JPH06178765A - 低インピーダンス、低ジュロメータで乾燥した一致性接触部材およびかかる接触部材を使用する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】低インピーダンスと、低ジュロメータとを有
し、乾燥している接触部材、およびこれを製造する装置
および方法を提供することを目的とする。 【構成】接触部材は、低ジュロメータを有する非導電性
材料の素材と、１０〜１００オーム/cm の範囲の抵抗率
を与えるように互いの接触を達成するのに十分な量で素
材中に分散された導電性要素とで構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は低インピーダンス、低ジ
ュロメータで乾燥した一致性接触部材およびかかる接触
部材を使用する方法および装置に関する。本願は１９９
０年９月１４日に出願された米国出願第０７／５８２７
４９号の一部継続である。

【０００２】

【従来技術および発明が解決しようとする課題】種々の
種類の電極がこれまで提供されてきた。例えば、ＥＣＧ
測定を行ってきた多くの電極がある。代表的には、この
ような電極は使い捨て型のものであり、塩化カリウム溶
液を含浸した小さい発泡体パッドが設けられていた。こ
の塩化カリウムパッドは使用中には皮膚と接触をする。
使用前、代表的には、装置は、これを実際に気密真空中
に包囲して使用前に乾燥しないようにするためにプラス
チックシートで覆われている。この装置を使用するに
は、プラスチックシートを取外し、塩化カリウム含浸パ
ッドを皮膚と接触させ、接着剤で覆われた取り囲みパッ
ドにより皮膚と接触状態に保持する。このような電極は
多くの欠点を有するものとわかった。これらの電極は、
使用に供すると、かなり急速に乾燥する傾向がある。電
極のインピーダンスは、１００〜５０００００オームの
範囲でかなり高く、パッドが乾燥するにつれて増大す
る。また、塩化カリウム溶液は皮膚を刺激する傾向があ
り、しばしば、数時間以上、身につけると、患者に発疹
を与える。この望ましくない特性は非常に敏感な皮膚を
持つ小児の場合には特に著しい。現在入手できるＥＥＧ
電極は同様な望ましくない欠点を有している。従って、
上記欠点を解消する新規な改良接触部材が必要である。

【０００３】一般に、本発明の目的は低インピーダンス
を有し、低ジュロメータを有し、乾燥している（遊離H₂
O 添加剤のない）接触部材、およびこれを製造する装置
および方法を提供することである。本発明の他の目的は
ＥＥＧ電極ＥＣＧ電極およびペースメーカリードに利用
することができる上記性質の接触部材を提供することで
ある。

【０００４】本発明の他の目的は導電率について電極と
皮膚との間の界面の横切るイオンの流れに全く依存する
わけではない上記性質の接触部材を提供することであ
る。本発明の他の目的は維持可能な所望の形状に形成可
能である上記性質の接触部材を提供することである。本
発明の他の目的は成形可能である上記性質の接触部材を
提供することである。

【０００５】本発明の他の目的はパテ状材料から形成す
ることができる接触部材を提供することである。本発明
の他の目的は種々の所定の粘着性で得ることができる上
記性質の接触部材を提供することである。本発明の他の
目的は化学的に非常に不動であり、皮膚と反応しない上
記性質の接触部材を提供することである。

【０００６】本発明の他の目的は刺激または皮膚の発疹
を引き起こすことなしに患者が長期間、身につけること
ができる上記性質の接触部材を提供することである。本
発明の他の目的は比較的安価であり、経済的に製造する
ことができる上記性質の接触部材を提供することであ
る。

【０００７】

【課題を解決する手段】一般に、本発明は、低ジュロメ
ータを有する非導電性材料の非乾燥素材と、抵抗率が１
０〜１００オーム／cmの範囲であるように、互いの電気
接触を達成するのに十分な量で素材中に分散された導電
性要素とで構成された接触部材を提供する。この接触部
材は、その形状を保持し、且つかなりの期間にわたって
重力により影響されないように、形成または成形するの
がよい。

【０００８】

【実施例】添付図面と関連して本発明の好適な実施例を
以下に詳細に説明する。図１、図２および図３には、Ｅ
ＣＧ電極１１が示されており、このＥＣＧ電極１１に
は、本発明を組み入れた導電性シリコーン接触子すなわ
ち部材１２が組み入れられている。電極１１は発泡体プ
ラスチックのような適当な材料で形成された可撓性パッ
ド１３で構成されている。このパッド１３は、略 2.54
〜1.27 cm(1 〜1/2 ンチ) の寸法および略0.16〜0.32 c
m (1/16 〜1/8 インチ) の厚さを有する適当な形状、例
えば、円形を有している。パッドには、タブ部分１３ａ
が設けられている。パッド１３には、中央配置の矩形凹
部すなわち開口部１５が設けられている。望むなら、円
形のような他の幾何形状を使用することができる。

