RU174400U1

RU174400U1 - Electrode sensor for ECG studies

Info

Publication number: RU174400U1
Application number: RU2017112087U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Анатольевич Прилуцкий; Ирина Александровна Коновалова; Антонина Дмитриевна Ефремова
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Медицинские Компьютерные Системы"
Priority date: 2017-04-10
Filing date: 2017-04-10
Publication date: 2017-10-11

Abstract

Полезная модель относится к медицине, а именно к кардиодиагностике, и может быть использована в качестве электрокардиографических датчиков для снятия биопотенциалов при электрофизиологических ЭКГ-исследованиях. Обеспечивает устойчивость приема и передачи сигнала обусловленное плотным прилеганием гидрогельного электродного контакта к коже пациента, исключающего его сдвиг при проведении исследований, а также обусловленное плотным контактом электродных выводов шлейфовой зоны основы с контактами соединительного разъема внешнего оборудования. Электродный датчик представляет собой фигурную гибкую основу 1, которая включает шлейфовую зону 2 и зону 3 ЭКГ-отведений. В зоне 3 ЭКГ-отведений установлены гидрогельные электродные контакты 4 с подведенными к ним электродами 5. Электроды 5 выполнены в виде гибкого проводящего слоя, нанесенного на гибкую основу 1, и выведены в шлейфовую зону 2 гибкой основы 1. Основа 1 в шлейфовой зоне 2 укреплена подкладкой 6, установленной на стороне, обратной стороне размещения проводящего слоя электродов 5. Основа 1 в шлейфовой зоне 2 имеет отверстия 7, выполненные с возможностью ее фиксации в соединительном разъеме внешнего оборудования. Каждый гидрогельный электродный контакт 4 снабжен средством 8 для его съемного прикрепления к коже пациента, 9 з.п. ф-лы, 2 ил.The utility model relates to medicine, namely to cardiac diagnostics, and can be used as electrocardiographic sensors for removing biopotentials during electrophysiological ECG studies. It ensures the stability of signal reception and transmission due to the tight fit of the hydrogel electrode contact to the patient’s skin, eliminating its shift during research, as well as due to the tight contact of the electrode terminals of the loop zone of the base with the contacts of the connector of the external equipment. The electrode sensor is a curly flexible base 1, which includes a loop zone 2 and zone 3 of the ECG leads. Hydrogel electrode contacts 4 with electrodes 5 connected to them are installed in zone 3 of the ECG leads. Electrodes 5 are made in the form of a flexible conductive layer deposited on flexible base 1 and brought into loop zone 2 of flexible base 1. Base 1 in loop zone 2 is strengthened a lining 6, mounted on the side, the reverse side of the placement of the conductive layer of electrodes 5. The base 1 in the loop zone 2 has holes 7 made with the possibility of its fixation in the connecting connector of external equipment. Each hydrogel electrode contact 4 is equipped with a means 8 for its removable attachment to the skin of the patient, 9 C. p. f-ly, 2 ill.

Description

Полезная модель относится к медицине, а именно к кардиодиагностике, и может быть использована в качестве электрокардиографических датчиков для снятия биопотенциалов при электрофизиологических ЭКГ-исследованиях.The utility model relates to medicine, namely to cardiac diagnostics, and can be used as electrocardiographic sensors for removing biopotentials during electrophysiological ECG studies.

Из существующего уровня техники известен электродный датчик для ЭКГ-исследований, представляющий собой фигурную гибкую основу, включающую шлейфовую зону и зону ЭКГ-отведений, в которой установлены гидрогельные электродные контакты с подведенными к ним электродами, выполненными в виде гибкого проводящего слоя, нанесенного на гибкую основу, и выведенными в шлейфовую зону основы (см., напр., US 5868671 (A), опубл. 09.02.1999 г.).From the current level of technology, an electrode sensor for ECG research is known, which is a curly flexible base including a loop zone and an ECG lead zone, in which hydrogel electrode contacts are installed with electrodes connected to them, made in the form of a flexible conductive layer deposited on a flexible base , and withdrawn to the plume of the base (see, for example, US 5868671 (A), publ. 09.02.1999).

