專利名稱：用真空將一個物體吸附到一個表面的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種利用真空將一個物體吸附到一個表面，例如皮膚表面的裝置，特別涉及一種吸附電極組件式裝置，尤其涉及一種用于進行心電圖及其它生物物理檢查及治療的吸附電極組件式裝置。
這里所說的皮膚真空吸附裝置是一種適于在一個真空腔室或真空杯內負壓的作用下被吸附在一個表面上的裝置，該真空腔室或真空杯由所述表面部分地限定。更詳細地說，該負壓由一個與裝置相連的真空源，例如一個真空泵作用于真空腔的。
舉例來說，這種裝置已經由吸附電極組件具體化了，該吸附電極組件用于進行心電圖及其它生物物理檢查，固定吸附電極組件的表面是病人或其它人的皮膚。然后需要滿足的是作為電極組件一部分的電極與表面具有很好的導電接觸。
人們已經熟知很多不同的吸附電極組件。這些實例已由EP-B-0143761、US-A-4248243、DE-A-2548805、AT-C-248608、CH-A-301242所揭示。
基于衛生或其它的因素，要求易于更換電極組件的某些部份。在應用電極組件過程中，這些部分接觸皮膚，或者被汗液、其它的皮膚分泌物或者是用于改善電極和皮膚之間導電性的介質(電解膠體)污染。
負壓和毛細力的作用，很可強使污染物進入電極組件與真空源和與連接電極和電測量設備的電線相連的那些部分。所說的污染物還可促進微生物的增長。
實際上每次檢查之后更換整個電極裝置是不現實的，因為適合作真空吸附的裝置相當的貴。特別是當電極裝置在真空口和真空室之間具有一個閥時更是如此。當該電極裝置不作用于皮膚上時，該閥用于切斷真空腔室與真空口之間的聯通。
因此，實際上首先應限于更換那些價格相當低且很可能被污染的零元件。這就是說，至少要更換那些在應用中直接接觸皮膚并因此污染不可避免的元件。實際上，這些元件包括受負壓的限定皮膚區域的電極和密封裙或類似部件。
因為這個理由，該電極不得不這樣構成，即在每次用完之后，污染物到達電極裝置的不更換的部件上的可能性極小。這樣，那些每次使用之后不被更換的部件需要更換或者清洗之前能使用很多次。
本發明的一個目的是提供一個裝置，特別是真空電極裝置，該裝置滿足上述需要，結構簡單，并且使用者喜歡。
權利要求所限定的裝置，能滿足上述和其它方面的需要。
本發明還涉及一種在真空電極裝置中作為一次性使用元件的電極單元，特別是本發明一個或多個權利要求所限定的一種真空電極裝置。
為了更詳細地描述本發明，下面結合附圖中的實例對本發明的實施方案進行描述。
圖1是具有一個真空導管和連接一個信號導線的電極裝置的一個實施例的垂直剖面圖;
圖2是過圖1Ⅱ-Ⅱ線的剖面圖;
圖3是本發明的一個電極單元的剖面圖，該單元作為一個真空電極裝置中的一次性應用的元件。
圖4是圖3所示電極單元的一個組塊的剖面圖;
圖5和圖6表示圖3所示電極單元的改進型實施例;
圖7與圖1類似，表示所述電極裝置的另一個實施例;
圖8表示圖7在超常壓作用下呈分離狀態的電極裝置;
圖9表示圖7在“警報”狀態下的電極裝置。
如附圖所述，真空電極裝置包括一個由標號11表示的構成一個電極盒的物體盒，該電極盒可應用若干次，并可與一個包括一個真空導管13和一個電信號電線14的組件12相連。真空電極裝置還包括一個電極單元15，該單元為一次性使用元件，并可與電極盒相連，構成一個固定件。
該電極盒11包括一個由彈性材料即一種硅聚合物材料制成的外殼。該外殼成底部敞開的并且具有一個稍成圓拱形頂壁21的外殼或蓋20的形狀，在該蓋的基本上為圓柱形的側面配置一個用于與導管和導線組件連接的入口。
所說的蓋的頂壁21的內表面的中心位置上向下伸出一個短柱23，其自由端形成一個圓頭24。
此外，電極盒11包括一個容納在蓋20中并具有一個側壁26和底壁27的殼體25。殼體25的上側是開口的，并在底壁27上有一個中心開口28。殼體25的側壁26基本上是環狀柱形，但并不是整圓，這樣在進口外存在一個槽以便連接導管和導線組件12。
殼體25的側壁26的上端有一個臺肩，用以與一個蓋板30相配合，該蓋板可封閉該殼體上部的開口，蓋板30的中心配置一個起閥座功能的中心開口，所說的蓋20的短柱23能從中插入。蓋板30的下表面配置一個向下伸出的圍繞孔31的環形短壁32。
電極盒11還包括一個配置于殼體25中且由一種導電彈性材料例如一種硅聚合物制成的連接塊35。該連接塊35配置于殼體的底壁27和蓋板30之間。