【０００９】凹部１６内には、在来の導電性円形ボタン
１７が配置されており、この導電性円形ボタン１７は塩
化銀被膜のような適当な種類の導電性被膜１８により被
覆されるのがよいステンレス鋼のような適当な導電材料
で形成されている。ボタン１７は、適当な方法で、例え
ば、ボタンを在来の金属スナップ２１に固着することに
よって凹部１６に保持されており、金属スナップ２１は
ボタン１７およびスナップ２１よりなる２つの部分を締
めつけることによってポリエチレンまたはポリスルフォ
ンのような在来のプラスチックのような比較的強い材料
の可撓性シート２２に固着されている。シート２２の外
縁部は凹部１６の上方およびパッド１３の内縁部の上方
に延びており、ボタン１７を凹部１６内に支持するよう
にパッド１３に接合されている。図３に示すように、ス
ナップ２１は、球状突出部２１ａを有する雄型スナップ
の形態であり、球状突出部２１ａは協働する金属雌型ス
ナップ２６を受け入れて摩擦係合し、これと電気接触す
るようになっている。雌型スナップ２６はプラスチック
のような適当な材料で形成された末端部２７により支持
されており、この末端部２７には、雌型スナップ２６に
接続された導体２９を支持するリード２８が接合されて
いる。

【００１０】また、導電性シリコーン接触子すなわち部
材１２は凹部１６内に配置されており、ボタン１７と密
接触している。接触子１２は任意の所望の構成を有する
ことができる。図２および図３に示すように、接触子１
２は凹部１６の大きさより僅かに小さい大きさの形状で
実質的に矩形である。接触子１２には、凹部１６内に嵌
合する側壁部３１が形成されている。また、接触子１２
には、側壁部３１に隣接し且つ概ね平らな接触面３３に
隣接するテーパ面３２が設けられている。

【００１１】導電性接触子１２を使用前に汚染しないよ
うに保護するための保護手段が設けられており、この保
護手段は空気不透過性のプラスチックのような比較的可
撓性の材料のシート３６よりなる。図示のように、シー
ト３６は例えば図面に示すように矩形のような任意の形
状を有することができる。このシートには、中央に配置
されたカップ３７が設けられており、このカップ３７は
シート３６をパッド１３に取付けるとき、接触子１２の
突出面３３を受け入れるようになっている。パッド１３
には、接着剤３８が設けられており、この接着剤３８は
シート３６をパッド１３と係合状態に取外し可能に保持
するのに利用される。また、接着剤３８は、接触子が使
用中であるとき、パッドを患者の皮膚に付着し易くする
種類のものである。この種類の接着剤は当業者には良く
知られているので詳細には説明しない。

【００１２】導電性シリコーン接触子１２は導電性シリ
コーンで形成されている。このシリコーンは、硬化すな
わち重合されると、遊離H₂O の無い乾燥状態であり且つ
非常に柔らかいことを特徴としている。このシリコーン
は非導電性であり、手触りが粘着性の表面を有してい
る。本願に使用するのに特に適しているとわかったシリ
コーンはジェネラルエレクトリック社のシリコーン製品
部（ウワータフォード、ニューヨーク１２１８８）によ
り製造されているＲＴＶ６１５７シリコーンゲルと称す
る２成分系の低粘度の液状シリコーンゲルである。この
シリコーンゲルは硬化剤を略１５：１ないし６：１の比
で使用することにより室温で硬化する。電極を皮膚に保
持する粘着性を最適にするようにもっと少ない硬化剤を
使用することにより、接着性を有するもっと軟質のゲル
が得られる。このゲルは溶媒がない。このゲルは１．４
の屈折率で透明である。硬化したゲルは６９．５グラム
のアルミニウムシャフトを有する万能進入度計で８mmの
機械的進入度を許容する。後述のように、ゲルおよび触
媒を互いに混合すると、図７に示すように、導電性要素
４２が配置されたシリコーン素材４１が得られる。これ
らの導電性要素は体液に対して非反応性である材料で形
成されている。

【００１３】本発明に使用するのに特に適しているとわ
かった或る種類の導電性要素は銀被覆ファイバ、銀被覆
無機フレークまたは銀被覆ガラス球の形態をとることが
できるポッターズインダストリーズ社のウワータビュー
コーポレートセンター（２０ウワータビューボーレヴァ
ード、パーシッパニィ、ニュージャージィ０７０５４）
で製造されている銀被覆粒子である。銀被覆の円筒形ガ
ラスファイバが最も望ましい特性をもたらすと言うこと
がわかった。導電性要素４２は銀被覆ガラスロッド、フ
ィラメント、ファイバまたは円筒体の形態である。これ
らの銀被覆ファイバは銀の高導電率と、接触部材と皮膚
との界面を横切って導電性ブリッジとして作用するよう
に皮膚と接触している接触部材の表面から少なくとも突
出しているファイバの軽い強化特性とを併せ持ってい
る。粒子の大きさは、長さが１００〜２００ミクロンで
あり、直径が５〜１５ミクロンであり、長さ対直径の比
が７と２０との間である。これらの粒子は銀２〜６重量
％の範囲である銀被膜を有する。銀被覆グラスファイバ
を利用するのは、銀被覆グラスファイバが銀被覆グラス
球より容易に互いに接触する傾向があるので、良好な導
電率をもたらすからである。例えば、これらの銀被覆グ
ラスファイバは５〜２０ミクロンの直径および２０〜１
００ミクロンの長さを有する。また、銀被覆グラスフレ
ークも良好な導電率をもたらすが、これらの銀被覆グラ
スフレークは銀被覆ファイバほど良好な導電率をもたら
さない。銀被覆球は、接触部材に使用中、比較的非機能
性であるとわかった。これは図１２のグラフに示されて
おり、この図はＸ軸に本発明の２つの電極間の皮膚のイ
ンピーダンス（キロオーム）を対数規模で示し、Ｙ軸に
本発明の銀被覆要素すなわちフィラメントの長さ／直径
の比を対数規模で示している。これらのパラメータを利
用して、４６の曲線を設定してある。この曲線から、球
であるＬ／Ｄ＝１であるとき、皮膚のインピーダンスは
例えば略３００キロオームと非常に高いことがわかり、
これは銀被覆球が本発明の接触部材に使用中に比較的非
機能性であることを証明している。また、略５０キロオ
ーム未満の皮膚のインピーダンスを達成するには、略６
〜５０の範囲のＬ／Ｄ比を有するのが望ましいことがわ
かる。また、図１２のグラフは或る長さのロッドまたは
フィラメントが本発明の接触部材に使用するのに最も適
していることを示している。このようなロッドまたはフ
ィラメントは皮膚の孔に突入し、それにより皮膚と良好
な接触をして皮膚のインピーダンスを生じる。

