DE2814061A1

DE2814061A1 - Koerperelektrode

Info

Publication number: DE2814061A1
Application number: DE19782814061
Authority: DE
Inventors: Tadasu Kawashima; Isoji Sakurada
Original assignee: UCHIYAMA NATSUO; Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1977-04-02
Filing date: 1978-03-31
Publication date: 1978-10-05
Also published as: GB1587389A; DE2814061B2; US4237886A; FR2416018A1; FR2416018B1; CA1111503A; DE2814061C3

Description

TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER SONY U. UCHIYAMA S 78P42

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Körperelektrode, das heißt eine Elektrode zur Ausbildung eines elektrischen Kontakts mit der Oberfläche eines lebenden Körpers, wie des menschlichen Körpers, und insbesondere eine Elektrode, die als Erdungselektrode von bei chirurgischen Operationen verwendeten aktiven Operationselektroden verwendet wird.

Die üblichen Elektroden oder "Erdungselektroden" werden mit dem Oberschenkel, dem Rücken oder anderen Bereichen des menschlichen Körpers an einer Stelle in Kontakt gebracht, die der Stelle gegenüberliegt, an der eine aktive chirurgische Elektrode oder ein elektrisches Skalpell eingesetzt wird. Dann wird ein elektrischer Strom von der aktiven Elektrode durch den menschlichen Körper zu der Erdungselektrode geführt, wodurch in ausgewählten Bereichen eine Schneidwirkung oder eine. Koagulationswirkung verursacht wird.

Bei der üblichen Elektrode oder Erdungselektrode wird ein mit einer physiologischen Salzlösung getränktes Gazekissen an einer Metallplatte aus Blei, rostfreiem Stahl oder dergleichen, befestigt, die mit einem Zuleitungsdraht versehen ist. Die Elektrode wird über die Gaze mit dem menschlichen Körper in Kontakt gebracht. Dieser herkömmliche Aufbau der Elektrode führt jedoch zu erheblichen Nachteilen. Beispielsweise kann wegen* der geringen Biegsamkeit der Elektrode nur ein schlechter Kontakt mit den gekrümmten Oberflächen des menschlichen Körpers erreicht werden oder es kann die Salzlösung bei längerem Gebrauch austrocknen, was jeweils zur Folge hat, daß sich eine ungleichmäßige Stromdichte

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in dem Kontaktbereich ergibt und die Gefahr von Verbrennungen herbeigeführt wird. Weiterhin ist die Miniaturisierung solcher Elektroden, die nur in begrenzten Bereichen eingesetzt werden sollen, schwierig. Darüber hinaus können sich Probleme bei der Keimfreihaltung solcher Elektroden ergeben.

Ein weiterer bekannter Aufbau der herkömmlichen Elektrode oder Erdungselektrode sind die sogenannten "Gelelektroden", bei denen ein ein leitendes Gel enthaltender Schwamm an der inneren Oberfläche eines schwammartigen Substrats befestigt ist und die Elektrode bildet. Der Kontakt mit dem menschlichen Körper wird über das leitende Gel bewirkt, während das schwammartige Substrat mit Hilfe eines Klebstoffmaterials, das an den Randbereichen oder der inneren Oberfläche dieses schwammartigen Substrats aufgetragen ist, an dem menschlichen Körper befestigt wird. Der das leitende Gel enthaltende Schwamm ist mit einem Leitungsdraht verbunden. Obwohl eine Gegenelektrode oder Erdungseiektrode dieses Typs zumindest anfänglich einen relativ guten Kontakt mit dem menschlichen Körper ermöglicht, so daß die Gefahr einer ungleichmäßigen elektrischen Stromdichte relativ gering ist, besteht dennoch das Risiko von Verbrennungen als Folge eines ungleichmäßigen Kontakts, wenn nämlich das leitende Gel nach der Benutzung während längerer Zeit eintrocknet. Weiterhin sind spezielle Maßnahmen zur Keimfreihaltung der Elektrode und dazu erforderlich, das Verdampfen des Wassers aus der Elektrode zu verhindern, so daß es notwendig ist, die Elektrode in einen keimfreien Behälter oder Sack einzubringen. Diese zusätzlichen Maßnahmen führen zu einer Komplizierung und zu einer Kostensteigerung sowohl bei der Herstellung als auch bei der Verwendung von Elektroden dieser Art.

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Gemäß einer weiteren bekannten Ausführungsform umfaßt die Elektrode oder Erdungselektrode eine Metallfolie aus Aluminium oder dergleichen, die direkt mit dem menschlichen Körper in Kontakt gebracht wird, wobei die Metallfolie an einem Substrat befestigt ist, das größer als die Folie ist und das seinerseits mit Hilfe eines Klebstoffmaterials, das auf den Randbereich oder die innere Oberfläche des Substrats aufgetragen ist, an dem menschlichen Körper befestigt ist. Wegen der schlechten Biegsamkeit der Metallfolie neigen die Elektroden dieser Art dazu, zu zerknittern und Falten zu bilden. Als Ergebnis davon ergibt sich kein gleichmäßiger Kontakt mit dem menschlichen Körper, was eine ungleichmäßige Stromverteilung zur Folge hat, wodurch wiederum die Gefahr von Verbrennungen verursacht wird. Weiterhin sind Elektroden dieser Art wegen ihrer Größe nicht für chirurgische Operationen bei Kindern geeignet.

Bei herkömmlichen leitenden Klebstoffen oder Haftmaterialien sind Metallteilchen, wie Teilchen aus Kupfer oder Silber, in einem Harz dispergiert, wobei der Klebstoff oder das Haftmaterial auf ein Band oder einen Streifen aufgetragen werden kann. Der spezifische Widerstand eines solchen Klebstoffs oder Haftmaterials ist jedoch ungleichmäßig oder instabil, da er höher ist als der der in dem Harz enthaltenen leitenden Teilchen, die im übrigen keinen guten Kontakt zu dem elektrischen Leiter zeigen. Daher kann, wenn man einen solchen leitenden Klebstreifen an einem lebenden Körper und einem Leitungsdraht befestigt, kein relativ geringer Widerstandswert erreicht werden, wenn man den Klebstreifen nicht unter Anwendung eines derart starken Druckes befestigt, daß die Metallteilchen zwangsläufig an der Oberfläche der Klebstoffschicht freigelegt werden und eine gute Leitfähigkeit bewirken. Wenn man somit einen solchen herkömmlichen Klebstoff als Gegenelektrode oder Erdungselektrode eines elektrochirurgischen Skalpells oder Stifts oder dergleichen verwendet,

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besteht die Gefahr einer Erhöhung der elektrischen Stromdichte, wenn der Druck auf den Klebstoff schwach oder ungleichmäßig ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine Elektrode oder Erdungselektrode zu schaffen, die mit einem lebenden Körper in Kontakt gebracht wird und die einen gleichmäßigen Kontakt mit dem lebenden Körper ermöglicht, so daß sich über den Kontaktbereich eine gleichmäßige Stromverteilung ergibt.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist darin zu sehen, eine Elektrode oder Erdungselektrode zu schaffen, die auch bei längerer Anwendung nicht austrocknet und dadurch eine ungleichmäßige Stromverteilung und di'e Gefahr von Verbrennungen verursacht, die flexibel ist und den verschiedenen Oberflächenformen eines lebenden Körpers zu folgen vermag, die beliebig klein gestaltet werden kann und den Kontakt mit begrenzten Oberflächenbereichen ermöglicht, die eine gute Stromverteilung über die Oberfläche der Elektrode ergibt, indem sie einen ausreichenden elektrischen Kontakt zwischen der Elektrode und dem damit verbundenen Leitungsdraht ermöglich^ und die schließlich eine gute mechanische Festigkeit besitzt.