Недостатком данного технического решения является недостаточная устойчивость приема и передачи сигнала в виду использования гибкой основы и использования средств общего крепления датчика на теле пациента.The disadvantage of this technical solution is the lack of stability of reception and transmission of the signal in view of the use of a flexible base and the use of means of general mounting of the sensor on the patient's body.

Задачей, на решение которой направлено настоящее техническое решение, является создание устройства для устойчивого приема и передачи ЭКГ-сигнала внешнему оборудованию.The task to which this technical solution is directed is to create a device for the stable reception and transmission of an ECG signal to external equipment.

Поставленная задача решается за счет того, что в электродном датчике для ЭКГ-исследований, представляющем собой фигурную гибкую основу, включающую шлейфовую зону и зону ЭКГ-отведений, в которой установлены гидрогельные электродные контакты с подведенными к ним электродами, выполненными в виде гибкого проводящего слоя, нанесенного на гибкую основу, и выведенными в шлейфовую зону основы, согласно техническому решению, основа в шлейфовой зоне укреплена подкладкой, установленной на стороне, обратной стороне размещения проводящего слоя, и имеет отверстия, выполненные с возможностью ее фиксации в соединительном разъеме внешнего оборудования, при этом каждый гидрогельный электродный контакт снабжен средством для его съемного прикрепления к коже пациента.The problem is solved due to the fact that in the electrode sensor for ECG research, which is a curly flexible base, including a loop zone and an ECG lead zone, in which hydrogel electrode contacts with electrodes connected to them, made in the form of a flexible conductive layer, are installed, deposited on a flexible base, and brought into the stub zone of the base, according to the technical solution, the base in the stub zone is reinforced with a lining mounted on the side, the reverse side of the conductive layer, and has holes made with the possibility of its fixation in the connecting connector of external equipment, while each hydrogel electrode contact is equipped with a means for its removable attachment to the skin of the patient.

Площадь поверхности электрода в месте его подведения к гидрогельному электродному контакту может быть приблизительно равна его площади.The surface area of the electrode at the point of its introduction to the hydrogel electrode contact may be approximately equal to its area.

Подкладка может быть выполнена в виде полиэтилентерефталатной пленки и установлена посредством клеевой адгезии.The lining can be made in the form of a polyethylene terephthalate film and installed by adhesive adhesion.

Проводящий слой электродов может быть выполнен посредством нанесения краски на основе серебра или хлористого серебра на основу методом шелкографии.The conductive layer of the electrodes can be made by applying a paint based on silver or silver chloride to the base by silk screen printing.

Гидрогельные электродные контакты могут быть выполнены в виде пористых губок, наполненных электропроводящим гелем.Hydrogel electrode contacts can be made in the form of porous sponges filled with an electrically conductive gel.

Средство для съемного прикрепления гидрогельного электродного контакта к коже пациента может содержать слой несущего материала, который имеет слой мягкого дружественного коже клея на одной стороне и защитный слой, который защищает клеевой слой и прикреплен к клеевому слою с возможностью съема. При этом средство для съемного прикрепления гидрогельного электродного контакта к коже пациента может быть выполнено в виде двусторонней клейкой ленты, а защитный слой выполнен из силиконизированной бумаги и размещен с перекрытием гидрогельного электродного контакта.The means for removably attaching the hydrogel electrode contact to the skin of the patient may comprise a layer of carrier material that has a layer of soft skin-friendly glue on one side and a protective layer that protects the adhesive layer and is removably attached to the adhesive layer. In this case, the means for removable attachment of the hydrogel electrode contact to the skin of the patient can be made in the form of a double-sided adhesive tape, and the protective layer is made of siliconized paper and placed with the overlapping of the hydrogel electrode contact.

Средство для съемного прикрепления гидрогельных электродных контактов к коже пациента может быть установлено вокруг области контактной поверхности гидрогельных электродных контактов.Means for removably attaching the hydrogel electrode contacts to the skin of the patient can be installed around the area of the contact surface of the hydrogel electrode contacts.

