DE3004126A1 - Elektrode zum abnehmen von bioelektrischen signalen - Google Patents

Elektrode zum abnehmen von bioelektrischen signalen

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DE3004126A1
DE3004126A1 DE19803004126 DE3004126A DE3004126A1 DE 3004126 A1 DE3004126 A1 DE 3004126A1 DE 19803004126 DE19803004126 DE 19803004126 DE 3004126 A DE3004126 A DE 3004126A DE 3004126 A1 DE3004126 A1 DE 3004126A1
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Description

Dr. HASSE · Dr. FRANKE ■ Dr. ULLRICH
PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND HEIDELBERG \ 3 O O 4 1 2 6
9.1.1980/R ' PGm 4411 /Sch
Walter Schmid, Fuchsweg 9, 7911 Pfaffenhoferi
Elektrode zum Abnehmen von bioelektrischen
Signalen
Die Erfindung betrifft eine Elektrode, wie sie im Oberbegriff von Anspruch 1 beschrieben ist..
Für das Zustandekommen des EKG sind Potentialdifferenzen in der Längsrichtung der Herzmuskelfasern verantwortlich. Das EKG ist also Ausdruck der Herzerregung. Im EKG wird der zeitliche Verlauf von elektrischen Spannungen registriert, die als Folge der Erregungsvorgänge im Herzen zwischen definierten Stellen der Körperoberfläche auftreten.
Um diese Spannungen von der Körperoberfläche (Haut) abzunehmen, bedient man sich Elektroden, die an definierten
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Stellen auf der Haut haftend angesetzt werden. Um den Hautwiderstand zu überbrücken, bedient man sich eines sogenannten Elektrodengelees, das zwischen Haut und Elektrode zwischengefügt wird. Dieses Gelee wird vom Patienten als unangenehm empfunden und hinterlaßt auf der Haut Rückstände, die entfernt werden müssen. Diese Elektroden sind über Kabel mit einem Herzfrequenzmesser verbunden. Um brauchbare Werte zu erhalten, müssen z.B. zwei Elektroden in einem möglichst großen Abstand (z.B. zwischen 6 bis
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14 cm) angeordnet werden. Wählt man geringere Abstände, dann sind die Werte des EKG bei bipolarer Ableitung von der Körperoberfläche zumindest ungenau.
Zum weiteren, jedoch weiter entfernt liegenden Stand der Technik, wird auf die DE-OS 1 566 162 verwiesen. Hier liegt die Aufgabe zugrunde, daß es nicht unbedingt erforderlich ist, die bei den Elektroden ein unpolarisierbares Verhalten bewirkende Maßnahmen bei der Elektrode selbst
( ι vorzunehmen; statt dessen wird ein Plättchen als Kontakt
mittel zwischen Elektrode und Haut zwischengefügt; das Plättchen besteht aus einem Fließpapier, das mit Silber— chlorid durchsetzt ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, Elektroden zu schaffen, die
a) ohne Verwendung z.B. von Elektrodengelee (oder andere Kontaktmittel) angelegt werden können, trotzdem jedoch eine artefaktfreie Abnahme der bioelektrischen Signale
ermöglichen und
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b) eng benachbart angelegt werden können (z.B.zwei
Elektroden plus neutrale Elektrode), trotzdem aber exakte Werte an den Herzfrequenzmesser weitergeben, die dort fehlerfrei auswertbar sind.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5» 7, 11» 19, insbesondere durch die Kombination der
Ansprüche 1 und 5 bzw. 2, 3 und 4 und durch die Merkmale der anderen Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäßen Elektroden gewährleisten eine hervorragende Überbrückung der Hautwiderstände, die mit den herkömmlichen Elektroden, auch unter Verwendung von Elektrodengelee, nicht erreichbar ist.
