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DE202006007226U1 - textile electrode - Google Patents

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DE202006007226U1
DE202006007226U1 DE202006007226U DE202006007226U DE202006007226U1 DE 202006007226 U1 DE202006007226 U1 DE 202006007226U1 DE 202006007226 U DE202006007226 U DE 202006007226U DE 202006007226 U DE202006007226 U DE 202006007226U DE 202006007226 U1 DE202006007226 U1 DE 202006007226U1
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textile
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textile fabric
thread
fabric
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Militz Detlef
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Abstract

Textilelektrode (10, 10')
mit:
– einem ersten textilen Flächengebilde (11, 11') zur Auflage auf die Haut eines Patienten und
– einem zweiten textilen Flächengebilde (12, 12'), das vom ersten textilen Flächegebilde (11, 11') beabstandet angeordnet ist,
wobei das erste textilen Flächengebilde (11, 11') mindestens einen Elektrodenbereich (20, 30, 40, 50, 14') umfasst, der aus einem elektrisch leitfähigen Faden (15, 15') gebildet ist, und
wobei zwischen dem ersten textilen Flächengebilde (11, 11') und dem zweiten textilen Flächengebilde (12, 12') mindestens ein Abstandsfaden (13) verläuft,
dadurch gekennzeichnet,
dass das zweite textile Flächengebilde (12, 12') derart elastisch verformbar ausgebildet ist, dass sich eine einer elastischen Verformung des zweiten textilen Flächengebildes (12, 12') entgegen wirkende Rückstellkraft über den Abstandsfaden (13) auf den Elektrodenbereich (20, 30, 40, 50, 14') überträgt.Textile electrode (10, 10 ')
With:
- A first textile fabric (11, 11 ') for application to the skin of a patient and
A second textile fabric (12, 12 ') spaced from the first textile fabric (11, 11'),
wherein the first textile fabric (11, 11 ') comprises at least one electrode region (20, 30, 40, 50, 14') which is formed from an electrically conductive thread (15, 15 '), and
wherein at least one spacer thread (13) runs between the first textile fabric (11, 11 ') and the second textile fabric (12, 12'),
characterized,
the second textile fabric (12, 12 ') is designed to be elastically deformable in such a way that a restoring force counteracting an elastic deformation of the second textile fabric (12, 12') acts on the electrode region (20, 30, 13) via the spacer thread (13). 40, 50, 14 ') transmits.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Textilelektrode gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Kleidungsstück aufweisend eine solche Textilelektrode.The The invention relates to a textile electrode according to the preamble of the claim 1, as well as a garment comprising such a textile electrode.

Eine derartige Textilelektrode umfasst ein erstes textiles Flächengebilde zur Auflage auf die Haut eines Patienten und ein zweites textiles Flächengebilde, das vom ersten textilen Flächengebilde beabstandet ist, wobei das erste textile Flächengebilde mindestens einen Elektrodenbereich aufweist, der aus einem elektrisch leitfähigen Faden gebildet ist, und wobei zwischen dem ersten textilen Flächengebilde und dem zweiten textilen Flächengebilde mindestens ein Abstandsfaden verläuft.A Such textile electrode comprises a first textile fabric for application to the skin of a patient and a second textile Fabrics, spaced from the first fabric is, wherein the first textile fabric Has at least one electrode region which consists of an electric conductive Thread is formed, and wherein between the first fabric and the second fabric at least one spacer thread runs.

Für medizinische Untersuchungen sowie für therapeutische und sportliche Maßnahmen werden zunehmend elektrische Verfahren genutzt, die die Verwendung von Elektroden zur Kontaktierung der menschlichen oder tierischen Haut eines Patienten erfordern. Darunter fällt beispielsweise die Überwachung der Vitalparameter eines Patienten.For medical Investigations as well as for therapeutic and sportive measures More and more electrical processes are being used that require their use of electrodes for contacting the human or animal Require the skin of a patient. This includes, for example, the monitoring the vital parameter of a patient.

Die dabei verwendete Elektrode muss neben einem niedrigen Übergangswiderstand zur Haut auch eine sichere Positionierung an der Körperoberfläche des Patienten selbst bei starken Bewegungen des Patienten gewährleisten. Artefakte durch die Elektrode dürfen nicht auftreten. Zudem ist eine Mehrfachnutzung der Elektrode anzustreben, weshalb die Reinigung der Elektrode durch Waschen in wässrigem Medium oder Reinigen mit chemischen Mitteln möglich sein soll. Weiterhin sind ein guter hautsensorischer Kontakt und eine gute thermophysiologische Funktion der Elektrode von Bedeutung.The The electrode used must have a low contact resistance to the skin also a secure positioning on the body surface of the Ensure patient even with strong movements of the patient. Artifacts through the electrode must not occur. In addition, a multiple use of the electrode should be sought, why cleaning the electrode by washing in aqueous Medium or cleaning by chemical means should be possible. Farther are a good skin sensory contact and a good thermophysiological Function of the electrode of importance.

