Brevet FR2228501A1 — publié le 19741206

La présente invention est relative aux électrodes impolarisables, destinées notamment à la mesure de bio-potentiels cutanés dont les fluctuations sont très lentes et que l'on appelle généralement potentiels continus. On connaît des électrodes impolarisables pour la mesure de bio-potentiels cutanés ou de muqueuses. Ces électrodes sont, en général, réalisées au moyen d'une composition d'argent et de chlorure d'argent noyée dans une plaquette de Balsa, imprégnée sous vide de chlorure de lithium. L'expérience a montré que les électrodes de ce type présentent une très grande stabilité. On connaît également des électrodes impolarisables réalisées selon le principe indiqué ci-dessus, mais miniaturisées. Ces nouvelles électrodes présentent une forme et comportent des moyens de fixation qui permettent de les adapter aux diverses conditions de mesure des bio-potentiels. Par ailleurs, on a utilisé divers matériaux pour constituer l'interface de l'électrode en contact avec la peau ou les muqueuses. Dans la plupart des cas, les résultats des mesures étaient normaux et reproductibles. Cependant, chez certains sujets et en certains points de mesure, on a constaté des anomalies qui se traduisaient par une dérive importante du millivoltmètre associé a l'électrode. Puis, le phénomène se stabilisait et les mesures devenaient stables et répétitives. On a, en outre, constaté que, lorsqu'une électrode, l'électrode de référence par exemple, est maintenue fixe en un point de la peau d'un patient pendant les quelques minutes d'une séquence de mesure, une inflammation entourée d'une auréole apparaissait quelquefois à l'emplacement de l'électrode. Cette inflammation persistait quelquefois plus de vingt-quatre heures. On a également constaté, bien que plus rarement, l'apparition d'un oedème après le retrait de l'électrode, la présence de cet oedème persistant pendant plus d'une journée. Après de nombreuses expérimentations, on en est venu à la conclusion que, chez certains sujets à peau sensible, les anomalies indiquées ci-dessus étaient provoquées par le contact du chlorure de lithium avec la peau. L'invention vise donc à éliminer les inconvénients précités en créant une électrode impolarisable pour la mesure de bio potentiels dans laquelle tout contact du chlorure de lithium avec la peau du patient serait évité. A cet effet, on a trouvé qu'il serait très intéressant de mettre à profit les propriétés hygroscopiques du chlorure de lithium qui l'empêchent de se déssécher en atmosphère normalement humide et qui lui confèrent, par conséquent, une résistance électrique particulièrement faible. L'invention a donc pour objet une électrode impolarisable, notamment pour la mesure de bio-potentiels cutanés ou autres, comprenant un élément de contact poreux destiné a être appliqué au point de mesure du bio-potentiel, ledit élément de contact étant relié à un conducteur de connexion de l'électrode avec un appareil de mesure du bio-potentiel, par l'intermédiaire d'une solution saturée d'un halogénure alcalin hygroscopique en contact avec une lame d'argent, caractérisée en ce que l'élément de contact est revêtu d'une membrane osmotique ne présentant pas de potentiel naturel entre ses deux faces et destinée à permettre le passage de molécules d'eau de l'extérieur vers l'intérieur de l'électrode, tout en empêchant tout contact de l'halogénure hygroscopique avec le point de mesure. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple la Fig. 1 est une vue schématique en coupe d'un premier mode de réalisation d'une électrode impolarisable suivant l'invention la Fig. 2 est une vue schématique en coupe d'un second mode de réalisation d'une électrode impolarisable suivant l'invention. L'électrode représentée à la Fig. 1 est une électrode pointue. Elle comprend une enveloppe tubulaire 1 de protection présentant une partie inférieure 2 tronconique terminée par un orifice dans lequel est engagée une tige 3 en verre poreux, par exemple fritté ou un tube capillaire, dont une partie 4 en forme de pointe fait saillie hors de l'enveloppe 1 de manière à pouvoir être appliquée sur la peau. La pointe 4 de la tige 3 est placée dans un capuchon 5 constitué par une membrane osmotique qui ne présente pas de potentiel naturel entre ses deux faces. La membrane osmotique est avantageusement