JP6298338B2 - 電極パッド - Google Patents
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Description
この発明は、粘着ゲル層を有する電極パッドに関するものであり、胸骨圧迫(心臓マッサージ)等によるノイズを低減させる電極パッドに関するものである。
心室細動(VF)による心停止状態からの救命のために、近年では公共施設のみならず、各会社やコンビニなどにもＡＥＤ（自動体外式除細動器）が備えられている。このＡＥＤは、心室細動等の際に、心臓に強い除細動(電気ショック)を与えて心筋の痙攣を除去するものである。
他方、呼吸が止まり、心臓も動いていないと見られる人の救命へのチャンスを維持するために、心肺蘇生法（Cardio Pulmonary Resuscitation;ＣＰＲ）が知られている。ＣＰＲを行う手順を示した２０１０ＡＨＡ（アメリカ心臓協会）ガイドラインやＪＲＣ（日本蘇生協議会）ガイドライン２０１０によれば、ＡＥＤによる除細動より先に、胸骨圧迫を行うことが推奨されている。
また、時間の経過と共に救命率が低下する救命処置では、ＡＥＤによって行われる心電図自動解析のための時間はできるだけ短いことが望ましい。しかしながら、ＡＥＤによる除細動に先行して胸骨圧迫を行うと、胸骨圧迫によるノイズが影響して心電図自動解析を行うことが困難となる。このため、胸骨圧迫を中断してＡＥＤによる心電図自動解析を待つことになっていた。
心室細動の患者に与えた除細動の効果をできるだけ早く確認するために、電極パッドに発生する大きなＤＣオフセット電圧を低く抑える手段として、電極パッドのゲルを強酸ゲルとしたものが知られている（特許文献１参照）。
また、低いＤＣオフセットと低いインピーダンスを有するＳＮ比の高い電極パッドとして、Ｓｎによる柔軟な導電性電極と、錫塩を含むゲルとを有するものが知られている（特許文献２参照）。
しかしながら、ゲルとして強酸ゲルを用いた特許文献１に示す電極パッドでは、長い保存期間を確保するために電極の酸化による腐食を考慮して電極の金属層を厚くする必要がある。金属層を厚くすると電極パッドの柔軟性が低下し、皮膚との接触性が悪化して悪くすると除細動時に火傷などの問題が懸念される。更に、強い酸性のゲルを用いた電極パッドによると皮膚刺激性が高く、炎症などの発生が心配され、それを防ぐため、皮膚側に酸性の弱いゲルを積層する二層ゲル構造としている。
また、特許文献２に示された電極パッドによっては、胸骨圧迫による心肺蘇生の最中に心電図自動解析を行うことが可能なほどの心電図波形を得ることができないものであった。
本発明は上記のような電極パッドの現状に鑑みなされたもので、その目的は、ＣＰＲなどのノイズの影響を極めて少なくすることが可能な電極パッドを提供することである。
本発明に係る電極パッドは、導電体層と、前記導電体層の一方の面に積層される粘着ゲル層とを備え、前記粘着ゲル層は、0.1 重量％以上のSnCl2・2H2Oを含み、前記粘着ゲル層のｐＨを３〜６とし、ノイズを低減させることを特徴とする。
本発明に係る電極パッドでは、前記導電体層は、導電金属層により構成されることを特徴とする。
本発明に係る電極パッドでは、前記導電体層は、錫箔により構成されることを特徴とする。
本発明に係る電極パッドでは、前記導電体層の面積は、５０ｃｍ２以上の成人用であることを特徴とする。
本発明に係る電極パッドでは、前記導電体層の面積は、１５ｃｍ２以上の小児用であることを特徴とする。
本発明に係る電極パッドでは、導電体層と、前記導電体層の一方の面に積層される粘着ゲル層とを備えている構成において、前記粘着ゲル層が0.1 重量％以上のSnCl2・2H2Oを含み、前記粘着ゲル層のｐＨが３〜６の範囲においては、皮膚からのノイズを大幅に低減させることができた。特にＣＰＲとして胸骨圧迫中において心電図測定を行った場合に、ノイズの影響なく心電図測定を行うことができた。