Aus der DE 10 2004 032 410 A1 ist ein sensorisches Bekleidungsteil bekannt, dass eine Textilelektrode der eingangs genannten Art aufweist, die einige der oben genannten Voraussetzungen erfüllt. Nachteilig an der dort beschriebenen Textilelektrode ist jedoch, dass der mechanische und elektrische Kontakt zur Haut eines Patienten unzureichend ist.From the DE 10 2004 032 410 A1 a sensory garment is known that has a textile electrode of the type mentioned, which meets some of the above requirements. A disadvantage of the textile electrode described therein, however, is that the mechanical and electrical contact with the skin of a patient is insufficient.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, eine Bekleidungsteil mit Elektrodenfunktion bereitzustellen, das einen verbesserten mechanischen und elektrischen Kontakt zur Haut eines Patienten ermöglicht.Of the The present invention is therefore based on the object, a garment to provide electrode function, which improved mechanical and allows electrical contact with the skin of a patient.

Diese Aufgabe wird durch eine Textilelektrode mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by a textile electrode having the features of the claim 1 solved.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das zweite textile Flächengebilde derart elastisch verformbar ausgebildet ist, dass sich eine einer elastischen Verformung des zweiten textilen Flächengebildes entgegen wirkende Rückstellkraft über den Abstandsfaden auf den Elektrodenbereich im ersten textilen Flächengebilde überträgt. Dadurch wird ein erhöhter Anpressdruck des ersten textilen Flächengebildes umfassend den Elektrodenbereich auf die Haut eines Patienten ermöglicht.According to the invention, it is provided that the second textile fabric is designed elastically deformable that is a one elastic deformation of the second textile fabric counteracting Restoring force over the Transfers spacer thread on the electrode area in the first fabric. Thereby becomes an elevated one Contact pressure of the first textile fabric comprising the Electrode area on the skin of a patient allows.

Die benötigten Elastizitätseigenschaften des zweiten textilen Flächengebildes lassen sich beispielsweise durch dessen Ausbildung als eine Maschenware mit einer eine hohe Elastizität aufweisenden Struktur gewährleisten. Alternativ oder kumulativ lassen sich elastische Fäden zur Bildung des zweiten textilen Flächengebildes einsetzen.The required elastic properties of the second textile fabric can be, for example, by its training as a knitwear with a high elasticity ensure that the structure is the same. Alternatively or cumulatively, elastic threads can be used for Formation of the second textile fabric deploy.

Ein besonders vorteilhaftes Anpressverhalten wird dadurch erreicht, einen Abstandsfaden in Form eines druckstabilen Monofiles mit einem Durchmesser größer als 100 µm vorzusehen. Insgesamt reagiert die Textilelektrode dadurch mit einem druckelastischen Verhalten.One Particularly advantageous contact pressure is achieved by a spacer thread in the form of a pressure-stable monofilament with a Diameter larger than 100 μm provided. Overall, the textile electrode thereby reacts with a pressure-elastic behavior.

Zusätzlich wird durch den mindestens eine Abstandsfaden eine gute innere Durchlüftung der Textilelektrode erreicht, so dass neben einem angenehmen hautsensorischen Kontakt auch eine gute thermophysiologische Wirkung zwischen Textil und Haut erreicht wird. Die Befeuchtung des Elektrodenbereiches erfolgt durch Nutzung der allgemeinen Haut- und Körperfeuchtigkeit auf selbst regulierende Weise.In addition will by the at least one spacer thread a good inner ventilation of the textile electrode achieved so that in addition to a pleasant skin sensory contact also a good thermophysiological effect between textile and skin is reached. The humidification of the electrode area is carried out by Use of general skin and body moisture on yourself regulating way.

Die Textilelektrode umfassend die beiden textilen Flächengebilde und den mindestens einen Abstandsfaden kann durch Weben, Stricken und Wirken sowie durch bekannte Nonwovens-Technologien hergestellt werden. Vom grundsätzlichen Aufbau her sind derartige textile Abstandsstrukturen aus dem Stand der Technik bekannt. Zur Bildung der Textilelektrode werden mehrere Fadensysteme miteinander kombiniert. So können Fadensysteme für das erste und das zweite textile Flächengebilde und für den mindestens einen Abstandsfaden verwendet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der mindestens eine Abstandsfaden sowohl Teil des ersten textilen Flächengebildes als auch des zweiten textilen Flächengebildes, der Abstandsfaden wird also in mehreren Fadensystemen geführt. Der mindestens eine Abstandsfaden wird in das erste und/oder das zweite textile Flächengebilde mittels bekannter textiler Bindungstechniken eingebunden.The Textile electrode comprising the two textile fabrics and the at least A spacer thread can be made by weaving, knitting and knitting as well produced by known nonwovens technologies. From the fundamental Structure forth are such textile spacer structures from the state known to the art. To form the textile electrode several Thread systems combined. So can thread systems for the first and the second textile fabric and for the at least one spacer thread can be used. In a preferred embodiment the invention, the at least one spacer thread is both part of first textile fabric as well as the second textile fabric, The spacer thread is thus guided in several thread systems. The at least a spacer thread is inserted into the first and / or the second textile sheet integrated by known textile bonding techniques.