連接塊35上的一個電極接觸部分36穿過殼體底板27的中心孔28向下伸出，并配置一個形狀為向下開口盲孔的電極插口37。
在與電極插口37相對的連接塊35的上側，有一個蓋板30的環形短壁32可以向下伸入的空腔，該連接塊35和環形短壁32共同限定一個真空腔室38。環形短壁32密封真空腔室的內壁。
一個延伸體39從具有電極插口37及真空腔室38連接塊35橫向延伸。該延伸體39具有一個向真空腔室38延伸并且容納一個連接組件42的陽真空連接件41的通道40，該連接組件42形成導管和導線組件12的一部分。
由于陽真空連接件41通過蓋的側壁26的進口插入延伸體通道40，以及真空導管13被連接到陽真空連接件上，該真空腔38能與真空泵或其它真空源相連(未示出)。
插入了陽連接件41并與真空導管13固定相連的接頭組件42還具有一個接觸銷43，該銷與電信號導線14電導通。電信號導線14與接頭組件42固定連接，并且與真空導管機械地連接。在其遠離接頭組件42的另一端，信號導線14具有一個將信號導線與一個測量設備(例如一個心電圖機)相連的裝置。
當從接頭組件42伸出的陽真空接頭41塞進連接塊35延伸體通道40時，接觸銷43同時由延伸體通道側邊插入延伸體39，這樣，信號導線14便與連接塊35電導通。
此外，電極盒11包括一個吸收體45，該吸收體裝在殼體25內，最好能滲透空氣，從而形成一個過濾器。該吸收體充填基本上為馬蹄形的由殼體邊壁26和底壁27以及蓋板30和連接塊35所限定的內腔。
圖3中所示的與電極盒分離的電極單元包括三個可分離的內部連接部分，即(ⅰ)一個電極元件(銀一氯化銀電極)50，該電極具有一個電極板51和一個從電極板51伸出的球形柄52;(ⅱ)一個具有環形密封裙54和一個有穿孔的端面55的密封件53;以及(ⅲ)裝在密封元件的端板55和電極元件50的電極板51之間的密封裙54內部的外部吸收體56。
電極元件的球形柄52分別穿過吸收體56的中心孔57和密封元件端板55的中心孔58，并與端板中心孔58適合地配合，以使三個部分自身不易分離。三個部分由球形柄52上環形凸緣59牢固地結合在一起。
在密封元件53的端板55上有許多園孔形或長槽形開口60，以使空氣能從外部吸收體56和電極元件50之下的密封裙邊54限定的空間66流到在蓋板30和蓋20的頂板21之間的電極盒中形成的空間。
裝配的電極單元15借助于將電極元件50的球形柄52壓入彈性連接塊35中形成的插口37與電極盒11相連。由于插口37具有內部約束以及球形柄52具有與此約束相應的形狀，故建立了互相連接的鎖定。當球形柄52插入時，連接塊35在插口37處略為膨脹，這就確保了電極單元15可靠的固定，也就確保了電極元件50和連接塊35之間及隨后的電極元件50和信號導線14之間的電導通。
當電極單元15連接到電極盒11時，截面為V形或U形的密封裙邊54的自由的上端將與蓋的側壁22的下緣上的密封唇22A的下側配合，該密封唇和密封裙邊54的上端，即密封裙邊上的向外伸出的法蘭54A，密封了由密封裙形成的空間。
為了在電極單元15裝到上述的電極盒11之后應用電極裝置進行測量，如果需要，可在電極板51的下側涂一層電解膠體層或類似物。使電極裝置貼著病人或被檢查人皮膚上合適的部位，讓密封裙54的自由的下端54B與皮膚接觸。
在蓋20的頂壁21上稍稍施加壓力，密封裙54便壓在皮膚上，這樣，密封裙54的下端54B密封由密封裙54限定的空間66，電極板51的下端便與皮膚接觸。
同時，使蓋20的柔性的頂壁21向下移動，頂壁21上的短柱23便在蓋板30的中心孔31內向下移動。這就打開了連接塊35中的真空腔室38和蓋板30以及蓋的頂板31間的空間49之間的空氣通道。真空腔室38中的負壓作用到蓋的頂壁21的下側，將保持頂壁21向下移動，由蓋板中心孔在真空腔室38和蓋板30上方的空間49之間限定的空氣通道保持打開。短柱23的圓頭24的下側與真空腔室38的底板接觸，這樣負壓總能作用于蓋20的頂板21的下側。
空氣通道的開啟也導致從由密封裙54限定的空間吸空氣，這就是說被檢查人員的皮膚和外部吸收體56以及電極板51之間的真空空間66相繼保持負壓狀態下。因此，由于大氣壓作用在蓋的頂壁21的上側，電極裝置便保持在皮膚上，電極板51與皮膚接觸，如圖1的點劃線所示。
即使外界空氣能通過密封裙54滲入真空腔室，當該電極裝置穩定保持在皮膚上時，真空室66內的負壓也能保持。皮膚上的汗水，電解膠體以及其它污染物由吸收體56吸收。