【００１４】例として、銀被覆硼珪酸塩ガラス高温セラ
ミックは１００〜２５０Åの範囲の銀厚さを有して０．
０７０オーム／cmの粉末を生じるために１００〜２５０
Åの範囲の銀厚さを有するのがよい。もっと厚い被膜、
例えば、６重量％をなす銀被膜は０．００６オーム／cm
の導電度で５２０Åの銀厚さをもたらす。銀被覆ガラス
ファイバは適当な重量パーセントの組成物を構成し、こ
の組成物は例えば、残量よりなるシリコーンで全組成物
すなわち素材の６０〜８５重量％のパッド１２を構成す
る。

【００１５】シリコーンゲルおよび触媒は液状である。
これらのシリコーンゲルおよび触媒を適当な容器に注入
し、銀被覆ガラスファイバをシリコーン中に混合しなが
ら、攪拌して厚いペースト状コンシステンシーを得る。
次いで、この混合物をシリンジ状装置を通してシリコー
ン接触子１２にとって望ましい構成を有する適当なモー
ルド（図示せず）へ供給する。混合物を適当な温度、例
えば、室温または６０〜７５℃の適当な高温で４５分〜
１．５時間の範囲の時間、好ましくは６５℃で略１時
間、硬化する。組成物が硬化した後、これをモールドか
ら取出して代表的には１０〜１５オーム／cmの抵抗を有
する導電性シリコーン接触子１２を得る。銀被覆ガラス
ロッド４２を中に形成したシリコーン組成物すなわち素
材４１は代表的には１０〜１５オーム／cmの範囲の抵抗
を有する。パッドは幾らかジェロのようなコンシステン
シーを有し、また人の手で感じる場合の僅かに粘着性の
表面を有している。このパッドは銀粒子が内在した状態
でゲル自身より硬い。更に、このロッドはパシフィック
トランスジューサ社（２３０１フェデラルアベニュー、
ロスアンジェルス、ＣＡ９００６４）製のＰＴＣモデル
３０２ＳＬ硬度テスタの０〜１００の目盛りの２０〜５
０の範囲の比較的低いジュロメータ値を有している。こ
れらのジュロメータ測定値を生じるＰＴＣ目盛りは１平
方センチメートルの円形の接触表面を有するばね押し円
筒形プローブを使用し、１００〜１２０グラムの力を使
用した。２０〜５０の目盛りは４〜２．５ミリメータの
プローブにより接触子の進入度に換算される。僅かにも
っと高い割合の触媒を利用することにより、もっと高い
ジュロメータ値を有する僅かにもっと堅い接触パッドを
得ることが可能である。

【００１６】図７に示すように、導電性ロッド４２は患
者の皮膚およびボタン１７の被膜１８と良好な電気接触
をするために３１、３２、３３を含むシリコーン接触子
の外面のすべてを通って延びている。数千の導電性ロッ
ド４２が接触部材１２の表面を通って延びているので、
接触部材１２とこれが係合する任意の表面との間で優れ
た電気接触がなされる。

【００１７】追加の粘着性を望むような電極についての
或る用途では、もっと少ない触媒を添加し、もっと高い
温度、例えば、約１４８．９℃（約３００°Ｆ）で約１
時間、硬化することによりパテ状素材を形成することが
できる。銀被覆ガラスロッドまたはファイバを混合物に
導入している時間の間、混合物の抵抗を測定することに
より、所望の抵抗を比較的注意深く制御することができ
る。所望の導電率に達成するやいなや、これ以上は銀被
覆ファイバを添加しない。接触部材１２用に生じた成形
可能な素材は、硬化後には長い期間、例えば、数年にわ
たって非常に安定であることがわかった。また、この素
材は皮膚、例えば人の皮膚に接触する電極を製造する際
に使用するのに非常に重要な性質である非常に粘着性の
表面を有する。接触部材の低ジュロメータも望ましい。
何故なら、この接触部材を皮膚輪郭の形状に一致させ、
それにより患者が使い心地良く長期間使用することがで
きるからである。

【００１８】混合物を適当な温度、例えば、─２５℃〜
─４５℃で冷凍することにより、この混合物を硬化前に
無期限に保持することができることがわかった。この混
合物を利用したい場合、混合物を冷凍器から出し、被覆
ファイバが沈降しないようにするためにモールドへの注
入直前に再び混合する。モールドを硬化温度にするやい
なや、混合物は硬化し始める。また、この素材は、H₂O
添加物が有していないので、非常に安定であることに加
えて、乾燥したり脆くなったりしないから、接触部材と
して使用するのに特に望ましい。かくして、この素材は
非乾燥特性を有している。

