中性電極的製作方法
2023-12-10 09:37:47 1
專利名稱：中性電極的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種製造醫用電極，特別是中性電極的方法，在這個方法中由一不導電的中間載體和一導體層構成的複合層在導體層這面上被用一導電的粘性凝膠塗覆，並且這複合層-凝膠組合在其朝向凝膠的面上固定在一載體上之前先輪廓成形-優選是衝壓成形。另外本發明涉及一個這樣的醫用電極。
醫用電極由於不同的目的貼到患者皮膚上，以便接受電信號或者導入和導出電流(去纖維化中性電極)。特別是在作為導出電流的中性電極使用的醫學生物電極中，使皮膚接觸儘量均勻，以便避免局部高電流密度是重要的。多層中性電極已是眾所周知，它在朝向皮膚的面上有一個比如泡沫材料的載體，作為緊接著的一層是由一中間載體和一比如鋁導體層構成的複合層。這個導體層在向皮膚那面用一導電的粘接凝膠(比如對皮膚相宜的水凝膠)覆蓋。其中應注意金屬導體層不要與患者皮膚接觸。
已有將導體層邊緣用凝膠或一附加絕緣元件覆蓋。然而，這一結構費事且貴。
為了使絕緣元件成形，需用與整個電極的面積近似相等的材料，其中大部分是剪切邊腳料，因此是廢料。
如果導體表面用凝膠搭接覆蓋，則按兩個已知方法之一實現。
一個方法可製造一平面的凝膠帶，在其中衝壓出搭接需要的形狀，並精確地粘到導體面上，這一方法是很費材料的，因為在過程中要附加使用覆蓋帶，而且這一方法對粘性凝膠面的操作提出很高要求。
另一方法可把制凝膠的液體預混合物澆進一個為此而設的容器中，後者由電極的載體連同導電錶面(或一層覆蓋)和一個環繞的邊緣元件構成。然後該預混合物在比如引入能量下聚合成一粘的水凝膠。這裡為形成環繞的邊緣元件也產生大量廢料，並且液體預混合物的處理要求非常高和易出錯。因此這種方法只有少數(可能只有一個)製造者使用。
本發明的任務是給出這樣一種方法，它能在自動生產過程中製造醫用電極，在其中達到在患者皮膚和電極之間的均勻的和可靠的電流傳輸。
另外本發明的任務在於制出一個這樣的電極。
按本發明的方法的特徵在於導體層在製造複合層時已經-主要是通過事先衝壓—不是覆蓋整個中間載體範圍的塗到帶狀中間載體上了，並且—主要是通過衝壓產生的—複合層—凝膠組合的外形這樣產生，即凝膠相對於在複合層中預成形的導體層區域的外稜邊，至少區域性地從側面突出。
按本發明的方法的基本思想首先在於為製造電極不像一般那樣使用帶狀複合層，在其中在一個帶狀的不導電的中間載體上簡單地膠合上相同大小的帶狀的導體層，而是在製造時已經有一專門複合層，在其中在不導電的中間載體上布置了基本上是分散的單個區域。這使得可以在塗上能導電的凝膠之後在隨後的衝壓過程中進行基本是在各方向上相對於導電的單個區域有一側邊距離的衝壓。與現有技術不同，在現有技術中人們把凝膠連同導體層一起衝壓，而現在人們用按本發明的方法可達到凝膠把在複合層中預成形的導體層區域從側面覆蓋。人們以此可以製造出電極，在其中導電的粘性凝膠層把與身體有接觸的地方的導電的(金屬)箔完全搭接起來。以此可以避免比如導致燒傷的由導體與皮膚直接接觸產生的局部高電流強度。人們當然也可以讓為了連接到電極導線上需要的凸緣在按本發明的電極中無凝膠覆蓋地空著放著。
所建議的方法在過程中比現有技術簡單得多，因為可以實現全面的凝膠塗覆層。它是很節省材料的，因為不需要用附加材料(中間載體按標準用鋁複合層(以便節省鋁，防皺摺，提高拉伸強度))。
這樣，按本發明的電極的特徵在於凝膠也至少區域性地從側面包圍導體層的外稜邊，並在那裡伸展到中間載體。
本發明的其它優點和細節將藉助於後面的附圖描述進一步說明。
圖1表示一個用於製造為了進行按本發明的方法的實施實例的帶狀複合層的裝置。
圖2b，2c和2d藉助於使用的零件表示按本發明的複合層的製造。
圖3表示一個用於製造醫用電極的裝置的實施實例，向該醫用電極供給帶狀複合層，後者例如是像圖1所示製造的。
