DK151684B

DK151684B - Biomedicinsk elektrode samt fremgangsmaade til dannelse af et polymerisk, elektrisk ledende materiale herpaa

Info

Publication number: DK151684B
Application number: DK381081AA
Authority: DK
Inventors: Michael R Engel
Original assignee: Minnesota Mining & Mfg
Priority date: 1980-01-23
Filing date: 1981-08-27
Publication date: 1987-12-28
Also published as: US4554924A; EP0043850A1; JPH0351413B2; JPH02174831A; MX152399A; AU543967B2; DE3070796D1; IT8147618A0; CA1194647A; DK381081A; EP0043850A4; WO1981002097A1; BR8009020A; EP0043850B1; DK151684C; AU6784081A; JPS57500003A; IT1142237B; ZA81460B

Description

i

DK 151684 B

Opfindelsen angår en i hovedsagen tør biomedicinsk elektrode omfattende en elektroplade med en første overflade og en anden overflade, hvor denne anden overflade er i kontakt med huden, hvilken elektrodeplade har organer for elektrisk forbindelse 5 til en trådleder i et elektromedicinsk apparat og endvidere har et elektrisk ledende materiale på den anden overflade af elektrodepladen, hvilket elektrisk ledende materiale omfatter en kvældbar, ikke hudirriterende, føjelig, sammenhængende, ionisk, hydrofil polymer.

10

Opfindelsen har især relation til et ledende klæbemiddel til brug i såkaldte "tørre"bioelektroder, som ikke nødvendiggør brugen af klæbrige cremer eller geler til forbedring af ledningsevnen mellem hudoverfladen og elektrodepladen.

15

Der kendes et stort antal engangs-biomedicinske elektroder.

I almindelighed omfatter de en metallisk elektrodeplade, der kan forbindes til en trådleder, som igen står i forbindelse med det elektromedicinske apparat. Typisk anvendes en pasta, 20 en creme eller en gel, som indeholder ionisk materiale, til at lede den elektriske strøm og forbedre den elektriske forbindelse imellem patientens hud og elektrodepladen. Et klæbebånd benyttes ofte til at klæbe hele apparatet til huden. Eksempler på elektroder af denne type er beskrevet i U.S.A.

25 patentskrift nr. 3.587.565 og U.S.A. patentskrift nr. 3.805.769.

De ledende pastaer, cremer eller geler i de kendte biomedicinske elektroder er ubehagelige at anvende, sølede og ofte irriterende for huden, især når huden er rengjort og afgnedet 30 inden anbringelsen af elektroden. Eftersom disse elektroder alle indeholder vand som hovedingrediens til opløsning af de tilstedeværende ioner og virker som et medium, hvorigennem de opløste ioner vandrer, kræver de en omhyggelig indpakning for at forhindre vandtab forud for anvendelsen. Når elektro-35 den fjernes, efterlader den en rest på hudoverfladen, hvilket nødvendiggør endnu en rensning af. huden. En yderligere ulem-

DK 151684 B

2 pe ved den elektrodetype, der anvender ledende pasta, creme eller gel, er, at den kan udvikle en overspænding under de-fibrillation, medmindre overfladen af elektrodepladen er af dyrt sølv/sølvchlorid.

5 For at overvinde nogen af problemerne i forbindelse med såkaldte "våde" elektroder, er der foreslået biomedicinske elektroder med en ud i ét formet metal-snapkonnektor, der gør brug af "tørt" ledende materiale. U.S.A. patentskrift nr. 3.800.721 og U.S.A. patentskrift nr. 3.911.906 beskriver bio-10 medicinske elektroder, der gør brug af klæbemidler imprægneret med ledende partikler. Disse klæbemidler tjener dels til at forbedre ledningsevnen til hudoverfladen, dels til at fastgøre elektroden til hudoverfladen. Selv om man undgår søletheden og pakningsproblemerne i forbindelse med geler og pa-15 staer, giver sådanne elektroder i almindelighed ikke en tilfredsstillende elektrisk forbindelse til hudoverfladen, eftersom tilstedeværelsen af ledende fyldmateriale resulterer i et højt signal-støj-forhold og er skadeligt for adhæsionen.

Brugen af inhomogene ledende blandinger i bioelektroder· har 20 vist sig at give støjoverlejrede elektriske signaler. Man mener, at spredte metal- eller saltpartikler i en binder-matrix danner en diskontinuert elektrisk ledende vej, som udvikler tilfældige inhomogene elektriske felter imellem partikler, hvilket forårsager støj.