在檢查的全過程結束時，使頂壁21下的空間中的壓力與外界空氣壓力相等，電極裝置與皮膚分離。這可通過使電極盒11傾斜以使大量外界空氣進入密封裙54的上、下側，以移去或實際上減少真空腔室66內的負壓來實現。
因為壓力相等了，在其本身的彈性的作用下，蓋的頂板21向上移動至原來的位置，以便短柱23的圓頭24與孔31的形成閥座的周邊接觸。該圓頭起閥芯的作用，關閉了真空腔室38和蓋板30與蓋的頂板21間空間49之間的空氣通道。負壓仍作用于短柱23，但負壓作用的表面面積是如此的小，以至不能克服頂壁產生的向上的力。
電極裝置與皮膚分離之后，用手拆去電極單元15，并安裝新的電極單元。
由蓋20和蓋板30形成的閥裝置當然能獨立應用，就是說，除了這里所示的和所描述的之外，還可用在真空電極裝置或者真空固定裝置中。出現在電極裝置與皮膚接觸部位上的污染主要是皮膚上的汗液和分散在電極板51旁邊的電解膠質，這些污染物可全部或者至少絕大部分地由僅用一次或最多幾次的外部或第一吸收體56吸收。
如果水份和其它污染物移過電極單元15，則它們將由電極盒11內的內部或第二吸收體45吸收，這種吸收體可作為細菌或病毒過濾器，并且可以包含一個指示器，指示更換整個電極盒11的時間。
因此，來自被檢查人員的污染物到達蓋板30并進一步傳至真空室38以及陽真空接頭41的危險非常小。因此，真空導管13和具有接頭組件42的信號導線的連接很好地獲得保護，不會被污染。
電極元件50的球形柄52和連接塊35的電極插口37之間的電接觸位置很好地受到保護，因為這個接觸位置距離空氣和存在的污染物的輸送部位較遠。
如圖3和4所示，電極單元15這樣的構成，以便它可以與類似的其它若干電極單元以節省空間的形式疊加，這種疊加性是可以獲得的，因為這首先因為電極元件50上具有一個空腔67，該空腔在電極板51的下側敞開，并且伸延至球形柄52的內部，其次，密封裙54為環形折彎狀態，在其上端有一個開口。因此，下面的電極單元15的電極元件50上的球形柄能伸到上面電極單元的電極元件中，而且下面的電極單元的密封裙54能容納上面的電極單元15的密封裙54的下部分。
空氣最好能夠透過外部的或者第一吸收體56，以便可以作為過濾器。然而透過空氣不是必需的，基本要求僅僅是它能盡量攔截污染物，防止這些污染物通過電極單元。
如果吸收體56不能透過空氣，則裝置必須允許密封裙54下向內泄漏的空氣流過吸收體。這種需求能以簡單的方式滿足，例如使密封裙54和/或端壁55具有若干凸緣、溝槽、凸棱或其它允許空氣通過吸收體的其它結構。即使吸收體能滲透空氣，提供這樣的結構也是適宜的。盡管吸收主體應或多或少被其吸收的液體電解凝膠等阻塞，空氣仍可通過。
在一次性電極單元中整體地結合一種吸收體屬于本發明的范圍之內，其功能在所述的實施例中結合吸收體56已被描述，這就是說，使一種或數種污染物遠離要被重復使用的部分。這就是已述實施例中具有一個電極元件的電極盒11，該電極元件的功能與已述實施例中電極的功能相同。該電極元件最初不需作為電極功能所需要的電極特性。例如，這可以這樣構成，在其使用前，將吸收體和電極元件制成一體，例如，將其在電解膠體中浸泡，使其獲得電極功能所需要的導電性。
已經發現，在圖1所示結構中的電極單元使用中，有時出現不希望出現的作用，即吸收體從與電解接觸的皮膚區域中帶走水分的作用太突出，以致電極和皮膚之間的過渡電阻增大或者非所需的變化。
這個問題在沒有電解膠體或具有良好導電特性的其它膏狀或粘性物質涂在皮膚或電極上進行測定時明顯突出。在這種情況下，電極下的皮膚不太干燥是很重要的，這就是說，電極下所出現的或滲出的水份不被帶走。
在圖3所示的電極單元的實施例中，可能發生吸收體也從電極下的皮膚帶走太多的水分的情況，雖然吸收體不與這個皮膚區域直接接觸而僅僅與電極旁邊的皮膚接觸。
按照本發明，這個問題可借助于一個非吸收元件將吸收體與電極接觸表面隔開或絕緣獲得解決。這意味著基本上防止吸收體具有吸收與電極接觸的皮膚區域附近的皮膚區域水分的功能。這樣，吸收體僅吸收由接觸面向外一定距離的水份，否則，此時水份就會離開皮膚表面。
這種阻礙作用可由不同的方式獲得，例如使用一種實際上的防水層，用該層蓋著電極接觸面周圍的區域，以使吸收體的吸收材料不直接與該區域的皮膚接觸。
該層可以是一片單獨的薄膜，例如，該薄膜位于形成電極接觸表面的電極部分和該電極部分重疊的吸收體部分之間，該薄膜的一側與電極接觸表面的反面接觸，另一側與吸收體部分接觸，該層在電極部分的下面延伸，超過電極部分，足以覆蓋足夠大的皮膚表面。當然，也可以其它形式應用這種單獨的層。