【００１９】銀被覆ロッドまたはフレークが現在のとこ
ろ公知な最も好ましい材料であることを開示したが、良
好な導体である他の材料、例えば、純銀、金等を使用す
ることが可能である。しかしながら、キャリア無しで純
粋材料を使用するのは不当に高価である。従って、所望
の導電率を与えるように被覆された上記種類のロッドま
たはフィラメントを生じることが最も望ましい。銀およ
び金に加えて、他の導電性金属、例えば、ニッケルまた
は銅を使用することができる。また、導電率の或る程度
の犠牲があっても、グラファイトロッドのような導電性
材料を利用することができる。外皮調整なしで、許容範
囲内である１００〜２００オーム／cmほどの導電率を達
成することができる。しかしながら、グラファイトは、
表面のところで擦って患者にとって望ましくない跡を患
者の皮膚に残す傾向があると言う点で欠点を有してい
る。しかしながら、グラファイト自身は不活性であり、
体液と反応しない。

【００２０】電極１１を主としてＥＣＧ測定を行うこと
について述べたが、他の皮膚式測定、例えばＥＭＧ（筋
肉電位差を測定する筋電図測定）、ＥＥＧ（脳波測定を
行う脳電図測定）およびＥＯＧ（眉についての目の運動
を測定する眼電図測定）を行うことができる。ＴＥＮＳ
または細動除去におけるような電気刺激にこれらの電極
を使用することもできる。

【００２１】本発明の電極は外皮の調整なしで達成する
ことができる良好な導電率のため、ＥＥＧ測定を行うの
に特に有用であるとわかった。皮膚を電極の下で呼吸さ
せるために、接触表面３３を荒くするのがよい。かくし
て、図４に示すように、横方向に延びる鋸歯***部４４
を有する接触部材４６が設けられている。図５では、横
方向に延びるＵ字形の平行な凹部４９を有する接触部材
４８が設けられている。図６では、横方向に延びる円弧
状凹部５２を有する接触部材５１が設けられている。こ
れらの***部および溝のより、空気を皮膚上で循環さ
せ、皮膚を呼吸させることができる。

【００２２】シリコーン接触子すなわち接触部材１２は
電解質を有するアメリカ国定基準の予備ゲル化された使
い捨てＥＣＧおよびＥＥＧ電極に対して試験したときの
下記の詳細を有する。 パラメータ ＡＡＭＩ要件 出願人のシリコーン接触子 1.保存寿命 データを特定しなければ ＞＞１年 ならない前の使用 （代表的に３mos.) 2.ACインピーダンス 新しい電極ごとに＜2 K Ω ＞５Ω 3. DC オフセット電圧 1分後に< 100 mV 0.00 V 4.オフセット不安定性 通過帯域において<150μV P-P 0.00 V 内部ノイズ 0.15 Hz 〜100 Hz 5.細動除去回収 脈動 5秒後、< 100 mV 0.00 V 6.バイアス電流公差 200 nA一定電流で8 時間後 < 1.0μV < 100 mV 本発明のシリコーン接触子に電解質が存在していないの
で、 DC オフセットのためのゼロボルト、内部ノイズお
よび細動除去回収が生じる。低いインピーダンスおよび
電解質の不在により、バイアス電流を受けると、電極を
横切る電圧を極く僅かな値まで減ずる。

【００２３】本発明で述べた導電性シリコーン接触子１
２を他の用途に使用することができることはわかるべき
である。１つの他の医療用途は図８に示すようにペース
メーカリード６１についてである。このようなリード６
１はプラスチックで形成された可撓性の細長い要素６２
で構成されている。図８に示す導電性シリコーン材料で
形成された導電性チップ６３が部材６７により支持され
た導体６７に接合されている。また、本発明の導電性シ
リコーン材料で形成された導電性バンド６４が細長い要
素６２の環状凹部６６内に収容され、リード６８に接合
されている。シリコーン材料の特性、例えば、粘着性お
よび低いジュロメータのため、導電性接触子および導電
性バンド６４は心筋と良好な接触をして心筋をリード６
１上で繊維状にする。導電性チップ６３を固定し易くす
るために、ペースメーカリード６１に可撓性要素６２と
同じ材料製の釣駒状要素７１を設けるのがよい。

【００２４】成形可能な接触部材を製造する際に使用す
るのに特に適した非導電製材料の素材用として低粘度の
２成分液状シリコーンゲルを利用した場合について図１
乃至図９に示す上記実施例を説明したが、成形可能な材
料ではなく形成可能な材料としての使用のためにこの非
導電製素材を作るのに他の材料を使用することができる
ことがわかった。１つのこのような材料はアモコケミカ
ル社（２００イーストランドルフドライブ、シカゴ、イ
リノイス６０６０１）により製造されているポリブテン
である。このポリブテンは粘性の非乾燥性液体である。
このポリブテンは主としてイソパラフィン含有量の僅か
な高分子量のモノオレフィンよりなるイソブチレン／ブ
テン共重合体である。このポリブテンは無色であり、光
および熱による酸化に対して耐性である。このポリブテ
ンは、揮発されるか、或いは熱分解されると、残留物を
残さない。このポリブテンは、本発明によれば、分子量
の増大につれて、その粘着性が高くなると言う重要な特
性を有している。また、このポリブテンは、鉱油のよう
な添加物をポリブテンに添加すると、粘着性が低くなる
と言う特性を有している。選択した１つのアモコポリブ
テンはＨ−１９００と称し、このポリブテンは下記の特
性を有する。粘度 、セイボルト ユニバーサル ASTM D2161、38℃（100 °Ｆ）で、SUS 788000 99℃（210 °Ｆ）で、SUS 19000分子量 、数平均 蒸気相浸透圧計測、M₂ 2300粘度指数 ASTM D2270蒸発損失 ASTM D972 、99℃(210°F)で10時間、重量 % 0.1 Ｈ−１９００は非常の望ましい特性を有するが、他のポ
リブテン、例えば、アモコ社により販売されており、セ
イボルトユニバーサル粘度については38℃および99℃特
性の場合に672000および14900 の値を有するＨ−１５０
０を使用することができることはわかるべきである。か
くして、38℃で500000および99℃で12500 を越えるセイ
ボルトユニバーサル粘度が満足すべきであることと思わ
れる。室温でのＨ−１９００の粘度はこのＨ−１９００
が容器から非常にゆっくり流れ出る程度である。