Diese Aufgabe wird nun durch eine Elektrode oder Erdungselektrode zur Ausbildung eines elektrischen Kontakts mit der Oberfläche eines lebenden Körpers gelöst, die gekennzeichnet ist durch ein leitendes Substrat aus einem leitende Fasern enthaltenden Textilmaterial; eine mit der Oberfläche in Kontakt zu bringende leitende Klebstoffschicht oder Haftschicht, die an dem leitenden Substrat befestigt ist und Kohlenstoffasern enthält; und eine den elektrischen Kontakt mit dem leitenden Substrat vermittelnde Einrichtung.

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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Klebstoffschicht oder Haftschicht eine Mischung aus Kohlenstoffasern und einem Harz, wobei die Kohlenstofffasern eine Länge von 0,2 bis 6 mm und einen Durchmesser von 1 bis 20 μπι aufweisen und in einer Menge von etwa 2 bis 30 Gew.-%, bezogen auf den Rest der Klebstoff schicht , in der Klebstoffschicht enthalten sind.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besitzen sowohl das Substrat als auch die Klebstoffschicht einen spezifischen elektrischen Widerstand von weniger als 100 Jicm, wobei das leitende Substrat eine Dicke von 50 bis 100 μπι und die Klebstoff schicht eine Dicke von 25 bis 200 μπι besitzen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Klebstoffschicht ein Harz, das ein Grundpolymeres enthält, das zum überwiegenden Teil aus einem Acrylsäureester oder einem Methacrylsäureester eines Alkohols mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen in seinem Molekül und zum geringeren Teil aus einer Vinylverbindung mit vernetzbaren funktioneilen Gruppen besteht.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Acrylsäureester oder der Methacrylsäureester zum Teil durch eine andere Vinylverbindung in einer Menge von weniger als 20 Gewichtsteilen der Vinylverbindung pro jeweils 100 Gewichtsteile des Acrylsäureesters oder Methacrylsäureesters ersetzt. Weiterhin können die eine vernetzbare funktionelle Gruppe aufweisenden Vinylverbindungen in copolymerisierter Form in dem Grundpolymeren enthalten sein, und zwar in einer Menge von 0,25 bis 3,0 Gewichtsteile der Vinylverbindung pro jeweils 100 Gewichtsteile der Gesamtmenge des Grundpolymeren.

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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Einrichtung zur Vermittlung des elektrischen Kontakts mit dem leitenden Substrat ein zylindrisches Teil oder Glied mit einem aufgebördelten Rand, das die Klebstoffschicht und das Substrat durchdringt bzw. durch diese Schichten hindurchgeführt wird, wobei der aufgebördelte Rand sich auf der Seite der Klebstoffschicht befindet, und ein Verbindungsteil, das mit dem anderen Ende des zylindrischen Teils oder Glieds verbunden ist und mit dem leitenden Substrat in elektrischem Kontakt steht. Dieses Verbindungsteil kann an das leitende Substrat angelötet sein und über eine Klemmverbindung an dem zylindrischen Teil befestigt sein. Das zylindrische Teil kann gewünschtenfalls eine Isolierschicht auf dem aufgebördelten Rand aufweisen, die einen elektrischen Kontakt zwischen dem zylindrischen Teil und der Oberfläche des lebenden Körpers verhindert. Die Elektrode kann weiterhin ein flexibles Isoliermaterial aufweisen, das an dem leitenden Substrat auf der der Klebstoffschicht abgewandten Seite befestigt ist.

Weitere Ausführungsformen, Gegenstände und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der weiteren Beschreibung, in der auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer herkömmlichen Elektrode oder Erdungselektrode;

Fig. 2 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Elektrode oder Erdungselektrode;

Fig. 3 anhand von Kurven das frequenzabhängige Verhalten der in der Fig. 2 dargestellten Elektrode bei Verwendung verschiedenartiger leitender Substrate;

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Fig. 4A und 4B anhand von Kurven den spezifischen Widerstand von verschiedenen in den erfindungsgemäßen Elektroden verwendeten leitenden Substraten;

Fig. 5 eine perspektivische Explosionsdarstellung der verschiedenen Elemente der in der Fig. 2 dargestellten Elektrode;

Fig. 6 eine Schnittansicht ähnlich der in der Fig. dargestellten, die jedoch ein das leitende Substrat imprägnierendes Lotmaterial zeigt; und

Fig. 7 eine Ansicht einer Ausführungsform, gemäß der die in der Fig. 2 dargestellte Elektrode verwendet werden kann.

Bevor näher auf die Erfindung eingegangen sei, sei auf die Fig. 1 Bezug genommen, die eine übliche Elektrode des Typs mit leitendem Gel zeigt. Diese Elektrode umfaßt ein schwammartiges Substrat 1, eine Klebstoffschicht 2, einen isolierenden Rahmen 3, der über die Klebstoffschicht 2 mit dem schwammartigen Substrat 1 verbunden ist, eine in dem Rahmen 3 angeordnete Platte aus rostfreiem Stahl, ein leitendes unteres Elektrodenelement 6, das von der Unterseite des Substrats über eine darin und in der Platte 4 ausgebildete öffnung eingeführt ist, ein leitendes oberes Elektrodenelement 7, das mechanisch mit dem herausragenden Abschnitt 6a des Elements 6 verbunden ist, und eine Verstärkungsoder Stützplatte 9. Zur Verbindung des oberen Elektrodenelements 7 mit dem unteren Elektrodenelement 6 wird das Element 7 über den herausragenden Abschnitt 6a des Elements 6 geführt und über die Klemmverbindung 8 mit dem Element 6 verbunden. Der Rahmen 3 wird mit einem geschäumten Schwamm 10 ausgefüllt, der ein leitendes Gel enthält, das sich über einen Bereich erstreckt, der größer ist als der von der Platte 4 eingenommene. Der Schwamm 10 und das darin enthaltene Gel stehen mit dem

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aufgebördelten Rand 6b des unteren Elements 6 und mit der Platte 4 aus rostfreiem Stahl in Kontakt.