此外，該層可與吸收體結合為一體，在這種情況下該層包括使用中在與電極接觸表面的直接向外的皮膚表面接觸的那部分表面和那側上有一防滲層，該防滲層是通過表面涂層或對吸收元件進行其它處理而得到的，以便對水份有足夠的防滲性能。
吸收體的吸收效應自然必須與電極接觸表面隔開足夠的距離，或者與皮膚表面分開，這樣阻斷了毛細作用，確保水份不從電極接觸表面越過隔開的距離沿皮膚表面傳遞到相當大的范圍。實際上，對于皮膚表面附近的吸收體的整個表面或者幾乎是整個表面，即所說的下側而言，具有一個單獨的防滲層或一個與吸收體形成一體的防滲層是適宜的。這樣，僅僅位于距電極最遠的吸收體部分從皮膚中吸收水份。已發現這足以有效地帶走產生的汗和其它污染物。
圖5和圖6是圖3所示電極單元的兩個改進的實施例，可將它們用于圖1和圖2所示真空電極裝置中。在該情況中，避免吸收體從與電極接觸的皮膚表面帶走水份是重要的。
在圖5所示的電極單元15A中，將一個由標號60代表的非吸收(阻斷毛細作用)元件裝在吸收體56的下側，以防止吸收體直接對一個圓形面積的皮膚產生吸收作用，該圓面積的周邊與電極50的電極板隔開。
該隔開距離可以變化，但應足以確保吸收體56不從電極板52和皮膚之間的接觸表面帶走水份。實踐中發現，非吸收元件延伸到或者幾乎延伸到吸收體56的周邊是適宜的，這樣，吸收體除了鄰近的周邊之外不直接接觸皮膚，這種在非吸收元件上方的吸收體水平向內傳送水份的能力確保十分有效地去除來自皮膚的污染物。
該非吸收元件60A可以是一個單獨的元件，例如一片塑料薄膜園環，它很松地插入電極板52和吸收體56的重疊部分之間。然而，它也可以是一個合適的吸收體的整體的一部分。在這種情況下，它可由在吸收體上進行涂層來得到，或者說用能密封下側的毛細孔的合適的材料涂覆相同于和稍大于該表面來得到。對吸收體進行加熱處理使吸收體失去預定的吸收能力也是可行的。
在圖6所示的電極單元15B中，非吸收元件60B例如是一層塑料薄膜。該層沿其周邊固定于電極板51上，并沿其周邊向外延伸，及沿吸收體56的下側至少延伸到足以防止從電極板和皮膚之間的接觸表面吸走水份的位置。
圖7-9所示的電極裝置結合電極盒和電極單元二者的各種附加改型。圖7-9中所示的那些部件與圖1-3所示的部件相同者，用圖1-3中該部件的標號前面加1來表示。
在圖7-9所示的實施例中，殼體125與圖1的殼體25不同之處在于頂壁130與側面126成為一體，其底板127是一塊鑲進鄰近側板底邊定位槽的獨立的板。
正如下面詳細說明的，在某種情況下，被限定在有下懸的環形短壁132的殼體頂壁130的中心部分和連接塊135之間的腔室138處于負壓狀態，而在另外情況下處于超常壓狀態。因此，遠離陽性接頭的141的空氣導管113的端部適于與真空加壓泵或其它負和正流體壓力源連接(未示出)。
除此之外，圖7-9與圖1-3所示的電極裝置之間的不同主要涉及到吸收體145、密封唇122A以及與電極單元115聯接的吸收體156的結構和設置。在這種情況下，最后說明的吸收體位于密封元件153的端板155的上側。
開始，吸收體145填充著殼體125中空腔144U形或馬蹄形的下部分的一部分。該吸收體包括由于吸收水份的增加而膨脹的吸收水份材料。當一足量的水份被吸收時，吸收體便膨脹足以使其上部接觸到殼體頂壁130的下表面，并堵住空氣通開口。至少在與空氣開口相對著的區域處的吸收體的上表面上設置的防滲層145A起有效的密封作用。
當剛剛描述的情況出現時，吸收體145便堵住開口146，當頂壁130的通道131打開時，腔室138內存在的與所述空氣開口相通的負壓不可能使空氣從腔室144通過開口146流出。在下面所述的方法中，這種狀態用來指示吸收體145應該更換了。
吸收體156為很薄的圓盤形狀，該吸收體很松地并且基本上覆蓋了密封元件153的頂壁155的整個上表面，這樣也覆蓋了該頂壁上的若干開口160，所述的開口位于頂壁靠外的位置上。該吸收體156的上表面覆蓋一層防滲層，優選為薄塑料圓盤163，該圓盤密封地與電極單元151的球形柄152配合。該復蓋層是連續的，就是說，至少其中心區域不存在洞眼或開口，最好是從球形柄到最外的圓周邊的整個面積上均無洞眼或開口。