Durch den mindestens einen Abstandsfaden ist es möglich, das erste textile Flächengebilde und das zweite textilen Flächengebilde entweder in einem im Wesentlichen konstanten Abstand zueinander oder in einem variablen Abstand zueinander zu halten. Dadurch kann der Abstand zwischen der ersten textilen Fläche und der zweiten textilen Fläche je nach Art der jeweiligen Hautkontaktfläche angepasst werden.By means of the at least one spacer thread it is possible to hold the first textile fabric and the second textile fabric either at a substantially constant distance from one another or at a variable distance from each other. Thereby, the distance between the first textile surface and the second textile surface can be adjusted depending on the nature of the respective skin contact surface become.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der mindestens eine elektrisch leitfähige Faden metallisch, insbesondere mit Silber oder Gold beschichtet. Besonders bevorzugt ist es, wenn der mindestens eine elektrisch leitfähige Faden ein metallisch beschichteter Polyamidfaden ist.In a preferred embodiment The invention is the at least one electrically conductive thread metallic, in particular coated with silver or gold. Especially it is preferred if the at least one electrically conductive thread a metallic coated polyamide thread.

Der mindestens eine elektrisch leitfähige Faden kann so geführt werden, dass er innerhalb des ersten textilen Flächengebildes vollflächig verläuft. Dadurch wirkt das gesamte erste textile Flächengebilde als Elektrodenbereich. Alternativ kann der mindestens eine elektrisch leitfähige Faden innerhalb des ersten textilen Flächengebildes nur in einem begrenzten Bereich verlaufen, so dass lediglich dieser begrenzte Bereich im ersten textilen Flächengebilde Elektrodenfunktion zukommt. Jenseits dieses begrenzten Bereichs wird der Faden in das zweite textile Flächengebilde geführt, so dass ein Kontakt des mindestens einen elektrischen Fadens mit der Haut des Patienten in diesen Bereichen vermieden wird.Of the at least one electrically conductive Thread can be guided be that it extends within the first textile fabric over its entire surface. Thereby the entire first textile fabric acts as an electrode region. Alternatively, the at least one electrically conductive thread within the first textile fabric only in a limited area so that only this limited Area in the first textile fabric electrode function due. Beyond this limited area, the thread becomes in the second textile fabrics guided, so that contact of the at least one electrical thread with the patient's skin in these areas is avoided.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der mindestens eine elektrisch leitfähige Faden mit mindestens einem elektronischen Element verbunden. Dieses mindestens eine elektronische Element ist in einer Ausführungsform zum zweiten textilen Flächengebilde benachbart oder im zweiten textilen Flächengebilde angeordnet. Dadurch kann das mindestens eine elektronische Element in flexibler Art unweit der Textilelektrode angeordnet werden.In a particularly preferred embodiment The invention is the at least one electrically conductive thread connected to at least one electronic element. This at least An electronic element is in one embodiment the second textile sheet arranged adjacent or in the second fabric. Thereby can the at least one electronic element in a flexible way be arranged near the textile electrode.

Da herkömmliche Leiterbahnen durch textiles Material ersetzt werden, sind Verdrahtungen und zusätzliche Kabelführungen nicht mehr erforderlich. Die Einbindung der Textilelektrode innerhalb eines komplexen elektronischen Systems ist mit bekannten Technologien wie Löten, Schweißen, Kleben, Nähen, Ponten oder auch mit mechanischen Bauteilen wie Klammern, Metallknöpfen oder Metalldruckknöpfen möglich.There conventional Tracks are replaced by textile material, are wirings and additional cable guides not necessary anymore. The integration of the textile electrode inside a complex electronic system is familiar with known technologies like soldering, Welding, Gluing, sewing, ponts or with mechanical components such as brackets, metal buttons or Metal snaps possible.

Vorteilhafter Weise ist das mindestens eine elektronische Element zur bidirektionalen Übertragung von Signalen mit einer Sende-/Empfangseinheit verbunden ist. Dadurch können elektrische Impulse von dem mindestens einen elektrisch leitfähigen Faden von dem elektronischen Element zu einer Empfangeinheit übertragen werden. Umgekehrt können von einer Sendeeinheit elektrische Signale über das elektronische Element an die Haut eines Patienten weitergeleitet werden. Dazu ist es von Vorteil, dass die Sende-/Empfangseinheit zum ersten und/oder zweiten textilen Flächengebilde benachbart angeordnet ist.Favorable Way, this is at least one electronic element for bidirectional transmission of signals is connected to a transmitting / receiving unit. Thereby can electrical pulses from the at least one electrically conductive thread transmitted from the electronic element to a receiving unit become. Conversely, you can from a transmitting unit electrical signals via the electronic element be passed on to the skin of a patient. It is from Advantage that the transmitting / receiving unit arranged adjacent to the first and / or second textile fabric is.

