专利名称:除颤电极的制作方法体外除颤器通常包括一对“免手持”一次性电极,该一对一次性电极本质上是粘附到患有心脏事件的病人的皮肤(即,经皮地使用)的柔性衬垫。“免手持”意指粘附到病人, 而非在除颤期间由救护者握持的电极板的类型的电极。免手持一次性电极通常包括非导电支撑层,导电金属层,以及液体或固体导电凝胶,该导电金属层由印刷在基板上的薄金属 (例如,锡或银)片材或导电油墨(例如,氯化银)形成,该导电凝胶覆盖该金属层,使得电流经过凝胶输送到病人的身体。凝胶和电流被输送到的病人的身体之间的接触区域在此处称为“治疗区域”。因为这样的电极使用薄金属片,所以柔性是有限的并且重复使用会导致开裂。作为这个问题的解决办法,已经提出了金属丝网或金属板网,但是金属丝网在ECG监测过程中产生外来“噪声”,并且金属板网也容易开裂。金属开裂导致击穿或不能根据需要输送治疗。因此,这样的典型的电极是不可重复使用的,需要在使用之后购买电极以及因此增加成本。体外除颤器还常常使用诸如Scharnberg美国专利第4,779,630号中公开的板状电极。这些板状电极不是“免手持的”。一般地,救护者将液体凝胶涂敷到电极板的金属表面,并且在除颤电击的输送期间将涂有凝胶的表面压按抵靠病人的胸部。Scharnberg还公开了一种替代结构,其中一次性包含凝胶的衬垫紧固到电极板的金属表面。但是附有衬垫的电极板仍然必须由救护者握持抵靠胸部。电极的一个重要性质是,用在金属层中的材料在除颤脉冲(“电击”)被输送到病人之后快速(在几秒钟之内)去极化。否则,电极不能感测信号,该信号将允许除颤器生成清晰的ECG以及确定另一电击是否应该在短时间内输送。美国专利申请公开第2008/0221631号公开了能够被用作除颤电极中的导电金属层的不锈钢和其它金属,所述不锈钢和其它金属在除颤脉冲期间极化,前提是与电极一起使用的除颤器被配置用以对病人输送除颤波形,该除颤波形能够快速使电极去极化,美国专利申请公开第2008/0221631号的公开内容以引用方式并入此处。不锈钢是用于导电层的有利材料,因为不锈钢能够抵抗侵蚀,从而提供长的电极贮藏寿命。不锈钢也是坚固的, 因此在导电层中使用不锈钢减少了电极将因误操作而被损坏的可能性。这样的去极化波形包括双相波形,例如,在美国专利第5,769,872号中详细讨论的那些双相波形,美国专利第5,769,872号的公开内容以引用的方式并入此处。如在较早的申请中公开的,据信,双相波形的负相减少或消除电荷,允许电极在输送除颤脉冲之后快4速去极化。
在第一方面中,本发明的特征在于免手持除颤电极的可重复使用部件,该可重复使用部件包括柔性非导电元件,以及由柔性非导电元件支持的柔性金属元件,其中柔性金属元件包括多个基本上非柔性金属元件,该多个非柔性金属元件通过柔性金属联接元件互连,其中金属元件的大部分柔性由柔性金属联接元件提供,其中柔性金属元件在可重复使用部件的一侧上具有裸露表面并且该裸露表面被配置用以粘附到一次性耦接部分,并且其中可重复使用部件被配置用以接受电除颤脉冲并将电脉冲遍布裸露表面区域传播,电脉冲从该裸露表面区域通过一次性耦接部分输送至病人的胸部。本发明的这个方面的优选实施方式可以结合下列方面中的一个或多个。可重复使用部件可与柔性一次性耦接部分相结合,其中,柔性一次性耦接部分可以包括导电层,该导电层被配置用以在其表面中的一个上与病人的胸部电接触以及在其表面中的另一个上与可重复使用部件的金属元件的裸露表面电接触。可重复使用部件和一次性部分可被配置用以作为独立元件储存,并且当用于对病人除颤时可以粘附在一起。当被粘附在一起时,可重复使用部件和一次性部分可以形成电极,该电极能够被同时沿多于一个弯曲方向折曲以便符合病人的胸部的形状。柔性金属联接元件可以比基本上非柔性金属元件窄,并且其中,金属元件的大部分柔性可以通过较窄的柔性金属联接元件的折曲提供。基本上非柔性金属元件和柔性金属联接元件可以从相同金属片上切下。柔性金属元件可以由不锈钢制成。柔性金属元件可以由不锈钢制成。柔性金属元件可以通过绕柔性金属元件的部分模制柔性非导电元件而由柔性非导电元件包封。