生物医学电极组件制造技术

提供了一种生物医学电极结构。该电极结构包括：具有用于接触组织表面的组织对接面和相对的电耦合面的接触构件；设置在所述组织对接面内并且被配置成电耦合至被接触的组织的一部分的至少第一导电表面；以及至少两个电连接器，该至少两个电连接器以间隔开的关系安装在所述电耦合面上并且电耦合至所述导电表面的不同区域，以允许测量处于其间的所述至少第一导电表面的至少一部分的至少一个电特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于电接触组织的生物医学电极组件。
技术介绍
生物医学电极用于各种临床和生物医学应用，以在所检测的组织与监视仪器之间进行电交界。这样的生物医学电极通常由以下组成；在具有包括有导电表面的粘附侧(在本文中也称为组织对接面)的粘片；以及安装在粘片的另一侧(在本文中也称为电耦合面)上并且电耦合至导电表面的电连接器。装配有交配连接器的导电线用于连接电极，并且在生物医学电极的导电表面与用于感测和/或使电信号通过其的仪表之间建立电连接。例如，在心电图中，附接至患者胸部上的皮肤的生物医学电极用于感测心脏的电信号(也称为被动电极)，而在心阻抗图(ICG)中，生物医学电极也用于将电信号传输至组织，并且感测来自被电极的导电表面接触的组织的响应电信号(也称为主动电极)。用于将电信号施加至被接触的组织的主动电极的设计依据通常集中在获取在电极的导电表面与被接触的组织之间的好的电接触，同时忽视由于所施加的电信号而造成的患者的不适感。已经存在许多尝试来减轻与生物医学电极的使用相关联的患者的不适感。例如，US专利NO.7,771,419描述了各种技术，以通过使用被机械地和电学地分成多个金属电极从而提供阻容或阻感分压器的电极来分配由电极施加的电流。在US,5,372,125中描述的生物医学电极由薄平的柔性材料制成并且包括具有在其一侧上施加的非导电粘合剂的模切片、形成四个主要功能区的基础部件、有具有三个相邻部分的导电材料构成的导电部件以及导电介质。US,6,415,170描述了包括有在涂覆有粘合胶的衬底材料的片中紧固的、用于将电极稳固在患者的皮肤中的连接器螺柱的生物医学电极，连接器螺柱位于衬底材料中贯穿的开口中，并且具有可以附接生物医学电极监视/诊断系统的电引线的头部部分以及被放置成与患者的皮肤进行电通信的电极板。在WO 2005/099606中描述了用于电外科学或射频(RF)的生物医学返回电极。在此申请中的生物医学电极包括生物医学电极垫、经由返回路径接收来自组织的电能的电极导体以及耦合至该导体的热致变色液晶(TLC)层，其中，该TLC层被配置成根据每个位置的导体温度来改变其在一个或多个位置处的颜色。
技术实现思路
本专利技术涉及新颖的生物医学电极组件，其被配置成并且能够被操作用以执行实际测量模式以及适于测试电极条件的测试模式，该测试模式可以用于确定电极是否处于对于医疗程序而言可接受的条件下，并且/或者用于生成可用于校准使用电极组件所测量出的电信号的校准数据。关于测量模式，应该理解以下内容。在传统的ECG和ICG应用中，通常假设皮肤电极界面(即，在电极的导电表面与被接触的组织之间所获得的连接的电特性)是可以接受的良好的，并且电极的导电表面处于良好的机能条件下。然而，这些条件不能总是满足，并且实际上趋于随着时间退化。事实上，采用用于提高组织电极界面的保湿材料(例如水凝胶)的导电电极的条件可以在电极的连续使用期间退化，尤其由于在界面区水份损耗并且导电元素(例如银)降低的浓度而退化。例如，趋于随着时间而脱水的基于凝胶的电极具有具体的保质期限(例如18个月)，在保质期限后该基于凝胶的电极期满并且不应当被使用。另外，如果没有适当地保养未包装的电极(例如电极暴露在直射太阳下或者高温条件下)，或者在试图重新使用未包装的电极时，电极的有效性可以退化并且影响使用其所测量或施加的信号。实际上，这些问题与意于在家中使用的家用或移动医疗器械有关，其中，可以在车辆中将电极运输至用户的房屋中。车辆中的环境条件通常不适于(例如高温、直射太阳、干燥)存储这样的基于凝胶的电极，并且将充分地缩短其生命周期。因此，希望允许测试并验证电极条件(例如电极中所使用的凝胶的质量和/或电极中所存在的导电成分)，然而传统的监视仪器和现在所使用的电极不能向专业人员提供与所使用的电极的可靠性有关的指标以及用于评估这些条件的能力。本专利技术的生物医学电极组件被配置成电耦合至皮肤组织，从而其可以在主动模式下被操作用以将电信号施加至被接触的组织，或者在感测模式下被操作用以感测在被接触的组织中传播的电信号，从而确定一个或多个生理参数(例如患者的血液动力学)。在本专利技术的一些实施方式中的电极组件包括接触构件，该接触构件具有通过其与皮肤接触的组织对接面以及用于将电极电耦合至适于测量和/或施加电信号的设备(例如监视设备)的电耦合面。在本专利技术的一些优选实施方式中，生物医学电极包括沿着接触构件的组织对接面上的表面区纵向设置的细长导电表面(本文中也称为主电极)。使用细细长状的导电表面有利地增加了接触区的长度，从而提高了组织电极界面。而且，使用细长导电表面可以通过如下来提高在被接触的组织中所施加的电流的均质性：将这样的细长导电表面布置在接触构件的组织对接面上以使得在被接触的组织上所施加的电流能够沿着与电极的细长导电表面基本上垂直的方向在组织中传播。