Bei der in der Fig. 1 dargestellten Elektrode besitzt die Platte 4 aus rostfreiem Stahl eine größere Oberfläche als der aufgebördelte Rand 6b des unteren Elektrodenelements 6. Hierdurch vermag die Platte 4 den elektrischen Widerstand der Elektrode zu vermindern und den elektrischen Strom über einen größeren Oberflächenbereich zu verteilen, wodurch Bereiche mit erhöhter Stromdichte vermieden werden. Der Schwamm 10 ist jedoch nicht dazu geeignet, einen geeigneten elektrischen Kontakt aufrechtzuerhalten und muß relativ voluminös sein, um die Volumenabnahme kompensieren zu können, die beim Eintrocknen des leitenden Gels auftritt. Der elektrische Kontakt zwischen den Elementen und 7 ist ebenfalls schlecht, da diese Elemente nur über den Klemmbereich 8 elektrisch verbunden sind. Die in der Fig. 1 dargestellte herkömmliche Elektrode leidet wegen der schlechten Verbindung des Elements 7 mit dem Substrat 1 an einer geringen mechanischen Festigkeit. Weiterhin besteht bei der Verwendung solcher Elektroden die Gefahr von Verbrennungen, die dann auftreten können, wenn das ^Leitende Gel nach einer längeren Verwendungszeit eintrocknet.

Die in der Fig. 2 dargestellte erfindungsgemäße Elektrode 20 umfaßt im allgemeinen ein leitendes Substrat 11, eine leitende Klebstoffschicht oder Haftschicht 12, ober und untere Elektrodenelemente 7 bzw. 6, eine ringförmige Lotschicht 14, eine Beilagscheibe 19, ein schwammartiges Substrat 1, eine Klebstoffschicht oder Haftschicht 2, einen Leitungsdraht 15 mit Klemmenplatte 16 und eine isolierende Abdeckung 13.

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Die in der Fig. 2 dargestellte Elektrode oder Erdungselektrode 20 ist besonders durch das leitende Substrat 11 und die leitende Klebstoffschicht 12 gekennzeichnet. Das leitende Substrat 11 umfaßt ein Textilmaterial, das leitende Fasern geeigneter Zusammensetzung enthält, während die leitende Klebstoffschicht 12 an dem leitenden Substrat befestigt ist und zur Ausbildung der elektrischen Leitfähigkeit dieser Schicht Kohlenstofffasern enthält. Weitere Einzelheiten bezüglich des leitenden Substrats 11 und der Klebstoffschicht 12 werden im folgenden gegeben.

Das leitende Substrat 11 und die leitende Klebstoffschicht 12 weisen eine durchlaufende öffnung 18 auf. Das untere Elektrodenelement 6 erstreckt sich durch die öffnung 18 und weist an seinem unteren, mit der Klebstoffschicht 12 in Kontakt stehenden Ende einen aufgebördelten Rand 6b auf. Um das untere Elektrodenelement 6 und zwischen dem aufgebördelten Rand 6b und der leitenden Klebstoffschicht 12 ist die Beilagscheibe 19 angeordnet.

Die isolierende Abdeckung oder Kappe 13 ist auf dem aufgebördelten Rand 6b des Elektrodenelements 6 angeordnet und verhindert einen direkten elektrischen Kontakt zwischen dem unteren Elektrodenelement 6 und der mit der Elektrode in Kontakt stehenden Oberfläche. Die Isolierkappe 13 kann in Form einer mit einer Polyvinylchloridschicht bedeckten Stahlplatte vorliegen.

Der obere Abschnitt des unteren Elektrodenelements 6 umfaßt einen die Klebstoffschicht und das Substrat durchdringenden freiliegenden Abschnitt 6a, der in dem mittleren, sich nach unten öffnenden Sockel des oberen Elektrodenelements 7 angeordnet ist. Wie bei der in der Fig. 1 dargestellten herkömmlichen Elektrode ist bei der in der Fig. 2 dargestellten erfindungsgemäßen Elektrode 20 das obere Elektrodenelement 7 durch eine

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Klemmverbindung im Bereich 8 des oberen Elektrodenelements 7 mit dem unteren Elektrodenelement 6 verbunden bzw. an diesem befestigt.

Das obere Elektrodenelement 7 weist einen Flanschbereich 7a auf, der sich radial von dem mittleren Sockel des Elements 7 nach außen erstreckt. Zwischen dem Flanschbereich 7a und dem leitenden Substrat 11 ist um das untere Elektrodenelement 6 herum eine ringförmige Lotschicht 14 angeordnet. Bei der Herstellung der Elektrode 20 kann die ringförmige Lotschicht 14 zunächst in Form einer Beilagscheibe aus dem Lotmaterial vorliegen, die zunächst beim Zusammenbau der Elektrode verwendet und dann geschmolzen wird, wodurch eine Verbindung und ein guter elektrischer Kontakt zwischen dem oberen Elektrodenelement 7, dem unteren Elektrodenelement 6 und dem leitenden Substrat 11 bewirkt wird. Hierdurch wird es möglich, das Lotmaterial der Lotbeilagscheibe 14 mit dem Elektrodenelement 7 zu vereinigen und das Lotmaterial· in Form einer Imprägnierung in das leitende Substrat 11 einzubringen, wodurch eine Verankerungswirkung erzielt wird. Die in der Fig. 6 dargestellte Punktschattierung verdeutlicht die Verteilung des Lots, die dann erreicht wird, wenn das obere Element 7 zur Verbindung der Elemente 6 und 7 aufgeklemmt und zum Schmelzen des Lotmaterials erhitzt worden ist. Die Lotbeilagscheibe 14 kann aus einem Lotmaterial mit einem Schmelzpunkt von mehr als 60°C bestehen. Alternativ kann man die Schicht 14 durch Auftragen eines leitenden Anstrichmittels oder einer Lotpaste durch Aufdrucken oder anderweitiges Aufbringen auf dem leitenden Substrat ausbilden, bevor man die Elektrodenelemente 6 und 7 vereinigt. In diesem Fall ist kein weiteres Erhitzen erforderlich, da die Verankerungswirkung auf dem leitenden Substrat 11 beim Aufdrucken des leitenden Anstrichmittels oder der Lotpaste erreicht wird. Wenn jedoch eine Lot-

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paste verwendet wird, ist es bevorzugt, den Kontakt zwischen den Teilchen der Lotpaste durch anschließendes Erhitzen zu erhöhen.

Die Fig. 5 verdeutlicht die verschiedenen Bestandteile der Elektrode 20 unmittelbar vor deren Zusammenbau. Die Kontaktbereiche einschließlich des leitenden Substrats 11 und der Klebstoffschicht 12 werden, wie es weiter unten beschrieben wird, getrennt hergestellt. Die ösenartigen Elemente 6 und 7 sind so gestaltet, daß sie das Substrat 11 und die Klebstoffschicht 12 und die dazwischenliegende Lotbeilagschicht 14 über die öffnung durchdringen.