25 En anden biomedicinsk elektrode til transkutan elektrisk nervestimulation (TENS), der er beskrevet i U.S.A. patentskrift nr. 4.125.110, gør brug af en naturlig polymer, nemlig gummikaraya til fastgørelse af elektroden til hudoverfladen. Gummikaraya er et komplekst polysaccharid kombine-30 ret med visse metalkationer, såsom natrium, kalium, calcium eller magnium. Gummiet bliver ikke opløst, men opsvulmer i vand til en pastalignende gel (Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Vol. 10, 1966). Eftersom naturlige polymere forekommer i naturen, hvor jord- og klimabetingelser 35 er variable, og betingelserne, hvorunder de er opsamlet og

DK 151684B

3 behandlet, er variable, er der en stor inkonsistens i de fysiske og kemiske egenskaber af naturlige polymere og i mængden af tilstedeværende urenheder. En sådan inkonsistens fører til variationer i de elektriske egenskaber for bio-5 medicinske elektroder fremstillet af naturlige polymere.

Denne variation i elektriske egenskaber kan ikke tolereres i biomedicinske elektroder, hvor konsistente elektriske egenskaber er af betydning for signalmodtagelsen. Derudover er naturlige polymere uønskede, eftersom de i almindelighed un-10 derstøtter uønsket mikrobisk vækst og har evne til dannelse af skadelige hudfølsomheder, herunder allergene og antigene reaktioner (Merck Index, 8. udgave, 1969, side 598).

Andre "tørre" elektroder er også kendt. U.S.A. patentskrift nr. 3.812.861 omtaler en underlagselektrode bestående af et 15 fleksibelt ark af karton, der på begge sider er belagt med et ledende folie, hvilke folier er forbundet indbyrdes, og et organ til tætning af anordningen omkring et lem. Sådanne elektroder med en metal-væv-overgang er uønskede som følge af biologisk uforenelighed med de fleste metaller og vanske-20 ligheden ved at opnå en passende tilpasning til legemets overflade. U.S.A. patentskrift nr. 4.066.708 har beskæftiget sig med denne metal-bio-uforenelighed ved at placere et ledende lag på den hudkontaktende overflade af metallet. De beskrevne ledende blandinger består af suspensionspolymere, 25 som kræver talrige procestrin, eksempelvis fjernelse af opløsningsmidler, hvilket ville kunne øge elektrodens fremstillingsomkostninger væsentligt.

Et andet kendt ledende klæbemiddel er en syntetisk hydrofil polymer indeholdende mindst 5 mol% af monomere enheder med 30 salte af en carboxylsyre.

Den biomedicinske elektrode og det ledende klæbemiddel ifølge opfindelsen har flere fordele i forhold til de tidligere beskrevne biomedicinske elektroder. For det første eliminerer 4

DK 1516 84 B

elektroden ifølge opfindelsen som følge af sit tørre ledende materiale, sølede geler, cremer og pastaer. For det andet er det ledende materiale dannet i hovedsagen i sin endelige form ved en i det væsentlige opløsningsmiddelfri proces. Dette 5 kan foretages på stedet på en løsbar overflade med henblik på senere overføring til elektrodepladen eller direkte på elektrodepladen, hvilket eliminerer behovet for et yderligere overføringstrin. Ingen af de ovennævnte dannelsesmåder kræver procestrin, som er forbundet med fjernelse af opløsnings-10 middel.fra suspensionspolymere materialer. For det tredje er der frie ioner homogent fordelt i det dannede resulterende ledende materiale, hvilket formindsker materialets mulighed for den dannelse af uensartede felter, som er knyttet til . spredte metal- eller saltpartikler i bindermatricerne.

15 Ifølge opfindelsen er der tilvejebragt en i hovedsagen tør engangs-biomedicinsk elektrode omfattende en elektrodeplade med en første overflade og en anden overflade. Elektrodepladen har et organ for elektrisk forbindelse til en trådleder i et elektromedicinsk apparat. Den anden overflade 20 af elektrodepladen indeholder et kvældbart uopløseligt ledende materiale til forbedring af den elektriske forbindelse med huden. Det ledende materiale er en polymer, som er syntetisk, ikke-hudirriterende, føjelig, sammenhængende, ionisk og hydrofil. Det ledende materiale er dannet ved en 25 i det væsentlige opløsningsmiddelfri proces på stedet på elektrodepladen eller et overføringsark. Opfindelsen er kendetegnet ved, at det elektrisk ledende materiale er dannet ved den i det væsentlige opløsningsmiddelfrie proces, at: a) sammenblande et klæbemiddelforstadium omfattende (1) en vandopløselig polyvalent alkohol, som er flydende ved ca. 20°C, (2) et ionisk, umættet frit radikal polymeriserbart materiale, som er opløseligt i den polyvalente alkohol,