Поверх проводящего слоя может быть нанесен слой изоляции, выполненный в виде УФ-отверждаемой краски, обладающей свойствами диэлектрика.An insulation layer may be applied over the conductive layer in the form of a UV-curable paint having dielectric properties.

Отверстия для фиксации в соединительном разъеме могут быть выполнены в форме круга, квадрата, треугольника или эллипсовидной формы.The holes for fixing in the connector can be made in the form of a circle, square, triangle or elliptical shape.

Техническим результатом, достигаемым приведенной совокупностью признаков, является обеспечение устройством устойчивости приема и передачи сигнала, обусловленное плотным прилеганием гидрогельного электродного контакта к коже пациента, исключающего его сдвиг при проведении исследований за счет снабжения каждого гидрогельного электродного контакта средствами для их съемного прикрепления к коже пациента, а также обусловленное плотным контактом электродных выводов шлейфовой зоны основы с контактами соединительного разъема внешнего оборудования посредством укрепления этой зоны подкладкой, размещенной на стороне, обратной стороне размещения электродных выводов проводящего слоя, а также за счет выполнения в основе отверстий, предназначенных для фиксации электродного датчика в упомянутом соединительном разъеме.The technical result achieved by the given set of features is to provide a device with a stability of signal reception and transmission due to the snug fit of the hydrogel electrode contact to the patient’s skin, eliminating its shift during research by supplying each hydrogel electrode contact with means for their removable attachment to the patient’s skin also due to the tight contact of the electrode terminals of the loop zone of the base with the contacts of the external connector equipment by reinforcing this zone with a lining placed on the side, the reverse side of the electrode terminals of the conductive layer, as well as by making holes in the base for fixing the electrode sensor in the aforementioned connector.

Сущность заявленного изобретения поясняется чертежами, не охватывающими и, тем более, не ограничивающими объем притязаний по данному техническому решению, а лишь поясняющими суть технического решения, гдеThe essence of the claimed invention is illustrated by drawings, not covering and, moreover, not limiting the scope of the claims for this technical solution, but only explaining the essence of the technical solution, where

на фиг. 1 схематично изображен электродный датчик для ЭКГ-исследований с 6 отведениями;in FIG. 1 schematically shows an electrode sensor for ECG studies with 6 leads;

на фиг. 2 то же, с 10 отведениями.in FIG. 2 the same, with 10 leads.

Электродный датчик для ЭКГ-исследований, представляющий собой фигурную гибкую основу 1, которая включает шлейфовую зону 2 и зону 3 ЭКГ-отведений. В зоне 3 ЭКГ-отведений установлены гидрогельные электродные контакты 4 с подведенными к ним электродами 5. Электроды 5 выполнены в виде гибкого проводящего слоя, нанесенного на гибкую основу 1, и выведены в шлейфовую зону 2 гибкой основы 1. Основа 1 в шлейфовой зоне 2 укреплена подкладкой 6, установленной на стороне, обратной стороне размещения проводящего слоя электродов 5. Основа 1 в шлейфовой зоне 2 имеет отверстия 7, выполненные с возможностью ее фиксации в соединительном разъеме внешнего оборудования. Каждый гидрогельный электродный контакт 4 снабжен средством 8 для его съемного прикрепления к коже пациента.The electrode sensor for ECG studies, which is a curly flexible base 1, which includes a loop zone 2 and zone 3 of the ECG leads. Hydrogel electrode contacts 4 with electrodes 5 connected to them are installed in zone 3 of the ECG leads. Electrodes 5 are made in the form of a flexible conductive layer deposited on flexible base 1 and brought into loop zone 2 of flexible base 1. Base 1 in loop zone 2 is strengthened a lining 6 mounted on the side, the reverse side of the placement of the conductive layer of electrodes 5. The base 1 in the loop zone 2 has holes 7 made with the possibility of its fixation in the connecting connector of external equipment. Each hydrogel electrode contact 4 is provided with means 8 for its removable attachment to the skin of the patient.