また、強酸ゲルを用いないので、電極の酸化による腐食を考慮して電極の金属層を厚くする必要がなく、薄く装着性に優れた電極パッドを提供することができる。更に、酸化による腐食がない上に0.1 重量％以上のSnCl2・2H2Oを含んでいることで、低ノイズの状態で長期間の保存が可能であるという利点がある。
以下添付図面を参照して、本発明に係る電極パッドの実施形態を説明する。本発明に係る電極パッドにおける実施形態の断面図は、図１のようにすることができる。例えば、導電金属層により構成される導電体層１１と、上記導電体層１１の一方の面に積層される粘着ゲル層１２とを備える。
導電体層１１は錫箔により構成することができる。また、粘着ゲル層１２は、例えば生体電極のゲル層とする導電性粘着剤組成物（例えば、本願出願人の出願に係る特開２００５−２１３４５５号のものと同様な組成物）に対して、0.1 重量％以上のSnCl2・2H2Oを含ませる。更に、粘着ゲル層１２のｐＨは、３〜６とする。
勿論、上記で述べた導電体層１１と粘着ゲル層１２の厚みは、電極パッドの用途に応じて適宜変更することができる。また、電極パッドの平面形状は、円形、楕円形、四角形、多角形などを採用することができる。また、電極パッドの角部を円弧形状に切欠することができる。また、導電体層１１は錫箔により構成したが、これ以外に銀などにより構成することができる。
さらに、国際規格IEC60601-2-4において、成人向けには導電部の面積が５０ｃｍ２以上、小児向けには導電部の面積が１５ｃｍ２以上であることが定められており、導電体層１１はこれに準拠した態様であるのが望ましい。
導電体層１１において、粘着ゲル層１２と接していない面は、適宜絶縁することができ、絶縁シートなどが設けられる。また、粘着ゲル層１２において、導電体層１１と接していない面には、剥離シートを貼着することができる。剥
離シートを貼着した電極パッドにおいては、使用に際して剥離シートを剥がして使用する。導電体層１１には信号を取り出す、又は、生体に除細動を与えるためのリード線が接続される。
離シートを貼着した電極パッドにおいては、使用に際して剥離シートを剥がして使用する。導電体層１１には信号を取り出す、又は、生体に除細動を与えるためのリード線が接続される。
SnCl2・2H2Oを含まない電極パッド（サンプルＡ１〜Ａ４）と、上記本願発明の構成を有するように作成された（SnCl2・2H2Oを含む）電極パッド（サンプルＢ１〜Ｂ４）とについて、豚を用いた比較実験を行った。サンプルＡ１〜Ａ４とサンプルＢ１〜Ｂ４のｐＨとSnCl2・2H2O濃度（重量％）は次の表１に示す通りである。
上記サンプルＡ１〜Ａ４とサンプルＢ１〜Ｂ４を用い、豚に対し、胸骨圧迫手段としては、（１）人がＣＰＲとしての胸骨圧迫を行い(用手)、または、（２）機械によってＣＰＲとしての胸骨圧迫を行い(機械)、心電図を得た。
用いた豚の心電図の状態は、心室細動状態のものと心静止(Asystole)状態のものであった。このときの心電図の状態、胸骨圧迫手段及びサンプル種別と、サンプルの関係は次の表２に示す通りである。
図２、図３は、上記の胸骨圧迫中に得られた心電図である。図２と図３との比較から明らかなように、本発明の構成を有する電極パッドを用いた場合には、心電図に胸骨圧迫によるノイズの影響が現れず、適切な心電図の測定が期待できる。
次に、表３に示すように製作した本発明品を含む電極パッドと市場で入手した従来品の電極パッドについて、図４のように、電極パッドをボランティアの片足の大腿部外側とふくらはぎに貼付し、疑似胸骨圧迫として大腿部前部を叩き、その時の疑似胸骨圧迫ノイズを測定した。