DK 151684 B

5 (3) en fri radikal igangsætter og (4) et tværbindingsmiddel af et multifunktionelt umættet frit radikal polymeriserbart materiale, 5 b) belægge dette klæbemiddelforstadium på den anden overflade af elektrodepladen eller på et aftageligt overføringsark, og c) polymerisere belægningen af forstadium, hvorved der dannes et elektrisk ledende trykfølsomt klæbemiddel på elektrode-10 pladen.

For at forstærke dannelse af det ledende lag ifølge opfindelsen kan forstadiet også indeholde mindst én ikke-ionisk 15 umættet fri radikal polymeriserbar comonomer, som er opløselig i den polyvalente alkohol.

Tilstedeværelsen af en ikke-ionisk comonomer forøger klæbeevnen. En ionisk homopolymer har ikke så gode klæbeegenskaber.

20

Udtrykket "opløsningsmiddelfri" betyder, at der i det væsentlige ikke er materialer i forstadiet, som ikke er til stede i den endelige sammensætning af det elektrisk ledende klæbemiddel. Med andre ord, når polymeriseringen af forstadiet er 2g fuldført, og klæbemidlet er klar til brug, er mindst 99% af startmaterialerne stadig til stede.

Udtrykket "hydrofil" betyder, at det ledende klæbemiddel vil kunne absorbere noget vand.

30

Udtrykket "føjelig" refererer til eftergiveligheden af det ledende materiale. Dette materiale skal være så eftergive-ligt, at det kan tilpasses til huden under elektrodepladen, således at der tilvejebringes et stort kontaktareal imellem 35 huden og elektrodepladen.

Udtrykket "sammenhængende" refererer til den indre sammenhæng af det ledende materiale. I almindelighed er det leden

DK 151684B

6 de materiale filmdannende og må være mere sammenhængende end klæbende til hudoverfladen, således at det ledende lag, når elektroden fjernes fra hudoverfladen, forbliver intakt og ikke efterlader uønskede rester.

5

Udtrykket "kvældbar" refererer til polymermatricens opsugning af opløsningsmidler med en heraf følgende forøgelse af polymermatricens volumen.

10 Det elektrisk ledende materiale er dannet ved den i det væ sentlige opløsningsmiddelfrie proces at polymerisere forstadiet, hvoraf den ene komponent er den vandopløselige poly-valente alkohol. Den polyvalente alkohol er vandopløselig og er flydende ved stuetemperatur, d.v.s. ca. 20°C. Den po-15 lyvalente alkohol er til stede i forstadiet i mængder fra 10 til 90 vægtdele af forstadiet og fortrinsvis i mængder på 50 til omkring 70 vægtdele.

Det specificerede koncentrationsområde er valgt for at opnå 20 en passende plastificering og fugtbindende egenskaber.

Eksempler på anvendelige polyvalente alkoholer er propylen- glycol, 1,2,4-butantriol og glycerol, idet det sidste er at foretrække. Det er endvidere velkendt af fagfolk, at der kan 25 fremstilles en blanding af (ved stuetemperatur) flydende og ikke-flydende, polyvalente alkoholer til dannelse af en brugbar polyol. En fagmand vil også erkende, at den divalente alkohol ethylenglycol kan være brugbar i den foreliggende opfindelse, men kan frembringe hudreaktioner, der begrænser 30 brugbarheden. Glycerol foretrækkes, fordi den er umiddelbart tilgængelig, relativt billig, ugiftig for huden og er et storartet fugtbindende middel.

Som før nævnt består forstadiet også af det umættede frit 35 radikal polymeriserbare materiale, som er opløseligt i den polyvalente alkohol. Dette materiale kan være en monomer eller en comonomer. Disse monomere eller comonomere er til stede i forstadiet i mængder på 10 til 90 vægtdele af forstadiet. Af mængden af umættede monomere eller comonomere.

DK 151684B

7 som er til stede i forstadiet, er mindst 10 vægtdele ioniske. Denne ioniske del er fortrinsvis anionisk og til stede i 30 vægtdele af den umættede monomer eller comonomer. Eksempler på ioniske comonomere er salte af umættede carboxylsyrer, 5 såsom kaliumacrylat eller natriummethacrylat. Eksempler på brugbare ikke-ioniske comonomere af frit radikal polymeriser-bare monomere, som er opløselige i den polyvalente alkohol, er acrylsyre, methacrylsyre og hydroxyethylmethacrylat.

