JPH0359688B2 - - Google Patents

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JPH0359688B2
JPH0359688B2 JP60043815A JP4381585A JPH0359688B2 JP H0359688 B2 JPH0359688 B2 JP H0359688B2 JP 60043815 A JP60043815 A JP 60043815A JP 4381585 A JP4381585 A JP 4381585A JP H0359688 B2 JPH0359688 B2 JP H0359688B2
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Jiretsu Kin
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Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、光刺激に因る網膜各層の活動電位の
総合的記録としての網膜電図
（Electroretinogram.ERG）を得るため、角膜及
び球結膜等へ接触させる薄膜状電極に関する。
＜従来の技術及び問題点＞ 光刺激により生ずる網膜の電位変動を検出して
網膜視細胞、双極細胞などの活動・興奮状態を知
り、これを眼疾の診断・補助診断に供すること
は、既にルーテイン検査として行なわれている。
この場合、眼窩内に深く埋もれた網膜の電位を、
眼球組織に侵襲を加えることなく誘導するには、
角膜もしくは結膜円蓋部へなんらかの導電体（関
電極）を置き、他の前額あるいは耳朶等に密着さ
せた電極（不関電極）との間の電位変動を検出・
増幅・記録するのが通例である（本田孔士；“眼
と電気生理（眼科MOOK（14））”p.284（1980）金
原出版、本田孔士；“眼科一般検査法（眼科
MOOK(3)）”p.137（1978）金原出版、塚原勇、坂
上英；“眼科学提要”p.156，p.168（1968）金原出
版）。不関電極としては、脳波測定用類似の銀皿
電極（の塩化銀面）を耳朶などの皮膚面へ密着さ
せ、十分な機能が得られる。
これに反し、角膜または結膜に直接装着する関
電極については、眼球組織の損傷を最小限度にと
どめなければならないとの制約のもとに、有効な
電極を求める努力が続けられている（浅山亮二、
永田誠他；臨床眼科、11，304（1957）、永田誠；
眼科臨床、53，1016（1959）、J.G.F.Worst et
al.，Am.J.Ophthalmol.，51，410（1961））。即
ち、銀箔、銀メツキナイロン糸、銀被覆ハードコ
ンタクトレンズ、金被覆ハードコンタクトレン
ズ、白金被覆ハードコンタクトレンズ（簗島謙次
他、臨床眼科、37，777（1983）、川畑平一郎、日
本眼科紀要、18，848（1967）、窪田靖夫、日本眼
科学会誌、67，185（1963）、眼科臨床、76，430
（1982））、あるいは生理食塩水含浸木綿、カーボ
ンフアイバー貼付ハードコンタクトレンズ（佐藤
裕也；臨床眼科、25，743（1971）、米村大蔵他、
眼科、13，455（1971））などが提案されたが、い
ずれも装着時の異物感、密着不全、生体組織への
刺激、損傷、角膜乾燥（湿潤不足）、電気的雑音
（光電効果、ベツタクレル効果）などの少なくと
もいずれかの難点が挙げられている。
また、被験者間の交差感染回避の観点から、関
電極の“使い捨て方式”が望まれるものの、上記
電極はいずれも製法が煩雑であることから、量産
による大幅なコスト軽減は期し難く、したがつ
て、反復使用に先立ち、関電極の滅菌作業に時間
を割かなければならない。
ソフトコンタクトレンズを用いる試みもある
が、この場合、電極の導電性を高める必要上、材
料の含水率（生理食塩水含有量）を増すに伴い、
機械的強度が低下する難点があるうえ、高価であ
る。また、通常の含水型ソフトコンタクトレンズ
（含水率35〜55％）ですら、細菌、真菌による汚
染が激しく、入念・頻繁な消毒を要すること、な
らびに消毒、装着、脱着等の諸操作において破損
し易いことが指摘されている（水谷豊；“コンタ
クトレンズ（眼科MOOK(2)）”p.45（1978）金原
出版、太田陽一；“同”p.212）。近年、機械的強
度に若干の改良を加えた含水率78％程度のソフト
コンタクトレンズも提案されてはいるが、いずれ
にしても、頻繁な日常の取扱い（頻回の反復装
着、脱着及び入念な滅菌操作の反復）には難があ
る。更に、製造手枝の煩雑さ（spin−casting法
＝遠心鋳造法、lathe−cut法＝研磨法）に因るコ
スト高（（水谷豊；“コンタクトレンズ”p.45
（1978））が、使い捨て方式への大きな障害であ
る。
眼球組織に電極を接触させることを避け、内眼
角（angulus oculi medialis）（めがしら）また
は下眼瞼皮膚に電極板を貼付する試み（皮膚電
極）もあり（本田孔士、眼科、17，135（1975）、
Y.Honda et al.；J.Pediatri.Ophthalmol.