Wie bereits erläutert wurde, ist die Lotschicht 14 fest mit dem oberen Elektrodenelement 7 verbunden und imprägniert teilweise das leitende Substrat 11, so daß ein wirksamer Kontakt mit den in dem leitenden Substrat vorhandenen leitenden Fasern bewirkt wird und das obere Elektrodenelement 7 in gutem elektrischem Kontakt mit dem leitenden Substrat 11 steht. Als Ergebnis davon kann ein ausreichender elektrischer Kontakt erzielt und der elektrische Widerstand der Elektrode vermindert werden, wodurch es möglich wird, in wirksamer Weise eine Konzentration des elektrischen Stroms zu verhindern.

Bei der in der Fig. 1 dargestellten herkömmlichen Elektrode werden die Elemente 6 und 7 nur über die Klemmverbindung 8 zusammengehalten, während bei der erfindungsgemäßen Elektrode 20 die Elemente 6 und 7 neben der Klemmverbindung auch durch eine Lötverbindung mit dem leitenden Substrat 11 verbunden sind, so daß sich eine stabile- Befestigung an dem Substrat und damit eine überlegene mechanische Festigkeit der Elektrode ergeben.

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Vorzugsweise besitzt das untere Elektrodenelement 6 einen ringförmigen aufgebördelten Rand oder Flansch 6b an dem Ende, das dem lebenden Körper zugewandt ist, wobei zwischen dem Flansch oder Rand 6b und der leitenden Klebstoffschicht 12 eine zusätzliche Beilagscheibe 19 aus Metall angeordnet ist, die eine Verschiebung des unteren Elektrodenelements 6 in Bezug auf das leitende Substrat verhindert. Der Rand oder Flansch 6b des Elements 6 kann mit einer ihn umgebenden Isolierkappe 13 oder mit einer isolierenden Folie oder einer isolierenden Schicht, die über einen Klebstoff befestigt ist, versehen werden, um eine Erhöhung der elektrischen Stromdichte an der Oberfläche des lebenden Körpers zu verhindern.

Bei der in der Fig. 2 dargestellten Elektrode 20 ist das schwammartige Substrat 1 , das aus einem isolierenden Material bestehen kann, mit Hilfe der Klebstoffschicht 12 an dem leitenden Substrat 11 befestigt, und zwar auf der Seite des leitenden Substrats, die der Klebstoffschicht 12 abgewandt ist. Der Leitungsdraht oder das Erdkabel 15 ist über die Klemmenplatte 16 mit dem oberen Elektrodenelement 7 verbunden und bildet zusammen mit der Lotschicht 14 die elektrische Verbindung mit dem leitenden Substrat 11. In der Fig. 2 ist ebenfalls dargestellt, daß die Elektrode 20 einen abziehbaren Streifen eines keimfreien Papiers 17 umfaßt, das an der Oberfläche der Klebstoffschicht 12 befestigt ist und den Kontaktbereich der Klebstoffschicht 12 in keimfreiem Zustand hält. Das Papier 17 wird normalerweise unmittelbar vor dem Aufbringen des Elektrodenelements auf die Oberfläche des lebenden Körpers abgezogen.

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Wie bereits erwähnt, besteht das leitende Substrat der erfindungsgemäßen Elektrode 20 aus einem leitende Fasern enthaltenden Textilmaterial. Ein solches leitendes Substrat kann ein Textilmaterial sein, das ausschließlieh aus Kohlenstoffasern oder ausschließlich aus Metallfasern, beispielsweise aus Kupfer, Silber, rostfreiem Stahl oder dergleichen, besteht. Das leitende Substrat kann auch aus einem Textilmaterial bestehen, das aus einer Mischung aus Metallfasern und organischen Fasern oder einer Mischung aus Metallfasern und isolierenden anorganischen Fasern, wie Glasfasern, gebildet wird. Im letzteren Fall kann man Kette und Schuß des Textilmaterials abwechselnd mit den verschiedenen Fasern weben. In allen Fällen ist es bevorzugt, daß das Textilmaterial zu mindestens 15 Gew.-% und noch bevorzugter zu mindestens 20 Gew.-% aus leitenden Fasern besteht. Wenn das das leitende Substrat bildende Textilmaterial eine Fasermischung enthält, sollten die leitenden Fasern gleichmäßig auf der Oberfläche des verwendeten Garnes vorliegen.

Die leitenden Fasern sind dann praktisch gleichmäßig auf der Oberfläche des Textilmaterials verteilt, so daß das Textilmaterial einen gleichmäßigen spezifischen Widerstand aufweist. Es hat sich gezeigt, daß das in dieser Weise aufgebaute leitende Substrat 11 einen spezifischen Widerstand von weniger als 100 Jlcm aufweisen kann.

Weiterhin ist es bevorzugt, daß das leitende Substrat 11 eine Dicke von 50 bis 1000 μΐη und noch bevorzugter eine Dicke von etwa 500 μη* aufweist. Die untere Grenze stellt sicher, daß das leitende Substrat eine ausreichende Zugfestigkeit bzw. Reißfestigkeit aufweist, während die obere Grenze die ausreichende Flexibilität der Elektrode begrenzt, die erforderlich ist,damit die Elektrode sich den verschieden gekrümmten Oberflächen des lebenden Körpers anpassen kann.

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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt das leitende Substrat 11 ein gemischtes Textilmaterial aus 20% Fasern aus rostfreiem Stahl und 80% Polyesterfasern und besitzt eine Zugfestigkeit von 105 kg, eine Schneid-Ausdehnbarkeit von nicht mehr als 32%, eine Schrumpfung von 0,5% und eine Knitterfestigkeit von mehr als 79%, welche Eigenschaften sämtlich längs der Webrichtung gemessen sind. Das Substrat 11 besitzt in Querrichtung zu der Webrichtung eine Zugfestigkeit oder Reißfestigkeit von 68 kg, eine Schneid-Ausdehnbarkeit von nicht mehr als 33%, eine Schrumpfung von 0% und eine Knitterfestigkeit von mehr als 83%. Der spezifische Widerstand dieses Substrats beträgt beispielsweise 60 Jlcm. Die Metallfasern des Substrats besitzen beispielsweise einen Durchmesser von 8 μια. Wenn der Durchmesser der Metallfasern zu groß ist, werden die Garne des gemischten Textilmaterials zu steif, so daß die Biegsamkeit des Textilmaterials beeinträchtigt wird.

