[发明专利]用于肌电图测量的电极装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对活体的皮肤上的肌肉信号进行肌电图记录的传感器设备，该传感器设备包括至少两个记录电极以及接地电极。本发明还涉及应用这种传感器设备的一种方法以及一种系统。

背景技术

在现代医疗中为了对肌肉疾病和肌肉紊乱进行电诊断尤其使用了肌电图法。在该方法中，对能够以测量方式检测的信号进行记录，其中其为肌肉中的电势波动，该电势波动反映肌肉活性。在进行肌电图检查期间，测量静止的和收缩的肌肉中的电活性并且接下来与正常值进行比较。为此，静止的肌肉在测量之后被刺激，以便达到肌肉收缩，同样检测该肌肉收缩的所得出的电活性。肌电图的方法包括对肌电图（EMG）中的肌电位进行记录、评估和绘制。

肌电位的记录经由一个或多个电机进行。例如应用刺入要检查的肌肉中的针式电极。针式电极能够逐点地定位并且尤其检测各个肌肉纤维的肌电位。其他形式的电极形成表面电极，利用该表面电极尤其能够检测肌肉组的肌电位。为了记录肌电位，简单地将表面电极粘贴到病人的、在要检查的肌肉之上的皮肤上。借助于表面电极检测的EMG在医疗中也已知为SEMG（表面肌电图）。

SEMG信号起源于由于神经突所得出的肌肉纤维电活性，所述肌肉纤维是运动机能单元的组成部分作为用于描述肌肉收缩的神经突控制的最小的功能单元。运动机能单元的另一组成部分是运动神经元。如果运动神经元变得活跃，那么在运动神经元的神经终板和所属的肌肉纤维之间的突触间隙中的神经传递素、例如乙酰胆碱排空，该神经传递素引起肌肉纤维的局部的退极化。如此形成的活动电位沿着肌肉纤维在两个方向上传播，并且引起肌肉纤维收缩。然后，多个肌肉纤维的时空的活化能够借助于表面电极作为电信号在皮肤上被证实。

对于肌电图而言，除了对肌肉疾病和肌肉紊乱进行诊断之外也存在多种其他的应用可行性，例如为确定神经中的神经传导速度（也已知为神经电图）、运动员在物理疗法或生物力学中对在肌肉训练时的生物反馈进行确定或者对运动进行优化以及控制假肢。

但是，肌电图也越来越多地用于控制呼吸机。最重要的、起吸气作用的呼吸肌的、胸膈的EMG用作为用于控制的基础，其或者借助于针式电极或食道探针但是或者借助于表面电极来检测。针式电极当然具有下述缺点：能够将刺入评估为伴随相应所属风险的到人体中的侵袭操作，对于该风险特定的医学了解是必需的。相同的内容也适用于施放食道探针。此外，刺入针式电极和施放食道探针为病人的相应附加的紧张负担。

相反，表面电极的应用尤其具有下述优点：通过非侵袭应用而能够避免病人的风险和附加的紧张因素。此外，应用表面电极在医学领域中是普遍已知的，因为这种表面电极例如用于记录心电图（EKG），在该心电图中绘制全部心肌纤维的电活性的总和。EKG记录属于临床应用并且极其频繁地被执行。

为了记录SEMG通常将各表面电极作为记录电极定位在病人身体上并且然后粘贴到病人皮肤上。在此，表面电极中的一个通常作为接地电极或者基础电极以用于将病人接地以及用于降低SEMG中的人为伤害并且用于实现电学定义的记录条件。接下来，表面电极分别经由各电线缆与评估单元连接。各个表面电极的操作还有表面电极与相应的电线缆进而与各记录位置的关联在表面电极定位之后构成，但是在没有指导的情况下通常是困难的。

因此从现有技术中已知下述传感器设备，其简化表面电极的操作以及简化将其与所属的记录位置的关联。因为，例如参考文献DE69230191T2描述一种多次使用电极带，该多次使用电极带为了确定地定位多个表面电极而配置用于记录生物电信号。带具有多个下述表面电极：该表面电极经被折叠的、多通道的导线带彼此连接，使得匹配于病人的身体结构是可行的。

然而该带的缺点是：表面电极依次布置在带上。因此，表面电极总是能够仅仅在病人身体上定位在由折叠的导线所预设的线上。因此，偏离于该线仅在受限制的范围内是可行的，使得定位部分地是困难且耗费的。这种效果越强，折叠的导线带由于病人身体结构就必须伸展的越大。此外，折叠的导线带与常规的线缆相比更宽，这在将折叠的导线带放置在病人身体上时能够增强地引起皮肤刺激。

发明内容

因此，本发明的目的是，提供一种用于对肌肉信号进行肌电图记录的传感器设备，能够简单地操作该传感器设备，利用该传感器设备能够将表面电极多样地定位在身体上并且病人仅轻微地受到妨碍。本发明的另一目的是，提供一种方法和一种系统，其中应用这种传感器设备。