10 Af hensyn til ledningsevnen er det ønskeligt, at forstadiet indeholder mindst 1 vægtdel ionisk monomer, f.eks. kaliumacrylat. Kalium er en god ion til forbedring af den elektriske ledningsevne. Kaliumacrylat fremstilles af acrylsyre, et relativt billigt, tilgængeligt udgangsmateriale.

15

Forstadiet omfatter desuden 0,1 til 5 vægtdele pr. 100 dele af det umættede materiale af et tværbindingsmiddel af et mul-tifunktionelt, umættet, frit radikal polymersierbart materiale. Eksempler er triethylenglycol-bis-methacrylat, ethylen-20 glycol-bis-methacrylat, bisacrylamid og triethylenglycol-bis- acrylat, idet den første foretrækkes i mængder på omkring 0,75 til 1,5 dele.

Igangsætningen af polymerisationen i forstadiet lettes af 25 tilstedeværelsen af mindst 0,1 vægtdele pr. 100.dele af det umættede materiale af en fri radikal igangsætter, som er opløselig i den polyvalente alkohol. Igangsætteren kan være af den termiske klasse eller af fotoklassen. Det aktuelle valg afhænger af de pågældende monomere og den polyvalente alkohol. 30 Et eksempel på en brugbar termisk igangsætter er benzoylper- oxid, azobisisobutyronitril, Di-t-butylperoxid og cumylperoxid. Eksempler på brugbare fotoigangsættere er beskrevet i artiklen Photoinitiatores - An Overview by G. Berner et al i the Journal of Radiation Curing (april 1979), side 2 til 9. Den 35 foretrukne fotoigangsætter er benzildimethylketal. Photo- hærdning er den mest bekvemme fremgangsmåde til polymerisation af belægninger foretaget i rulleform ved high-speed processer, og benzildimethylketal er let at fremskaffe og meget

DK 151684B

8

Det er velkendt for fagfolk, at andre additiver (eksempelvis tackifers, såsom polyacrylsyre) kan tilsættes til forstadiet, uden at der derved afviges fra opfindelsens idé.

5 Det i hovedsagen opløsningsmiddelfrie forstadium kan påføres elektrodepladen eller overføringsarket og afhængigt af den fri radikal igangsætter udsættes for enten varme eller akti-nisk bestråling, som resulterer i dannelsen af et elektrisk ledende trykfølsomt klæbemiddel. Forstadiet kan også ud-10 sættes for elektronbestråling for at lette tværbindingen.

Opfindelsen angår også en fremgangsmåde til dannelse af et i hovedsagen tørt, kvældbart, ikke hudirriterende, føjeligt, sammenhængende, ionisk, hydrofilt, polymerisk, elektrisk ledende 15 materiale på overfladen af en elektrodeplade på en biomedicinsk elektrode.

Fremgangsmåden er kendetegnet ved at 20 a) sammenblande et forstadium af det elektrisk ledende materiale omfattende: (1) en vandopløselig polyvalent alkohol, som er flydende ved ca. 20°C, 25 (2) et ionisk umættet frit radikal polymeriserbart materiale, som er opløseligt i den polyvalente alkohol, (3) en fri radikal igangsætter, og (4) et tværbindingsmiddel af et multifunktionelt umættet frit radikal polymeriserbart materiale, 30 b) belægge forstadiet på elektrodepladen eller på et aftageligt overføringsark, c) polymerisere belægningen af forstadiet på elektroden eller 35 på overføringsarket til dannelse af et elektrisk ledende trykfølsomt klæbemiddel, og d) når klæbemidlet er dannet på det aftagelige overførings ark at overføre klæbemidlet til elektrodepladen.

DK 151684 B

9

Opfindelsen skal nærmere forklares i det følgende under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser en biomedicinsk elektrode ifølge opfindelsen med 5 en underliggende plade, fig. 2 den i fig. 1 viste elektrode set i snit efter linien 2-2, 10 fig. 3 en TENS biomedicinsk elektrode ifølge opfindelsen og fig. 4 den i fig. 3 viste elektrode set i snit efter linien 4-4.

i5 Fig. 1 og 2 viser en pladeelektrode 10. Elektroden består af en elektrodeplade 12 med en første overflade og en anden hudkontaktende flade og er fremstillet af et elektrisk ledende materiale, såsom rustfrit stål, sølv, nikkel eller lignende, komprimeret kulstof eller grafit eller en metalbelagt 20 plast, stof eller ledende plastmateriale. Det foretrukne materiale til elektrodepladen 12 er aluminium. Ved anvendelse af aluminium er det at foretrække, at den første overflade er belagt med en polyesterbelægning 13 for at lette håndteringen. Elektrodepladen har organer for elektrisk for-25 bindelse til en trådleder, som igen er forbundet til et elek- tromedicinsk apparat. I elektroden 10 er organerne til elektrisk forbindelse til en trådleder vist som en forbindelsestap 16. Forbindelsestappen 16 kan være tilpasset en elektro-medicinsk forbindelsesklemme, som er velkendt - jf. f.eks.