Wie bereits erwähnt, enthält die Klebstoffschicht oder Haftschicht 12 der erfindungsgemäßen Elektrode 20 Kohlenstoffasern, die miteinander verschlungen sind und auch an der Oberfläche der Schicht 12 auftreten. Als Ergebnis davon kann der elektrische Widerstand der Klebstoffschicht 12 relativ niedrig und gleichmäßig gehalten werden. Vorzugsweise besitzen die in der Klebstoff schicht 12 vorhandenen Kohlenstoffasern eine Länge von 0,2 bis 6 mm. Wenn die Länge der Kohlenstoffasern weniger als 0,2 mm beträgt, ist die Verbindung der Fasern untereinander durch Verschlingen der Kohlenstofffasern schlechter. Wenn die Länge der Kohlenstoffasern mehr als 6 mm beträgt, können die Kohlenstoffasern nicht gut in dem Harz dispergiert werden und der Klebstoff kann nur schlecht auf das Substrat 11 aufgebracht werden. Vorzugsweise beträgt der Durchmesser der Kohlen-

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stoffasern 1 bis 20 μΐη, da die Leitfähigkeit geringer ist, wenn der Durchmesser weniger als 1 μια beträgt und weil die Dispergierbarkeit der Kohlenstoffasern in dem Harz und die Beschichtungsfähigkeit des Klebstoffs auf dem Substrat sich verschlechtern, wenn der Durchmesser mehr als 20 μΐη beträgt. Weiterhin ist es bevorzugt, daß der Gehalt der Kohlenstoffasern in der Klebstoffschicht 12 2 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Menge des Harzes in der Klebstoffschicht, beträgt, da bei einem Kohlenstoffasergehalt von weniger als 2% sich die Leitfähigkeit verschlechtert und bei einem Kohlenstoffasergehalt von mehr als 30% das Klebvermögen der Klebstoffschicht wegen des zunehmenden Anteils der Fasern in dem Harz vermindert wird. Es ist notwendig, daß die leitende Klebstoffschicht 12 einen spezifischen Widerstand von nicht mehr als 100 -Qcm besitzt. Wenn man beispielsweise Kohlenstoffasern mit einem Durchmesser von 7 μπι verwendet, ist es besonders bevorzugt, daß man 3 Gew.-% der Kohlenstoffasern verwendet, wenn diese eine Länge von 6 mm besitzen, daß man 5 Gew.-% der Kohlenstofffasern verwendet, wenn diese eine Länge von 3 mm besitzen, daß man 7,5 bis 10 Gew.-% der Kohlenstoffasern verwendet, wenn diese eine Länge von 1 mm besitzen und daß man 25 Gew.-% der Kohlenstoffasern verwendet, wenn deren Länge 0,5 mm beträgt.

Die Klebstoffschicht 12 besitzt vorzugsweise eine Dicke von mehr als 25 μπι, wodurch sichergestellt wird, daß die Klebkraft oder das Haftungsvermögen den gewünschten Wert besitzt. In der Praxis erstreckt sich die Dicke der Klebstoffschicht bis zu 200 μπι und liegt vorzugsweise um etwa 100 μπι. Diese obere Grenze ist aus Gründen der mechanischen Festigkeit der verwendeten Klebstoffschicht von Bedeutung.

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Zur Bildung der Klebstoffschicht 12 kann man ein Vernetzungsmittel in einem Verdünnungsmittel lösen, wonach man das als Harzbestandteil verwendete Grundpolymere mit der gebildeten Lösung vermischt. Als Ergebnis davon wird das Grundpolymere teilweise durch das Vernetzungsmittel vernetzt. Dann dispergiert man die Kohlenstofffasern in der Lösung des vernetzten Grundpolymeren. Die die dispergierten Kohlenstoffasern enthaltende Lösung wird dann gleichmäßig auf ein Papier aufgetragen, das später wieder abgezogen werden kann, wonach man das Lösungsmittel aus der Lösung verdampft. Zu diesem Zeitpunkt sind die nicht-vernetzten Bereiche des Grundpolymeren vernetzt, so daß man eine praktisch vollständig vernetzte, die Kohlenstoffasern enthaltende klebende Harzschicht erhält. Das zuvor beschriebene leitende Substrat 11 wird dann in Form einer Schicht auf die klebende Harzschicht 12 aufgebracht. Das Schichtverbundmaterial aus der klebenden Harzschicht 12 und dem leitenden Substrat 10 wird dann durch Stanzen in die zur Bildung einer Elektrode 20 gewünschter Größe und Gestalt gewünschte Form gebracht.

Im folgenden sei das Grundpolymere des die Klebstoffschicht 12 bildenden Harzes der erfindungsgemäßen Elektrode 20 erläutert. Vorzugsweise bestehen die Monomeren des Grundpolymeren zum überwiegenden Teil aus Estern der Acrylsäure oder der Methacrylsäure mit einem Alkohol mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen in seinem Molekül und zu einem geringeren Teil aus Vinylverbindungen, die eine vernetzbare funktionelle Gruppe aufweisen.

Beispiele für geeignete Acrylsäureester sind Methylacrylat, Äthylacrylat, n-Propylacrylat, Isopropylacrylat, n-Butylacrylat, tert.-Butylacrylat, Amylacrylat, n-Hexylacrylat, Cyclohexylacrylat, 2-Äthylhexylacrylat und der-

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gleichen. Beispiele für geeignete Methacrylsäureester sind Methylmethacrylat, ivthylmethacrylat, n-Propylmethacrylat, n-Butylitiethacrylat, n-Amylmethacrylat, 3-Methylpentylmethacrylat, n-Hexylmethacrylat, 2-Methylhexylmethacrylat, 2-Äthylhexylmethacrylat, n-Heptylmethacrylat, n-Octylmethacrylat und dergleichen..

Ein Teil des Acrylsäure- oder Methacrylsäure-Esters mit einem Alkohol mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen kann durch eine andere Vinylverbindung, wie einen Acrylsäure- oder Methacrylsäureester mit 9 bis 18 Kohlenstoffatomen, Vinylchlorid, Vinylpropionat, Acrylnitril oder Vinylacetat, ersetzt werden. In diesen Fällen werden weniger als 2O Gewichtsteile und vorzugsweise weniger als 10 Gewichtsteile von jeweils 100 Gewichtsteilen des Acrylsäureesters oder Methacrylsäureesters eines Alkohols mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen durch die genannte Vinylverbindung ersetzt.

Die eine vernetzbare funktioneile Gruppe aufweisende Vinylverbindung muß in einer Menge von 0,25 bis 3,0 Gewichtsteilen pro jeweils 100 Gewichtsteile der Gesamtmenge des Grundpolymeren, durch Copolymerisation in das Grundpolymere eingefügt werden. Die vernetzbare funktioneile Gruppe der (monomeren) Vinylverbindung kann eine Carboxylgruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Amidogruppe oder eine Epoxidgruppe sein. Beispiele für Vinylverbindungen dieser Art sind Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Maleinsäure, Itaconsäure, 2-Hydroxyäthylacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat, 2-Hydroxyäthylmethacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylat, Acrylamid, Methacrylamid, N-Methylolacrylamid, N-Methylolmethacrylamid, Glycidylacrylat und Glycidylmethacrylat.