Перед проведением ЭКГ-исследований электродный датчик прикрепляется к коже пациента в местах ЭКГ-отведений в соответствии с анатомически правильным размещением электрокардиографических электродов. Для этого каждый гидрогельный электродный контакт 4 с помощью средства 8 для его съемного прикрепления к коже пациента прикрепляется в соответствующем месте ЭКГ-отведения. Гибкая основа 1 служит для объединения всех гидрогельных электродных контактов 4 в один датчик, что позволяет быстро и анатомически правильно установить все электродные контакты 4 на тело пациента, принимая при этом форму тела конкретного пациента и не препятствуя его правильной установке. Средство 8 для съемного прикрепления к коже пациента, которым снабжен каждый гидрогельный электродный контакт 4, обеспечивает его плотное прилегание к телу и исключает сдвиг гидрогельного электродного контакта 4 при проведении исследований. Конец шлейфовой зоны 2 размещается в соединительном разъеме внешнего оборудования и фиксируется в нем посредством выполненных в гибкой основе 1 отверстий 7. За счет укрепления подкладкой 6 основы 1 в шлейфовой зоне 2 исключаются замины и изгибы гибкой основы 1 датчика в зоне соединения контактов. Для обеспечения этого соединения подкладка 6 установлена на стороне, обратной стороне размещения проводящего слоя электродов 5.Before conducting ECG studies, the electrode sensor is attached to the patient’s skin in places of ECG leads in accordance with the anatomically correct placement of the electrocardiographic electrodes. For this, each hydrogel electrode contact 4 with the help of means 8 for its removable attachment to the skin of the patient is attached in the corresponding place of the ECG lead. The flexible base 1 serves to combine all the hydrogel electrode contacts 4 into one sensor, which allows you to quickly and anatomically correctly install all the electrode contacts 4 on the patient’s body, taking the shape of the body of a particular patient and not interfering with its proper installation. Means 8 for removable attachment to the patient’s skin, which is equipped with each hydrogel electrode contact 4, ensures its tight fit to the body and eliminates the shift of the hydrogel electrode contact 4 during research. The end of the loop zone 2 is placed in the connector of the external equipment and fixed in it by means of holes 1 made in a flexible base 7. Due to the lining 6 of the base 1 in the loop zone 2, jamming and bending of the flexible base of the sensor in the contact connection zone are eliminated. To ensure this connection, the lining 6 is installed on the side opposite the placement of the conductive layer of electrodes 5.

Благодаря описанному выше выполнению шлейфовой зоны 2 гибкой основы 1 датчика с укреплением подкладкой 6 и фиксирующими отверстиями 7 обеспечивается плотный и надежный контакт электродов 5 датчика с контактами соединительного разъема внешнего оборудования, что в свою очередь влияет на устойчивость передачи сигнала. Отверстия должны быть выполнены с формой, конгруэнтной форме зацепляющих элементов в соединительном разъеме для обеспечения правильного и надежного присоединения датчика к соединительному разъему. Поэтому отверстия могут иметь различную конфигурацию и разные размеры, соответствующие форме и размерам зацепляющих элементов в соединительном разъеме. Например, отверстия могут быть выполнены в форме круга, квадрата, треугольника или эллипсовидной формы.Due to the implementation of the loop zone 2 of the flexible sensor base 1 with the lining 6 and the fixing holes 7 described above, a tight and reliable contact of the sensor electrodes 5 with the contacts of the external equipment connector is ensured, which in turn affects the stability of signal transmission. The holes must be made in a shape congruent with the engaging elements in the connector to ensure correct and reliable connection of the sensor to the connector. Therefore, the holes can have a different configuration and different sizes corresponding to the shape and dimensions of the engaging elements in the connector. For example, the holes can be made in the form of a circle, square, triangle or ellipsoidal shape.