Strab.，16，62（1979），20，153（1983））、前記難
点の多くは解消されるものの、眼球組織から電気
信号を直接検出する方式ではないことから、Ｓ／
Ｎ比（信号対雑音比）及び測定再現性に劣る。
＜発明の目的＞ 本発明は、簡易装着性、測定値の再現性、導電
性、角膜湿潤保持性、柔軟性、軽量性、機械的強
度に優れ、眼球組織を刺激・損傷せず、電気的雑
音が少なく、しかも使い捨て方式に適した単純な
製法による関電極（網膜電図測定用電極）を提供
する。
＜問題点を解決するための手段＞ 本発明によれば、けん化度98モル％以上、平均
重合度1000以上のポリビニルアルコールを含み、
且つ、該ポリビニルアルコールの濃度が8wt％を
越え、30wt％以下の水溶液を、成型用鋳型へ注
入後、これを−10℃以下の温度に冷却・固化・成
型し、次に、これを解凍する一連の凍結・解凍操
作を反復して累積凍結回数を２〜８とすることに
より得られる高含水ゲルの薄膜、もしくは、上記
冷却・固化体を融解させることなく、これに、脱
水率（固化・成型体の重量減少率）3wt％以上の
真空・部分脱水を施すことにより得らえる高含水
ゲルの薄膜に、導電細線を接続することを特徴と
する網膜電図測定用電極が得られる。
以下、本発明を更に詳細に説明する。
本発明では網膜電図測定用電極を、以下に詳述
する特性処法による高含水ゲルを用いて製作す
る。
本発明に用いるポリビニルアルコールは、その
けん化度が、98モル％以上、好ましくは98.5モル
％以上を要する。また、ポリビニルアルコールの
重合度は1000以上を要する。
本発明では、まず、前述のポリビニルアルコー
ルを含む水溶液を調合する。ポリビニルアルコー
ルの濃度としては、8wt％を越え30wt％以下、好
ましくは９〜25wt％とする。
本発明においては、上記ポリビニルアルコール
水溶液を、平膜成型用鋳型あるいは球面状曲膜成
型用鋳型へ注入し、冷却・凍結後、これを解凍す
る。この冷却・解凍の一連の操作を反復し、累積
凍結回数を２〜８とすることにより、本発明に供
しうる高含水ゲル（ゴム）を得ることができる。
累積凍結回数を高めるとともに、得られる高含水
ゴムの硬度も向上するが、累積凍結回数８以降
は、その効果がほぼ消失すること（南部昌生、高
分子加工、32，523（1983））から、上述の２〜８
が経済的である。
本発明では、前述の冷却・凍結後、これに解
凍・再凍結操作を反復する替りに、凍結体を解凍
させることなく、真空・部分脱水を施してもよ
い。この場合、脱水率（冷却・固化ゲルの重量減
少率）が高まるとともに、ゲルの機械的強度も向
上するが、脱水率を特に著しく高めて強固なゲル
を得ることは必要でなく、脱水率3wt％以上、好
ましくは3wt％以上で35wt％以下にとどめるの
が、ゲルの柔軟性、弾性の観点から好ましい。こ
こで言う真空・部分脱水は減圧で若干脱水するこ
とで、減圧の度合は特に限定されないが、たとえ
ば１mmHg以下、好ましくは0.1mmHg以下、さら
には0.08mmHg以下で行なうことができる。
前記成型用鋳型としては、角膜レンズ、マイク
ロレンズ、鞏角膜レンズなどのコンタクトレンズ
に類似の形状の曲膜あるいは、これらに類似の直
径の薄平膜が得られることの他に、特に制約はな
いが、臨床使用の実情に応じ、適宜、厚み（均一
度または厚みの分布）、寸法、形状、曲率半径な
どを選定できる。関電極の厚みとしては、装着操
作性、眼球組織（角膜、球結膜、眼瞼結膜）への
密着性、異物感の解消の諸点を考慮して、0.1〜
0.8mm、好ましくは0.1〜0.3mmとするのが良い。結
膜円蓋部（球結膜、眼瞼結膜）への装着を意図す
る平膜の場合、例えば直径６〜14mmの円板、半円
板または長径６〜14mm、短径４〜８mmの楕円、半
楕円板あるいは、４〜10mm×３〜10mmの短冊など
とし、角膜（鞏角膜）への装着を意図する曲膜の
場合、曲率半径6.5〜8.5mm、直径６〜20mmなどと
することができる。あらかじめ、これらの形状を