réalisée en vessie animale, de la vessie de porc par exemple, en muqueuse animale interne, ou autre. A l'intérieur de l'enveloppe 1, la tige 3 est fixée, par sa portion intermédiaire entourée par le capuchon 5, dans une chambre étanche 6 en matière plastique rétractée thermiquement sur le capuchon 5. La chambre étanche 6 est remplie d'une solution 7 de chlorure de lithium à saturation. A son extrémité opposée à la tige de verre 3, la chambre étanche 6 comporte un orifice dans lequel est montée une gaine 8 en matière plastique dilatable sous l'action de la chaleur et conservant sa forme dilatée après refroidissement, par exemple du type décrit dans la demande de brevet français n0 72 46071 déposée le 22 Décembre 1972 par le Demandeur. Cette gaine 8 contient une mèche 9 de coton plongeant dans la solution 7 de chlorure de lithium. La chambre étanche 6 , également en matière plastique dilatable du type précité, est fixée à la gaine 8 par soudage. A sa partie supérieure, la gaine 8 présente un épanouissement 10 dans lequel est logée un bloc 11 de résine époxy chargée de poudre d'argent, une lame d'argent 12 étant insérée dans ce bloc qui se trouve en contact avec la mèche de coton 9 imbibée de chlorure de lithium. La lame d'argent 12 est fixée, par une soudure à l'étain 13, à un conducteur électrique 14 destiné à être connecté à un appareil de mesure non représenté. L'ensemble constitué par le bloc 11 de résine époxy chargée de poudre d'argent, la lame d'argent 12 et l'extrémité du conducteur 14 soudée à celle-ci, est enrobé dans une résine synthétique 15. De plus, l'intérieur de l'enveloppe contenant les divers éléments entrant dans la construction de l'électrode suivant l'invention est remplie d'une résine polymérisable 16. L'électrode représentée à la Fig. 2 comporte un tube extérieur 17 dans lequel est logée un bloc 18 de résine époxy rendue conductrice par une charge de poudre d'argent. Dans le bloc 18, est noyée une extrémité d'une lame d'argent 19 fixée à son extrémité opposée,par une soudure à l'étain 20, à un conducteur 21 de connexion à un appareil de mesure non représenté. Le bloc conducteur 18 est monte à l'extrémité d'un manchon 22 en matière plastique qui contient un tampon 23 de coton hydrophile comprimé ,partiellement inclus dans le bloc conducteur 18. Le tampon 23 est imprégné de chlorure de lithium. A son extrémité opposée au bloc conducteur 18, le manchon 22 est obturé par une membrane osmotique 24 de vessie, enchassée dans une bague 25 en matière plastique qui coopère avec le tube extérieur 17 pour maintenir en place un ruban de caoutchouc 26 destiné à la fixation de l'électrod? sur les membres ou la tête alun patient. L'ensemble contenu dans le tube extérieur 17, constitué par le bloc conduct#eur 18, la lame d'argent 19 soudée au conducteur 21, l'extrémité supérieure du manchon 22 et celle de la membrane osmotique 24, est noyé dans un matériau d'enrobage 27 tel qu'une résine synthétique. En se référant, par exemple, à nouveau à la Fig. 1, on constate que le capuchon # en vessie de porc, grâce à ses pro priétés osmotiques et du fait des propriétés hygroscopiques du chlorure de lithium, empêche les molécules de chlorure de lithium de venir en contact avec la peau du patient, car le phénomène d'osmose qui s'établit provoque au contraire le passage de molécules d'eau vers le chlorure de lithium contenu dans la chambre 6. En outre, la paroi constituée par la membrane 5 en vessie de porc est une paroi de très faible résistivité électrique et qui est dénuée, entre ses deux faces, de bio-polarité, ce qui n'entraîne aucun décalage entre la valeur du potentiel mesuré et celle du potentiel réel au point d'application de l'élec- trode. Bien entendu, ces remarques sont également valables pour l'électrode représentée à la Fig. 2. Bien que la vessie de porc ne soit pas le seul matériau utilisable pour protéger le corps du patient contre tout contact avec le chlorure de lithium de l'électrode, elle constitue un matériau particulièrement bien adapté à cet effet, grâce à ses propriétés d'élasticité et sa capacité a d'échange osmotique. La pression osmotique ne joue, dans le cas d'une électrode telle que celle suivant l'invention, qu'un rdle secondaire. Ainsi qu'on l'a déjà indiqué plus haut, le passage des molécules d'eau se fera toujours dans le sens dune absorption par le