patentkrav

1. l. Elektrod, särskilt för EKG-undersökningar och liknande, för fästning medelst slangtillfört vakuum från en vakuumkälla. och vari ingår en elektriskt ledande elektrodplatta (l). kopp- lingsbar till ett mätinstrument (via 7), samt anliggningsbar med sin framsida (4) mot en yta av exempelvis hud, och vari ingår ett styvt bakstycke (3), uppbärande elektrodplattan (l) och ett tätningsdon (2). som omger elektrodplattan (l) och innefattar en med en tätningsläpp (13) avslutad. runt om elektrodplattan gående tätningsring (9), som vid elektrodens användning anligger mot nämnda yta. så att vid användning ytan och tätningsdonet avgränsar ett till vakuumkällan anslutet undertrycksutrymme. varvid elektrodplattan (1) och tätnings- läppen (13) är relativt varandra rörliga under inverkan av en eftergivlig kraft (via 17), som strävar att fjärma elektrod- plattan och ett av nämnda tätningsläpp bestämt plan från var- andra. från ett arbetsläge (fig. 3) till ett viloläge (fig. 4). vilken rörelse är anordnad att aktivera en ventilanordning till avstängning av vakuumtillförseln till det nämnda under- trycksutrymmet, k ä n n e t e c k n a d av att elektrodplat- tan vid både arbetsläget och viloläget intar samma läge i för- hållande till bakstycket (3) och att tätningsläppen (13) sit- ter på en rörlig ring (9), som vid det nämnda arbetsläget är stödd mot bakstycket (3).

2. Elektrod enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att både elektrodplattan (l) och tätningsdonet (2) är avtagbara från bakstycket (3) och utbytbara.

3. Elektrod enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att tätningsdonet innefattar ett elastomerelement (2) i ett stycke. vari ingår nämnda. med tätningsläppen (l3) försedda tätningsring (9), som vid sin läppen motsatta ände har en mem- branskiva med ett mitthål (18) för genomföring av ett stjälk- parti (5) av elektroden. varvid bakstycket (3) är försett med 454 941 fasthâllningsdon (6) för detta stjälkparti (5).

4. Elektrod enligt krav 3. k ä n n e t e c k n a d av att elastomerelementet har mot bakstycket fjädrande anlíggande hoppressningsbara fjädringsmedel (17) samt att dess mittparti samverkar med bakstycket via första tätningsmedel (15), innan- för vilka elastomerelementet har minst en genomgående öppning (ll) för vacuumframledning till dess framsida, på vilken utan- för öppningen (ll) är anordnade andra tätningsmedel (14) för tätning emot elektrodplattans översida då nämnda fjädringsme- del (17) är ohoppressade och vilkas tätning är anordnad att upphöra då tätningsringen (9) under motverkan av fjädringsmed- len (17) förflyttas emot bakstycket.

5. Elektrod enligt krav 4. k ä n n e t e c k n a d av att elstomerelementet mellan tätningsringen (9) och nämnda andra tätningsmedel (14) har minst en genomgående öppning (12). var- vid de nämnda fjädringsmedlen (17) utgöres av en runtomgående, mot en tätningsläpp (16) i bakstycket (3) tätande anliggande fläns (17), varigenom i verksamt tillstånd elektrodens samt- liga utrymmen står i förbindelse med vakuumkällan.

6. Elektrod enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att elektrodplattan i elektrodens verksamma läge är belägen indra- get i förhållande till den nämnda tätningsläppen (13).

7. Elektrod enligt krav l. k ä n n e t e c k n a d av att elektrodplattans elektrodyta (4) är konkav.

8. Elektrod enligt krav 7. k ä n n e t e c k n a d av att elektrodplattans elektrodyta (4) är försedd med små utstående partier.

9. Elektrod enligt krav 3. k ä n n e t e c k n a d av att fasthållningsdonen för löstagbart fästande av elektrodplattan vid bakstycket utqàæs av en tryckknappsmekanik.

10. l0. Elektrod enligt något av föregående krav, k ä n n e - 454 941 t e c k n a d av att elektrodens inkoppling till ett mät- instrument är anordnad via en elektrisk. företrädesvis skärmad ledare (7). som är dragen inuti en vid bakstycket ansluten vakuumslang (8).

11. Elektrodplatta för en elektrod. särskilt för EKG-undersök- ningar och liknande. vilken elektrod är avsedd att fästas medelst slangtillfört vakuum, och vilken elektrodplatta har en framsida (4) utgörande en elektrodyta, vilken är belagd med ett skikt av silverklorid. k ä n n e t e c k n a d av att på baksidan sitter en stjälk (5) med en ändförtjockníng, utgöran- de handelen av en tryckknappsförbindelse.

12. Elektrodplatta enligt krav ll. k ä n n e t e c k n a d av att framsidan (4) är försedd med upphöjningar (fig. 1).