考慮して、前記鋳型を製作することにより、所望
形状の成型品が得られるが、広い面積を有する成
型品を得た後、不要部品を裁断し、所望形状に合
致させることもできる。
角膜、鞏角膜用曲膜の場合、瞳孔該当部を（散
瞳状況に応じ）、直径１〜８mmにわたり開孔する
ことにより、照射（刺激）光が電極材に吸収され
るのを完全に回避することができる。この場合、
角膜該当部全体に開孔して、鞏角（結膜）用電極
として用いることもできる。
本発明においては、高含水ゲル膜に捕捉された
電気信号を増幅・記録計へ送るに要する導電線
を、この高含水ゲル膜（電極）へ接続する。導電
線としては、銀、銅、金などの細線を用いること
もできるが、金属材料の分極、更には（OP（律動
様小波）などを検出するため）、強い光源を照射
することによる光電効果、ベツクレル効果等によ
る雑信号を避けるため、湿潤木綿、炭素材などの
導電体が好ましく、可撓性に配慮して、直径0.3
〜３mmの木綿糸、または直径10μｍ程度のカーボ
ン糸を30〜300本程度捻り合わせた直径0.3〜３mm
のカーボンフアイバーが至便である。導電細線の
接続には、前述の電極（成型品）表面に、導電線
の一端を置き、その接触部へ本発明に用いるポリ
ビニルアルコール水溶液を塗布後、これに再び凍
結・解凍の一連の操作を反復施行するか、凍結減
圧・部分脱水を施す。また、あらかじめ、成型用
鋳型へポリビニルアルコール水溶液を注入した段
階、凍結に先立ち、導電細線を、水溶液中へ挿入
（埋入）することもできる。更には、ポリビニル
アルコール水溶液に例えば１〜２回の凍結・解凍
を施した段階で（製造途上の成型品に）、上記手
法を適用することもできる。
接続された導電線が、万一、被験者の眼瞼、顔
面などに触れた場合（短絡）の対策として、電極
の生体接触部近傍の導電線に絶縁を施すのが望ま
しく、例えば絶縁塗料を塗布する。
しかる後、この電極（絶縁被覆導電線付き電
極）を殺菌剤に浸し、大過剰の滅菌水による反復
洗浄を施し、ひき続き、無菌操作のもとに、滅菌
生理食塩水に約10分以上浸漬する。これらの操作
により、電極内部表面及び導電線表面の細菌、真
菌、酵母が滅菌され、表面の汚れも洗浄・除去さ
れるほか、電極の70〜92％を占める含有水のほぼ
全てが、生理食塩水に置換され、導電性が著しく
高まる。
また、上述の殺菌剤浸漬操作を省略して、生理
食塩水に浸し、最終的に包装・密封後、γ線照射
による滅菌を施すこともできる。
＜発明の効果＞ 本発明の網膜電図（ERG）測定用関電極は、
必要に応じ、被験者の角膜、鞏膜等の形状及び局
部病変の有無を配慮し、測定現場において所望形
状に容易に裁断できる。
また、周知のソフトコンタクトレンズ（水分35
〜70％通常35〜55％）に比し、含水率（生理食塩
水含有率）の点において遥かに勝り、含水率70％
以上、80〜92％に達することから、導電性が良好
である。装着による異物感も、ソフトコンタクト
レンズと同等以下で、開瞼器を用いずに、容易に
装着できる。また、密着性も良く、坐位装着が可
能である。Ｓ／Ｎ比、測定再現性ともに優れ、被
験者の負担も軽い。
本発明の電極材（高含水ゲル）は、多量の水分
を含むにかかわらず、圧縮強度3000Kgcm-2以上、
引張強度20〜40Kgmm-2に及び、水分を含まないシ
リコーンゴム膜に近い機械的強度を示す。しか
も、動的弾性率（E′）は２〜３〔×105Pa〕、即ち
シリコーンゴム（５〜６〔×105Pa〕）より柔軟性
に富み、生体軟組織（血管平滑筋、腹部大動脈、
血管弾性腺維）類似の感触を示す（生体軟組織に
比し硬質で、しかも、もろく、破損し易い一般の
ソフトコンタクトレンズとは異なり、むしろ、材
質自体が、軟質ゴム相当の生体組織類似性を示
す）。
本発明の高含水ゴム膜は（理由は明らかでない
が）乳白濁を呈す。したがつて、本発明の角膜
（鞏角膜）電極中心を開孔すれば、照射光が直接
瞳孔へ達するのは勿論のこと、瞳孔周辺の乳白濁