密封唇122A由兩個環形圓盤狀部分組成，一個是向外延伸的上部分164，該部分164的內周邊與殼體側壁122相連接，另一個是較寬的下部分164A，該部分164A的外周邊與上部分164的外周邊相接，當164A由外力釋放時，它就向著空氣空間161傾斜。下部分164A的端部為環形緣珠緣165，它可與盤163的上表面密封地接觸，該下唇具有很大的柔性，很小的壓力差作用于該唇緣時均可使該唇緣向上或向下運動。由于其具有較大的寬度，甚至當電極元件相對于電極盒11向下移動以便下文所述由此分離時，該下唇緣仍與圓盤163保持接觸。
當電極單元115卡在電極盒111上安裝就位后，并在需要時將一層電解膠體或類似物質涂到電極板51的下表面上，此時，就可用電極裝置進行測定，把該電極裝置置于病人或被檢查人員皮膚的合適位置，使密封裙154的自由下端與皮膚接觸。
給蓋120的頂壁121上稍微加一點壓力，使密封裙154壓向皮膚，這樣它的下棱邊154B密封被密封裙154圍成的空氣腔室166，并導致電極板151的下表面接觸皮膚。
同時，蓋120的柔性頂壁121向下移動以便頂壁121上的短柱123在蓋板130的中心孔131內向下移動，這就打開一個連接塊135中的腔室138和蓋板130和蓋的頂壁121間的空間149之間的自由空氣通道。然后，腔室138中的負壓將作用于蓋的頂壁121的整個下表面，并且使頂壁保持下凹狀態，因此由蓋板中心孔131限定的連通真空室138和蓋板130上方的空間149的空氣通道保持開啟。短柱圓頭124的下表面鄰近真空腔室138的下壁，因此，中心孔131限定的通道的關閉可以避免，并且負壓總是作用于蓋120的頂壁121的整個下表面上。
空氣通道的開啟也導致從空氣腔室166吸走空氣，該空氣腔室是由密封裙154限定在一側為被檢查人員的皮膚和另一側為吸收體156以及電極板151之間的，故此，負壓也作用于該腔室，參見圖7。空氣腔室的空氣通過開口60、在稍微抬起的下唇緣164A下面限定的通道、空氣空間161，下殼體壁127上的開口147，裝有吸收體145的腔室144，殼體頂壁130上的開口1461空間149、殼體頂壁130上的孔131、腔室138和連接通道140吸走。因此，電極裝置由作用于蓋頂壁121上表面的空氣壓力保持在皮膚上，電極板151與皮膚接觸，如圖7點劃線所示。
只要電極裝置與皮膚緊密接觸，空氣腔室166保持負壓，即使外界空氣通過密封裙體154泄入一些也無關系。由于污染物穿過吸收體的最外部分，故皮膚上至少大部分汗、電解膠體和其它污染物可由吸收體吸走。
人身檢測完成后，通過使頂壁121下方空間149中的壓力與外界空氣壓力相等，即使電極盒11傾斜，大量的外界空氣通過密封裙154的上方或下方流入，以減少乃至完全去除空氣腔室內的負壓，從皮膚上取下電極裝置。當然也可以切斷真空源，空氣不可避免的或多或少地泄入導致電極裝置自身脫離皮膚。
該壓力的相等導致蓋120的頂壁121在其自身彈性力的作用下恢復至原有形狀，這樣，短柱123的圓頭124與中心孔131的形成閥痤的周邊接觸，起閥件作用的圓頭24密封腔室138和蓋板130與蓋的頂壁121間的空間149之間的空氣通道。負壓仍作用于短柱123上，但短柱表面承受的負壓很小，不足以抵消頂壁自身向上的力。
電極裝置從人體上移開后，將電極單元115拆除并裝入新的電極單元。
圖8圖示了如何以極其方便的方法拆除電極單元，該方法不需手指接觸電極單元，僅需通過空氣導管113和連接通道140向電極裝置送入一定的超常壓空氣即可。例如，當進行心電圖測量時，要同時使用許多具有本發明結構的電極，所有的電極單元能通過一個信號的變換同時拆除，這就是接通或關斷與所有電極單元從真空到超常壓均相通的公用氣源完成上述操作，操作該裝置的人握住與電極裝置相連的空氣導管的繃帶，電極裝置下方有一個廢料桶，這樣，用過的電極單元從電極盒中脫開后掉入廢料桶。
正如上文指出的，殼體頂壁130向下伸出的環形短壁132的外側密封地接觸空氣腔室138的環形壁，由彈性連接塊135的上部形成的這個環形壁在空氣腔室138中足夠的超常壓作用下應能產生彈性形變，并起一個單向閥的作用。以使空氣腔室的空氣進入相鄰的吸收體腔室144。
當壓縮空氣由接頭的通道140進入腔室138時，空氣能從環形短壁132和空氣腔室的壁之間流動，然后通過空氣腔室的上端，通過填充吸收體145的腔室144和殼體底壁127上的孔147進入該底壁127的下表面和電極元件115上側形成的空間161起單向閥作用。下密封唇部分被壓向園板163的上表面，從而防止空氣從空氣空間161中流走。