30 U.S.A. patentskrift nr. 4.061.408 - eller udstyret med en permanent trådleder (ikke vist). Den hudkontaktende overflade af elektrodepladen, d.v.s. den anden overflade, er dækket af et lag 18 af ledende materiale, som vil blive beskrevet i det følgende. Laget 18 er i almindelighed mellem 5 og Λ ff 100 mils (0,12 mm til 2,54 mm) i tykkelse og fortrinsvis 10 1°

DK 151684B

mils(0,25 mm) i tykkelse. Over polyesterbelægningen 13 og ud over dennes rand er der en rygplade 20. (I fig. 2 ligger rygpladen 20 underst). Rygpladen 20 hjælper til at fastgøre elektroden til patientens hud. Rygpladen 20 er fortrinsvis 5 af et lukket celleskum med en klæbende belægning 22. Rygpladen kan være fremstillet af et vinylskumbånd, der sælges som "Microfoam (E)kirurgisk bånd af 3M Company, St. Paul, Minnesota. Et andet materiale er en lukket celle polyethylen-skum, der sælges som "Volara" skum af Voltex Corporation of 10 Lawrence, Massachussetts. Klæbemidlet 22 kan være af den type, der er omtalt i U.S.A. patentskrift nr. 2.973.286. Et isolerende bånd 24 af polyethylen kan tilføjes, hvis man mener, at forbindelsestappen 16 har behov for yderligere isolation. Den isolerende strimmel 24 kan eventuelt have en 15 dobbeltsidet klæbemiddelbelægning 25 af et materiale svarende til klæbelaget 22, hvorved båndet 24 kunne hjælpe til ved fastgørelse af elektroden til patienten. Et aftageligt lag 26 kan eventuelt være fastgjort til de klæbemiddelbelagte overflader af elektroden 10 til bevarelse af den klæbende ka-20 rakter indtil anvendelsen. Et sådant aftageligt lag er vel kendt .

Ifølge den foreliggende opfindelse imødeses brug af den nye opløsningsmiddelfrie proces i forbindelse med fremstilling 25 af en alternativ biomedicinsk elektrodekonstruktion. Som vist i fig. 3 og 4 er en alternativ biomedicinsk elektrode 30 (en TENS-elektrode) sammensat af en elektrodeplade 32 af et kulimprægneret siliconegummi, d.v.s. SE 7.600, der fås fra General Electric Company, Waterford, New York. I elektroden 30 er 30 organerne til elektrisk forbindelse til en trådleder vist i form af et hunstik 34. Hunstikket 34 er tilpasset til et hanstik i et forbindelsesled. Den anden hudkontaktende overflade af elektrodepladen 32 er anbragt på et lag 36 af ledende materiale som ovenfor beskrevet, og som forud er blevet dannet 35

DK 151684 B

11 på en overføringsflade. Til forskel fra den biomedicinske elektrode 10 strækker laget 36 sig ud til den ydre periferi af en beklædning 38. Laget 36 er i almindelighed mellem 25 og 100 mils (0,63 mm og 2,54 mm) i tykkelse. Elektroden 30 5 er også forsynet med et beskyttende aftageligt lag 40. Laget 40 forhindrer, at det ledende lag forurenes inden anvendelsen.

Opfindelsen skal i.det følgende forklares nærmere gennem nedenstående eksempler.

Eksempel I

10 Tilberedning af klæbemiddelforstadium

Triethylglycol-bis-methacrylat (0,1 g) og o,l g Irgacure 651 (1 benzildimethylketal fremstillet af Ciba-Geigy) blev opløst i 25 g acrylsyre. Denne opløsning blev sat til 50 g glycerol. Blandingen blev omrørt, og en opløsning af 7 g kalium-15 hydroxid i vand (10 ml) blev tilsat. Den resulterende varme opløsning blev nedkølet til stuetemperatur,inden den blev anvendt som belægning.