柔性金属元件可以通过绕柔性金属元件的部分模制柔性非导电元件而由柔性非导电元件包封。柔性非导电元件可以包括弹性体材料。耦接部分的导电层可以包括导电粘性液体。导电粘性液体可以包括电解质。耦接部分的导电层可以包括固体导电凝胶。导电层可以包括水凝胶。一次性耦接部分可以包括第一周边粘合区,该第一周边粘合区被配置用以粘附到可重复使用部件的周边。一次性耦接部分可以包括第二周边粘合区,该第二周边粘合区在与承载第一周边粘合区的表面相对的表面上,并且第二周边粘合区可被配置用以粘附到病人的胸部。第一周边粘合区和第二周边粘合区可以基本上在一区域的外侧周边电流通过该区域从可重复使用部件的裸露表面通过耦接部分的导电层流向病人的胸部。耦接部分的导电层可以包括固体导电凝胶,该固体导电凝胶的粘合性足以将耦接部分粘附到病人的胸部。电极可以进一步包括第一剥离衬里和第二剥离衬里, 在将耦接部分组装到可重复使用部件之前,第一剥离衬里和第二剥离衬里分别覆盖第一周边粘合区和第二周边粘合区。电极可以进一步包括第一剥离衬里和第二剥离衬里,其中,在将耦接部分组装到可重复使用部件之前,第一剥离衬里可以覆盖第一周边粘合区并且第二剥离衬里可以覆盖固体导电凝胶。可重复使用部件可以与提供输出的传感器相结合,从该输出能够获得关于CPR胸部按压深度的信息。传感器可以包括加速计。可重复使用部件可以与提供输出的传感器相结合,从该输出能够获得关于在CPR胸部按压期间施加到胸部的力的信息。可重复使用部件可以与提供输出的传感器相结合,从该输出能够获得关于CPR 胸部按压速率的信息。金属元件的裸露表面可以包括非柔性金属元件中的每一个的裸露部分。金属联接元件可以完全包封在非导电元件内,使得裸露表面包括通过非导电区域隔开的多个裸露金属区域。该多个裸露金属区域中的每一个突出到周围的非导电元件的表面之外。在本发明的其它方面中,电极可以包括复合结构,其中复合结构包括导电金属部件,该导电金属部件部分地包封在非导电基质中。电极可以进一步包括耦接层。非导电基质可以是柔性的。非导电基质可以是弹性体。非导电基质可以从由橡胶、有机硅橡胶、合成橡胶、氯丁橡胶、热塑性弹性体和热塑性硫化橡胶组成的组中选择。导电金属部件可以从由不锈钢合金、锡、银、氯化银、铝和铜组成的组中选择。不锈钢合金可以从由302、316、 和316L组成的组中选择。导电金属部件可以是柔性的。导电金属部件可以包括两块或更多板的阵列,所述两块或更多板通过桥接件相互连接。导电金属部件可以包括九块板的三乘三阵列,所述九块板通过桥接件相互连接。板可以是基本上非柔性的。桥接件可以是柔性的。电极可以是医用电极。未利用非导电基质包封的导电金属部件的部分可以在面对病人的电极表面上。该部分可以是平面的或圆形的或既是平面又是圆形的。该部分可以突出到非导电表面的表面之外。与电极相关的治疗区域可以是至少15平方厘米。当心尖电极 (apex electrode)与胸骨电极(sternum electrode)结合使用时,结合的治疗区域可以是至少45平方厘米。与电极相关的治疗区域可以是至少50平方厘米。当心尖电极与胸骨电极结合使用时,结合的治疗区域可以是至少150平方厘米。金属部件可以连接到电流的外部电源。未包封的导电金属部件的部分的形状可以是圆形。导电金属部件可以由单个冲压部件构成。耦接层可以由电解质构成。耦接层可以由水凝胶构成。复合结构可是可重复使用的。耦接层可以是一次性的。耦接层可以可剥离方式附接到复合结构。耦接层可以包括水凝胶,该水凝胶可以绕其周界附接到粘合环。粘合环可以附接到治疗区域外侧的复合结构。耦接层可被配置成粘附到病人的皮肤。耦接层在附接到复合结构之前可被包裹在两个可剥离的衬里之间。电极可以被配置用于除颤、电信号监测、ECG监测、心脏起博和心脏复律中的一项或多项。耦接层可以包括额外的金属层以便能够进行心脏起博。未利用非导电基质包封的导电金属部分可以是3乘3阵列。电极可以附接到传感器,该传感器被构造用以获取指示CPR按压的深度和速率的数据。传感器可以是加速计、或者力监测器和压力监测器中的一种或多种。数据可以通过除颤器处理以提供CPR反馈。在本发明的其它方面,电极可以具有可重复使用部件。