空氣空間161中的空氣作用于所說的密封唇部分和電極元件115位于該密封唇部分內部的向下的作用力向下推該電極元件，使由電極接觸部分136和電極上球形柄152形成的扣接部分膠離，一旦電極接觸部分136脫離球形柄152，電極元件115脫落，落入相配的廢料箱內。
密封唇部分164A較大的寬度以及其柔性保證環形珠緣165與電極元件115密封接觸，直到后者脫開，甚至向下運動時空氣壓力導至非均勻載荷而使電極裝置稍微傾斜時也會如此。
電極裝置與皮膚接觸區域的污染物大部分是皮膚排出的汗液、電極板151向外濺出的電解膠體，它們可完全或基本完全地由僅用一次或最多幾次的電極單元115中的外部或第一吸收體156吸收。
圖9表示當電極單元115中的吸收體156大量吸收水分后充分膨脹，吸收體156的高度上升的情況。這是可能出現的，例如操作者在一次使用之后沒有更換電極單元，這種情況的特性是使繼續使用該電極裝置成為不可能，這表明需要更換電極單元了。
吸收體156隨著吸收水分的增加繼續膨脹，因此配置于吸收體156上表面的防滲園板163跟著升起，并導致密封唇164A升起，當密封唇164A升起足夠高時，密封唇164A的環形珠緣165將同時密封底壁127的下表面和園板163的上面。
當這種情況發生時，負壓不能連通空氣空間161。由于空氣向內泄漏，電極裝置不再能保持在皮膚上，當然，這將立刻被發覺并向操作者提供一個“警告”信號，提醒操作者更換新的電極單元。
與電極單元115相配的吸收體可當作第一級過濾器，該過濾器防止汗液和其它污染物流過電極單元并進入電極盒111。
假設潮氣和污染物可能進入電極單元115，這些污染物也將被電極盒111內的內部或第二級吸收體吸收，如果需要的話，這個吸收體可作為細菌或病毒過濾器。
因此，被檢查人員皮膚的污染物到達蓋板30并進一步流到空氣腔室138和陽真空接頭141的危險非常小。空氣導管113和將信號導線與接頭組件142相連的電連接不會受到污染。
由于污染物被吸收體145吸入，該吸收體膨脹，它的上表面及其上面的防滲層最終與殼體頂壁130接觸并堵塞開口146。這由圖9的點劃線表示。該升起的狀態表示電極盒的使用壽命已經到期了，這種狀態表示了電極裝置已不可能在人體皮膚上進行有效的檢查，因為空氣腔室138中的負壓不能通過電極元件115下方的空氣腔室166。拆開電極盒和更換吸收體是可以的，但并不合理。
在上述的實施例中，吸收體145和156可以合并成一個，稱為超級吸收體，該吸收體具有非常大的快速吸收大量液體的能力。
權利要求
1.一種利用真空吸附一種物體到一個表面，例如皮膚表面的裝置，該裝置具有一個物體盒，該盒包括-一個真空口(40)；-一個與該表面接觸以限定一個真空腔室(66)的密封元件(54)；-一個真空通道(47、46、31、38)，該通道在真空腔室(66)和真空口(40)之間延伸；-一種配置于該真空腔室或該真空通道的污染物吸收體(45、56)。
2.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于吸收體(56)配置于該真空腔室(66)內，并在該真空腔室與真空通道的結合部處限定該真空腔室。
3.按照權利要求1或2所述的裝置，其特征在于吸收體(56)和物體(60)形成一個具有一接頭元件(52)的單元，借助接頭元件(52)，該單元優選地借助于一個咬合動作連接件可釋放地與物體盒11上的連接塊(35)相連，該單元優選地包括一個密封元件(54)。
4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于吸收體(56)為圓盤形。
5.根據權利要求3或4所述的裝置，其特征在于接頭元件(52)從吸收體(56)伸出，并且包括一個從該吸收體一側伸出的自由端。
6.按權利要求3、4或5所述的裝置，其特征在于該單元包括一個與密封元件(54)結合的薄層(55)，該薄層在吸收體(56)的一側上伸延，并具有一個或多個空氣流通開口(60)。
7.按權利要求6所述的裝置，當依照權利要求5時，其特征在于薄層(55)位于接頭元件(52)的自由端從吸收體(56)伸出的那一側。
8.按權利要求1-7之一所述的裝置，其特征在于密封元件(54)包括一個圍繞該真空腔室(66)延伸的環形密封裙(54)，并且還包括一個與所述表面接觸的外密封棱(54B)，以及一個內密封棱(54A)，內密封棱伸向物體盒并且在作用于外密封棱(54B)上直接朝向物體盒的力的作用下，與物體盒上的起共同作用的密封表面封密地接觸。