Det afkølede klæbemiddelforstadium blev knivbelagt på et aluminiumsubstrat bestående af en 1/2 mil aluminiumfolie, der 20 var blevet lamineret med en 1/2 mil polyesterbeklædning. Den resulterende beklædningstykkelse ved 6,7 mils (0,17 mm) .

Den belagte substrat blev derefter ført gennem et trefodsinaktivt kammer (N2 atmosfære) under bestråling af ultravio-lette lys bestående af 30 18" "sort lys" rør i et minut, 25 hvilket resulterede i en polymerisation af belægningen. 1" strimler af aluminiumlaminatet med polymeriseret belægning kunne derefter søge mod ligevægt i en uge ved 5%, 50% og 80% relativ fugtighed og 74°F = 23,3°C. 5% relativ fugtighed (R.H.) blev så opnået ved at lagre prøven i en klokke over Drierite 30 (Na2S04, der forhandles af W.A. Hammond Drierite Co. Xenia,

Ohio), 50% relativ fugtighed blev opnået ved en lagring i et rum med kontrolleret fuatiuhed. 80% relativ fuatiahed blev

DK 151684B

12 opnået ved lagring i prøverne i en klokke over mættet (NH^^SO^. Efter ækvilibrering i en uge blev prøverne undersøgt for ledningsevne. Impedansen Z i ohm til stål og fasevinklen blev målt ved hjælp af to kvadrattommestykker af rustfrit stål og 5 en HP 4800 β-impedansmåler (fremstillet af Hewlett Packard) med frekvensen indstillet på 500 KHz. Adhæsionen til stål (180° afrivning) i ounces pr. inch (oz/in) blev målt ved at placere en 1 inch bred strimmel af klæbemiddel på en rustfri stålplade. Båndet blev derefter rullet 2 gange med en 10 2 1/2 lb. valse. Den kraft, der var nødvendig til at afrive klæbemidlet ved en vinkel på 180°, blev målt under anvendel-se af en model 1122 Instron der er fremstillet af Instron Corporation, Canton, Massachusetts.

Resultaterne var:

Impedans Adhæsion til 15 % R.H. Z, (Ω) stål (oz/in) 5% 21 5 ingen overfø ring af klæbemiddel observeret 50% 1,6 4,5 ingen over føring 80% 1,4 4,5 overføring

Eksempel II-XI

20 Eksemplerne II til XI blev produceret i overensstemmelse med proceduren i eksempel I, bortset fra at komponentmængderne var ændret. Mængden af hver af de anvendte komponenter er tillige med prøveresultaterne anført i det følgende.

DK 151684B

' 13

Eksempel- II

Triethylenglycol-bis-methacrylat 0,26 g

Ingacure 651 (benzildimethylketal) 0,19 g

Acrylsyre 37,50 g 5 Glycerin 62,50 g

Vand 12,40 g KOH 12,40 g

Belægningens tykkelse 3,2 mils (0,08 mm)

Impedans Adhæsion til stål % R.H. Z (Ω) (oz/in) 10 5% 6,4 10 ingen overføring 50% 1,5 4 ingen overføring 80% 1,4 3 en lille overføring

Eksempel III

Triethylenglycol-bis-methacrylat 0,35 g 15 Irgacure 651 (benzildimethylketal) 0,35 g

Arylsyre 70,0 g

Glyrerol 130,0 g

Vand 19,0 g KOH 19,0 g 20 Belægningens tykkelse 3,3 mils (0,08 mm) % R.H. Impedans Adhæsion til stål • Ζ(Ω) (oz/in) 5% 8,6 5,5 ingen overføring 50% 2,0 4,0 ingen overføring 25 80% 1,1 3,5 overføring 14

DK 1516 84 B

Eksempel IV·

Saitme kla±)Qniddelforstadium som eksempel III, en anden belægnings-tykkelse, en belægningstykkelse på 13.2 mils (0,33 mm):

Impedans Adhæsion til stål % R.H. ζ(Ω) (oz/in) 5% 120 9 ingen overføring 50% 7,8 5 ingen overføring 80% 1,9 5 mindre overføring

Eksempel· V·

Triethylenglycol-bis-methacrylat 0,20 g

Irgacure 651 (benzildimethylketal 0,20 g

Acrylsyre 40,0 g

Glycerol 60,0 g

Vand 10,9 g KOH 10,9 g

Belægningens tykkelse 9.3 mils (0,24 mm)

Impedans Adhæsion til stål % R.H. Z (Ω) (oz/in) 5% 90 9 ingen overføring 50% 4,1 2 ingen overføring 80% 1,9 5,5 ingen overføring