【００２５】ポリブテンはいずれの溶媒をも含有しない
ポリマーである。このポリブテンを食料品の接触面に使
用することができる。上記ポリブテンを、上記種類の形
成可能な接触子を製造するための非導電性素材として使
用することができる。例えば、上記銀被覆ファイバを適
切なミキサ、例えば食料品ミキサで上記と同じ割合でポ
リブテンと混合することができる。また、或る用途で
は、水吸収型ポリマーを混合物に混合するのが望まし
く、それから製造された接触子は湿分、例えば、人の身
体からの発汗を吸収するとが可能である。水吸収型ポリ
マーは室温、即ち、人の身体の温度に近い温度で湿分を
吸収するものであることが望ましい。本発明に使用する
のに適した１つのこのような水吸収型ポリマーは白色結
晶の形態であるアクリルアミド（電気泳動品種）であ
る。この水吸収型ポリマーは蒸留水５００mlあたり50 g
の吸収度を有しており、これは水吸収型ポリマーが非常
に水吸収性であることを示している。この水吸収型ポリ
マーは35% 水溶液では導電性になって最大2.5 μmhosの
導電率を示す。銀被覆ガラスファイバをポリブテンに導
入している時間に間、白色粉末状のアクリルアミドを混
合物に混合する。このアクリルアミドはコダック社から
販売されている。上記成形可能なシリコーン系材料に同
じ目的で同じ水吸収性ポリマーを使用することができる
ことはわかるべきである。

【００２６】上記の混合物は重量で下記の成分をよりな
るのがよい。 ポリブテン 32 g 銀被覆ファイバ 68 g アクリルアミド 5 g 上記混合物では、銀被覆ファイバは 67 〜75 gと変化す
ることができ、アクリルアミドは 3〜10 gと変化するこ
とができが、銀被覆ファイバ 68 g およびアクリルアミ
ド 3g が好適な量である。

【００２７】混合物を、製造後、所望の形状で電極に形
成することができる。67g の銀被覆ファイバを利用する
ことにより最小の所望の導電率を得ることができる。銀
被覆ファイバをもっと多く添加することにより、もっと
大きい導電率を達成することができる。ポリブテンは非
常に粘着性であるとわかった。このポリブテンを所望の
形状に容易に形成することができるパテに供することが
できる。このポリブテンは0.013 cm (0.050 インチ) 未
満の比較的薄い層に形成されると、或る時間にわたって
その形状を保つ。このような材料はスクリーン印刷に特
に適している。例えば、このような材料から製造され、
略0.76 cm ( 略0.3 インチ) の直径を有する電極は、人
の皮膚に付着させると、この電極が使用中であるとき、
約20〜25 gの重量、例えば、電極の接続されたワイヤお
よびコネクタの重量を支持することが可能である。上記
ポリブテンはこのような重量を支持することができるよ
うに所望の粘着度を有する。これにより、上記ポリブテ
ンをＥＥＧ、ＥＭＧおよびＥＯＧ電極用として使用する
のが特に望ましくなる。

【００２８】上記の２成分シリコーン系素材は硬化剤を
利用した２成分系から形成される。また、このシリコー
ン系素材は、成形し、次いで重合を起こすために或る温
度まで加熱しなければならない生成物である。他方、ポ
リブテンは、ポリマー自身の特性が本用途に適している
１成分系である。所望の素材を達成するには、銀被覆フ
ァイバおよび湿分吸収性アクリルアミドを添加するだけ
でよい。H₂O 添加剤はない。しかしながら、ポリブテン
は、むしろ寿命全体にわたってコンシステンシーを維持
する比較的流体状パテの形態であるから、成形可能な材
料ではない。例えば、ポリブテンは、蒸発すべきH₂O 含
有量を有していない。素材中に設けられる銀被覆ファイ
バの量を増減することにより、および鉱油を添加するこ
とにより粘着性をわずかに変化させることができる。厚
さが 0.013 cm (0.050インチ) より大きい形成可能なポ
リブテン材料を形成形状で長い時間にわたって利用した
いなら、ポリブテン材料を流れ移動しないように機械的
に拘束すべきである。

