JPS60193442A

JPS60193442A - 生体電位測定用シ−ト状基材

Info

Publication number: JPS60193442A
Application number: JP59048992A
Authority: JP
Inventors: 深井　俊博; 小池　康昭
Original assignee: Nippon Koden Corp
Current assignee: Nippon Koden Corp
Priority date: 1984-03-16
Filing date: 1984-03-16
Publication date: 1985-10-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は生体電位の導出を百的とした生体電位測定用シ
ート状基材に関し、特に架橋重合反応を利用した高分子
化合物を基材とし、これを生体表皮に装着しこの基材に
付設されたターミナルから生体電位を導出せんとした生
体電位測定用シート状基材に係る。

従来、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホ
ン酸（以下ＡＭＰＳ表称す）およびまたはその塩を用い
、架橋重合反応を利用した高分子化合物をシート状基材
とし生体電位の測定に用いたものは無い。公知な例とし
ては、（１）、９５重量％が一般式（但し、上記一般式中Ｒは炭素原子数１０以下の直鎖又
は分岐鎖アルキジンからなる群から選択され、Ｒ′は水
素、低級アルキルからなる群から選択され、Ｒ″は１価
の陽イオンからなるもの）で示されろモノマーの重合さ
れたポリマーから実質的にな勺、５重量俤以下の架橋モ
ノマーによって架橋された親水性ポリマーや、（２）、重合されたＡＭＰ　Ｓ　、その塩、前記酸の共
重合体の塩及びこれらの混合物で構成される群から選択
される重合体並びに水、アルコール及びこれらの混合物
で構成される群から選択ばれる成分をその必須成分とし
て含有する粘着性、導電性の部材に接続される電気接触
手段を備えたテープ電極等が存在していた。

しかるに前者は三次元構造の水不溶性親水性ポリマーを
得ているが架橋度が強すき゛固体化しコンタクトレンズ
に用い得ても、生体表皮に装着して電位を導出する基材
としては表皮になじみにくく、十分な粘着性が得られな
いため生体電位導出用としては不向きであり、接触抵抗
も’Ｋｒ；’＜　、電気化学的にも好ましくない。

又、後者は水及び／又はアルコールを伴う重合されたＡ
Ｍ　Ｐ　Ｓを含有するが、架橋剤を用いていないため二
次元構造となり汗等の水分により溶解し形が崩れる原因
となった。

本発明は上記従来の欠点に鑑みなされたもので架橋剤を
用いて、形成れがせず、安全で且つ粘着性が高く電気化
学的に良好で製作の容易な生体電位測定用シート状基材
を得ることにある。

本発明の生体電位測定用シート状基材は、２０〜６０チ
のＡＭ、Ｐ　Ｓおよび／またはその塩、　１０〜４０％
の多価アルコール、１０〜５０％の水、ｏ、１〜５チの
架橋剤、　０．０１％〜３チの錯形成剤を必須成分とす
る。

以下、本発明の実施例を表及び図面を参照して説明する
。

第　１　表第１表は、製造過程で重金属イオンの混入が無いとした
場合であって、錯形成剤を組成成分に含まない場合の例
を示したものである。

第１表において試料■、■、■、■、０から形成される
シート状基材は生体電位測定用シート状基材として好適
であり、試料△、Δ、ム、△、ム。

△、△、ムから形成されるシート状基材は生体電位測定
用シート状基材として好適でない。

上記試料■、■、■、■、＠から形成される生体電位測
定用シート状基材の製造方法は次の如くなる。

■、２０〜６０チのＡＭＰ　Ｓを１０〜５０％の水に完
全に溶かす。

■、上記■に１０〜４０チの多価アルコール（例えばグ
リセリンその他）を加え攪拌する。

■、上記■に０．１〜５俤の架橋剤（例えばエチレンジ
メタアクリレート）ヲ加え充分に攪拌する。

■、上記■を脱泡した後型枠の中に流し込み６０℃〜１
００℃に加熱し架橋重合させシート状に形成する。

第１表においてＡＭＰＳおよび／また／ｒｉその塩は基
材となるものであり、２０％未満ではゲル化せずシート
状にならず、−６０％を越えるものはゲルが必要以上に
硬すぎて柔軟にならず生体表皮１（なじみにくい。

又、多価アルコールは湿潤剤である為、１０％未満では
保水性が少なくゲル乾燥しゃすくなり、句チを越えるも
のはＡＭＰＳがゲル化せずシート状にならない。尚、本
発明ではグリセリンを用いたがツルくトール、プロピレ
ングリコール′その他でもよい。

叉、水１０％未満でけＡＭＰＳおよび／またはその塩が
溶けに〈＜、また形成したシートが硬くなるため生体表
皮との電気化学的コンタクトが悪くなカ接触抵抗が高く
なる。又、水５０％を越えるものは乾燥しやすくなる。

さらに、架橋剤が０．１％未満では架橋が弱く、生成し
た架橋重合体が軟らかすぎ、５％を越えるものは硬く生
体表皮になじみにくい。

ところが、試料■、■、■、■、［相］のような組成で
お、ても、これらからシート状基材を実際に工業的に製
造する際、使用する製造装置によっては、重金属イオン
が混入する場合がある。この場合、ＡＭＰＳ等の親水性
高分子を形成するモノマーは重合阻害を受けるため、製
造されたものはシート状にはならない。そこで、これに
対処するため、本実施例では、第１表に示したように重
金属イオンの混入が無いとした例のうち生体電位測定用
シート状基材として好適な例（試料■、■、■、■。