これは、胸骨圧迫等によるノイズが電極パッドに発生しても、電極パッド間は双極誘導（差動入力）のため同相分は打ち消され、また心電図が重畳する場合も、発生するノイズの正しい定量化が難しいからである。電極パッドに発生するノイズの正しい定量化のために、疑似胸骨圧迫として大腿部前部を叩き、心電図が重畳しない部位として、電極パッドの一方をノイズの影響を受け易い大腿部外側に、もう一方をノイズの影響をほとんど受けないふくらはぎにそれぞれ貼付して、本発明品と従来品のノイズレベルを比較した。そのときの疑似胸骨圧迫ノイズの一例を図５に、そしてその結果を表４の判定基準によって判定した。記号「◎」は概ねノイズの無いレベルのものを示し、「△」は図２と図３と図５のグラフにおける2目盛に対応する概ね1.0ｍVのノイズレベルのものを示し、「×」は3目盛に対応する概ね1.5ｍVより大きいノイズレベルのものを示す。
上記の判定結果を表５に示す。表５の疑似胸骨圧迫ノイズ欄から明らかなように、本発明の構成を有する電極パッドを実際の救急救命現場で用いた場合には、心電図に胸骨圧迫によるノイズの影響が現れず、適切な心電図の測定が期待できる。
電極パッドは図１のように、導電体層の一方の面に粘着ゲル層が積層されているが、粘着ゲル層に覆われていない導電層が部分的に存在している。そこで、本発明の構成を有する電極パッドについて、作成直後のものと２４か月保存（室温保存）したものについて、粘着ゲル層に覆われていない導電体層と粘着ゲル層に覆われている導電体層との厚みを測定した。この比較結果を表６に示す。
サンプルＡは作成直後のものであり、サンプルＢは２４か月保存後のものである。サンプルＡとサンプルＢともに、電極パッド上の複数箇所で測定したものであるため、測定値に幅がある結果となっている。表６によれば、サンプルＡでは粘着ゲル層に覆われていない導電体層の厚みと粘着ゲル層に覆われている導電体層との厚みが、ほぼ同一であり、また、サンプルＢでも粘着ゲル層に覆われていない導電体層の厚みと粘着ゲル層に覆われている導電体層との厚みが、ほぼ同一である。この結果、粘着ゲル層によって導電体層が溶解（腐食）されておらず、長期保存が可能であると結論された。
また、本発明の構成を有しない電極パッドの導電体層について、保存直前の初期厚みと約２年保存（室温保存）後の厚みを測定した。この比較結果を表７に示す。
これによれば、約２年保存によって導電体層における厚みが５０μｍから４０μｍへと、２０％薄くなった。この導電体層における厚みの変化は、表６に示したサンプルの変化に比べて遥かに大きな変化であった。この結果、本発明の構成を有する電極パッドの優位性が証明された。
実施形態に係る電極パッドは、特に除細動用電極パッド或いはＡＥＤ用電極パッドとして好適であることを示した。本発明に係る電極パッドは、除細動用電極パッドやＡＥＤ用電極パッドとして好適であるばかりでなく、低ノイズなどの上記特徴から、経皮ペーシング用電極パッド、心電図用電極パッド、対極板などとして使用すると好適な電極パッドとして採用されることが期待されるものである。
１１ 導電体層
１２ 粘着ゲル層
１２ 粘着ゲル層
Claims (5)
- 導電体層と、
前記導電体層の一方の面に積層される粘着ゲル層と
を備え、
前記粘着ゲル層は、0.1 重量％以上のSnCl2・2H2Oを含み、
前記粘着ゲル層のｐＨを３〜６とし、
ノイズを低減させる
ことを特徴とする電極パッド。 - 前記導電体層は、導電金属層により構成されることを特徴とする請求項１に記載の電極パッド。
- 前記導電体層は、錫箔により構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の電極パッド。
- 前記導電体層の面積は、５０ｃｍ２以上の成人用であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電極パッド。
- 前記導電体層の面積は、１５ｃｍ２以上の小児用であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電極パッド。
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