可重复使用部件可以包括复合结构,其中复合结构包括导电金属部件,该导电金属部件部分地包封在非导电基质中。 非导电基质可以是柔性的。非导电基质可以是弹性体。非导电基质可以从由橡胶、有机硅橡胶、合成橡胶、氯丁橡胶、热塑性弹性体和热塑性硫化橡胶组成的组中选择。导电金属部件可以从由不锈钢合金、锡、银、氯化银、铝和铜组成的组中选择。不锈钢合金可以从由302、 316、和316L组成的组中选择。导电金属部件可以是柔性的。导电金属部件可以包括两块或更多板的阵列,所述两块或更多板通过桥接件相互连接。导电金属部件可以包括九块板的三乘三阵列,所述九块板通过桥接件相互连接。板可以是基本上非柔性的。桥接件可以是柔性的。电极可以是医用电极。未利用非导电基质包封的导电金属部件的部分可以在面对病人的电极表面上。该部分可以是平面的或圆形的或既是平面又是圆形的。该部分可以突出到非导电表面的表面之外。与电极相关的治疗区域可以是至少15平方厘米。当心尖电极与胸骨电极结合使用时,结合的治疗区域可以是至少45平方厘米。与电极相关的治疗区域可以是至少50平方厘米。当心尖电极与胸骨电极结合使用时,结合的治疗区域可以是至少150平方厘米。金属部件可以连接到电流的外部电源。未包封的导电金属部件的部分的形状可以是圆形。导电金属部件可以由单个冲压部件构成。可重复使用部件可以进一步与包括耦接层的一次性部件一起使用。耦接层可以由电解质构成。耦接层可以由水凝胶构成。耦接层可以可剥离方式附接到复合结构。耦接层可以包括水凝胶,该水凝胶可以绕其周界附接到粘合环。粘合环可以附接到治疗区域外侧的复合结构。耦接层可被配置成粘附到病人的皮肤。耦接层在附接到复合结构之前可被包裹在两个可剥离的衬里之间。电极可以被配置用于除颤、电信号监测、ECG监测、心脏起博和心脏复律中的一项或多项。耦接层可以包括额外的金属层以便能够进行心脏起博。未利用非导电基质包封的导电金属部分可以是3乘3阵列。电极可以附接到传感器,该传感器被构造用以获取指示CPR按压的深度和速率的数据。传感器可以是加速计、或者力监测器和压力监测器中的一种或多种。数据可以通过除颤器处理以提供CPR反馈。在本发明的另一方面,电极可被配置用作“免手持”电极,并且用于向病人输送除颤脉冲。在替代实施例中,电极还被配置用以监测来自病人身体的电信号,以及用以输送除颤脉冲,该除颤脉冲包括被配置用以对金属基本上去极化的波形。“基本上去极化”意指消除极化或充分地减少极化,使得除颤器能够读出清晰的ECG。本发明的其它特征和优点将在、附图和权利要求书中找到。图1A-1E是根据本发明的实施方式的复合电极结构的前视图、后视图和侧视图。图2A-2B是耦接组件能够如何附接到复合结构的图示。图3A-3I是导电金属部件(包括能够被同时沿多于一个弯曲方向折曲以便符合身体的形状的部件的能力)的不同方面的图示。图4A-4E是替代金属部件的不同方面的图示。图5A-5B是替代金属部件的图示。图6A-6C是耦接层能够如何连接到复合结构的图示。 图7A-7C是本发明的替代实施方式中的电极的图示,其中传感器合并到电极组件中。图8是可以用与本发明的电极协同使用的波形。图9是适合于产生图8的波形的电路的示意图。
表1示出了儿科电极的可能的尺寸范围(长度和宽度)的非限制性示例,表2示出了其它非儿科电极的可能的尺寸范围(长度和宽度)的非限制性示例。表 1
表
一种免手持除颤电极的可重复使用部件,该可重复使用部件具有柔性非导电元件,以及柔性金属元件,该柔性金属元件由柔性非导电元件支持,其中柔性金属元件包括多个基本上非柔性金属元件,该多个基本上非柔性金属元件通过柔性金属联接元件互连,其中金属元件的大部分柔性由柔性金属联接元件提供,其中柔性金属元件在可重复使用部件的一侧上具有裸露表面,并且该裸露表面被配置用以粘附到一次性耦接部分,并且其中可重复使用部件被配置用以接受电除颤脉冲并将电脉冲遍布裸露表面区域传播,电脉冲从该裸露表面区域通过一次性耦接部分输送至病人的胸部。
除颤电极制作方法
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