Die erfindungsgemäßen Elektroden gestatten weiter, z.B. zwei Elektroden (= Eingangselektroden) und die neutrale Elektrode unmittelbar benachbart nebeneinander anzuordnen; die weitergegebenen Werte sind mindestens so exakt, wie
^-' bei der Anordnung herkömmlicher Elektroden mit einem mehr
fach großen Abstand. Jetzt ist es· auch möglich, z.B. zwei Elektroden in minimalem Abstand nebeneinander liegend in ein Isoliermaterial einzubetten. Beide Elektroden bilden dann eine Einheit und diese Einheit - Elektrodensatz (Duoelektrode) - kann unmittelbar auf die Haut geheftet werder Da der Hautwiderstand bestens überbrückt wird, kann man diesen Elektrοdensatζ (sinngemäß die einzelnen Elektroden] an einer beliebigen geeigneten Stelle des Körpers und/odei
r" ; der Extremitäten vorsehen. Dies wirkt sich beispielsweise
auch bei Operationen aus; hier steht - z.B. bei einer Operation im Bereich des Brustkorbes - kaum noch Platz an der Hautoberseite im Herzbereich zur Verfugung, um die herkömmlichen Elektroden unterzubringen. Beispielsweise kann der Elektrodensatz auch am Unterarm, am Oberschenkel usw. des Patienten angeordnet werden, ohne daß die dem Auswertungs- bzw. Aufzeichnungsgerät eingegebenen Werte ungünstiger als im Vergleich zu den Werten bei Verwendung herkömmlicher Elektroden sind.
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Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die herkömmlichen Elektroden leicht oxidieren; sie sind also schnell unbrauchbar oder müssen zeitaufwendig gereinigt werden, während die erfindungsgemäßen Elektroden diesen Nachteil nicht zeigen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der <'·, Zeichnung und Beschreibung, und zwar zeigt:
Fig. 1 die Anordnung eines Elektrodensatzes unmittelbar an einem armbanduhrähnlichen Herzfrequenzmesser (teils in Ansicht, teils im Schnitt),
Fig. 2 bis 4 erfindungsgemäße Elektroden sdenatisch dargestellt (Schnittfiguren) und
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Elektrodenbis 13
satzes mit zwei Elektroden.bzw. ab Fig. 6 andere
Ausführungsformen auch mit drei Elektroden.
O ■ .
Der Herzfrequenzmesser gemäß Fig. 1 besteht aus einem
Gehäuse 2, das einem Uhrengehäuse ähnelt. Die später beschriebenen Elektroden bzw. Elektrodensätze können auch unter Verwendung von Kabeln, Kontaktstiften oder dgl. an andere bekannte Auswertungs- bzw. Aufzeichnungsgeräte angeschlossen werden.
In dem in Fig. ι gezeigten Gehäuse 2 ist eine miniaturisierte Digitalschaltung minimaler elektrischer Leistungsaufnahme zur digitalen Messung und Anzeige der Herzfre-
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quenz untergebracht, die z.B. einen als Hochpaß geschalteten Resonanzverstärker zur Unterdrückung der Verstärkung und Anzeige von Bewegungsartefakten aufweist. Das Gehäuse 2 wird z.B. mittels eines metallischen Armbandes (nicht dargestellt) am Handgelenk wie eine Uhr getragen; das Arm- : . band und/oder das Gehäuse 2 können als neutrale Elektrode ausgebildet sein. Die Digitalschaltung kann eine Digital- >-- anzeigsinrichtung mit in LCD-Technik hergestellten Anzei
geelementen zur Ziffernanzeige von Frequenzen ausgerüstet sein. Außerdem kann die Digitalscha-Ltung eine auf eine obere und eine untere Grenzfrequenz ansprechende Alarmeinrichtung aufweisen, die bei Über- bzw. Unterschreiten der Grerizfrequenzen ein akustisches Signal abgibt. Ein derartiger Herzfrequenzmesser ist an sich bekannt und beispielsweise in der DE-OS 27 17 747 beschrieben.
In Fig. ι ist das Schauglas 4 angedeutet ; darunter befindet sich der Raum 5 für optische Anzeigen. Angedeutet ist ferner ein Gehäusteil 6, das in mehrere Elektronikebenen die Schaltkreise des Herzfrequenzmessers aufnimmt. Im Gehäuseteil 7 können z.B. weiter untergebracht sein die Spannungsversorgung der Schaltkreise, Schaltkontakte zum Einstellen der oberen und unteren Grenzfrequenzen, ein akustisch ansprechendes Gerät (Signalgeber), Anschlußkontakte für die Elektroden usw.