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Wenn man das Grundpolymere durch Copolymerisieren mit weniger als 0,25 Gewichtsteilen des vernetzbaren Monomeren bildet, zeigt die ein solches Grundpolymeres enthaltende elektrisch leitende, selbstklebende Klebstoffschicht eine unerwünscht niedrige mechanische Festigkeit. Andererseits neigt ein Grundpolymeres, das unter Verwendung von mehr als 3,0 Gewichtsteilen des vernetzbaren Monomeren gebildet worden ist, dazu, Gele zu bilden und kann daher nicht auf das Substrat aufgebracht werden. Das erfindungsgemäß geeignete Grundpolymere besitzt im Hinblick auf sein Haftungsvermögen eine Glasumwandlungstemperatur im Bereich von -85°C bis O⁰C und ein durchschnittliches Molekulargewicht im Bereich von 50 000 bis 500 000.

Das erfindungsgemäß eingesetzte Grundpolymere kann man gemäß einer der folgenden vier Verfahrensweisen herstellen:

Gemäß der ersten Verfahrensweise löst man 70 Gewichtsteile 2-Äthylhexylacrylat, 30 Gewichtsteile n-Butyl- acrylat, 2,5 Gewichtsteile Acrylsäure und 0,5 Gewichtsteile Azobisisobutyronitril (als Polymerisationsinitiator) in'Äthylacetat (das als Polymerisationslösungsmittel dient). In diesem Fall beträgt das Verhältnis der polymerisierbaren Bestandteile und des PoIymerisationsxnitiators zu dem Polymerisationslösungsmittel· 1:1. Die polymerisierbaren Bestandteile werden dann während 8 Stunden bei einer Polymerisationstemperatur von 50 bis 60°C polymerisiert. Das gebildete Polymere wird durch Zugabe von Toluol (als Verdünmingsmittel) verdünnt, so daß man eine Lösung des Grundpolymeren mit einer Viskosität von 3925 cP erhält.

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Bei der zweiten Verfahrensweise verwendet man die gleichen Polymerisationsbestandteile und den Polymerisationsinitiator in gleichen Mengen, mit dem Unterschied, daß man anstelle der Acrylsäure 1,0 Gewichtsteile Glycidylmethacrylat verwendet und die Polymerisation unter den gleichen Bedingungen bewirkt,wobei man nach dem Verdünnen des Polymeren eine Lösung des Grundpolymeren mit einer Viskosität von 750 cP erhält.

Bei dem dritten Verfahren verwendet man die gleichen Polymerisationsbestandteile und den gleichen Polymerisationsinitiator in gleichen Mengen, mit dem Unterschied, daß man anstelle der Acrylsäure 3,1 Gewichtsteile ß-Hydroxyäthylmethacrylat einsetzt. Nach Durchführen der Polymerisation unter den gleichen Bedingungen erhält man nach dem Verdünnen des Polymeren eine Lösung des Grundpolymeren mit einer Viskosität von 900 cP.

Bei der vierten Verfahrenweise verwendet man als Polymerisationsbestandteile 70 Gewichtsteile 2-Äthylhexylacrylat, 70 Gewichtsteile n-Butylacrylat, 2,5 Gewichtsteile Acrylsäure und 0,3 Gewichtsteile Glycidylmethacrylat. Man polymerisiert diese Bestandteile unter Verwendung von 0,5 Gewichtsteilen Azobisisobutyronitril unter Anwendung der bei der ersten Verfahrensweise beschriebenen Bedingungen. Die nach dem Verdünnen des erhaltenen PoIymeren gebildete Lösung des Grundpolymeren besitzt eine Viskosität von 1350 cP.

Das mit Hilfe einer der oben beschriebenen Verfahrensweisen gebildete Grundpolymere wird mit Hilfe eines Vernetzung smitt eis unter Bildung eines Klebstoffs der gewünschten Klebkraft vernetzt. Als Vernetzungsmittel kann man eine Titanchelatverbindung auf der Grundlage von Acetylaceton (Tyzor A.A. der Firma E.I.Du Pont Corp., USA), Äthylacetat-aluminiumdiisopropylat (ALCH), eine

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Chelatverbindung aus einem Phenolharz und Magnesiumoxid und dergleichen verwenden. Das Vernetzungsmittel reagiert mit der vernetzbaren funktionellen Gruppe des Grundpolymeren, wie mit der Carboxylgruppe der Acrylsäure, der Oxirangruppe (A'thylenoxidgruppe) des Glycidylmethacrylats oder der Hydroxylgruppe des ß-Hydroxyäthylmethacrylats. Die als Vernetzungsmittel verwendete Titanchelatverbindung auf der Grundlage von Acetylaceton (Tyzor A.A.) wird vorzugsweise in Form einer Lösung mit einer Konzentration von 1 % in einer Menge von 0,25 bis 20,0 Gewichtsteilen pro 25 Gewichtsteile des Grundpolymeren verwendet. Das Äthylacetat-aluminiumdiisöpropylat verwendet man vorzugsweise in Form einer 1%igen Lösung in einer Menge von etwa 2,0 Gewichtsteilen pro 25 Gewichtsteile des Grundpolymeren. Das Magnesiumoxid-Chelat setzt man vorzugsweise in einer Menge von 0,25 bis 1,0 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des Grundpolymeren ein. Wenn die Menge des verwendeten Vernetzungsmittels außerhalb der angegebenen Bereiche liegt, das heißt wenn sie zu gering ist, ergibt sich eine Verschlechterung des Kriechvermögens des Grundpolymeren unter Wärmeeinwirkung, während bei Anwendung einer zu großen Menge das Grundpolymere dazu neigt, zu gelatinieren bzw. ein Gel zu bilden. Wenn das Vernetzungsmittel in der geeigneten Menge verwendet wird, beträgt das Kriechvermögen unter Wärmeeinwirkung mehr als 120 Minuten, was einen merklich verbesserten Wert im Vergleich zu dem thermischen Kriechvermögen von einigen Sekunden darstellt, das bei Nichtverwendung des Vernetzungsmittels erreicht wird.

Der in der leitenden Klebstoffschicht 12 der erfindungsgemäßen Elektrode verwendete Klebstoff kann anstelle des oben beschriebenen klebenden Harzes, das ein Acrylpolymeres und ein Vernetzungsmittel umfaßt, auch ein Naturkautschuk sein. Beispielsweise kann man 100 Gewichts-

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teile Naturkautschuk in Form von Pale Crepe, der ausreichend in einem offenen Walzwerk mastiziert worden ist, in 500 Gewichtsteilen Toluol lösen. Dann versetzt man die erhaltene Lösung mit 90 Gewichtsteilen Zinkoxid, 50 Gewichtsteilen Polyisopren (Picopal 100 SF der Firma Esso Standard Petroleum Corporation) und 24 Gewichtsteilen Kohlenstoffasern mit einem Durchmesser von 7 μΐη und einer Länge von etwa 1 mm (Torayca der Firma Toyo Rayon Corporation), die man dadurch erhält, daß man Acrylnitrxlfasern durch Verbrennen zu Kohlenstoff umwandelt, worauf man die Kohlenstoffasern zum Graphitieren einer Wärmebehandlung unterzieht.