【００２９】本発明による電極の製造に利用することが
できる材料の素材を製造する製造ラインに必要とされる
装置を図１０に示してある。シリコーン系導電性材料を
製造するための製造ラインに利用することができる装置
７６は銀被覆ファイバを導入した２成分系から形成され
たシリコーンで構成される予備混合シリコーン系材料を
受け入れる第１および第２エジェクタ７７、７８を備え
てなる。このシリコーン系材料とともに、上記アクリル
アミドのような水吸収性ポリマーも利用することができ
る。エジェクタ７７、７８に予備混合材料を供給して予
備混合材料の２つの層８１、８２（図１１参照）を略0.
013 cm (0.050 インチ) の厚さおよび15.2cm (6 イン
チ) の幅まで供給する。2 つのエジェクタ７７、７８と
ともに、種々のオプションが利用可能である。例えば、
層のうちの一方のみに、例えば、患者の皮膚に面すべき
層にアクリルアミド材料を装入することができる。変更
例として、層のうちの一方、例えば、層８２が層８１の
粘着性より大きい粘着性を有するように、エジェクタ７
７、７８に供給される混合物を変化させることができ
る。また、成形可能なシリコーン系材料または形成可能
なポリブテンを両エジェクタに装入することにより、或
いは成形可能な材料を一方のエジェクタに、形成可能な
材料を他方のエジェクタに装入することにより、エジェ
クタ７７、７８へに混合物を変化させることができる。

【００３０】装置７６の形態の製造ラインにより製造さ
れた製品の強さおよび信頼性を高めるために、２〜３ミ
ルの範囲の厚さを有するナイロンメッシュのような適当
な材料で形成された可撓性シート８６を層８１、８２間
を通るように２つのエジェクタ７７、７８間に導入す
る。ナイロンメッシュまたは布８６（図１１参照）を供
給リール８７から一対の案内ローラ８８、８９を通して
供給する。剥離ライナ９１、９２を層８１、８２の露出
面に貼り付ける。これらの剥離ライナ９１、９２は代表
的には、２〜３ミルの厚さを有するマイラーフィルムで
形成することができる。これらの剥離ライナ９１、９２
を供給リール９３、９４から案内ローラ９６、９７を通
り、その後、案内ローラ９８、９９を通って供給する。

【００３１】層８２、８２は、これらの両者間の可撓性
布シートおよび剥離ライナ９１、９２とともに、オーブ
ン１０１、１０２を通って適当な時間、移動してそこを
通るシリコーン系シート８１、８２を硬化させる。これ
らのオーブンは適当な温度、例えば、１４８．９℃（３
００°Ｆ）まで加熱することができ、オーブンを通る層
８１、８２の移動速度により定められる長さを有するの
がよい。層８２、８２布シート８６および剥離ライナ９
１、９２から形成される複合シート１０３は巻取りリー
ルにより巻き取られる。硬化工程中、層８２、８２をエ
ンドレスベルト１０８、１０９に設けられたモールド１
０６、１０７に捕獲することができる。エンドレスベル
ト１０８、１０９はドラム１１１、１１２上を走行し、
これらのドラム１１１、１１２はエンドレスベルト１０
８の下方走行部が巻取りリール１０４に向かう方向に移
動するように反時計方向に回転する。同様に、ベルト１
０９は回転ドラム１１３、１１４に設けられており、こ
れらの回転ドラム１１３、１１４は、ベルト１０９の上
方走行部が巻取りリール１０４に向かう方向に走行する
ように反時計方向に回転される。かくして、モールド１
０６、１０７が硬化すなわち重合している時間の間、シ
リコーン系材料を得るように機能することはわかる。

【００３２】リール１０４が一杯になった後、このリー
ルを他の製造位置へ持っていき、そこで、このリールに
設けられた複合シート材料を上記種類の電極の製造に利
用することができる。以上のことと併せて、剥離ライナ
９１、９２用として、マイラーを選択した。何故なら、
マイラーはオーブン１０１、１０２内の比較的高い熱に
耐えることができるからである。マイラーは比較的高い
融点を有しており、比較的非反応性である。ナイロンメ
ッシュは適当なメッシュ寸法、例えば、0.254 ×0.254
cm (0.1 ×0.1 インチ）ないし0.254 ×0.127 cm (0.1
×0.05インチ）を有することができる。

【００３３】複合シートの幅は種々の大きさ、例えば、
幅が1.27〜1.91 cm (0.5〜 0.75 インチ）の範囲である
ことができ、変更例として、5.08〜10.16 cm(2〜4 イン
チ）の範囲であることができる。上記ポリブテンを利用
した本発明の電極用の材料を製造するのに、同様な種類
の装置を利用することができることはわかるべきであ
る。かくして、２つの層８１、８２については、２つの
ポリブテン層を利用することができ、一方は他方より粘
着性である。しかしながら、硬化を必要としない場合に
は、オーブン１０１および／または１０２を省くことが
できる。

【００３４】本発明に関連して、利用される非導電性素
材を得るのに他の材料を利用することができることはわ
かるべきである。かくして、例えば、上記熱硬化性ポリ
マーの代わりに紫外線下で硬化可能なポリマーを利用す
ることができる。このような紫外線硬化ポリマーの例と
しては、ロックタイト社により販売されているヌバシル
（Nuvasil) 17631、17614 、17412 がある。