im gezeigten Beispiel ist ein Elektrodensatz la auf der
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Unterseite, des Gehäuses 2 vorgesehen. Dieser Elektrodensatz la weist zwei erfindungsgemäße Elektroden 21 auf, die in einem geringen Abstand zueinander angeordnet sind; sie werden in der gewünschten Stellung durch ein Isolier^· material 22 (Scheibe, Platte usw. mit beliebigen, geeigneten Konturen) gehalten. An den Elektroden 21 sind Kontaktstifte 23 befestigt und diese Kontaktstifte 23 greifen in Kontaktbuchsen 8. ein, die z.B. im Gehäuseteil 7 angeordnet seih können..Hier sind sie im Bodenbereich gehalten, und zwar ist die Anordnung so getroffen, daß die Kontaktbuchsen 8 die Kontaktstifte 23 gleitend halten, so daß der Elektrodensatz la auch dann nicht abfallen kann, wenn das Gehäuse 2 nicht am Handgelenk des Patienten befestigt ist. Zu diesem Zweck können die Kontaktbuchsen 8 federnd ausgebildet sein oder Federurgselemente enthalten.
Damit die erfindungsgemäßen Elektroden (z.B. in Scheibenform, Plättchen usw.) satt auf der Haut anliegen, können Federungselemente 20 zwischen dem Elektrodensatz la und dem Boden des Gehäuses 2 vor-gesehen sein. Dabei kann es sich z.B. um Gummi- oder Kunst st off scheiben handeln oder man kann auch metallische Federungselemente verwenden, wobei für eine entsprechende Isolation zu sorgen ist. Im gezeigten Beispiel ist Isoliermaterial 31 in Ringform vorgesehen.
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Wird das Gehäuse 2 auf ein Handgelenk aufgesetzt, dann Ie gen sich die Außenflächen der Elektroden 21 satt auf die Haut und liefern dem Herzfrequnzmesser die erforderlicher Werte, wobei das Gehäuse 2 oder das Armband im erforderlj chen Falle auch als Neutralelektrode ausgebildet sein kar
Es gehört weiter zur Erfindung, daß ein Kippen des Elektrodensatzes 1a möglich ist, ohne daß der Kontakt zwische dem Kontaktstift 23 und der Kontaktbuchse 8 darunter lei- ^ ■' det; dadurch ist ein sattes Anliegen der Elektroden 21 au
der Haut des Patienten gewährleistet.
Der konvexe Bogen 24 deutet an, daß die Oberfläche dieser Elektrode nicht unbedingt eben sein muß.
Sicherzustellen ist,nur, daß die zur Haut weisende Oberseite der Elektroden 21 so weit aus dem isoliermaterial 2 vorsteht, daß keine Behinderung in einer satten Anlage au ("ι der. Haut eintritt.
Es ist darauf zu achten, daß z.B. durch Schweiß kein Kurz schluß (oder Krierhs trom usw.) zwischen den Elektroden ent steht. Um eine Beeinflussung der Meßwerte dadurch zu unte: binden, Kann den Elektroden 21 eine Isolierung zugeordnet sein z.B. kann der Zwischenraum zwischen den Elektroden 2 isolierend ausgegossen sein; es kann eine bis zur Haut re: chende Trennwand vorgesehen bzw. können die Elektroden 21 ganz oder teilweise mit einer Isolierschicht umgeben sein,
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- . 300Λ1 26
Am Gehäuse 2 können auch Kontaktbuchsen 3 vorgesehen sein, um eine Kabelverbindung zu den erfindungs gern äßen Elektroden herzustellen, insbesondere dann, wenn die Elektroden an einem anderen Körperteil anzuordnen sind. Oder man macht hier einen Durchbruch und führt das Kabel an eine Anschlußklemme im Inneren des Gehäuses 2.
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In Fig. 2 ist schematisch im Schnitt eine Elektrode 21 dargestellt, so wie diese insbesondere gemäß den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 3 aufgebaut sein kann. Dieses Elektrodenmaterial besteht vorzugsweise aus ca. 52 bis ca. 62 Gewichtsteilen mindestens eines
Edelmetalls
ca. 3 bis ca. 6 Gewichtsteilen eines Halbleiterelementes
ca. 2 bis ca. 3 Gewichtsteilen Graphit ca. 0,5 bis ca. 2 Gewichtsteilen eines Metalls
der Eisengruppe und
der Rest in Form eines leitenden Legierungs
bildners.