Die erfindungsgemäße Elektrode 20 kann in der in der Fig. 7 dargestellten Weise eingesetzt werden. Insbesondere kann man die Elektrode 20 am Oberschenkel oder am Rücken eines Patienten 22, der auf einem Operationstisch 21 liegt, befestigen, worauf man das Erdungskabel· 15 der El·ektrode 20 zu einer elektrischen Operationseinheit 23 führt. Mit dem aus der elektrischen Einheit 23 austretenden aktiven Kabel 24 verbindet man eine aktive chirurgische Elektrode 50 oder einen mit einem Skalpell versehenen elektrochirurgxschen Stift, der von einem Chirurgen gehalten wird. Die aktive chirurgische Elektrode 25 wird mit dem zu behandelnden Bereich des Patienten in Eingriff gebracht. Hierdurch werden der aktiven chirurgischen Elektrode 25 über das Kabel hochfrequente elektrische Ströme 26 zugeführt und dann durch den Körper des Patienten zu der Elektrode 20 abgeleitet. Die hochfrequenten elektrischen Ströme dienen dazu, den zu behandelnden Bereich durch Brennen zu schneiden und/oder eine Gerinnung des Blutes zu bewirken. Weiterhin kann die erfindungsgemäße Elektrode auch zur Ableitung von Elektrokardiogrammen und zur Messung von

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Gehirnströmen verwendet werden. Die aufgrund des erfindungsgemäßen Aufbaus erreichbare geringe Größe ermöglicht es, daß diese Elektroden besonders gut für den letzteren Anwendungszweck geeignet sind.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die beschriebene Elektrode im Rahmen der Erfindung variiert werden kann. Beispielsweise kann das untere Elektrodenelement 6 aus einem isolierenden Material bestehen, das lediglich als Stützeinrichtung für das obere Elektrodenelement 7 dient. Die Elektrodenelemente 6 und 7 können auch in anderer Weise als der dargestellten ösenkonstruktion verbunden werden. So kann das untere Elektrodenelement 6 vor der Einführung durch die öffnung 18 noch nicht mit dem aufgebördelten Rand 6b versehen sein. Mit anderen Worten kann man nach der Einführung des Elektrodenelements 6 durch die öffnung 18 dieses mit dem oberen Elektrodenelement 7 verbinden, indem man den unteren Rand des unteren Elektrodenelements 6 nach außen gegen die Klebstoffschicht 12 aufbördelt oder aufbiegt, so daß sich ein ringförmiger Bereich wie der aufgebördelte Rand 6b ergibt.

Die elektrischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Elektrode seien im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 erläutert.

Die Fig. 3 verdeutlicht das frequenzabhängige Verhalten der erfindungsgemäßen Elektroden im Vergleich zu einer herkömmlichen Elektrode des Typs mit leitendem Gel, wie sie von der Firma American Hospital Supply Corporation hergestellt wird, wobei jeweils der elektrische Widerstandswert für einen Kontaktbereich von 10 χ 10 cm gemessen wird. In der Fig. 3 verdeutlicht die mit den Symbolen "Q" gekennzeichnete Kurve die Eigenschaften

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einer erfindungsgemäßen Elektrode, deren leitendes Substrat 11 aus einem gemischten Textilmaterial besteht, das 20% Fasern aus rostfreiem Stahl enthält. Die mit den Symbolen "X" markierte Kurve verdeutlicht die Eigenschäften einer weiteren erfindungsgemäßen Elektrode, deren leitendes Substrat 11 aus einem gemischten Textilmaterial besteht, das 30% Kupferfasern enthält. Die mit den Symbolen ".Δ," gekennzeichnete Kurve verdeutlicht die Eigenschaften einer weiteren erfindungsgemässen Elektrode, deren leitendes Substrat 11 aus einem Textilmaterial aus 100% Kohlenstoffasern besteht. Schließlich verdeutlicht die mit den Symbolen ¹¹Q " gekennzeichnete Kurve die Eigenschaften einer herkömmlichen Elektrode des Typs mit einem leitenden Gel. Aus der Fig. 3 ist ohne weiteres zu ersehen, daß die erfindungsgemäßen Elektroden einen ausreichend niedrigen elektrischen Widerstand von weniger als 100-ß. besitzen und dies in einem Frequenzbereich von 500 kHz bis 25 MHz welches der für die Praxis geeignete Frequenzbereich für elektrische Skalpelle darstellt, und daß der elektrische Widerstand der erfindungsgemässen geringer oder im wesentlichen gleich ist dem der herkömmlichen Elektrode. Die erfindungsgemäßen Elektroden, deren Eigenschaften in der Fig. 3 dargestellt sind, besitzen eine leitende Klebstoffschicht 12, die durch Vernetzen von 25 Gewichtsteilen des in der oben beschriebenen ersten Verfahrensweise gebildeten Acrylpolymeren mit 40 Gewichtsteilen des Vernetzungsmittels (der Titanchelatverbindung auf der Grundlage von Acetylaceton, Tyzor A.A.) in einer Konzentration von 1% und durch Zugabe von 10 Gew.-% Kohlenstoffasern mit einer Länge von 1 mm und einem Durchmesser von 7 μπι zu dem erhaltenen vernetzten Polymeren gebildet worden ist.

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Die Fig. 4A und 4B verdeutlichen die spezifischen Widerstände verschiedener leitender Substrate 11, die für die erfindungsgemäßen Elektroden verwendet werden können. In der Fig. 4A verdeutlicht das Symbol "Q" den spezifischen Widerstand eines leitenden Substrats aus 100% Fasern aus rostfreiem Stahl, während das Symbol "/\ " den spezifischen Widerstand eines weiteren leitenden Substrats angibt, das aus 100% Kohlenstoffasern aufgebaut ist. In der Fig. 4B verdeutlichen das Symbol "(θ)" ^den spezifischen Widerstand eines leitenden Substrats aus einem gemischten Textilmaterial, das 20% Fasern aus rostfreiem Stahl enthält, das Symbol "£> <3 " den spezifischen Widerstand eines leitenden Substrats aus einem Textilmaterial, das 30% Kohlenstoffasern und 70% Glasfasern enthält, und das Symbol "X" den spezifischen Widerstand eines leitenden Substrats aus einem gemischten Textilmaterial, das 30% Kohlenstoffasern enthält. Die Fig. 4A und 4B verdeutlichen, daß sämtliche erfindungsgemäß verwendeten leitenden Substrate einen spezifischen Widerstand von gleich oder weniger als 100 -Λ cm besitzen, was für eine Elektrode erforderlich ist, die als Erdungselektrode in Kombination mit einem elektrischen Skalpell verwendet werden soll. Besonders bevorzugt ist es, wenn das leitende Substrat 11 aus einem Textilmaterial aus 100% Fasern aus rostfreiem Stahl oder 100% Kohlenstoffasern besteht, da diese leitenden Substrate die niedrigsten Werte für den spezifischen Widerstand besitzen.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die Erfindung Elektroden mit vermindertem elektrischen Widerstand bereitstellt, die in wirksamer Weise eine lokale Konzentration des elektrischen Stroms verhindern. Weiterhin bewirken das leitende Substrat 11 und die ringartige Lotschicht 14 eine gleichmäßige Verteilung des Stroms über den Oberflächenbereich der Klebstoffschicht 12. Weiterhin