Die Sende/Empfangseinheit für die gewünschte Elektrodenfunktionalität kann direkt am Textil integriert sein, sich aber auch extern in einem ortsfesten oder ortsflexiblen Gerät befinden. Dabei ist es auch denkbar, eine bidirektionale Informations- bzw. Reizübertragung zu konzipieren, die die Feststellung eines Körperzustands mit geeigneter Therapie verknüpft.The Transceiver unit for the desired electrodes functionality can be integrated directly on the textile, but also externally in a fixed or locally flexible device. And that's it conceivable, a bidirectional information or stimulus transmission to design a determination of a physical condition with appropriate Therapy linked.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird eine Mehrzahl elektrisch leitfähiger Fäden so geführt, dass die elektrisch leitfähigen Fäden innerhalb des ersten textilen Flächengebildes eine Mehrzahl von Elektrodenbereichen (Elektrodenpixel) zum Kontaktieren mit der Haut bilden und dass die Elektrodenbereiche durch das elektronische Element ansprechbar sind. Dabei können die Elektrodenbereiche durch ein elektronisches Element einzeln oder gruppenweise ansprechbar sind. Dies erfolgt vorteilhafter Weise in zeitlich variabler Weise.In a further advantageous embodiment of the invention a plurality of electrically conductive Threads like that guided, that the electrically conductive Threads within of the first textile fabric a plurality of electrode regions (electrode pixels) for contacting form with the skin and that the electrode areas by the electronic Element are addressable. In this case, the electrode areas can be addressed individually or in groups by means of an electronic element are. This is done advantageously in a time-variable manner.

Durch diese Ausführung kann ein Verbund von Elektrodenbereichen verwirklicht werden. Diese Bereiche Die Form der Flächenelektrode kann dabei zeitlich und flächenmäßig variieren, indem verschiedene elektrisch leitfähige Fäden zu unterschiedlichen Zeitpunkten angesteuert werden.By this execution a composite of electrode areas can be realized. These areas The shape of the surface electrode can vary in time and area, by different electrically conductive threads at different times be controlled.

Eine Textilelektrode der oben beschriebenen Art kann z. B. für die Aufzeichnung von Enzephalokardiogrammen (EKG), Elektroenzephalogrammen (EEG) und Elektromyogrammen (EMG) eingesetzt werden. Auch die elektrische Stimulation von Muskeln ist mit der beschriebenen Textilelektrode möglich.A Textile electrode of the type described above can, for. B. for recording Encephalocardiograms (ECG), Electroencephalograms (EEG) and electromyograms (EMG). Also the electrical Stimulation of muscles is with the described textile electrode possible.

Die eingangs genannte Aufgabe wird auch durch ein Kleidungsstück mit den Merkmalen des Anspruchs 18 gelöst, die eine erfindungsgemäße Textilelektrode aufweist. Bevorzugt ist ein Kleidungsstück, das für eine medizinische Verwendung geeignet ist.The The object mentioned at the outset is also covered by a garment with the Features of claim 18 solved, the one textile electrode according to the invention having. Preferred is a garment that is for medical use suitable is.

Mit den Möglichkeiten der textilen Bindungstechnik können isolierende Fäden, beispielsweise aus Polyester und metallisierte Fäden so kombiniert werden, dass neben der Elektrodenfunktion auch elektrische Leiterbahnen in den Flächengebilden und auch über die Abstandsfäden (Polfäden) zwischen den Flächengebilden der Textilelektrode entstehen.With the possibilities the textile binding technique can insulating threads, For example, made of polyester and metallized threads are combined so that in addition to the electrode function and electrical conductors in the sheets and also about the spacer threads (Pile yarns) between the fabrics the textile electrode arise.

Mit konfektionstechnischen Verfahren erfolgt die Verarbeitung der textilen Abstandsstrukturen zu an den menschlichen Körper angepassten Produkten. Dies kann im einfachsten Fall ein Stirn- oder Körperband entsprechenden Umfangs sein. In gleicher Weise können textile Elektroden und deren textilintegrierte elektrischen Leitungen in einem Schnittteil oder mehreren Schnittteilen komplexer Bekleidung mess- oder wirkungsfunktionsgerecht positioniert vorhanden sein. Die Leiterbahnen müssen über die Naht hinweg kontaktiert werden.With prefabrication methods, the textile spacer structures are processed into products adapted to the human body. In the simplest case, this can be a forehead or body band of appropriate circumference. In the same way, textile electrodes and their textile-integrated electrical lines can be present in a section or a plurality of sectional parts of complex clothing in a manner that is measured or positioned in terms of function. The tracks have to go over the Seam be contacted across.

Falls die Bindungsmöglichkeiten der Flächenbildungstechnik zur funktionsgerechten Positionierung der Elektrodenbereiche nicht ausreichen, ist es durch konfektionstechnische Verfahren des Schneidens und der textilen Montage durch beispielsweise Nähen möglich, die Elektrodenbereiche funktionsgerecht auf einer allgemein bekannten, gegebenenfalls schon mit textilen Leiterbahnen versehenen Textilfläche zu positionieren, zu befestigen und zu kontaktieren.If the binding possibilities the surface formation technique not for functionally correct positioning of the electrode areas It is sufficient by confectioning techniques of cutting and the textile assembly by, for example, sewing possible, the electrode areas functionally on a well-known, possibly already with textile Conductor provided textile surface to position, fasten and contact.

Weitere Vorteile und Merkmale der Textilelektrode werden im Zusammenhang mit der Beschreibung der folgenden Figuren erläutert.Further Advantages and characteristics of the textile electrode are related explained with the description of the following figures.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine Ausführungsform einer Textilelektrode und 1 an embodiment of a textile electrode and

2 eine weitere Ausführungsform einer Textilelektrode in Form einer Pixelelektrode. 2 a further embodiment of a textile electrode in the form of a pixel electrode.