Als Edelmetall sollen hier Gold, Silber, Quecksilber, Rhenium und Platinmetalle, wie Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium und Platin verstanden werden.
Für die Eisengruppe können erfindungsgemäß z.B. Kobalt, Eisen, Nickel gewählt werden.
Als Halbleiterelem^nte eignen sich z.B. Selen, Tellur, Germanium und Silicium.
Als leitender Legierungsbildner sind Kupfer bzw. andere gut leitende Metalle z.B. auch Aluminium denkbar.
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Der leitende Legierungsbildner, wie beispielsweise Kupfer, kann durch Quecksilber ersetzt sein; bei den Edelmetallen kann es sich daher beispielsweise um eine Quecksilber-Gold, Quecksilber-Silber-Legierung usw. handeln.
Nachfolgend werden für die Zusammensetzung des Elektrodenmaterials einige Beispiele genannt:
Beispiel I
1) silber . 56 Gewichtsteile
2) Kupfer 34 Gewichtsteile
3) Eisen 2 Gewichtsteile
4) Germanium 5 Gewichtsteile
5) Graphit 3 Gewichtsteile
O- Beispiel II
Gold 14 Gewichtsteile
Quecksilber 77 Gewichtsteile
Eisen 2 Gevichtsteile
Silicium 4 Gewichtsteile
Graphit 3 Gevichtsteile
*Quecks ilber-Kupfer-Legierung
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- IQ -
- 11 "
Beispiel III
P latin 10 Gewichtsteile
Quecksilber 81 Gewichtsteile
Eisen 1 Gewichtsteil
Silicium 5 Gewichtsteile
Graphit 3 Gewichtsteile
Beispiel IV
Silber 11 Gewichtsteile
Quecksilber 81 Gewichtsteile
Nickel 1 Gewichtsteil
Silicium 4 Gewichtsteile
Graphit 3 Gewichtsteile
An dem in Fig. 2 dargestellten Plättchen 21 (Elektrode) kann ein rabel (Leitung) 15 an- bzw. eingebracht sein. Es stellt die leitende Verbindung zum Herzfrequenzmesser her.
Eine andere Ausftihrungsform einer Elektrode 30 ist in Fig. 3 schematisch gezeigt. Zwischen zwei Platten 25 aus reinem Aluminium ist ein Elektrolyt (flüssig, getränktes Material usw.) eingefügt; die Platten 25 werden durch einen Isolierring 26 im vorgesehenen Abstand (möglichst gering) gehalten; der Isolierring 26 kann durch Schwei-
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Ben, Kleben oder in sonst bekannter Weise.zwischengefügt sein und muß gewährleisten, daß das Elektrolytmaterial 27 nicht auslaufen kann; die Elektrode 30 muß also eine feste Einheit bilden. Dabei kann der Isolierring 26 auch an dem äußeren Rand der Platten 25 angeordnet werden, jedoch ist darauf zu achten, daß die Oberfläche der Platte 25 so gestaltet wird, daß ein sattes Anliegen an der Haut des Patienten gewährleistet ist; das Isoliermaterial 22 darf also nicht hinderlich sein und muß etwas zurückstehen.
Eine ähnliche Ausführungsforra zeigt Fig. 4. Die Isolierklammer 28 umfaßt die beiden Aluminiumplatten 25, 25a von außen; damit ein sattes Anliegen an der Haut 29 gewährleistet ist, muß die Aluminiumplatte 25a entsprechend gestaltet werden, d.h. sie steht über die Isolierklammer 28 etwas vor und greift am Hälterand 32a an.
Als Isoliermaterial kommen alle bekannten Werkstoffe, insbesondere Kunststoff, in Frage.
Die Elektroden 21, 30 sollten relativ kleine Abmessungen haben. Die Elektrode 30 könnte beispielsweise 3 mm hoch sein und einen Durchmesser von 5 mm aufweisen; das rei-
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- 1-2 -
ne Aluminium (99,9999%) verwendet man in Form von Platten oder Plättchen (ζ,.Β^ 0,5 mm stark).
Die Elektrode nach Fig. 2 könnte beispielsweise einen Durchmesser (wenn rund gefertigt) von 4 mm oder 5 mm bei einer Stärke von 1 ,5 mm haben. Es sei betont, daß alle Bemessungsangaben nur Beispiele wiedergeben.