При проведении исследования от внешнего оборудования через его соединительный разъем, электроды 5 датчика, выполненные в виде гибкого проводящего слоя, к гидрогельным электродным контактам 4 подается напряжение. Каждый гидрогельный электродный контакт 4 на каждом электроде 5 измеряет электрический потенциал на относительно небольшом участке, несколько миллиметров в диаметре, на коже непосредственно под датчиком.When conducting research from external equipment through its connecting connector, the sensor electrodes 5, made in the form of a flexible conductive layer, voltage is applied to the hydrogel electrode contacts 4. Each hydrogel electrode contact 4 on each electrode 5 measures the electric potential in a relatively small area, several millimeters in diameter, on the skin directly below the sensor.

Между гидрогельным электродным контактом 4 и кожей пациента используется электропроводящая контактная среда в виде электропроводящего геля. Измеренные электрические потенциалы передаются по электродам 5 проводящего слоя через соединение шлефовой зоны 2 гибкой основы 1 датчика с контактами соединительного разъема на внешнее оборудование, которое измеряет, регистрирует и/или вычисляет измеренные потенциалы, например, путем определения разностей между электрическими потенциалами на электродах и их линейных комбинаций.An electrically conductive contact medium in the form of an electrically conductive gel is used between the hydrogel electrode contact 4 and the skin of the patient. The measured electric potentials are transmitted through the electrodes 5 of the conductive layer through the connection of the loop zone 2 of the flexible base 1 of the sensor with the contacts of the connector to external equipment that measures, records and / or calculates the measured potentials, for example, by determining the differences between the electric potentials on the electrodes and their linear combinations.

Для дополнительного обеспечения устойчивости приема сигнала площадь контакта электрода 5 и гидрогельного электродного контакта 4 площадь поверхности электрода 5 в месте его подведения к гидрогельному электродному контакту 4 может быть приблизительно равна его площади.To further ensure the stability of signal reception, the contact area of the electrode 5 and the hydrogel electrode contact 4, the surface area of the electrode 5 at the point of its supply to the hydrogel electrode contact 4 can be approximately equal to its area.

В качестве материала подкладки 6 может быть выбрана полиэтилентерефталатная пленка. Этот материал пригоден для применения в электрической изоляции в виде ламината с другими гибкими материалами. Полиэтилентерефталатная пленка обладает большой прочностью при растяжении, отличается большой влагостойкостью и стойкостью к большинству химикатов, она может выдерживать температуры от минус 70°С до 150°С. Данный материал представляет собой гибкую, прочную и долговечную пленку с таким сочетанием свойств, которое оптимально подходит для изготовления подкладки с целью ее упрочнения для предотвращения заминов и изгибов гибкой основы 1 датчика в месте сего соединения с соединительным разъемом внешнего оборудования.As the lining material 6, a polyethylene terephthalate film can be selected. This material is suitable for use in electrical insulation in the form of a laminate with other flexible materials. The polyethylene terephthalate film has great tensile strength, is characterized by high moisture resistance and resistance to most chemicals, it can withstand temperatures from minus 70 ° C to 150 ° C. This material is a flexible, strong and durable film with such a combination of properties that is optimally suitable for the manufacture of a lining with the aim of hardening it to prevent jamming and bending of the flexible base 1 of the sensor at the point of connection with the connector of external equipment.

Для повышения устойчивости передачи сигнала проводящий слой электродов 5 может быть выполнен посредством нанесения краски на основе серебра или хлористого серебра на основу методом шелкографии. Благодаря инертности к кислороду контакты из этих материалов не обгорают и сохраняют отличную проводимость. С целью защиты электропроводящего слоя от окисления поверх проводящего слоя электродов 5 может быть нанесен слой изоляции 9, выполненный в виде УФ-отверждаемой краски, обладающей свойствами диэлектрика.To increase the stability of signal transmission, the conductive layer of the electrodes 5 can be performed by applying a paint based on silver or silver chloride to the base by silk screen printing. Due to their inertness to oxygen, contacts from these materials do not burn and retain excellent conductivity. In order to protect the electrically conductive layer from oxidation, an insulation layer 9 made in the form of a UV-curable paint having dielectric properties can be applied over the conductive layer of electrodes 5.