9.一種按權利要求1-8之一所述的裝置，其特征在于具有在真空通道(46、47、31、37)內配置的第二污染物吸收體(45)。
10.一種按權利要求1-9之一所述的裝置，其特征在于具有配置于真空通道并且壓向密封位置的閥(24、31)。
11.按權利要求10所述的裝置，其特征在于所述的閥包括閥座(31)和與該閥座相配的閥件(23、24)，閥件(23、24)相對閥座可在關閉與開啟位置之間移動，并且還包括一個與該閥件相連并形成一個空氣腔室(49)的可移動的壁的驅動元件(21)，所說的空氣腔室(49)與閥座和真空腔室(66)間的真空通道相通。
12.一種利用真空吸附一種物體到一個表面，例如皮膚表面的裝置，例如權利要求1-9之一的具有一個物體盒(11)的裝置，該物體盒包括-連接物體的連接塊(35);-一個真空口(40);-一個與所說表面接觸并以其限定一個真空腔室(66)的優選為環形的密封元件(54);-一個在真空腔室和真空口之間延伸的真空通道(47、46、31、38);-一個配置在真空通道中并壓向密封位置的閥(23、31);其特征在于該物體盒(11)包括一個支座或支承體(25)，它限制或基本防止連接塊(35)或被其固定的物體(15)在閥(23、31)的方向上移動。
13.按權利要求12所述的裝置，其特征在于該閥包括一個閥座(31)和一個與閥座配合并相對該閥座可在開啟和關閉位置之間移動的閥件(23、24)，該閥還包括一個啟動元件(21)，該啟動元件與閥件連接并形成空氣腔室(49)的可移動的壁，該空氣腔室與在閥座和真空腔室之間的真空通道相通。
14.按權利要求12或13所述的裝置，其特征在于支座或支承體是由殼體(25)形成的，該殼體的一側具有閥座，在該殼體的不同側優選地是相對側具有支承體。
15.按權利要求12至14之一的裝置，其特征在于空氣腔室(49)的頂壁(21)的外表面受物體盒(11)外界空氣的壓力。
16.按權利要求1-15之一所述的裝置，其特征在于物體是一個用于生物生理檢查或治療的電極(50)或一個換能器，連接是一個導電彈性材料制成的連接元件，并且具有將連接元件與電信號導線(14)連接的裝置(39、43)。
17.一種在權利要求1-16之一的裝置中，專門作為一次性應用的元件的電極單元，其特征在于，該電極單元包括一個電極元件(50)，該電極元件形成或在通過例如一種導電材料經制備之后適宜于形成一電極，以及包括一個優選的圓形污染物吸收體(56)，該吸收體裝在電極元件上。
18.按權利要求17所述的電極單元，其特征在于電極單元(15)包括一個密封元件(54)，密封元件(54)包括一個圍繞電極元件(50)和吸收體延伸的密封裙。
19.按權利要求17或18的電極單元，其特征在于電極元件(50)具有一個優選的板狀的皮膚接觸部分(51)，該板具有一個接觸側和一個連接側，并從連接側伸出一個連接元件(52)。
20.按權利要求19所述的電極單元，其特征在于該電極單元可與其它相同的電極單元(15)疊加，皮膚接觸部分(51)在它的接觸面上有一個位于連接元件(52)對面的凹腔(67)，該凹腔用于容納在鄰近的電極單元(15)上的連接元件。
21.按權利要求18-20之一的電極單元，其特征在于密封裙基本上為環形折疊形狀，當幾個電極單元重疊地組裝在一起時，該密封裙可被相鄰電極元件的密封裙容納。
22.按權利要求18-21之一的電極元件，其特征在于密封裙(54)與支持層(55)相連，支持層(55)與吸收體(56)接觸，并具有一個或多個空氣開口(60)。
23.按照權利要求22所述的電極單元，其特征在于吸收體(56)為具有中心孔(57)的圓盤形狀，電極的連接元件(52)穿過該孔延伸，支持層(55)與連接元件(52)摩擦或互相配合地接觸。
24.按照權利要求23所述的電極單元，其特征在于，吸收體(56)位于中心孔(57)周圍的部分位于支持層(55)和皮膚接觸部分(51)的接觸皮膚的一面的反面之間。
25.一種用于一個真空電極組件的吸收體，所說的吸收體適于從一個該裝置所接近的表面吸收污染物，與該吸收體一起使用的電極與該表面處于電接觸狀態，其特征在于，有基本上防止吸收體(56)在鄰近電極(50)的表面區域內具有傳輸污染物的作用的裝置。
26.按照權利要求25所述的吸收體，其特征在于所說的裝置包括一個毛細阻斷或非吸收元件(60A、60B)，該元件優選地配置在吸收體(56)的面對所說的表面的一側。