Der schematisch dargestellte Elektrodensatz 1 (Fig. 5) kann aus Aktivelektroden 21 oder 30 zusammengesetzt sein. Von den Elektroden 21, 30 führen Leitungen 17, 18 zu einem Eingangsverstärker 19, der durch die Leitung 10 auch mit einem neutralen Elektrodenring 13 fest- oder einsteckbar verbunden sein kann. Statt des Neutralelektrodenringes 1 3 kann man auch eine anders geformte neutrale Elektrode wählen. Man kann z.B. auch zwei (sinngemäß eine oder auch mehrere) rechteckige (auch anders geformte) Elektrode 14 im erforderlichen Abstand (z.B. 5 mm) (und mit entsprechender Fläche z.B. 20 mm ) vorsehen. Die beiden rechteckigen Streifenelektroden 14 sind, wie durch Strichel angedeutet, miteinander verbunden. Dann könnten z.B. die beiden Elektroden 21, 30 als Aktivelektroden und die rechteckigen Elektroden 14 als Neutralelektroden fungieren.
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- VS- -
Die Elektroden können durch Isoliermaterial (beispielsweise in Plattenform) gehalten,.dort z.B. eingebettet .sein. Der Kontaktring 13 (z.B. ein Metallring (Kupfer oder dgl.)) kann beliebige Form aufweisen; er kann rund, mehreckig oder oval sein.
Außen ist ein an sich bekannter Kunststoffklebering 16 angeordnet; dieser ist nicht zwingend; das Befestigen des Elektrodensatzes 1 kann auch mit anderen Mitteln beispielsweise Leukoplast und dgl. vorgenommen werden.
Der wesentliche Erfindungsgedanke ist also darin zu sehen, den Übergangswiderstand de.r auf die Haut aufgesetzten Elektrode großtmqcp.ich in Richtung Null oder möglichst auf Null zu verringern. Dadurch reicht der "Querwiderstand·1 (Abstand von Elektrode zu Elektrode) auch dann noch aus, wenn die beiden Elektroden eng beieinander liegen, um brauchbare Ergebnisse zu erhalten. Je höher der übergangswiderstand (Haut/anliegende Elektrodenfläche) ist, umso größer muß der Elektrodenabstand sein und da es bisher nicht gelang, den übergangswiderstand zu überwinden oder fast zu überwinden, war es auch erforderlich, die Elektroden entsprechend weit zueinander vorzusehen.
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- ι-θετ-
Wie Fig. 6 in schematischer Darstellung zeigt, können die Elektroden auch als Ringe ausgebildet sein. Die Fläche der Ringe 33 und 34 entspricht der des Plättchens 32 (unterschiedliche Größen sind auch denkbar). Ist die -sf lache der Elektrode 32 beispielsweise an-
p ρ
nähernd 20 mm (19,63 mm bei einem Durchmesser von 5mm) sollten die Ringe die gleiche oder auch eine größere Fläche aufweisen.. Im gezeigten Beispiel ist die Elektrod« 32 als Neutralelektrode und die Elektroden 33/34 als .Aktivelektroden gekennzeichnet. Die dargestellte Neutralelektrode 32 könnte beispielsweise ersetzt sein durch das Gehäuse 2 (Fig. 1). Die Neutralelektrode 32 könnte aber auch eine Aktivelektrode sein und die ringförmige Elektrode 34 könnte zur Neutralelektrode ausgebildet sein. Es soll damit gesagt werden, daß die Neutralelektrode nicht unbedingt innen liegen muß.
Fig. 7 zeigt die Anordnung von in Aufsicht rechteckig (könnten auch quadratisch sein) geformten Elektroden. Die beiden benachbarten Elektroden sind die Aktivelektroden und die außenliegende Elektrode ist die Neutralelektrode. Die Neutralelektrode könnte also auch auf der rechten Seite vorgesehen sein. Im übrigen sind auch - in 'Aufsicht gesehen - anders·geformte Elektroden denkbar, die irgendeine geeignete geometrische Form aufweisen.