Гидрогельные электродные контакты 4 могут быть выполнены в виде геленаполненных пластиковых оболочек, изготовленных из армированного углеродными волокнами полиамида литьем под давлением или в виде пористых губок, наполненных электропроводящим гелем.Hydrogel electrode contacts 4 can be made in the form of gel-filled plastic shells made of carbon fiber reinforced polyamide by injection molding or in the form of porous sponges filled with an electrically conductive gel.

Средство 8 для съемного прикрепления гидрогельного электродного контакта 4 к коже пациента содержит слой несущего материала, который имеет слой мягкого дружественного коже клея на одной стороне и защитный слой 9, который защищает клеевой слой и прикреплен к клеевому слою с возможностью съема. Средство 8 для съемного прикрепления гидрогельного электродного контакта к коже пациента выполнено в виде двусторонней клейкой ленты, при этом защитный слой 10 выполнен из силиконизированной бумаги и размещен с перекрытием гидрогельного электродного контакта 4. Средство 8 для съемного прикрепления гидрогельных электродных контактов 4 к коже пациента установлено вокруг области контактной поверхности гидрогельных электродных контактов 4.The means 8 for removably attaching the hydrogel electrode contact 4 to the patient’s skin comprises a layer of carrier material that has a layer of soft skin-friendly glue on one side and a protective layer 9 that protects the adhesive layer and is removably attached to the adhesive layer. The means 8 for removable attachment of the hydrogel electrode contact to the skin of the patient is made in the form of double-sided adhesive tape, while the protective layer 10 is made of siliconized paper and placed with the overlap of the hydrogel electrode contact 4. The means 8 for removable attachment of the hydrogel electrode contacts 4 to the skin of the patient is installed around contact surface area of hydrogel electrode contacts 4.

Claims

1. An electrode sensor for ECG studies, which is a curly flexible base, including a loop zone and an ECG lead zone, in which hydrogel electrode contacts are installed with electrodes connected to them, made in the form of a flexible conductive layer deposited on a flexible base, and displayed in the stub zone of the base, characterized in that the base in the stub zone is reinforced with a lining installed on the side, the reverse side of the conductive layer, and has holes made with the possibility of its fixation in Interconnect connector external equipment, wherein each hydrogel contact electrode provided with means for its removable attachment to the patient's skin.

2. The electrode sensor according to claim 1, characterized in that the surface area of the electrode at the point of its supply to the hydrogel electrode contact is approximately equal to its area.

3. The electrode sensor according to claim 1, characterized in that the lining is made in the form of a polyethylene terephthalate film and is installed by means of adhesive adhesion.

4. The electrode sensor according to claim 1, characterized in that the conductive layer of the electrodes is made by applying a paint based on silver or silver chloride to the base by silk-screen printing.

5. The electrode sensor according to claim 1, characterized in that the hydrogel electrode contacts are made in the form of porous sponges filled with an electrically conductive gel.

6. The electrode sensor according to claim 1, characterized in that the means for removably attaching the hydrogel electrode contact to the patient's skin comprises a layer of carrier material, which has a layer of soft skin-friendly adhesive on one side and a protective layer that protects the adhesive layer and is attached to the adhesive removable layer.

7. The electrode sensor according to claim 6, characterized in that the means for removably attaching the hydrogel electrode contact to the skin of the patient is made in the form of a double-sided adhesive tape, while the protective layer is made of siliconized paper and placed with the overlapping of the hydrogel electrode contact.

8. The electrode sensor according to claim 1, characterized in that the means for removably attaching the hydrogel electrode contacts to the skin of the patient is installed around the contact surface area of the hydrogel electrode contacts.

9. The electrode sensor according to claim 1, characterized in that an insulation layer is applied over the conductive layer, made in the form of a UV-curable paint having dielectric properties.

10. The electrode sensor according to claim 1, characterized in that the holes for fixing in the connector are made in the form of a circle, square, triangle or ellipsoidal shape.