【００３５】上記金属被覆フィラメントまたはロッドの
改良された配向を達成したいような用途では、図１３に
概略的に示す種類の装置１２１を利用するのがよい。こ
のような装置は絶縁された導電ワイヤ（図示せず）で形
成された一対の重畳ドーナツ形コイル１２２、１２３を
備えてなり、これらのコイル１２２、１２３は一対の導
体１２７、１２８により電源１２６から電流が供給され
る。上記成形可能な材料の素材１３１は、図１３に示す
ように、コイル１２２、１２３間に配置されており、金
属接触部材１３４、１３６が係合している間隔を隔てら
れた表面１３２、１３３を有している。金属接触部材１
３４、１３６は I_c として示す制御可能な電流を素材１
３１を通して供給するために導体１３８、１３９により
電流制御電源１３７に接続されている。コイル１２２、
１２３の付勢によりこれらのコイル間に延びる束線を生
じ、これらの束線のうちのいくつかはコイル１２２、１
２３の平面と概ね直角であり、且つ素材１３１の接続さ
れた金属接触子１３６を通る金属接触子１３４からの電
流の移動線と直角である方向に延びている。 I_c として
表す素材を通るこの電流の流れは素材１３１内に配置さ
れた非磁性金属被覆ロッドまたはフィラメント１４２に
磁力を生じて素材内でロッドまたはフィラメント１４２
を磁場の方向に整合させる方向にロッドまたはフィラメ
ント１４２を移動させて、例えば、ロッドまたはフィラ
メント１４２の実質的にすべてをコイル１２２、１２３
間に生じた磁力線と平行な方向に配向させる。

【００３６】フィラメントまたはロッド１４２を移動さ
せて磁束線と整合させるのに必要とされる場の強さは、
電流 I_c および束線１４１で表すコイル１２２、１２３
により発生される磁場により各粒子に発生される力を確
認することにより確立される。磁場において電流を運ぶ
導体に作用する力は、下記式により導体を通る電流の流
れにより生じた点Ｐの磁場の強さを初めに算出すること
によって算出することができる。 H =∫ I_c sin θds／γ² (1) 上記式はワイヤの分割Δs による点Ｐの磁場ΔＨの和で
ある。

【００３７】上記電流を運ぶ導体を図１３に示すように
円形コイルからの他の磁場にさらすと、下記式により得
られる力が電流を運ぶ導体に及ぼされる。 F = H× 2πNI_C ／10γ dynes (2) （上記式中、N は巻き数であり、Ｉ_C はコイルの電流
（アンペア）であり、γ導体とコイルとの間の距離であ
る）この相互作用する力を利用することにより、重合工
程中、多数のフィラメント１４２の長さまたは長い寸法
が電極素材１３１の表面とほぼ直角になるように成形可
能なポリマーにかなりの数のフィラメント１４２を配向
させる。フィラメント１４２を配向させるのに必要とさ
れる力量はポリマーの初期粘度、ポリマー中のフィラメ
ント１４２の濃度およびフィラメントの長さ対直径の比
に比例する。電極の表面近くのフィラメント１４２は表
面の下のフィラメントより容易に配向する傾向がある。

【００３８】電極の表面上の多数のフィラメントのこの
垂直配向は、皮膚と電極との間のインピーダンスを低減
する傾向があるので、非常に望ましい。図１３に示すよ
うなロッドまたはフィラメントの整合と関連して、ロッ
ドまたはフィラメント１４２が図１３に示す装置に生じ
た磁力にさらされた後に所望の方向に整合されたままで
あるように、重合すなわち硬化することができる成形可
能な材料、例えば、上記のようなシリコーン系材料を利
用するのが望ましい。図１３の装置に利用される電流 I
_c は２つの目的を果たす。第１に、上記のようにロッド
またはフィラメント１４２を通る電流を供給することで
あり、第２に、シリコーン系材料の重合すなわち硬化の
ための熱を供給することである。望むなら、工程を速め
るために、外部源から追加の熱を供給することができ
る。また、ロッドまたはフィラメント１４２を所望の方
法で配向した後、紫外線硬化性材料を紫外線で硬化させ
ることによりロッドまたはフィラメントを紫外線硬化性
材料内に配向させるために図１３に示す装置を利用する
ことが可能である。

【００３９】ロッドまたはフィラメントを材料の素材内
に配向させることによって、より低い抵抗率および向上
導電率を達成し、同時にロッドまたはフィラメントの突
出端部のため、皮膚との接触を著しく向上させ、それに
より電極と皮膚との間のインピーダンスを大きく低減さ
せることが可能である。低いインピーダンス、低いジュ
ロメータで乾燥した一致性接触部材、およびこの接触部
材を製造する方法ならびにこの接触部材を利用する装置
が提供されたことは以上から明らかである。接触部材
は、乾燥していて、種々の種類の皮膚測定を行うために
優れた材料を皮膚に接触させる長時間にわたって粘着性
のままである材料で形成される。また、接触部材は皮膚
の輪郭に一致する。また、接触部材には、皮膚を呼吸さ
せる鋸歯状表面を形成することができる。接触部材は、
その海綿質のため、皮膚を刺激させることなしに長い期
間、例えば、数週間、身に付けることができる。着用者
は電極を取り外さなくて入浴したりシャワーをあびたり
することができる。

【００４０】接触部材は患者の皮膚から湿分を吸収する
ために湿分吸収性ポリマーを有するのがよい。また、接
触部材には、その構造強度を高めるために強化材を設け
ることができる。接触部材は強化材を層間に配置して層
状に形成することができる。また、これらの層は、異な
る特性を有する材料で形成するのがよく、例えば、一方
の層の表面は他方の層の表面より粘着性であるのがよ
い。