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-COPY
Eine solche Darstellung zeigt Fig. 8. Die Elektroden 35 und 36 weisen Teilkreisform auf (es könnte sich auch um Formen handeln, die elliptisch usw. sind). Dabei ist darauf zu achten, daß der Abstand 38 entsprechend groß gewählt wird, z.B. 4mm bis 5 mm oder größer. Die Neutralelektrode 37 ist in der Mitte vorgesehen. Dort könnte aber auch eine Aktivelektrode sein und z.B. die Elektrode 36 oder 35 könnte dann zur Neutralelektrode ausgebildet werden.
Eine weitere Möglichkeit zeigt Fig. 9; die beiden innenliegenden Aktivelektroden sind halbschalenähnlich geformt (etwas andere Form ist ebenfalls denkbar wie beispielsweise Rechteckelektroden usw.). Die äußere angedeutete Elektrode ist hier als Neutralelektrode wiedergegeben.
Man kann die Elektroden (s. Fig. 10) auch auf ein Klebeband (z.-B. Leukoplast usw.) im entspreehenden Abstand auf- oder einbringen. Dabei muß nicht die·Reihenanordnung eingehalten werden; die Elektroden tonnten beispielsweise auch dreieckförmig zueinander angeordnet sein.
In Fig. 11 ist angedeutet,·wie in Anlehnung an die Fig. 1 eine wasserdichte Abschirmung vorgenommen sein .kann. Der äußere Elektrodenring 33 weist eine elastische Manschette
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,.,.,,-,COPY
40 auf; elastisch deshalb, damit beim Anpressen (Bewegen) der Elektrode eine gewisse Flexibilität gegeben ist. Der Manschettenring 40 kann die Elektrode auch weiter umfassen als dargestellt ist und legt sich fest an das Gehäuse 2 an. Damit ist der gesamte Innenraum isoliert, weil zwischen der Ringelektrode 33 und der Plättchenelektrode 32 Isoliermaterial vorgesehen ist. Das Isoliermaterial 43 kann flexibel sein.
Die Elektroden, wie in Fig. 1 beispielsweise dargestellt, weisen bekanntlich Kontaktstifte auf, die in oder an das Gehäuse geführt werden. Solche Stifte 42 (s. Fig. 12) können in eine Elektrode 41 eingeschraubt sein; statt der Stifte 42 könnte man auch Rohre verwenden, die man an der Mantelfläche der Elektrode 41 anschraubt. Die Elektrode 41 ist hier in Stiftform dargestellt und im Anlagebereich abgerundet. Eine Elektrode könnte auch konkav gerundet sein.
Es gehört auch zur Erfindung, daß man beispielsweise das ganze Gehäuse 2 auf einer gewünschten Temperatur hält (dies kann wichtig sein, wenn das Gerät gemäß Fig. 1 in sehr kalten Regionen eingesetzt wird). Man kann es also beispielsweise mit Heizspiralen versehen, gegebenenfalls einen Thermostaten einbauen und hält so die Temperatur. Das Gehäuse 2 könnte auch mit einer inneren
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oder äußeren Isolierschicht ausgerüstet sein.
Es ist zweckmäßig, an sich bekannte Funktionskontrollmittel zuzuordnen; dies gehört ebenfalls zur Erfindung. Beispielsweise könnte man ein optisches (Glühlampe) oder akustisches Signal dem Gehäuse 2 (z.B. Display 5) zuordnen, damit sofort erkannt wird (z.B. bei Tastdruck), ob noch die erforderliche Spannung der Batterien vorhanden ist.
Fig. 13 zeigt schematisch eine andere Ausführungsform eines Elektrodensatzes, und zwar sind hier sechs Elektrodenstifte (s. Fig. 12, Ziffer 41) vorgesehen; jeweils drei dieser Stifte sind miteinander verbunden und bilden die Aktivelektroden A1 und A2; die Neutralelektrode N entspricht beispielsweise den Elektroden 32. und 37.
Es sei noch erläutert, daß dem Gehäuse z.B. dem Display 5 eine normale Zeit- bzw; Stoppuhr zugeordnet sein kann.
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Claims (1)

  1. Dr. HASSE · Dr. FRANKE - Dr. ULLRICH
    PATENTANWÄLTE IN MÖNCHEN UND HEIDELBERG 3004126
    - ~T% - 9.1.1 98O/R
    PGm 4411 /Sch
    Patentansprüche
    '', 1. jElektrode zum Abnehmen von bioelektrischen Signalen, die zweckmäßig in Isoliermaterial eingebettet und an mindestens ein die bioelektrischen Signale auswertendes Gerät anschließbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,. daß in der Elektrode (im Elektrodenmaterial) wenigstens ein pn-übergang ausgebildet ist.
