SE440005B - Elektriskt ledande, viskoelastisk gel - Google Patents

Description

78060084: der, kvarhålles av en sugande kudde, t.ex. av en skumplast med öppna por-er, respektive i en sorts behållare.

De kända hittills använda mjuka gelerna och pastorna har emellertid väsentliga nackdelar. Deras lednings- och flyt- förmåga beror i första hand på deras vattenhalt. Vid öppen lag- ring vid vanlig rumstemperatur med ca 50 - 50 % relativ luft- fuktighet förångas en stor del av vattnet, varigenom kontakt- förmågan försämras till oanvändbarhet. Även vid speciell nog- grann och därför kostsam tätning och förpackning av elektro- derna kan detta inte fullständigt undvikas. Dessutom blir ef- ter avtagning av kontakt-elementen alltid en mer eller mindre smetig rest av elektrolyten kvar på huden, vilken rest är obe- kväm att ta bort.

Man har därför redan föreslagit att helt och hållet av- stå ifrån en sådan ledande substans. Kontakten med hudytan skall härvid åstadkommas igenom flera fina metallspetsar, som är in- bäddade i ett klibbigt skikt, och som tränger in i hudens övre skikt. Härvid föreligger emellertid fara för att vid 'tillräck- lig fastsättning och därför erforderlig säker kontakt, som även 'bibehålles, när patienten rör sig, huden skadas eller åtminsto- ne rispas upp.

Syftet med föreliggande uppfinning var därför att ut- veckla en förmedlande kontakt, som ej har ovan nämnda nackde- lar, utan som åstadkommer både en invändníngsfri strömöver- gång även efter längre tids lagring och ej heller ger några res- ter på huden eller påverkar denna på annat sätt. Dessutom skul- le de därmed försedda elektroderna kunna framställas teknolo- giskt enkelt och billigt och kunna användas som engångsföremàl.

Detta åstadkommes enligt uppfinningen genom en elekt- riskt ledande, viskoelastisk gel bestående av '10 - 50 vikt-V: av en högmolekylär polysackarid, 90 - 20 vikt-”Åv av en eller flera polyoler med en halt av 5 - 50 vilct-%, företrädesvis '10 - 20 vilct-“íá vatten, ~ 0 - 50 vikt-% av en eller flera icke flyktiga i polyolen lösliga syror, 0 - 50 vikt-'íá av en eller flera icke flyktiga i polyolen lösliga baser, 'beräknat på totalvikten, samt even-I 1506008-4 tuellt mindre mängder vanliga tillsatsmedel resp. hjälpsubstanser.

Viskoelastisk skall i detta sammanhang betyda att galen både har ett visköst och även ett elastiskt beteende. Detta ma- nifesterar sig i synnerhet genom att den à ena sidan har en till- räcklig flytförmåga, så att den även väter de fina ojämnheterna i huden, men å andra sidan har sådan fasthet (kohäsivitét) att den kan dragas av från huden utan återstående rester.

Gelen enligt uppfinningen, i vilken polyolen verkar som svällmedel och mjukgörare för polysackariden, har en bra lednings- förmåga, som härrör från protoner i karboxylgrupperna i poly(he- tero)sackariderna och/eller eventuellt från den tillsatta, före- trädesvis flerbasiska syran.

Polyolens vattenhalt skall därför utgöra 5 - 50 vikt-&, företrädesvis 40 - 20 vikt-%. Syran kan för inställning av ett för huden gynnsamt pH-värde på 4 - 5 delvis neutraliseras med en bas.

Dessutom kan ringa mängder andra vanliga tillsatsmedel resp. hjälpsubstanser, såsom konserverings- och åldringsskydds- medel eller färgsubstanser tillsättes, varvid dessa substanser ävensom syrorna och baserna skall vara fysiologiskt godtagbara så att inga retningsfenomen orsakas.

Vid en föredragen utföringsform av uppfinningen utgör andelen högmolekylär polysackarid i sammansättningen 10 - 40 vikt-% och anpassat härtill utgör mängden polyoler 90 - 60 vikt-%. Mängden syra resp. bas skall i regel utgöra mellan 5 och 50 vikt-% av blandningen.