Ｏ）に更に錯形成剤を加えるようにした。この錯形成剤
は上記製造方法のうち■の段階で加えるものとする。錯
形成剤として例えばエチレンジアミンテトラアセテート
（以下ＥＤＴＡと称す）、または、ニトリロ三酢酸（以
下ＮＩ’Ａと称す）等があり、ここの例では、重金属イ
オンとして、鉄イオン。

銅イオン、クロムイオン夫々５ｐｐｍ（ｒ採った［−第
２表に示す。尚、ＥＤＴＡおよびＮＴＡの欄に示す各数
字は試料■■■■Ｏ夫々と合わせて夫々重量１００係と
なるものである。、なお、錯形成剤として１−ｔＥＤＴ
Ａ、ＮＴＡに限られるものではない。

以下余白第　２　表この表かられかるように、製造された基材は、錯形成剤
が全体重量のｏ、ｏｉｓ未満ではシート状とはならず、
５チ以上では経済的でない点と架橋重合反応に障害が生
じるということで適機ではない。

従って、錯形成剤を全体重量の０．０１　％〜５チの範
囲内で用いれば、金属イオンをマスクしてシート状の基
材が形成されろ。

第１図は第２表における試料Ｃ１σ、σ及び多糖類ガム
たとえばカラヤガムを主成分とした従来品Ａ、Ｂｆｉ−
用いて生体表皮に接触し生体電位測定用シート状基材と
し、５７ＫＨｚの交流を印加したときの皮Ｗ１接触イン
ピーダンスを示す。同図において縦軸には抵抗値（Ｚｏ
）を横軸に試料の記号を示す。

試料■′は１７個の黒点で示した如く１７人の被検体に
シート状の生体用電極として使用した場合の抵抗値（４
）で、Ｚｏは２８０Ω〜４５０Ωの範囲に分布していた
。又、試料■′は１３個の黒点で示した如く１３人の被
検体にシート状の生体用電極として使用した場合の抵抗
値（Ｚｏ）で、Ｚｏは２００Ω〜４２０Ωの範囲に分布
していた。叉、試料σは９個の黒点で示した如く９人の
被検体についてシート状の生体電極として使用した場合
の抵抗値（Ｚｏ）で、Ｚｏは２５０Ω〜４３０Ωの範囲
に分布していた。

これに対し従来品Ａを４人の被検体に使用したときのＺ
ｏｏ、’４９０Ω〜５９０Ωと高い値を示している。ま
た、従来品Ｂを用いて７人の被検体に使用したときの夫
々のＺ。は４８０Ω〜６００Ωと高い値の範囲を示して
いる。

さらに、第２図は試料■′、■′、Ｏ′及び従来品Ａお
よびＢを用いてシート状の基材に付設されたターミナル
を介して１〜１００’００…の交流波形を印加したとき
のシート状生体用電極のインピーダンス（Ω）を示す。

試料■′、■′、［相］′は３０００Ω〜１００Ωの範
囲の低い抵抗値を示しており、特に周波数が高い程抵抗
が低くなっている。これに対し従来品ＡおよびＢけ３０
０００Ω〜５０００Ωと高い範囲の抵抗を示している。

第３図は本発明に係るシート状基材を用いた生体用電極
の一実例、特にその構造を示す断面図である。同図にお
いてｌＦｉシート状に形成された基材であシ、２は上記
のシート状基材の強度を補うために貼着された紙、合成
樹脂フィルムあるいは不織布等で形成された裏打ち材で
あり、３は生体電位を導出するためにシート状の基材１
に付設さイｔたターミナルである。

以上のように本発明は、シート状基ｉｔ　を夫々上記範
囲内のＡＭＰＳおよびまたはその塩、多価アルコール、
水２架槁剤、錯形成剤から製益するので、３次元構造で
形が崩れず十分な粘着性を有する生体電位測定用シート
状基材が得られる。特に、重金属イオンの混入に対して
は錯形成剤が重金属イオンをマスクするので、重合反応
は影響を受けず安定した親水性重合物が得られる。従っ
て、本発明のシート状基材を工業的に製造しても、製造
装置から混入する重金属イオンによりシート状に形成さ
れないという不都合は生じない。つまり、製造装置の選
択に苦慮することも無くなる。

叉、本発明は生体への侵襲が無く、保水性に富むため長
時間生体表皮に装着しても乾燥しない。

このため心電図等の連続測定には好都合である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明及び従来品を用いた電極を生体に装着し
たときの皮膚接触インピーダンスを示す説明図、第２図
は本発明及び従来品を用いた電極を生体に装着し１０〜
１００００　）Ｉｚの交流を印加したときのインピーダ
ンス変化を示す曲線図である。第３図は本発明を用いた
生体電位の一実施例の構造を示す断面図である。１・・・シート状の基材２−・・裏打ち材３・・・ターミナル代理人　弁理士　本　１）　崇第１図第３図第２図局裏［Ｈｚ

Claims

【特許請求の範囲】

２０〜６０チの２−アクリルアミｙ−２−メチルプロパ
ンスルホン酸および／またはその塩、１０〜４０チの多
価アルコール、１０〜５０チの水、０．１〜５チの架橋
剤、０．０１〜３％の錯形成剤を必須成分とする生体電
位測定用シート状基材。