1 zeigt eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Textilelektrode 10. Die Textilelektrode 10 weist ein erstes textiles Flächengebilde 11 zur Auflage auf die Haut eines Patienten und ein zweites textiles Flächengebilde 12 auf, die vom ersten textilen Flächengebilde 11 beabstandet ist, also bei angelegter Textilelektrode von der Haut eines Patienten weg weist. 1 shows a possible embodiment of a textile electrode according to the invention 10 , The textile electrode 10 has a first textile fabric 11 for application to the skin of a patient and a second textile fabric 12 on, from the first textile fabric 11 is spaced, so with applied textile electrode facing away from the skin of a patient.

Zwischen dem ersten textilen Flächengebilde 11 und dem zweiten textilen Flächengebilde 12 verläuft ein Abstandsfaden 13, der in der hier gezeigten Ausführungsform als druckstabiler Monofil-Faden 13 mit einem Durchmesser größer als 100 µm, insbesondere größer als 300 µm ausgeformt ist. Das erste textile Flächengebilde 11 und das zweite textile Flächengebilde 12 werden durch den Abstandsfaden 13 in im Wesentlichen paralleler Orientierung zueinander gehalten.Between the first textile fabric 11 and the second fabric 12 runs a spacer thread 13 , which in the embodiment shown here as a pressure-stable monofilament thread 13 is formed with a diameter greater than 100 microns, in particular greater than 300 microns. The first textile fabric 11 and the second textile fabric 12 be through the spacer thread 13 held in substantially parallel orientation to each other.

Das zweite textile Flächengebilde 12 ist derart elastisch verformbar ausgebildet, dass es bei einer Verformung seine Rückstellkraft über den Abstandsfaden 13 in einen guten Anpressdruck der Textilelektrode 10 umsetzt, und zum anderen eine gute Luftzirkulation innerhalb der Textilelektrode 10 und damit deren Hautfreundlichkeit gewährleistet.The second textile fabric 12 is formed elastically deformable such that it is at a deformation its restoring force on the spacer thread 13 in a good contact pressure of the textile electrode 10 On the other hand, a good air circulation within the textile electrode 10 thus ensuring their skin friendliness.

Sowohl das erste textile Flächengebilde 11 und das zweite textile Flächengebilde 12 weisen einen elektrisch leitfähigen Faden 15 auf, der ein mit Silber beschichteter Polyamidfaden ist.Both the first textile fabric 11 and the second textile fabric 12 have an electrically conductive thread 15 which is a silver-coated polyamide thread.

Zur Bildung der Textilelektrode 10 werden mehrere Fadensysteme, für die textilen Flächengebilde 11, 12 und den Abstandsfäden 13, miteinander kombiniert. Der Abstandsfaden 13 ist also sowohl Teil des ersten textilen Flächengebildes 11 als auch des zweiten textilen Flächengebildes 12. Ein elektrisch leitfähiger Faden 15 wird zwischen dem ersten textilen Flächengebilde 11 und dem zweiten textilen Flächengebilde 12 geführt, so dass innerhalb des ersten textilen Flächengebildes 11, das in zweckgemäßer Position auf der Haut eines Patienten zu liegen kommt, in begrenzten Abschnitten Elektrodenbereiche 20, 30, 40, 50 ausgebildet werden. Außerhalb dieser begrenzten Elektrodenbereiche 20, 30, 40, 50 wird der elektrisch leitfähige Faden 15 in das zweite textile Flächengebilde 12 übergeführt, wobei das Überführen in das parallel verlaufende zweite textile Flächengebilde 12 entlang der Abstandsfäden 13 erfolgen kann.To form the textile electrode 10 become several thread systems, for the textile fabrics 11 . 12 and the spacer threads 13 , combined with each other. The spacer thread 13 is therefore both part of the first textile fabric 11 as well as the second textile fabric 12 , An electrically conductive thread 15 is between the first textile fabric 11 and the second fabric 12 guided, so that within the first textile fabric 11 which comes to lie in a suitable position on the skin of a patient, in limited sections electrode areas 20 . 30 . 40 . 50 be formed. Outside of these limited electrode areas 20 . 30 . 40 . 50 becomes the electrically conductive thread 15 in the second textile fabric 12 transferred, wherein the transfer into the parallel extending second textile fabric 12 along the spacer threads 13 can be done.

Die Textilelektrode 10 kann zur Messung von Signalen auf der Haut eines Patienten eingesetzt werden, etwa im Rahmen von EKG, EEG, und EMG. Es ist aber auch möglich, die Textilelektrode 10 zusätzlich oder ergänzend zur Übertragung von Signalen zur Stimulation auf die Haut eines Patienten einzusetzen.The textile electrode 10 can be used to measure signals on a patient's skin, such as ECG, EEG, and EMG. But it is also possible, the textile electrode 10 in addition or in addition to the transmission of signals for stimulation on the skin of a patient.