För att gelen skall få de önskade viskoelastiska egen- skaperna är det erforderligt att polysackariden har en hög mo- lekylvikt. En medelmolekylvikt av minst ca 106 skall i de fles- ta fall vara given, eftersom gelen annars inte får den nödvän- diga kohäsiviteten för att åter kunna dragas bort från huden eller ett annat motsvarande underlag på vilken den därmed ut- rustade elektroden klistras fast, utan att lämna rester.

Som polysackarider lämpar sig för gelen enligt uppfin- ningen i första hand karaya-, dragant- och xantan-gummi eller även karboximetylcellulosa, varvid karaya-gummi, på grund av sin höga molekylvm på ca 9,5 . 106 (enligt Ullmann, bana 15,, vaoéoos-4 sid.. 167 och följande) ger de bästa resultaten.

För framställningen av den ledande gelen är det spe- ciellt fördelaktigt om polyolen gentemot polysaokariden har en gelande förmåga, som först med en viss tidsmässig fördröj- ning leder till en fast, viskoelastisk kropp. Polyoler, såsom etylenglykol, propylenglykol och isynnerhet glycerin har visat sig vara lämpliga. Glykolerna kan satsas var för sig eller i blandning. Deras vattenhalt kan allt efter komponenternas slag ligga i ett brett intervall om 5 - 50 vikt-Va, varvid de bästa resultaten emellertid erhålles vid 'IO - 20 vikt-'íå Vatten i polyolen.

Som syror och baser, som eventuellt kan sättas till gelen för att anpassa denna till de respektive fordringarna, kan både oorganiska substanser som även organiska föreningar satsas, såvida de är lösliga i polyolen och fysiologiskt mot- tagbara. En blandning av lika delar citronsyra och trietanol- amin har därvid visat sig vara speciellt bra i praktiken pà grund av dess hudvänliga pH-värde på. ca 4,5.

Gelen enligt uppfinningen kan på. grund av den goda elektriska ledningsförmågan införas i de mest olika elektroder.

Den är speciellt lämplig för elektroder för medicinskt bruk, ef- tersom den på grund av det viskoelastiska beteendet anpassar sig tätt mot huden, åstadkommer en :ínvänjningsfri strömövergång och utan att lämna rester kvar kan tagas bort från huden. Dessutom har massan en annan fördel genom att den har hydrofil karaktär och därför kan absorbera fuktighet, som alltid mer eller mindre starkt avsöndras från huden, utan att förlora sin vidhäftnings- förmåga och andra fördelaktiga egenskaper.

På grund av deras relativt låga vattenhalt kan gelerna lagras öppna i luften utan att såsom de vanliga starkt vatten- haltiga pasterna och gelerna torka in och därigenom förändra sin avledningsresistans och bli oanvändbara. Detta och massornas egna klibbighet gör det möjligt att därav framställa elektroder som till sin uppbyggnad är jämförelsevis enkla och billiga eftersom varken speciell anordning för upptagning av den ledande substansen eller kostsam tätning och förpackning erfordras.

I det enklaste fallet kan en sådan elektrod bestå av ett böjligt, .med självklistrande massa försett litet stycke bärarrem- sa t. ex. på basis av väv eller kardflor, och en i mitten av denna 780600841 genomförd ledare av metall eller ett annat material, som gjorts ledningsbart. Ledaren är vid sin ena ände, dvs. på den klibbiga och senare mot huden vända sidan av bärarmaterialet, omgiven av en liten skiva av gelen och kan vid den andra änden vara anslu- ten via anslutningselement och -ledningar till upptagningsan- ordningen.

För bättre hantering är den klibbiga sidan av elektroden fram till användningen täckt med ett mer eller mindre stelt och lätt åter avtagbar-t arkliknande material. Vidare kan på den icke klibbiga sidan av bäraren - i synnerhet om denna är tunn - genom- föringsöppningen för ledaren för fastgörning ytterligare vara om- given med en ring av folie eller liknande. Elektroderna kan så.- som vanligt :framställas var för sig och packas eller i form av en genomgående bandremsa, från vilken de efter behov separeras.