膜を透過した散乱光が、瞳孔を経て網膜へ均等に
分散して到達する。このように周辺部網膜も含
め、網膜の全範囲を広く刺激できる点においても
通常のソフトコンタクトレンズ電極に比し有利で
ある。
本発明の電極素材は、前述のとおり、単にポリ
ビニルアルコール水溶液に、低温領域の熱履歴を
与えること、あるいは凍結・減圧処理することに
より容易に得られ、生体組織に有害な酸、アルカ
リ、その他の化学試薬、架橋試薬などを全く用い
ない。したがつて、製品から有害物を除くための
多大の労力を要せず、例えば、殺菌性界面活性
剤、クロルヘキシジン（Hibitane）などの水溶
液へ浸漬後、水洗により、無菌化、無害化が達せ
られる。本発明の電極は、前述の機械的強度を具
え、日常の頻繁な取扱いに耐えうるが、製法が単
純であることから、量産によるコスト低下に適し
ており、前述の衛生面の配慮、即ち、眼やにの付
着・交差汚染、細菌、真菌による汚染などを避け
るための“使い捨て方式”に最も適している。
＜実施例＞ 以下、本発明を実施例につき説明する。なお、
％は重量基準である。
実施例 １ 第１図及び第２図に示す関電極１０をつくつ
た。
平均重合度1000、けん化度98.5モル％のポリビ
ニルアルコールの20％水溶液を、厚み0.3mmのガ
ラス製スリツト（20×５cm）へ流し込み、更に、
ここへ約３cm間隔で、６本のカーボンフアイバー
（直径１mm、流さ５cm）を挿入し、それぞれの一
端約５mmを水溶液中に埋め、このスリツトを−30
℃に冷却することにより得られた凍結体を0.1mm
Hgの減圧下に、水分約７％を除去した後、室温
に戻し、含水率79％のゲル膜を得た。この平膜を
裁断し、それぞれカーボンフアイバー１１ １本
を包埋（接続）する５×４mmの関電極１０ ６枚
を得た。カーボンフアイバーの接続部側約３cmに
絶縁塗料（シリコーン）を塗布し、１晩放置後、
消毒液（Hibitane水溶液）に１晩放置し、次に、
この６枚を滅菌水50mlに浸漬し、この水洗操作を
３回追加反復した。この消毒・水洗の過程で、電
極板は若干吸水し、含水率は当初の79％から80％
へ変化した。滅菌済み生理食塩水50mlに、これら
を無菌的に30分間浸漬後、滅菌済みガラスびん
へ、無菌操作のもとに１枚ずつ収め、密栓した。
このうちの１本をブイヨン培地へ移し、７日間
37℃で培養を試みたが、微生物は検出されなかつ
た。
眼球鞏膜部分の曲率半径（13mm）を膜したステ
ンレス製半球の頂上に、生理食塩水を滴下後、こ
こへ、前記電極の１枚を静かに置き、この電極の
導電線の先端と、ステンレス半球底面間電気抵抗
を測定し、15KΩを得た。
電極の他の１枚につき、下記のとおり、ERG
を測定した。暗室のシールドシート上の椅子に被
験者を着席させ、その耳朶へ電極糊（日本光電製
Ｐ−10E）を塗布し、ここへ、銀皿電極の塩化銀
面を接触させ、黒色テープで留めた。左眼に点眼
薬（角面表面麻酔剤とスコピゾル）を滴下後、本
発明の電極を結膜嚢内に装着し、導電線を増幅器
（日本光電製AVB−２）へ連結した。余分の点眼
薬を抜き取り、暗順応15分経過した後、電極装着
状態に異変の無いことを確認した。角膜前方25cm
に接地した20ジユール・キセノン放電管（東芝
FT−106）のコンデンサー放電による閃光を被験
眼へ照射した。増幅器時定数は0.3秒（ａ、ｂ波）
と0.003秒（OP）、増幅器の高周波特性は1KHz；
3db減衰であつた。陰極線オツシロスコープ（日
本光電製DC−７）により観察した結果、a1、a2、
ｂ、OPが、いずれも明確に現われた。毎日１回
ずつ、この測定を４日間実施したところ、波形、
波高の再現性は良好で、a1、a2、ｂ、OP律動陽
性方向総和、同下向き総和は、0.1±0.01±：0.08
±0.02、0.24±0.04：0.15±0.07：0.10±0.04（ｍ
Ｖ）であつた。
比較例 １ 金属膜付きハードコンタクトレンズ式市販
ERG電極３種（角膜用．Ｎ、Ｓ、Ｋ）を、実施