Dazu sind Ausführungen der Textilelektrode 10 beispielsweise als Stirn- oder Körperband, als Band um Extremitäten, oder als Bestandteil eines partiell oder vollständig den Körper bedeckenden Kleidungsstückes (T-Shirt, Weste, Sportanzug, Kopfbedeckung, Handschuhe, Strümpfe, etc.), insbesondere mit elastischem Anschmiegverhalten, möglich.These are versions of the textile electrode 10 For example, as forehead or body band, as a band around extremities, or as part of a partially or completely covering the body garment (T-shirt, vest, sports suit, headgear, gloves, stockings, etc.), in particular with elastic conformability, possible.

2 zeigt eine Textilelektrode 10' in Form einer so genannten Pixelelektrode, also einem Verbund von Elektrodenbereichen umfassend eine in ein textiles Flächengebilde 11' integrierte Schaltung. Bei der gezeigten Ausführungsform werden eine Mehrzahl elektrisch leitfähiger Fäden 15' voneinander isoliert so im ersten textilen Flächengebilde 11' geführt, dass eine Matrix punktförmiger Elektrodenbereichen, so genannte Elektrodenpixel 14' ausgebildet sind, die Kontaktstellen mit der Haut eines Patienten bilden. Über Leiterbahnen 17', umfassend eine Vielzahl elektrischer Leitungsstränge zum einzelnen oder gruppenweisen Ansprechen der Elektrodenpixel 14' in den Zeilen und Spalten der matrizenartigen Pixelelektrode, ist die Pixelelektrode 10' mit einem elektronischen Element 18' in Form eines Multiplexers verbunden. Diese Leiterbahnen können je nach Anforderungen zur Integration des elektronischen Elements 18' sowohl textil als auch konventionell ausgebildet sein. 2 shows a textile electrode 10 ' in the form of a so-called pixel electrode, that is to say a composite of electrode regions comprising one in a textile fabric 11 ' integrated circuit. In the embodiment shown, a plurality of electrically conductive threads 15 ' isolated from each other so in the first textile fabric 11 ' led that a matrix punctiform electrode areas, so-called electrode pixels 14 ' are formed, which form contact points with the skin of a patient. Via conductor tracks 17 ' comprising a plurality of electrical line strands for individually or in groups addressing the electrode pixels 14 ' in the rows and columns of the matrix-type pixel electrode, is the pixel electrode 10 ' with an electronic element 18 ' connected in the form of a multiplexer. These tracks can be made according to requirements for integration of the electronic element 18 ' be formed both textile and conventional.

Innerhalb eines die gezeigte Pixelelektrode enthaltenden Kleidungsstücks kann das elektronische Element 18' zum zweiten textilen Flächengebilde 12' benachbart oder innerhalb des zweiten textilen Flächengebildes 12' angeordnet sein. Das elektronische Element 18' ist zur bidirektionalen Übertragung von Signalen mit einer Sende-/Empfangseinheit verbunden, die zum ersten textilen Flächengebilde 11' und/oder zum zweiten textilen Flächengebilde 12' benachbart oder extern in einer von dem Kleidungsstück separat angeordneten Einheit angeordnet sein kann. Somit können die von der Pixelelektrode erhaltenen Signale auch zu einer stationären Sende-/Empfangseinheit übermittelt werden. Dort kann ggf. auch ein Alarm auslösbar sein.Within a garment containing the pixel electrode shown, the electronic element 18 ' to the second textile fabric 12 ' adjacent or within the second fabric 12 ' be arranged. The electroni element 18 ' is connected for bidirectional transmission of signals to a transceiver unit, which is the first textile fabric 11 ' and / or to the second textile fabric 12 ' may be disposed adjacent or externally in a separately arranged from the garment unit. Thus, the signals obtained from the pixel electrode can also be transmitted to a stationary transceiver unit. If necessary, an alarm can also be triggered there.