Uppfinningen belyses med följande exempel.

Exempel 'l - '14 Framställning av den ledande gelen enligt uppfinningen under användning av den högmolelqflära polysackariden Karaya.

(Karaya-gummiz torkat exsudat av Sterculia urens, en acetylerad polysackarid med en molvikt av ca 9,5 . 10 ).

De i nedanstående tabell 'I upptagna beståndsdelarna 2 - 6 (vardera vikt-%) löstes vid ca 80°C. Därefter kyldes blandning- en till 1006, och Karayapulvret irördes långsamt. Denna massa gjöts i formar med en diameter av 15 mm och en tjocklek av 2 mm, gelades 5 minuter vid 80°C och togs ur formarna efter kylning till rumstemperatur. vafisbbáih .qmp@m> vovfifi øwfl fløvh >m wflfln#m> Hwuwm øoHu&oHmøßn1©HowqH no øoä vwflnmblmm >m mflwnumä ^m flmwflflnmwH1mOmZ fl flwnflmndmvpmb >m floflwmmnmmfiox Hww flfinoohflm ww1& om Av m.o m.o m.# ß.ß m.# m.# m.v o.m v.v m.« v.# m.# m.# m.« ^mv ooHm>1mm mv mv 1 1 1 1 1 m 1 1 1 1 1 1 ^w«1x omv momz .o 1 1 ov om m 1 om 1 ov ov ov ov ov ov nflammoqmpwmna .m 1 1 1 1 1 1 1 1 om 1 1 1 1 1 mnhmnowmom .à 1 ov ov ov ov m 1 om ov 1 ov ov ov ov ov wnfiwqonpflo .M Avv om om oo mv om om od oo om om mm om mo om ^n@»»«> a mvv nfinmohfio .m om om ov om om om om om om om mm om mv ov Hw>HøowhmHmM .v wv mvo mv vv ov o w ß o m o M m v fiomaoxm 31:33 v Hflwßma Uuvsv v - våosooe-4 ~a Jämförelseexempel A och B Kontaktelement framställdes av två ledande geler enligt teknikens ståndpunkt genom att i respektive substanserna sögs upp i polyuretan-skxamplast.

A: Ledande gel från en i handeln vanlig självklistrande elektrod ("Red Dot", från firman Minnesota Mining and Manufacturing Co.) B: Ledande gel enligt DT-OS 2 502 618 (exempel 2) av: 79,4 viktdelar vatten 2,4 " " Carbopol 940 3,0 " “ trietanolamin 0,5 " " 2-klor-mfxylenol 15,0 " " natriumsulfat (vattenfritt) Jämförelseförsök Av de viskoelastiska ledande gelerna enligt uppfinning- en exempel 4 - 14 och de kända ledande gelerns A och B framställ- des enkla elektroder av ett runt stycke bärarmaterial av flor- tyg, som på ena sidan belagts med en självklistrande massa och en genom mitten på detta material förd liten ledande kropp av polyesterflortyg, som gjorts ledande med grafit, och på vars än- de mot hudsidan en liten slät gelskiva från exempbn (1-14) resp. med gel indränkt skumplast (A och B) anbragts.

Hed dessa ledande geler och de därav framställda elekt- roderna uppmättes följande jämförande värden och produktegen- skaper (tabell 2): 1. Viktdifferens vid lagring 17 timmar i omgivningens klimat (21 - 25%, 55 - 65 % relativ iuftnmtignet). Eftersom ingen ytterligare flyktig beståndsdel föreligger i blandningarna er- hålles härigenom avgivningen (negativ differens) resp. upptagnmg (positiv differens) av vatten. 2. Hudmotstând.