chlorure de lithium, c'est-à-dire de llexteriellr vers l'intérieur de l'électrode. Lorsque 11 électrode n'est pas utilisée, il suffit de la maintenir dans une enceinte où l'air contient suffisamment de vapeur d'eau, et lors de sa mise en service, d'humecter la membrane osmotique d'eau salée à un taux voisin de l'eau physiologique afin que son agressivité cutanée soit nulle. Dans les exemples d'électrodes qui viennent d'être décrits, le sel utilisé est le chlorure de lithium. Mais, il est bien entendu que d'autres sels, capables de constituer le couple argent-chlorure d'argent et présentant des propriétés hygroscopiques équivalentes à celles du chlorure de lithium, pourraient également être employés. REVENDICATIONS 1. Electrode impolarisable, notamment pour la mesure de bio-potentiels cutanés ou autres, comprenant un élément de contact poreux destiné à être appliqué au point de mesure du bio-potentiel , ledit élément de contact étant relié à un conducteur de connexion de l'électrode avec un appareil de mesure du bio-potentiel, par l'intermédiaire d'une solution saturée d'un halogénure alcalin hygroscopique en contact avec une lame d'argent, caractérisée en ce que l'élément de contact (3, 23) est revêtu d'une membrane osmotique (5, 24) ne présentant pas de potentiel naturel entre ses deux faces et destinée à permettre le passage de molécules d'eau de l'extérieur vers l'intérieur de l'électrode, tout en empêchant tout contact de l'halogénure hygroscopique avec le point de mesure. 2. Electrode suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ladite membrane osmotique (5, 24) est réalisée en vessie animale,telle que de la vessie de porc, ou en muqueuse animale interne. 3. Electrode suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la solution saturée d'halogénure alcalin est contenue dans une chambre (7, 22) dans laquelle est placée une mèche ou un tampon de coton (9, 23) en contact intime avec un bloc (11, 18) de matière plastique polymérisée chargée de poudre d'argent,dans lequel est noyée une extrémité de la lame d'argent (12, 19). 4. Electrode suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ledit élément de contact (3) est constitué soit par une tige pointue de verre poreux, soit par un tube capillaire, dont l'extrémité interne plonge dans la chambre (7) contenant l'halogénure alcalin, la membrane osmotique (5) ayant la forme d'un capuchon monté sur ladite tige (3) et entouré par une extrémité de la chambre (7), cette dernière étant réalisée en matière p astique dilatable sous l'effet de la chaleur et conservant sa forme dilatée après refroidissement. 5. Electrode suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la mèche (9) de coton plongeant dans ladite chambre (7) est montée dans une gaine (8) en matière plastique dilatable sous l'effet de la chaleur et conservant sa forme dilatée après refroidissement, l'extrémité de la gaine (8) extérieure à la chambre (7) portant ledit bloc (ll) de matière plastique polymérisée chargée de poudre d'argent. 6. Electrode suivant l'une quelconque des revendications 3 et 5, caractérisée en ce que la matière polymérisée dudit bloc (11, 18) est une résine époxy. 7. Electrode suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'extrémité de la gaine (8) contenant la mèche (9) de coton, qui porte ledit bloc (11) dans lequel est noyée la lame d'argent (12), cette lame d'argent et l'extrémité du conducteur électrique (14) qui lui est connectée, sont noyés dans un enrobage (15) de résine synthétique 8. Electrode suivant l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisée en ce qu'elle est montée dans une enveloppe (1) de protection contenant une résine polymérisée (16). 9. Electrode suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'élément de contact (23) est constitué par ledit tampon de coton qui se trouve en contact intime avec ledit bloc (18) de matière plastique polymérisée chargée de poudre d'argent, ledit tampon (23) étant monté dans un manchon (22) portant ledit bloc (21). 10. Electrode suivant la revendication 9, caractérisée en ce que l'extrémité du manchon (22) obturée par ladite membrane osmotique (24) est enchassée dans une bague (25) en matière plastique qui coopère avec le tube extérieur (17) pour maintenir en place un ruban (26) de fixation de l'électrode sur une partie du corps d'un patient.