    2. Elektrode nach Anspruch 1 ,
    dadurch gekennzeichnet, daß in der Elektrode wenigstens ein Halbleitermaterial enthalten ist, in dem der pn-übergang ausgebildet ist. ·
    3· Elektrode nach Anspruch 1 ,.
    dadurch gekennzeichnet, daß dem Elektrodenmaterial Graphit zugesetzt ist.
    4. Elektrode insbesondere nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptgewichtsteil
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    des Elektrodenmaterials eine Edelmetaliegierung ist, in die geringe Gewichtsanteile
    a) Metall der Eisengruppe,
    b) ein Halbleiterelement und
    c) Graphit
    eingelagert sind.
    5. Elektrode nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche,
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    dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrodenmaterial
    52 bis 62 Gewichtsteile mindestens eines Edelmetalles
    3 bis 6 Gewichtsteile eines Halbleiterelementes ca. 3 Gewichtsteile Graphit
    Spuren bis 2 Gewichtsteile eines Metalls der Eisengruppe und der
    Rest leitende Legierungsbildner . enthält. .
    6. Elektrode nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche ,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrodenmaterial zu Platten (rund, mehreckig, oval usw.) geformt (gepreßt, gegossen usw.) ist.
    7. Elektrode zum Abnehmen von bioelektrischen Signalen, die zweckmäßig in Isoliermaterial eingebettet und an mindestens ein die bioelektrischen signale auswertendes Gerät anschließbär ist,
    gekennzeichnet durch zwei im Abstand und isoliert zueinander angeordnete Platten (25, 25a) aus Reinaluminiura (oder einer chemisch gleichwertig reagierenden Materialgruppe wie z.B. Tantal), zwischen denen Elektrolyt vorgesehen ist.
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    8. Elektrode nach Ansp-=ruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,daß die Flatten (25, 25a) parallel und in einem geringstmöglichen, unverrückbaren Abstand zueinander angeordnet sind, wobei der Abstand (Elektrolytaufnahmeraum) dem ein- bis vierfachen der Plattenstärke entsprechen kann.
    9. Elektrode nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Seite der Hatte (bzw. der Elektrode), die an der Haut anliegt, frei z.B. von seitlichen Begrenzungen ist.
    10. Elektrode nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche ,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Seite der Platte bzw. der Elektrode, die an der Haut anliegt, konvex gewölbt ist.
    is Elektrode nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Seite der Platte bzw. der Elektrode, die an der Haut anliegt, mit die Leitfähigkeit verbessernden Mittel, wie im Abstand zueinander vorgesehene Erhöhungen (Nocken), eine Schicht mit gut leitfähigera Material usw. versehen ist. 130033/0195
    12. Elektrodensatz insbesondere nach Anspruch 1 oder Anspruch 7,
    gekennzeichnet durch die Anordnung von zwei Elektroden (21 , 30) in gerJngstmöglichem Abstand zueinander (Abstand z.B. entsprechend der Plattenlänge, Plattendurchmesser usv.; z.B. 4 bis 10 mm), ganz oder
    ί teilweise eingebettet in einem Isoliermaterial (z.B.
    Kunststoff).
    13. Elektrodensatz nach Anspruch 1ß,
    dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektroden. (21, 30) fluchtend (die Anlageflächen, die an der Haut anliegen) zueinander angeordnet sind.
    14. Elektrodensatz nach Anspruch 12 und I3,
    ) dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial
    flexibel ist.
    5. Elektrodensatz nach den Ansprüchen IS bis I4,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (21 , 30) federnd (elastisch) im Isoliermaterial angeordnet sind.
    Ί 30033/0 1-9 5
    16. Elektrodensatz nach den Ansprüchen 1 £? bis 15,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (21 , 30) beweglich (z.B. kippbar oder verdrehbar zwecks Anpassung an die Auflagefläche der Haut) im Isoliermaterial vorgesehen sind.
    17. Elektrodensatz nach den Ansprüchen 12* bis 16,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Elektrode als Neutralelektrode im Isoliermaterial mit angeordnet ist.