' Eksempel VI

Triethylenglycol-bis-methacrylat 0,18 g

Irgacure 651 (benzildimethylketal) 0,1 g

Arylsyre 23,5 g

Glycerol 50,0 g

Vand 7 g KOH 7 g

Belægningens tykkelse 11.0 mils (0,28 mm)

DK 151684B

15

Impedans Adhæsion til stål % R.H. Z(Ω) (oz/in) 5% ikke afprøvet 50% 6,4 2,5 ingen overføring 80% ikke afprøvet

5 Eksempel VII

Triethylenglycol-bis-methacrylat 0,18 g

Irgacure 651 (benzildimethylketal) 0,18 g

Acrylsyre 35,0 g

Glycerol 65,0 g 10 Vand 13,6 g KOH 13,6 g

Belægningen tykkelse 11.1 mils (0,28 mm)

Impedans Adhæsion til stål % R.H. Z(Ω) (oz/in) 5% 6,4 14 ingen overføring 15 50% 1,9 5 ingen overføring 80% 1,2 4,5 ingen overføring

Eksempel VIII

Triethylenglycol-bis-methacrylat 0,04 g

Irgacure 651 (benzildimethylketal) 0,18 g 20 Acrylsyre 35,0 g

Glycerin 65,0 g

Vand 9,5 g KOH 9,5 g

Belægningens tykkelse 9.2 mils (0,23 mm)

Impedans Adhæsion til stål 25 % R.H. Z(Ω) (oz/in) 5% 66 10 ingen overføring 50% 3,7 4,5 ingen overføring 80% 1,6 11 stor overføring 16

DK 151684B

Det ses af eksemplerne I til VIII, at man ved at variere komponenterne af forstadiet kan justere egenskaberne af det ledende klæbemiddel, således at det afpasses efter de fugtomstændigheder, hvorunder det skal anvendes. I observationen 5 af adhæsionen til stål blev udtrykket "overføring" anvendt til at udtrykke tilstedeværelse af en mindre mængde tilbageblivende klæbemiddel. Det skal bemærkes, at ansøgerne har observeret, at den sammensætning, der udviste en overføring ved afprøvning på stål, ikke efterlod klæbemiddel på den men-10 neskelige hudoverflade. Det brugbare ledningsevneniveau afhænger i høj grad af den elektrodetype, hvorpå den endelige polymer påføres. F.eks. er ledningsevnen i en slebet pladeelektrode fortrinsvis mindre end 30 ohm ved 50% (R.H.)

Eksempel IX

15 Tilberedning af klæbemiddelforstadium

Triethylenglycol-bis-methacrylat (0,1 g) blev opløst i hy-droxyethylmethacrylat (10 g) og sat til 50 g glycerol. Blandingen blev omrørt, og en opløsning på 0,1 g benzildimethyl-ketal opløst i 15 g acrylsyre blev tilsat og blandet. En op-20 løsning af kaliumhydroxid (6,0 g) og vand (10 ml) blev derefter tilsat. Alle komponenter blev kombineret inden for 10-15 min. og derefter placeret i en mørk køler for at forhindre for tidlig polymerisation. Prøvestrimler blev derefter tilberedt i overensstemmelse med procedurerne ifølge eksempel 25 I. Et 11 mils (0,28 mm) tykt lag af polymer ved 50° relativ fugtighed udviste en impedans Z på 7,2 ohm og en adhæsion på 1 oz/in.

Eksempel X

Tilberedning af klæbemiddelforstadium 30 Triethylenglycol-bis-methacrylat (0,1 g) og 0,1 g benzil-dimethylketal blev opløst i 32,5 g acrylsyre. Opløsningen blev hurtigt sat til 50 g glycerol. Blandingen blev omrørt

Claims

1. I hovedsagen tør biomedicinsk elektrode omfattende en 25 elektroplade (12) med en første overflade og en anden overflade, hvor denne anden overflade er i kontakt med huden, hvilken elektrodeplade (12) har organer (16) for elektrisk forbindelse til en trådleder i et elektromedicinsk apparat og endvidere har et elektrisk ledende materiale (18) på den anden overflade DK 151684 B af elektrodepladen (12), hvilket elektrisk ledende materiale (18) omfatter en kvældbar, ikke hudirriterende, føjelig, sammenhængende, ionisk, hydrofil polymer, kendetegnet ved, at det elektrisk ledende materiale er dannet ved den 5 i det væsentlige opløsningsmiddelfrie proces, at: a) sammenblande et klæbemiddelforstadium omfattende (1) en vandopløselig polyvalent alkohol, som er flydende 10 ved ca. 20°C, (2) et ionisk, umættet frit radikal polymeriserbart materiale, som er opløseligt i den polyvalente alkohol, (3) en fri radikal igangsætter og (4) et tværbindingsmiddel af et multifunktionelt umættet 15 frit radikal polymeriserbart materiale, b) belægge dette klæbemiddelforstadium på den anden overflade af elektrodepladen eller på et aftageligt overføringsark, og 2 0 c) polymerisere belægningen af forstadium, hvorved der dannes et elektrisk ledende trykfølsomt klæbemiddel på elektrodepladen.