圖3a、3b和3c表示製造按本發明的電極的不同的製造階段。
圖4表示在緊靠在為了分開各個電極而最後剪切或衝壓步驟之前的橫截面中的按本發明的電極。
在圖1中的標註中，由一個輥1將一帶狀載體層A，比如一厚度為25μm的高導電能力的鋁箔開卷，並通過一旋轉衝壓機2運送。在旋轉衝壓機2中形成衝壓件，它在其最終形狀中已相應於在以後製造的成品電極中的導電層的形狀。當然該衝壓件B由於製造技術原因通過一薄橋互相聯接是可能的。該衝壓件B將由一反作用輥3繼續運送，無用的衝壓邊框將纏繞在輥4上。
由輥5把一帶狀的不導電的形狀為40μm厚的PET(對酞酸多乙烯醇酯)薄膜開卷，並運送到膠合輥6。高導電能力的衝壓件B與不導電的中間載體C在膠合輥6和反作用輥5之間聯接。這可以比如通過以下實現，即導電的鋁箔B在其朝向不導電的PET薄膜C的面上塗一可由熱激活的粘接材料層，後者藉助於一安放在膠合輥6中的加熱裝置激活。該帶有不導電的中間載體C和在其上膠合的導電層的導電區域B的複合層D，為了進一步加工將繼續運送，例如在輥7上卷取。
本發明中重要的是以下事實，即導體層不是作為連續不斷的帶膠合在不導電的帶狀中間載體上，而只是膠合在個別區域中，其中該個別區域主要已相應於在成品電極中的能導電的層的最終形狀。
在圖2a中表示出還是帶狀的導體層(例如一鋁箔A)，由這一導體層將通過輪廓成形，例如衝壓，製造出衝壓件或者一般說區域，它們然後放到在圖2c中示出的不導電的中間載體C上。接著人們得到作為這一第一工序的結果的按圖2d的帶有帶狀不導電的中間載體C和在其上放置的導電區域B的複合層D。
這一帶狀複合層現在被進一步加工，以便製造醫用電極。這可比如在一個如圖3所示的裝置中實現。由一個輥7將複合層開卷。它有帶有位於其上的導電的區域B的帶狀的不導電的中間載體C。該複合層將在臺位8連續不斷地塗覆一層粘的能導電的凝膠E，其中以後的連接片B1可空著，如同圖3a所示。然後在該凝膠層上由一個備用輥通過一壓緊輥10塗上一由粘性材料(例如矽化塑料)做的覆蓋層F。
現在在旋轉衝壓機12中中間載體和凝膠層E被衝壓，但覆蓋層F不被衝壓，而且衝壓時使凝膠E從側面對著在複合層D中預成形的導體層區域B至少區域性地(連接片B1除外)突出。這樣，人們得到在圖3b中所示的情況。重要的是以後通過凝膠E與皮膚接觸的導體層區域B的外稜邊或邊緣，可靠地被覆蓋，且因此而不能直接與皮膚接觸。在圖3b中表示的帶現在在臺位13中膠合上一層單面的粘性材料的載體層，並接著在分割臺位(剪斷或衝斷)製成成品單個電極，如在圖3c中示意表示的那樣。還要指出，在圖3中表示的導體層區域為了簡單起見畫成連續不斷的了，而它按圖3a到3c每個電極各做成雙重的。
這種醫用電極的更準確的結構示於圖4中。每個電極15將通過分割工序14，比如剪斷或衝斷，由在自動化製造過程中使用的帶製成。其中層構造如下在朝向皮膚的面上有一泡沫材料做的載體材料H，它在下面是粘的。該泡沫材料有從側面突出的凸緣H1，它可直接貼到患者皮膚上。在該材料下有一由中間載體C和能導電的區域B構成的複合層。該能導電的層B相對於患者皮膚由一能導電的粘性凝膠E從側面覆蓋，其中凝膠E伸展到中間載體C。
在各圖中層厚由於畫圖技術原因畫得比實際中厚得多。實際上導體層B的厚度在20μm到15μm的數量級，而中間載體的厚度在20μm到60μm範圍是有利的。此外，在各圖中在載體H的朝向皮膚面上和在能導電的區域B和中間導體C之間的粘結層沒有作為特殊層示出。
總而言之可以明確指出，按本發明的方法的實施實例總共包括三個衝壓工序，即在製造帶狀複合層時按圖1為了往中間載體上區域性地塗覆導體層的第一衝壓工序。第二衝壓工序圍繞著預成形的導體層區域周圍隔一定距離衝壓能導電的凝膠連同中間載體。在第三衝壓工序中作為載體起作用的泡沫材料連同矽化的覆蓋層一起衝壓，以便形成單個電極。
權利要求