    18. Elektrodensatz nach den Ansprüchen 12i bis 17,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Neutralelektrode als Ring, in Rechteckform oder dgl. vorgesehen ist.
    19. Elektrodensatz insbesondere nach Anspruch 12·,
    dadurch gekennzeichnet, daß dieser fest oder leicht lösbar (z.B. einsteck—, einschraubbar usw.) in einem vorzugsweise tragbaren z.B. in einem armbanduhrähnlichen Gehäuse (2) untergebrachten Herzfrequenzmesser an-/einbringbar ist.
    2Θ. Elektrodensatz nach Anspruch 19,
    130033/0195
    dadurch gekennzeichnet, daß an jeder der beiden Elektroden (21, 30) ein Kontaktelement z.B. ein Kontaktstift (23), Kontaktbuchsen, ein Verbindungsdraht (11, 15) (z.B. mit Stecker) oder dgl. angebracht und im/am Gehäuse (2) je ein Gegenelement (z.B. Kontaktbuchse (3, 8)) vorgesehen ist, das an die z.B. Digitalschaltung des Hochfrequenzmessers angeschlossen ist.
    . Elektrodensatz nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche,
    gekennzeichnet durch Haltemittel. (Klammern, Bänder, Scharniere, Schiebeführungen usw.), um den Elektrodensatz (1 , 1a) vorzugsweise leicht lösbar am Gehäuse (2) anordnen zu können.
    2. Elektrodensatz insbesondere nach Anspruch i,
    dadurch gekennzeichnet, daß einer Elektrode (21) eine
    Isolierschicht zugeordnet ist.
    3'. Elektrodensatz insbesondere nach Anspruch 1 ,
    dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Elektroden (21) Isol-iermaterial angeordnet (Trennwand) oder zwischengegossen ist.
    130033/0195
    24. Elektrodensatz insbesondere nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden als Ringe (33, 34), Halbringe, gebogene Flächen usw. ausgebildet sind.
    25. Elektrodensatz nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (33, 34) im Abstand und konzentrisch zueinander angeordnet sind, wobei dazwischen vorzugsweise eine starre oder elastische Isolierung (ausgegossen mit Isoliermaterial) vorgesehen ist.
    26. Elektrodensatz nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß um eine Elektrode (z.B. ausgebildet als Stift (41), als Plättchen/Platte (21, 30, 32) mindestens eine ringförmig oder teilkreisförmig ausgebildete Elektrode (32, 33; 35, 36) im Abstand angeordnet ist.
    27. Elektrodensatz insbesondere nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (n) wassergeschützt z.B. wassergeschützt zum Gehäuse' (2) vorgesehen ist (sind), beispielsweise durch eine
    130033/0195
    umlaufende, elastische Manschette (40), die zwischen der äußeren Elektrode (33) (dort fest anliegend) und einem Gehäuse (2) zwischengeschaltet ist.
    28. Elektrodensatz nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (N, A, A) auf/in einem Isolierband (39) vorgesehen sind.
    9. Elektrοdensatζ nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (in Ansicht) die Form einer geometrischen Figur zeigen.
    30. Elektrodensatζ nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, ·
    dadurch gekennzeichnet,daß die Kontäktstifte (42) in die Elektrode ein-, angeschraubt, gelötet, gepreßt, an-/eingeklebt (leitender Kleber) usw. sind.
    31. Elektrodensatz nach wenigstens einem der vorherigen' Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß ein Funktionskontrollmittel (Lampe, akustisches Warngerät usw.) mindestens einer Elektrode (Elektrodensatz, Gehäuse (2) usw.) zugeordnet ist.
    130033/0 195
    32. Elektrodensatz nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß statt der (des) Ringe(s) im Abstand und rundherum um die mittlere. Elektrode (z.B, Plättchenelektrode) Stiftelektroden z.B. we-• ■ nigstens zwei' bis vier Stück (41) vorgesehen sind.
    33. Elektrodensatz insbesondere nach Anspruch 19,
    dadurch gekennzeichnet, daß z.B. dem Gehäuse (2) eine Uhr für Zeitmessung (Stoppuhr, Weckuhr usw.) zugeordnet ist.
    34. Elektrodensatz nach Anspruch 33,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Uhr in oder am Gehäuse .(2) befestigt ist. v
    1 30033/0195
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