2. X hovedsagen tør biomedicinsk elektrode ifølge krav 1, 25 kendetegnet ved, at det ionisk, umættede, frie radikal polymeriserbare materiale er erstattet med et ikke ionisk umættet frit radikal polymeriserbart materiale, som er opløseligt i den polyvalente alkohol, og at klæbemiddel- forstadiet endvidere omfatter et ioniserbart salt i en mængde, 30 der er tilstrækkelig til at gøre materialet elektrisk ledende.

3. Elektrode ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at klæbemiddelforstadiet indeholder mindst én ikke ionisk 35 umættet fri radikal polymeriserbar comonomer, som er opløselig i den polyvalente alkohol. DK 151684 B

4. Elektrode ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at den polyvalente alkohol udgør fra ca. 10 til ca. 90 vægtdele af forstadiet. 5 5.. Elektrode ifølge krav 4, kendetegnet ved, at den polyvalente alkohol er glycerol.

5 Efter køling af forstadiet blev prøvestrimler tilberedt og afprøvet som anført i eksempel I. En prøvestrimmel med et 11 mils (0,28 mm) tykt polymerlag ved 50% relativ fugtighed udviste en impedans på 9 ohm og en adhæsion på 8,5 oz/in. Eksempel XI

10 Tilberedning af klæbemiddelforstadium Triethylenglycol-bis-methacrylat (0,1 g) og benzildimethyl-ketal (0,1 g) blev opløst i 23,5 g acrylsyre. Opløsningen blev hurtigt tilsat til 50 g Sutro 970 (en blanding af poly-oler, der sælges af ICI, United States Inc., Wilmington,

15 Delaware). Blandingen blev omrørt grundigt, og en opløsning af kaliumhydroxid (6 g) og vand (10 g) blev tilsat. Alle komponenter blev kombineret inden for 10-15 min. og derefter placeret i en mørk køler. Efter køling af Forstadiet blev prøvestrimler tilberedt og 20 afprøvet som skitseret i eksempel I. En prøve med en 11 mils (0,28 mm) tyktpolymerlag ved 50° relativ fugtighed udviste en impedans Z på 200 ohm og en adhæsion på 1,5 oz/in. Patentkrav.

6. Elektrode ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at det klæbende forstadium indeholder mindst én vægtdel 10 af det ionisk umættede frie radikal polymeriserbare materiale.

7. Elektrode ifølge krav 6, kendetegnet ved, at det ioniske materiale er kaliumacrylat. 15

8. Elektrode ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at den frie radikale igangsætter er en fotoigangsætter.

9. Elektrode ifølge krav 8, kendetegnet ved, at den frie igangsætter er benzildimethylketal. 20

10. Fremgangsmåde til dannelse af et i hovedsagen tørt, kvældbart, ikke hudirriterende, føjeligt, sammenhængende, ionisk, hydrofilt, polymerisk, elektrisk ledende materiale (18) på overfladen af en elektrodeplade (12) på en biomedicinsk elek- 25 trode, kendetegnet ved, at a) sammenblande et forstadium af det elektrisk ledende materiale omfattende: 30 (1) en vandopløselig polyvalent alkohol, som er flydende ved ca. 20°C, (2) et ionisk umættet frit radikal polymeriserbart materiale, som er opløseligt i den polyvalente alkohol, (3) en fri radikal igangsætter, og 35 (4) et tværbindingsmiddel af et multifunktionelt umættet frit'radikal polymeriserbart materiale, DK 151684 B b) belægge forstadiet på elektrodepladen eller på et aftageligt overføringsark, c) polymerisere belægningen af forstadiet på elektroden eller 5 på overføringsarket til dannelse af et elektrisk ledende trykfølsomt klæbemiddel, og d) når klæbemidlet er dannet på det aftagelige overføringsat overføre klæbemidlet til elektrodepladen. 10 15 25 30 35