Die Mehrzahl elektrisch leitfähiger Fäden 15' wird so geführt, dass die elektrisch leitfähigen Fäden 15' innerhalb des ersten textilen Flächengebildes 11' als Elektrodenpixel 14' eine Mehrzahl von Kontaktstellen mit der Haut bilden und dass die Elektrodenpixel 14' durch das elektronische Element 18' einzeln oder gruppenweise in zeitlich variabler Weise ansprechbar sind. Schematisch ist dies durch die gestrichelte matrizenartige Darstellung dargestellt. Die Zahlen von 1 bis 8 stellen dabei die Zeilen und die Kleinbuchstaben a bis h die Spalten des durch die Elektrodenpixel 14' gebildeten Matrixaufbaus dar. Dadurch können bei einer entsprechenden textilen Verschaltung in zeitlicher Abfolge die Signale von verschiedenen Elektrodenpixeln 14' abgefragt werden bzw. eine Mehrzahl von benachbarten Elektrodenpixeln 14' zu einer Flächenelektrode 19' zusammengeschaltet werden. Die Form und Größe der Flächenelektrode 19' ist somit an die jeweiligen Erfordernisse anpassbar. Dabei ist es unter Nutzung von Elektronik möglich, Zahl und Position der aktiven Flächenelektroden 19' nach Ablaufpan oder durch Zufallsentscheidungen zu modifizieren. Selektive und/oder bedingungsabhängige Ableitungen von Signalen werden so ermöglicht.The majority of electrically conductive threads 15 ' is guided so that the electrically conductive threads 15 ' within the first textile fabric 11 ' as electrode pixels 14 ' form a plurality of contact points with the skin and that the electrode pixels 14 ' through the electronic element 18 ' individually or in groups can be addressed in a time-variable manner. Schematically this is represented by the dashed matrix-like representation. The numbers from 1 to 8 represent the lines and the lowercase letters a to h the columns of the through the electrode pixels 14 ' As a result, in the case of a corresponding textile circuit, the signals from different electrode pixels can be arranged in chronological succession 14 ' be queried or a plurality of adjacent electrode pixels 14 ' to a surface electrode 19 ' be interconnected. The shape and size of the surface electrode 19 ' is thus adaptable to the respective requirements. It is possible using electronics, number and position of the active surface electrodes 19 ' after expiration or by chance decisions to modify. Selective and / or conditional derivations of signals are thus enabled.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden die von der Textilelektrode 10' gemessenen Signale diagnostisch ausgewertet und auf der Grundlage dieser Diagnose entsprechende Signale zur Stimulation des Patienten, insbesondere seiner Muskeln an die Textilelektrode 10' übermittelt, so dass Diagnose und Therapie unmittelbar gekoppelt sind.In a preferred embodiment, those of the textile electrode 10 ' measured signals diagnostically evaluated and based on this diagnosis corresponding signals for stimulation of the patient, in particular his muscles to the textile electrode 10 ' transmitted, so that diagnosis and therapy are directly coupled.

Weiterhin können elektronisch Mess- und Steuerschaltungen in textiler Ausführung in ein solches Kleidungsstück integriert werden. Feine, textilverarbeitbare Drähte und Litzen sind als Bestandteile einer textilen Abstandsstruktur ebenfalls möglich. Dadurch kann die sonst separat nötige Verdrahtung entfallen.Farther can electronic measuring and control circuits in textile design in such a garment to get integrated. Fine, textile-processable wires and strands are part of a Textile spacing structure also possible. This allows the otherwise separately required Wiring omitted.

Claims (19)