27.按照權利要求25或26所述的吸收體，其特征在于該裝置(60A、60B)包括或者由一個單獨的圓盤或薄片元件構成，例如，塑料薄膜，它覆蓋吸收體(56)的朝向所述表面的或大或小的部分。
28.按照權利要求25或26所述的吸收體，其特征在于所說的裝置包括或山與吸收體(56)成一體的元件構成。
29.一種利用真空吸附一個物體到一個表面，例如吸附到皮膚上的裝置，具有一個物體盒，它包括特別是一個傳感元件，例如一個電極，-一個真空口(40);-與該表面接觸并限定一個真空腔室(66)的密封元件(54);-一個與真空腔室(66)和真空口(40)相連的真空通道(47、46、31、38)-一個在其關閉位置阻斷真空通路的閥-一種在真空通道上配置的污染物吸收體(45、46)，其特征在于污染物吸收體(45、46)由于吸收水分面膨脹，并且閥(30/45、27/65/62)隨著污染物吸收體(45、46)的膨脹而動作使之處于關閉位置。
30.按照權利要求29所述的裝置，其特征在于吸收體(45)裝在物體盒(11)內的一個空腔中，該空腔山一個具有液流開口(46)的壁(30)限定，吸收體在該腔室內由第一狀態膨脹到第二狀態，在第一狀態，吸收體或者一個由該吸收體致動的密封元件距該壁有一定的距離，在第二狀態，吸收體或該密封元件與該壁接觸，并覆蓋液流開口(30)。
31.根據權利要求29所述的裝置，其特征在于吸收體(56)配置在真空腔室(66)內一個待連接的物體的一側，該物體朝向物體盒(11)，所述的閥包括隨著吸收體的膨脹而移向密封位置的閥件，在該密封位置上，該閥件接觸物體盒并密封通向真空通道的空間。
32.根據權利要求29所述的裝置，其特征在于該閥件是一個具有一個與物體盒(11)連接的外面的部分及一個與物體盒(11)的朝向物體的一側和與裝在吸收體(56)上的朝向物體盒(11)的一側上的不滲透的壁元件(62)密封地接觸的里面的部分(65)的環形唇(64)。
33.一種真空吸附裝置，最好是按照權利要求29-32之一裝置，包括-一個具有底壁和頂壁的殼體，該殼體具有一個用于將物體盒連接到液體壓力源的液體連接裝置，和具有一個在液體連接裝置和底壁之間延伸的液體通道;-一個從物體盒底壁伸出的并在該底壁圍繞一個負壓腔室延伸的密封元件，該密封元件與物體的表面接觸以密封負壓腔室，和-一個在密封元件內部被裝在物體盒的底壁上的物體，該物體通過相對地朝向或遠離殼體分別地可與物體盒相連或脫離;其特征在于物體盒(11)和可更換的物體(15)取定一個與液體通道相通并且通過一個閥作媒介與負壓腔室相連的空間，所說的閥在該空間內的正壓力作用下是可關閉的，以防止液體由此泄漏。
34.按照權利要求33所述的裝置，其特征在于所說的閥包括一個具有與物體盒連接的外面的部分和與可更換的物體的朝向物體盒的底壁的表面接觸的里面的部分。
35.按照權利要求30所述的裝置，其特征在于環形唇與物體盒的殼體成為一體。
36.按照權利要求29-33之一所述的裝置，其特征在于所說的物體與物體盒的底壁中心區域相連，該連接借助連接器優選為咬咬合式或插入式連接器實現。
37.按照權利要求29-32之一所述的裝置，其特征在于所說的密封包括一個與殼體接觸的環形密封部分并裝在所說的主體上。
38.按照權利要求29-33之一的裝置，其特征在于液體通道安裝一個手動開啟的閥，該閥壓向一個密封位置，并且在液體通道中負壓的作用下自己保持開啟狀態。
39.按照權利要求29-34之一的裝置，其特征在于液體通道安裝一個單向閥，該閥充許從液體連接裝置到液體壓力腔的方向上流動。
40.按照權利要求29-35之一的裝置，其特征在于所說的物體盒是一個電極盒，所說的物體是一個電極單元。
全文摘要
一種利用真空吸附一物體到例如皮膚表面的裝置，特別是用于心電圖測量或類似測量的一種真空電極裝置，包括一具有固定物體的連接塊的物體盒、一真空口、一與該表面接觸并與之限定一真空腔的環形密封元件、一在真空腔室和真空口之間延伸的真空通道、以及一種優選的透氣的吸收污染物的吸收體，該吸收體可更換地配置于真空腔室和所述真空通道之間的真空腔室的結合部處。該物體可為一次性使用的具有電極和污染物吸收體的電極單元。
文檔編號A61B5/0408GK1098278SQ9311744
公開日1995年2月8日 申請日期1993年8月3日 優先權日1993年8月3日
發明者S·隆德貝克 申請人:人類技術有限公司