1.製造醫用電極的方法，特別是製造中性電極的方法，在這個方法中由一不導電的中間載體和一導體層構成的複合層在導體層這面上被用一導電的粘性凝膠塗覆，並且這複合層—凝膠組合在其在朝向凝膠的面上固定在一載體上之前先輪廓成形—主要是衝壓成形，其特徵為導體層在製造複合層時已經—主要是通過先進行的衝壓—作為不是覆蓋整個帶狀中間載體的區域塗覆在帶狀中間載體上，並且—主要是通過衝壓實現的—這複合層—凝膠組合的輪廓成形這樣實現，即凝膠相對於在複合層中預成形的導體層區域的外稜邊，至少區域性地主要是基本上各方面從側面突出。
2.按權利要求1的方法，其特徵為導體層區域粘接在帶狀中間載體上，主要是在一膠合輥和一反作用輥之間用可熱激活的膠粘劑。
3.按權利要求1或2的方法，其特徵為導體層區域從一導體層帶主要是用一旋轉衝壓機衝壓而成。
4.按權利要求2和3的方法，其特徵為旋轉衝壓機同一反作用輥共同作用，它把作為衝壓件存在的導體層區域導向膠合輥膠合到帶狀中間載體上。
5.按權利要求1至4中的一項的方法，其特徵為在複合層中的導體層區域的形狀已經相應於在成品電極中的導體層的最終形狀。
6.按權利要求1至5中的一項的方法，其特徵為帶狀複合層在導體層區域這面上用主要是導電的粘性凝膠的連續不斷的帶覆層。
7.按權利要求1至6中的一項的方法，其特徵為凝膠主要是在塗覆到複合層上之後，用一帶狀覆蓋層，主要是一矽化塑料薄膜覆蓋。
8.按權利要求7的方法，其特徵為複合層—凝膠組合的輪廓成形通過衝壓在覆蓋層上實現，在那裡僅衝透複合層的中間載體和凝膠，而不衝透覆蓋層，並且衝壓件保持在覆蓋層上。
9.按權利要求1至8中的一項的方法，其特徵為載體作為載體帶在朝向凝膠一面上同輪廓成形的複合層—凝膠區域聯接，主要是粘接，其中主要是載體帶本身做成單面是粘的。
10.按權利要求8和9的方法，其特徵為載體帶同有衝壓件的覆蓋層相聯接，接著從其中分割出，主要是衝壓出成品電極。
11.帶運送不導電的帶狀中間載體的裝置的用於製造電極的複合層的製造裝置，其特徵為用於運送和塗覆一不是覆蓋整個中間載體帶(C)的導體層區域(B)的裝置。
12.按權利要求11的裝置，其特徵為從導體帶分割—主要是旋轉衝壓(2)—導體層區域(B)的裝置。
13.按權利要求11或12的裝置，其特徵為加熱的膠合輥(6)。
14.帶載體和與之相聯的由中間載體和導體層構成的複合層的醫用電極，它在朝向患者皮膚的面上用一導電的粘性凝膠覆蓋，其特徵為凝膠(E)至少區域性地從側面也環繞導體層(B)的外稜邊(B2)，並在那裡伸展到中間載體(C)。
15.按權利要求14的電極，其特徵為主要由泡沫材料做成的載體(H)單面是粘的，並且從側面超出複合層—凝膠組合(C、B、E)。
16.按權利要求14或15的電極，其特徵為導體層(B)是一金屬層，主要是鋁箔。
17.按權利要求14至16中的一項的電極，其特徵為中間載體(C)是一種PET薄膜。
18.按權利要求14至17中的一項的電極，其特徵為導體層(B)的厚度在10μm到50μm的範圍和/或中間載體(C)的厚度在20μm到60μm範圍。
全文摘要
本發明涉及一個製造醫用電極,特別是中性電極的方法。按照本發明的方法,一帶狀複合層由一非導電的中間載體(C)和一個在其上被塗有粘性的凝膠(E)的帶一個電導體的導體層(A)組成。這一複合層—凝膠組合被做成一個特別輪廓,在相對於凝膠(E)一邊複合到一載體(H)之前優先地衝壓成形。導體層在複合層製造時被放到帶狀的中間載體(C)上預先衝壓成不覆蓋整個帶狀中間載體(C)的區域。由在衝壓成形過程中產生的複合層—凝膠組合形成的導電體是在這樣的一個方法中實現,即凝膠(E)伸出在複合層預先形成的至少在某些區域,最好是在所有側面上的導體層區域的外稜邊。
文檔編號A61B5/0408GK1354638SQ00806901
公開日2002年6月19日 申請日期2000年4月19日 優先權日1999年4月29日
發明者伯勒斯·朗 申請人:雷昂哈德朗兩合公司