此外，使用细长导电表面降低了施加在组织上的电流的强度。以此方式，可以减轻或者甚至防止由于电流至组织的传输而导致的患者的不适感。电极组件可以包括设置在接触构件的电耦合面上并且电耦合至电极组件的细长导电表面的至少两个间隔开的连接器。该间隔开的连接器可以被配置成并且能够被操作用以连接至少两个交配连接器，以由此获得与交配连接器的机械连接和电连接。使用该设计，本专利技术的生物医学电极组件可以用于提供通过电极的导电表面(例如由于所施加的电流)传送至被接触的组织的电流的均质地分布，并且减轻可能由于所施加的电流而造成的患者的不适感。在测试模式中，生物医学电极可以用于测量电极自身的导电表面的电特性，从而使得能够测试和验证电极的导电表面的条件。例如，本专利技术的电极的导电表面可以包括导电凝胶介质。为了有效测量，凝胶介质应当满足导电材料(例如盐和/或其它元素)的某一湿度条件和某一浓度。这种类型的电极通常遭受如下事实：凝胶随着时间变干，并且凝胶的导电特性随着时间退化(例如由于不适当的保养条件)，这应当在使用电极组件之前(或期间)被识别，可能不执行其它有意义的测量。此外，电极的导电表面的条件可以在延长的使用期间改变，而且，皮肤电极界面的电特性可以在经由电极感测到的或施加的电信号中引入干扰(噪音)。基于在测试模式中测量出的导电表面的电特性所计算的校准数据还可以用于调整经由电极组件感测到的或施加的电信号，以降低或消除可能在电极的正常使用期间引入的干本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物医学电极结构，包括：接触构件，所述接触构件具有用于接触组织表面的组织对接面和相对的电耦合面；至少第一导电表面，所述至少第一导电表面设置在所述组织对接面内并且被配置成电耦合至被接触的组织的一部分；以及至少两个电连接器，所述至少两个电连接器以间隔开的关系安装在所述电耦合面上并且电耦合至所述导电表面的不同区域，以允许测量处于其间的所述至少第一导电表面的至少一部分的至少一个电特性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.16 IL 218146;2012.02.21 US 61/601,2951.一种生物医学电极结构，包括：
接触构件，所述接触构件具有用于接触组织表面的组织对接面和相对
的电耦合面；
至少第一导电表面，所述至少第一导电表面设置在所述组织对接面内
并且被配置成电耦合至被接触的组织的一部分；以及
至少两个电连接器，所述至少两个电连接器以间隔开的关系安装在所
述电耦合面上并且电耦合至所述导电表面的不同区域，以允许测量处于其
间的所述至少第一导电表面的至少一部分的至少一个电特性。
2.根据权利要求1所述的生物医学电极结构，其中，所述至少第一
导电表面是细长表面，并且其中，所述至少两个电连接器电耦合至所述导
电表面的区域，以允许沿着所述导电表面的相当大的长度来测量所述至少
一个电特性。
3.根据权利要求2所述的生物医学电极结构，其中，所述第一导电
表面的细长几何形状的纵横比大致在0.13至0.53的范围内。
4.根据权利要求2或3所述的生物医学电极结构，其中，所述第一
导电表面的长度大致在30至60mm的范围内。
5.根据权利要求2至4中的任一项所述的生物医学电极结构，其中，
所述第一导电表面具有宽度大致在8至16mm的范围内的矩形形状。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的生物医学电极结构，其中，
所述至少一个电特性包括电阻抗、电阻或电导率。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的生物医学电极结构，还包括：
额外的第二导电表面，所述额外的第二导电表面设置在所述组织对接
面上并且与所述第一导电表面间隔开，所述额外的第二导电表面被配置成
接触被接触的组织的不同部分；以及
至少一个额外的电连接器，所述至少一个额外的电连接器电耦合至所
述额外的导电表面，其中
所述额外的导电表面被配置成并且能够被操作用以感测响应于由所
述至少一个导电表面施加的电信号而在被接触的组织中传播的电信号。
8.根据权利要求7所述的生物医学电极结构，其中，所述额外的导

\t电表面是细长表面。
9.根据权利要求7或8所述的生物医学电极结构，其中，所述第一
导电表面和所述第二导电表面被配置成使得由于所施加的电信号而在被
接触的组织中通过的电流在与所述导电表面中的至少一个导电表面基本
上垂直的方向上传播。
10.根据权利要求9所述的生物医学电极结构，其中，所述导电表面
彼此基本上平行地设置在所述组织对接面上，使得在其间传播的电流至少
沿着被接触的组织的长度均质地分布。
11.根据权利要求7至10中的任一项所述的生物医学电极结构，其
...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿维亚德·利夫内，叶夫根尼·格拉诺夫，伊戈尔·格拉诺夫，
申请(专利权)人：新NI医疗二零一一有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列;IL