包括具有凸块的电极的监视系统技术方案

一种用于监视系统的电极结构。包括导电橡胶的电极材料的薄柔性体配备有多个向外伸出到工作表面的凸块。按照这种电极工作表面结构，只有这些凸块和患者皮肤接触。当凸块的截面积很小时，由于电极材料的回弹性而可确保电极－皮肤的恒定接触。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对受监视者的生理活动进行监视的监视系统，所述系统包括其工作表面与受监视者的皮肤相接触的一组电极。本专利技术还涉及用于本专利技术监视系统中的电极。从US 4,082,087已知一种监视系统。这种监视系统用于监视心率。用于已知系统中的电极设置成置于患者皮肤上适当位置的电极组件。电极组件包括容纳若干电极的非导电外壳。在已知系统中，为了改进电极和患者皮肤之间的电接触，在电极的工作表面和患者的相应皮肤区域之间涂敷导电胶。而且，在非导电外壳表面上组件的各电极之间的区域中形成许多凸块。这种技术措施用来将导电胶更好地局限在电极的工作表面上，防止导电胶从电极上的区域漏出，而导致不希望有的电极互连。已知监视系统的一个缺点是要使组件工作良好，必需采取额外的技术措施防止导电胶泄漏。其次，由于在工作条件下电极组件可相对患者皮肤移动，所以已知监视系统的可靠性较差。本专利技术的一个目的是提供一种可靠的监视系统，其中电极与患者的皮肤具有基本上恒定的接触。本专利技术的监视系统的特征在于每个电极包括一种导电弹性材料体，其工作表面呈凸块状，以便能够与患者皮肤有基本上恒定的接触部位。本专利技术的技术措施的优点是由于电极是用弹性材料制造的，所以它们可以不用导电胶而直接加在患者皮肤上。这种电极常称为干电极。其次，电极表面上的凸块由于使用弹性材料而具有一定程度的双向回弹性，能够与皮肤有更好的机械接触。即使电极体稍有移动，其凸块的端部因电极材料的回弹性仍停留在原处。而且，由于只有截面积很小的凸块与皮肤直接接触，所以对患者皮肤的刺激也减小了。本专利技术监视系统的一个实施例的特征在于在工作表面上将所述各凸块布置成基本上均匀分布的图案，凸块之间有间距。按照这种技术措施，电极体具有更好的和均匀分布的机械支撑。本专利技术监视系统的又一实施例的特征在于凸块包括金属颗粒。由于这种技术措施，确保了电极材料有更好的导电性能。一般来说，任何无毒金属都可用于此目的。最好用银Ag，因为发现Ag可与皮肤有良好接触。其次，也可以形成具有金属涂层的凸块表面。监视系统的又一实施例的特征在于电极体夹在两层绝缘材料中间，凸块的端部伸到隔离层体之外。按照这种技术措施，可以保护结果电极结构不受机械破坏，增加了系统整体的耐用性。本专利技术监视系统的又一实施例的特征在于所述系统是心博停止监视系统。虽然上述类型的监视系统可以使用在各种各样的应用中，但它特别适用于心脏监视应用，因为在这种应用中要求患者持续佩戴监视系统。仅当电极不会引起患者的不适，特别是皮肤刺激时，这种要求才容易满足。本专利技术的监视系统提供了适合于连续监视的电极。本专利技术监视系统的还有一实施例的特征在于电极安装在可穿戴的服装的织物松紧带上。将必要的电极结合到服装的带子中，有助于这种监视系统的“用户-友好性”。要工作可靠，必需利用一定的压力把干电极附着在皮肤上。较高的压力可减少移动的非自然信号并降低电极和皮肤之间的阻抗，二者都可改善系统的可靠性。但压力是由带子的弹性产生的。比体围短一些的带子长度可增加施加的压力，但会引起使用者的不适。有凸块的电极在凸块和皮肤之间产生较高的压力，不需减少带子的长度，故而不会改变使用者的舒适度。另外，这种系统可以清洗，这进一步有助于使患者的舒服感。由于电极是结合在松紧带中的，所以可以做到电极刚性安装，提供相对于患者皮肤的电极固定位置，进一步减少了该监视系统进行的测量的运动非自然信号。下面参阅附图说明本专利技术的这些和其它方面。图1是监视系统实施例的示意图。图2是用在监视系统中的电极工作表面的结构实施例的示意图。图3是当电极体夹在绝缘层之间时电极结构实施例的示意图。图4是结合到可穿戴的服装中的电极实施例示意图。图1是监视系统1的示意图。