Textilelektrode (10, 10') mit: – einem ersten textilen Flächengebilde (11, 11') zur Auflage auf die Haut eines Patienten und – einem zweiten textilen Flächengebilde (12, 12'), das vom ersten textilen Flächegebilde (11, 11') beabstandet angeordnet ist, wobei das erste textilen Flächengebilde (11, 11') mindestens einen Elektrodenbereich (20, 30, 40, 50, 14') umfasst, der aus einem elektrisch leitfähigen Faden (15, 15') gebildet ist, und wobei zwischen dem ersten textilen Flächengebilde (11, 11') und dem zweiten textilen Flächengebilde (12, 12') mindestens ein Abstandsfaden (13) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite textile Flächengebilde (12, 12') derart elastisch verformbar ausgebildet ist, dass sich eine einer elastischen Verformung des zweiten textilen Flächengebildes (12, 12') entgegen wirkende Rückstellkraft über den Abstandsfaden (13) auf den Elektrodenbereich (20, 30, 40, 50, 14') überträgt.Textile electrode ( 10 . 10 ' ) comprising: - a first textile fabric ( 11 . 11 ' ) for application to the skin of a patient and - a second textile fabric ( 12 . 12 ' ), from the first textile surface ( 11 . 11 ' ), wherein the first textile fabric ( 11 . 11 ' ) at least one electrode area ( 20 . 30 . 40 . 50 . 14 ' ) consisting of an electrically conductive thread ( 15 . 15 ' ), and wherein between the first textile fabric ( 11 . 11 ' ) and the second textile fabric ( 12 . 12 ' ) at least one spacer thread ( 13 ), characterized in that the second textile fabric ( 12 . 12 ' ) is elastically deformable such that one of an elastic deformation of the second textile fabric ( 12 . 12 ' ) counteracting restoring force on the spacer thread ( 13 ) on the electrode area ( 20 . 30 . 40 . 50 . 14 ' ) transmits. Textilelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandsfaden (13) als druckstabiler Faden in Form eines Monofils mit einem Durchmesser größer als 100 µm ausgebildet ist.Textile electrode according to claim 1, characterized in that the spacer thread ( 13 ) is formed as a pressure-stable thread in the form of a monofilament having a diameter greater than 100 microns. Textilelektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Abstandsfaden (13) sowohl Teil des ersten textilen Flächengebildes (11, 11') als auch des zweiten textilen Flächengebildes (12, 12') ist.Textile electrode according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one spacer thread ( 13 ) both part of the first textile fabric ( 11 . 11 ' ) as well as the second textile fabric ( 12 . 12 ' ). Textilelektrode nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste textile Flächengebilde (11, 11') und das zweite textile Flächengebilde (12, 12') durch den mindestens einen Abstandsfaden (13) in einem im Wesentlichen konstanten Abstand zueinander gehalten werden.Textile electrode according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the first textile fabric ( 11 . 11 ' ) and the second textile fabric ( 12 . 12 ' ) by the at least one spacer thread ( 13 ) are maintained at a substantially constant distance from each other. Textilelektrode nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste textile Flächengebilde (11, 11') und das zweite textile Flächengebilde (12, 12') durch den mindestens einen Abstandsfaden (13) in einem variablen Abstand zueinander gehalten werden.Textile electrode according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the first textile fabric ( 11 . 11 ' ) and the second textile fabric ( 12 . 12 ' ) by the at least one spacer thread ( 13 ) are kept at a variable distance from each other. Textilelektrode nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine elektrisch leitfähige Faden (15, 15') metallisch beschichtet ist.Textile electrode according to at least one of the preceding claims, characterized in that the at least one electrically conductive thread ( 15 . 15 ' ) is coated metallically. Textilelektrode nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine elektrisch leitfähige Faden (15, 15') ein metallisch beschichteter Polyamidfaden ist.Textile electrode according to at least one of the preceding claims, characterized in that the at least one electrically conductive thread ( 15 . 15 ' ) is a metallic coated polyamide thread. Textilelektrode nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine elektrisch leitfähige Faden (15, 15') mit Silber beschichtet ist.Textile electrode according to at least one of the preceding claims, characterized in that the at least one electrically conductive thread ( 15 . 15 ' ) is coated with silver. Textilelektrode nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine elektrisch leitfähige Faden (15, 15') innerhalb des ersten textilen Flächengebildes (11, 11') vollflächig verläuft.Textile electrode after at least one of vo standing claims, characterized in that the at least one electrically conductive thread ( 15 . 15 ' ) within the first textile fabric ( 11 . 11 ' ) runs over the entire surface. Textilelektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine elektrisch leitfähige Faden (15, 15') innerhalb des ersten textilen Flächengebildes (11, 11') in einem begrenzten Bereich verläuft.Textile electrode according to one of claims 1 to 8, characterized in that the at least one electrically conductive thread ( 15 . 15 ' ) within the first textile fabric ( 11 . 11 ' ) runs in a limited area. Textilelektrode nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine elektrisch leitfähige Faden (15, 15') mit mindestens einem elektronischen Element (18') verbunden ist.Textile electrode according to at least one of the preceding claims, characterized in that the at least one electrically conductive thread ( 15 . 15 ' ) with at least one electronic element ( 18 ' ) connected is. Textilelektrode nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektronische Element (18') zum zweiten textilen Flächengebilde (12, 12') benachbart oder im zweiten textilen Flächegebilde (12, 12') angeordnet ist.Textile electrode according to claim 11, characterized in that the at least one electronic element ( 18 ' ) to the second textile fabric ( 12 . 12 ' ) adjacent or in the second textile fabric ( 12 . 12 ' ) is arranged. Textilelektrode nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektronische Element (18') zur bidirektionalen Übertragung von Signalen mit einer Sende-/Empfangseinheit verbunden ist.Textile electrode according to claim 11 or 12, characterized in that the at least one electronic element ( 18 ' ) is connected for bidirectional transmission of signals to a transmitting / receiving unit. Textilelektrode nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Sende-/Empfangseinheit zum ersten textilen Flächengebilde (11, 11') und/oder zweiten textilen Flächengebilde (12, 12') benachbart angeordnet ist.Textile electrode according to claim 13, characterized in that the transmitting / receiving unit to the first textile fabric ( 11 . 11 ' ) and / or second textile fabrics ( 12 . 12 ' ) is arranged adjacent. Textilelektrode nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl elektrisch leitfähiger Fäden (15, 15') so geführt werden, dass die elektrisch leitfähigen Fäden (15, 15') innerhalb des ersten textilen Flächengebildes (11, 11') eine Mehrzahl von Elektrodenbereichen (14') zum Kontaktieren mit der Haut bilden und dass die Elektrodenbereiche (14') durch ein elektronische Element (18') ansprechbar sind.Textile electrode according to at least one of the preceding claims, characterized in that a plurality of electrically conductive threads ( 15 . 15 ' ) are guided so that the electrically conductive threads ( 15 . 15 ' ) within the first textile fabric ( 11 . 11 ' ) a plurality of electrode regions ( 14 ' ) for contacting with the skin and that the electrode areas ( 14 ' ) by an electronic element ( 18 ' ) are addressable. Textilelektrode nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenbereiche (14') durch das elektronische Element (18') einzeln oder gruppenweise ansprechbar sind.Textile electrode according to claim 15, characterized in that the electrode areas ( 14 ' ) by the electronic element ( 18 ' ) are addressed individually or in groups. Textilelektrode nach Anspruch 15 und/oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenbereiche (14') durch das elektronische Element (18') zeitlich variabel ansprechbar sind.Textile electrode according to claim 15 and / or 16, characterized in that the electrode areas ( 14 ' ) by the electronic element ( 18 ' ) are variable in time responsive. Kleidungsstück, aufweisend eine Textilelektrode (10, 10') nach einem der Ansprüche 1 bis 17.Garment comprising a textile electrode ( 10 . 10 ' ) according to one of claims 1 to 17. Kleidungsstück nach Anspruch 18, wobei das Kleidungsstück für eine medizinische Verwendung geeignet ist.clothing according to claim 18, wherein the garment is suitable for medical use is.
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