例１の被験者の角膜に装着後、同様にERGを測
定した。ＫとＳは、いくぶん装着し難く、半田屋
製バラツク・タイプ開瞼器を用いた装着した。Ｎ
とＳでは、装着後、若干圧迫感があり、５分以上
の連続装着に苦痛を覚えた。Ｎでは４回の測定に
おける変動が激しく、ａ、ｂ、OP（律動様小波）
とも、最高値は、最小値の２倍にも達し、電極の
密着・安定性の良くないことが確認された。
実施例 ２ 第３図及び第４図に示す関電極３０をつくつ
た。
平均重合度1200、けん化度99モル％のポリビニ
ルアルコールの15％水溶液を曲率半径８mm、厚さ
（0.2mm均一）、直径13mmの曲膜成型鋳型へ注入後、
２回の凍結・解凍を施して得た成型品の周縁部に
カーボンフアイバー３１（直径１mm、長さ５cm）
の一端１cmを重ね、この接触部に前記ポリビニル
アルコール水溶液１滴を滴下・被覆し、再び凍
結・解凍を３回反復し、成型品を得た。その中央
部に径４mmの孔３２を打ち抜き、更に導電線の最
先端１cmを残して絶縁被覆し、消毒、水洗、包装
することにより、含水率85％の高含水ゴムからな
る関電極３０を得た。これを実施例１の被験眼の
角膜に装着し、同様にERGを測定した結果、a1，
a2，ｂ，OP律動陽性方向総和、同下向き総和は、
0.2±0.01：0.15±0.02，0.45±0.04：0.3±0.07：
0.2±0.04（ｍＶ）であつた。次に、この関電極を
脱着し、角膜にフルオレステン染色を施したの
ち、細隙燈顕微鏡により観察したが、角膜染色部
分は見当らなかつた。なお被験眼の角膜曲率半径
は、水平方向7.5mm、垂直方向7.7mmであつた。
シエツツ氏眼圧計付属試験球面台上に、生理食
塩水を滴下後、上記の脱着した関電極を、ここに
被覆し、球面台と電極導電線との間の電気抵抗を
測定し、17KΩを得た。
なお、本実施例では孔３２の径が比較的小さい
関電極３０を製作したが、第５図及び第６図に示
すように孔５２の径が大きいドーナツ型の関電極
５０とすることもできる。
比較例 ２ 比較例１の市販電極ＮとＳを実施例１の被験者
の両眼に装着し、３分後脱着し、フルオレスチン
染色状況を観察した。Ｎでは角膜の1/3が染まる
程度の上皮障害をきたし、Ｓでも角膜の一部が染
色した。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の網膜電図測定用電極の一実施
例を示す平面図、第２図は第１図の線２−２に沿
う断面図、第３図は本発明の網膜電図測定用電極
の他の実施例を示す平面図、第４図は第３図の線
４−４に沿う断面図、第５図は本発明の網膜電図
測定用電極の更に他の実施例を示す平面図、第６
図は第５図の線６−６に沿う断面図である。 図中、１０，３０，５０は網膜電図測定用電
極、１１，３１，５１は導電細線、３２，５２は
孔を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ けん化度98モル％以上、平均重合度1000以上
    のポリビニルアルコールを含み、且つ、該ポリビ
    ニルアルコールの濃度が8wt％を超え、30wt％以
    下の水溶液を、成型用鋳型へ注入後、これを−10
    ℃以下の温度に冷却・固化し、次に、これを解凍
    する一連の凍結・解凍操作を反復して累積凍結回
    数を２〜８とすることにより得られる高含水ゲル
    の薄膜、もしくは、上記冷却・固化体を融解させ
    ることなく、これに、脱水率（固化・成型体の重
    量減少率）3wt％以上の真空・部分脱水を施すこ
    とにより得られる高含水ゲルの薄膜に、導電細線
    を接続することを特徴とする網膜電図測定用電
    極。
JP60043815A 1985-03-07 1985-03-07 網膜電図測定用電極 Granted JPS61203935A (ja)

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