患者10装备有一组传感器2，每个传感器包括本专利技术的电极。下面参阅图2更详细地讨论电极结构。所述传感器组2设置在患者皮肤上，以获取所需的生理信号。例如，这种监视系统可以安排成对心脏活动、呼吸、血压、肌活动、脑电图(EEG)等等进行测量。包括电极(未示出)的传感器2电连接到存储和分析装置(SAD)4。SAD可以安排成进行初级数据分析以解释所获取的生理数据，或可以用作中间数据收集站。在前一种情况下，检测到不正常时可将控制信号，例如告警信号送到远程站6。在后一种情况下，数据被送到远程站作分析。在需要为不同目的而分析大量数据时，后一种情况更为有利。图2为用于本专利技术监视系统中的电极工作表面的示意图。图2a示出包括工作表面20的电极体18，所述工作表面配备有许多与患者皮肤接触的凸块22。由于工作表面20的这种结构，与患者接触的电极实际表面积减小，同时又空间分布在基本上整个面积上。已经发现，在这种结构中非常低的压力就足以使电极与患者皮肤有恒定的接触。由于电极体18是用弹性材料制造的，所以凸块22呈现一定程度的双向回弹性，如图2b中箭头所示。这就确保即使在电极体18相对于患者皮肤稍有位移，凸块22的端部基本上仍停留在原处，减少了移动非自然信号。为了改善凸块和患者皮肤的电接触，凸块可配备有金属颗粒或全部涂敷一层金属层。在这种情况下Ag是较好的，因为发现Ag能和皮肤有良好的接触。应当指出，凸块的最佳尺寸取决于具体的应用，患者需佩戴电极的时间越长，尺寸就应越小。另外，可以在凸块22之间的区域内在电极体20中设置一些小孔，以便从电极下的区域中去除积聚的汗湿气。图3示出当电极体18夹在绝缘层25之间时电极结构的示意图。患者皮肤示意地用数字27表示。当电极要经久佩戴时发现这种配置很有利。绝缘层用作机械保护层，增加了监视系统总体的可靠性。图3所示的组件很容易制造，方法就是将预制的凸块(球形，圆柱形或锥形)压入导电弹性材料层中。这种材料的实例是已知的导电橡胶。然后用塑料这样涂敷结果电极体，使得仅有凸块的端部伸出到绝缘层25之外。在这种情况下也可以制造具有金属颗粒插入物或涂敷有金属层的凸块。所述技术措施在使用具有亚毫米尺寸的凸块时很有利。所有上述讨论的电极结构都有一个优点，即，它们很容易备结合到可穿戴的服装中用于连续监视的目的。这种服装的实例是松紧带，它可在电极上提供附加的表面张力，使测量结果能够具有更好的信噪比。图4示出基于服装的监视系统，该系统包括附着在松紧带32上的电极30。电极30的工作表面用数字37表示。松紧带也可结合到服装中，例如内衣衬裙或胸罩。电极材料例如可以用导电石墨和硅胶的混合物制造。其它合适的材料也可用来制造电极，例如导电橡胶。可以用胶粘、编织或进行模压操作等方法使这种电极和带子材料结合在一起。也可以预加工松紧带，在要设置电极的地方作好切口。如图4所示，部分电极34位于带子32的这种切口处，电极30的另一部分33是与松紧带32结合在一起的。可以用电极30背面35的模子(未示出)覆盖电极30的外部分。电极30的电连接用导线实现，图中示意地用40表示。导线40连接到监视系统中的其它电极、连接到运动传感器(任选)、并且连接到也附着在带子上的存储和分析装置上(未示出)。这样，利用本专利技术，就可容易地实现价廉、耐用、可靠和可穿戴的监视系统。权利要求1.一种用于监视受监视者生理活动的监视系统，所述系统包括一组电极，其工作表面与患者皮肤相接触，所述系统的特征在于每个电极包括导电弹性材料体，其工作表面呈凸块状，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监视受监视者生理活动的监视系统，所述系统包括一组电极，其工作表面与患者皮肤相接触，所述系统的特征在于每个电极包括导电弹性材料体，其工作表面呈凸块状，以便能与患者皮肤有基本上恒定的接触部位。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JJ范赫尔克，MCJ拉泽罗姆斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]