För mätning klistrades vardera två elektroder med ett avstånd av 50 om på underarmen, och motståndet mellan de båda bestämdes med en Digimeter 704 från firma HEB (mätområde 20 MQ). 7806008-u 8 Tabell 2 Exempel Viktsskillnad Hudmotstånd (m) (%) nyberedd gel gel lagrad 17 timmar 1 + 5,5 0,41 0,57 2 + 2,0 0,65 0,78 5 + 1,5 0,27 0,40 4 + 1,5 0,20 0,§5 5 + 0,5 0,40 0,6$ e + 2,0 0,21 4,20 7 + 0,1 0,49 0,92 8 + 1,6 0,51 0,72 9 + 1,9 0,07 0,48 10 + 1,8 0,59 0,45 11 + LS 0,19 0,74 12 - 0,4 0,70 1,10 15 - 2,7 0,16 0125 14 - 0,7 0,15 0,52 A - 77 0,25 130 B - 55 0,07 00 Mätningarna visar att gelerna enligt uppfinningen även efter 17 timmars öppen lagring praktiskt taget inte genomgår någon viktsförändring och därmed ej heller någon väsentlig för- höjning av det fördelaktiga låga hudmotståndet. I motsats här- till erhålles för de kända, mycket vattenhaltiga gelerna resp. pastorna en stark försämring av värdena och användbarheten.

Bestämningen av motståndet på huden efter 5 timmars klistring visade att de nya produkterna nämligen, såsom önskat var, lätt häftade vid huden, men att de utan besvär lätt åter kunde dragas av, under det att jämförelsesubstanserna på. gmmd av att de saknar kohäsivitet lämnar kvar en smetig film.

Exem el 1 - 2 Såsom beskrits för exempel 'l - 11+ framställdes ledande geler enligt uppfinningen från de i följande tabell 5 upptagna beståndsdelarna. De visade ett liknande fördelaktigt beteende. 78060084: Ov Ov Om mm Ov Ov Om ON mN Ov Ov Ov Ov Ov Ov Ov Ov Om Om Om Om ON ON ON Om BN mm mm #N Ov Ov Ov Ov Ov Ov Ov Ov Ov Ov Ov Ov Ov Ov Ov Ov Om Om ON ON mm NN Om Om Om Om Om Om Om ON Om Om ON ON vm Om mv mv mv mv Qluflcó w. _» _? pmm... ov flfiäøflonwvwwnw..

Ov »Hhwflohvfio fløpuw> a mv .com 33 Hoxšwawfišwhfiøm Anwvvmb ma mvv Hoähamflwfihmonmlm. v ñmwppwk, x omv Homšwnmfimpm ^qmvPm> & omv Homhfimflwfihvm om QHÉE? a. m5 Homšwnwdflpm Anøpvmb R Omv flflnwohflø Aqmvvmkw “m omv qfinwøhflø Anøßpflw R m vv nwnwohflw Pflmwmnfl nwvnww ON mhwnmm mv Hwmämkm

Claims (4)

7806008-lr Patentkrav

1. Elektriskt ledande, viskoelastisk gel, i synnerhet lämplig för användning i elektroder för medicinskt bruk, k ä n n e ~ t e c k n a d av att den består av 10 - 50 vikt% av en högmolekylär polysackarid, 90 - 20 vikt% av en eller flera polyoler med en halt av 5 - 50 vikt%, företrädesvis 10 - 20 vikt% vatten, 0 - 30 vikt% av en eller flera icke flyktiga, i polyolen lös- liga syror, 0 - 30 vikt% av en eller flera icke flyktiga, i polyolen lös- liga baser, beräknat på den totala vikten samt eventuellt små mängder van- liga tillsats- resp. hjälpsubstanser.

2. Elektriskt ledande, viskoelastisk gel enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att andelen av den högmolekylära polysackariden är 10 - 40 vikt% och andelen av polyolen resp. polyolerna utgör 90 - 60 vikt%.

3. Elektriskt ledande, viskoelastisk gel enligt krav 1 och/eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att andelen av syra/syrorna utgör 5 - 30 vikt% och andelen bas/baserna ut- gör 5 - 30 Vikt%.

4. Elektriskt ledande, viskoelastisk gel enligt ett eller flera av kraven 1,2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d av 6 att polysackariden har en medelmolekylvikt av minst ca 10 .