【００４１】接触部材は成形可能且つ形成可能（パテ）
な形態で製造することができる。皮膚の界面での低いイ
ンピーダンスは金属被覆フィラメントまたはロッドの端
部を接触部材から突出させて皮膚に機械的に接触させる
ことにより達成される。この低いインピーダンスを更に
向上させるためには、ロッドまたはフィラメントの形態
の導電性要素を硬化前に電磁場に配向させ、次いで硬化
して所望の位置に保持すればよい。シリコーン系材料に
添加される触媒の量を変えることによって異なる接着度
すなわち粘着度を達成することができる。ポリブテン形
成可能な材料は、所望の粘性が達成されるとき、略2500
0 の分子量を有する。成形可能な材料は紫外線ならびに
熱により硬化することができる。メッシュ材料の両側に
積層を使用することにより、２つの層ならびにこれらの
層の異なる厚さ部分に２つの剥離強度を与えることがで
き、これにより、皮膚に残留物が残り、引き続く清浄が
最小になるように、材料を注文通りに製造することがで
きる。また、両層は形成可能であるか或いは形可能であ
ってもよく、或いは両方とも同種のものでもよい。多く
の用途、例えば、細動除去パッドおよびボビー（Bovie)
パッドには望ましい滑らかな表面組織を成形可能な材料
に達成することができる。このような滑らかな表面は、
調製および硬化中、材料中の気泡を除去することにより
達成することができる。

【００４２】接触部材は成形および形成技術を利用した
多量生産技術により容易に製造することができるような
方法で構成されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の接触部材を組み入れた電極の頂平面図
である。

【図２】図１に示す接触部材の底平面図である。

【図３】図２の線３─３に沿った横断面図である。

【図４】本発明を組み入れた接触部材の変更実施例の横
断面図である。

【図５】本発明を組み入れた接触部材の変更実施例の横
断面図である。

【図６】本発明を組み入れた接触部材の変更実施例の横
断面図である。

【図７】本発明を組み入れた接触部材の一部の拡大微細
図である。

【図８】本発明の接触部材を組み入れたペースメーカリ
ードの横断面における部分側面立面図である。

【図９】図８の線９−９に沿った端立面図である。

【図１０】本発明の接触部材を製造することができるス
トリップ材料を製造するための製造ラインに利用される
装置の概略横断面図である。

【図１１】図１０の線１１−１１に沿った横断面図であ
る。

【図１２】種々の長さ／直径の比の被覆フィラメントを
利用した本発明の２つの電極間の皮膚インピーダンスを
示すグラフである。

【図１３】本発明に関連して使用することができるフィ
ラメント配向装置の概略立面図である。

【図１４】導電電流のまわりの磁場の強さを算出する方
法を示す概略図である。

【符号の説明】

１１ 電極 １２ 接触部材 １３ 可撓性パッド １６ 開口部 １７ ボタン １８ 導電性被膜 ２１ スナップ ２２ 可撓性シート ２６ 雌型スナップ ２８ リード ３６ シート ３７ カップ ３８ 接着剤 ４１ シリコーン素材 ４２ 導電性要素

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 低ジュロメータを有する非導電性材料の
   非乾燥素材と、１０〜１００オーム／cmの範囲の抵抗率
   を与えるように互いの接触を達成するのに十分な量で素
   材中に分散された導電性要素とで構成された接触部材。
2. 【請求項２】 上記導電性要素は体液に対して非反応性
   である材料で形成されていることを特徴とする請求項１
   に記載の接触部材。
3. 【請求項３】 上記導電性要素は貴金属で形成されてい
   ることを特徴とする請求項２に記載の接触部材。
4. 【請求項４】 上記導電性要素は導電性被膜を形成した
   不活性材料の部材の形態であることを特徴とする請求項
   ２に記載の接触部材。
5. 【請求項５】 上記導電性被膜は主として金属で構成さ
   れていることを特徴とする請求項４に記載の接触部材。
6. 【請求項６】 上記金属は銀であり、導電性要素は少な
   くとも２重量％の範囲の銀含有量を有していることを特
   徴とする請求項５に記載の接触部材。
7. 【請求項７】 導電性要素は直径が１５〜１００ミクロ
   ンの範囲の大きさを有していることを特徴とする請求項
   ５に記載の接触部材。
8. 【請求項８】 非導電性材料の上記素材は化学的に不活
   性なポリマーであることを特徴とする請求項１に記載の
   接触部材。
9. 【請求項９】 上記ポリマーは絶縁性ゲルであることを
   特徴とする請求項８に記載の接触部材。
10. 【請求項１０】 素材の一部として形成された湿分吸収
    性ポリマーを備えたことを特徴とする請求項１に記載の
    接触部材。
11. 【請求項１１】 上記湿分吸収性ポリマーは素材の重量
    のほぼ３〜１０％よりなることを特徴とする請求項１０
    に記載の接触部材。
12. 【請求項１２】 上記導電性要素は整合されており、接
    触部材から突出していることを特徴とする請求項１に記
    載の接触部材。
13. 【請求項１３】 非乾燥粘着性を有する低インピーダン
    ス、低ジュロメータで乾燥した一致性接触部材を製造す
    る方法において、ポリマーの成分を相互に混合して混合
    物を形成し、所定の抵抗率に達するまで、２０またはそ
    れ以下且つ２より大きいＬ／Ｄ比を有する導電性要素を
    導入し、混合物を高温で硬化させて１００オーム/cm 未
    満の抵抗率を有する接触部材を得ることを特徴とする方
    法。
14. 【請求項１４】 上記ポリマーに湿分吸収性ポリマーを
    これが素材の３〜１０％よりなるように添加する工程を
    有することを特徴とする請求項１３に記載の方法。