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dient die Isolierkappe 13 dazu, das untere Elektrodenelement 6 gegenüber dem lebenden Körper zu isolieren, wodurch Konzentrationen des dazwischenfließenden Stromes vermieden werden. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Elektroden ist darin zu sehen, daß sie ausreichend biegsam sind und sich den verschiedenen konkaven und konvexen Oberflächen des lebenden Körpers gut anpassen können. Aufgrund dieser Biegsamkeit kann die erfindungsgemäße Elektrode ohne Bildung von Falten oder Verwerfungen mit dem lebenden Körper in Kontakt gebracht werden, ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Elektroden besteht darin, daß das leitende Substrat und die Klebstoffschicht nicht wie die in herkömmlichen Elektroden verwendeten imprägnierten Gazen oder Gele austrocknen, was zur Folge hat, daß eine lokale Erhöhung der Stromdichte und entsprechende Verbrennungsgefahren vermieden werden. Weiterhin besitzt die erfindungsgemäße Elektrode einen einfachen Aufbau und kann sehr bequem und einfach bezüglich der Keimfreihaltung gehandhabt werden und kann auch ohne weiteres miniaturisiert werden, da die leitende Klebstoffschicht 12 zusammen mit dem leitenden Substrat 11 einen integralen Teil bildet. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Elektroden besteht darin, daß sie eine größere mechanische Festigkeit als die herkömmlichen Elektroden besitzen.

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Claims

TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER D-8000 München 22 D-48OO Bielefeld Triftstraße 4 Siekerwall 7 31. Mär. S78P42 tM/th SONY CORPORATION Tokyo/Japan und NATSUO UCHIYAMA Tokyo/Japan Körperelektrode. Prioritäten: 2. April 1977, Japan, Nr. 37821/1977 31. Januar 1978, Japan, Nr. 10506/1978 PATENTANSPRÜCHE

1./Elektrode zur Ausbildung eines elektrischen Kontakts mit ^--^? der Oberfläche eines lebenden Körpers, gekennzeichnet durch ein leitendes Substrat (11) aus einem leitende Fasern enthaltenden Textilmaterial?

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eine mit der Oberfläche in Kontakt zu bringende leitende Klebstoffschicht (12), die an dem leitenden Substrat (11) befestigt ist und Kohlenstoffasern enthält; und

eine den elektrischen Kontakt mit dem leitenden Substrat vermittelnde Einrichtung (6).

2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,· daß das leitende Substrat (11) Kohlenstoffasern enthält.

3. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das leitende Substrat (11) leitende Metallfasern enthält.

4. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffschicht (12) eine Mischung aus Kohlenstoffasern und einem Harz umfaßt und sowohl das Substrat (11) als auch die Klebstoffschicht (12) einen spezifischen Widerstand von weniger als 100 -Ω. cm aufweisen.

5. Elektrode nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstoffasern eine Länge von 0,2 bis 6 mm und einen Durchmesser von 1 bis 20 μπι aufweisen und in einer Menge von etwa 2 bis 30 Gew.-%, bezogen auf den Rest der Klebstoffschicht, in der Klebstoffschicht (12) enthalten sind.

6. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Fasern mehr als 15 Gew.-% des Textilmaterials ausmachen.

7. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichnet, daß das leitende Substrat (11) eine Dicke von etwa 50 bis 1000 μπι aufweist und die Klebstoff schicht (12) eine Dicke von etwa 25 bis 200 μπι

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besitzt.

Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffschicht ein Harz
aus einem Grundpolymeren enthält, das aus einem Acrylsäureester oder Methacrylsäureester eines Alkohols
mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen im Molekül als Hauptbestandteil und einer Vinylverbindung mit einer vernetzbaren funktionellen Gruppe als Nebenbestandteil besteht .

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Elektrode nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Acrylsäureester oder der
Methacrylsäureester zu weniger als 20 Gewichtsteilen,
bezogen auf jeweils 100 Gew.-Teile des Acrylsäureesters oder des Methacrylsäureester, durch eine andere Vinylverbindung ersetzt ist.

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10. Elektrode nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die eine vernetzbare funktionelle Gruppe aufweisenden Vinylverbindungen in copolymerisierter Form in einer Menge im Bereich von 0,25 bis
3,0 Gewichtsteilen der Vinylverbindung pro 100 Gewichtsteile der Gesamtmenge des Grundpolymeren, in dem Grundpolymeren enthalten sind.

11. Elektrode nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundpolymere eine Glasumwandlungstemperatur von -85⁰C bis O⁰C und ein durchschnittliches Molekulargewicht von 50 000 bis 500 000 aufweist.

12. Elektrode nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundpolymere zur Bildung der Klebstoffschicht mit Hilfe eines Vernetzungsmittels
vernetzt worden ist.

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13. Elektrode nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffschicht (12) Naturkautschuk enthält.

14. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß die Einrichtung

(6) zur Vermittlung des elektrischen Kontakts ein zylindrisches Teil (6) mit einem aufgebördelten Rand (6b),das die Klebstoffschicht (12) und das Substrat (11) durchdringt und dessen aufgebördelter Rand (6b) auf der Seite der Klebstoffschicht (12) liegt, und ein Verbindungsteil· (7), das an dem anderen Ende (6a) des zylindrischen Teils (6) befestigt ist und mit dem leitenden Substrat (11) in elektrischem Kontakt steht, umfaßt.

15. Elektrode nach Anspruch 14, dadurch

gekennz e ichnet, daß das Verbindungsteil

(7) an das leitende Substrat (11) angeiötet ist.

16. Eiektrode nach Anspruch 14, dadurch gekennz eichnet, daß das Verbindungsteil

(7) über eine Klemmverbindung an dem zylindrischen Teil (6) befestigt ist.

17. Elektrode nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der aufgebördelte Rand (6b) des zylindrischen Teiis (6) eine Isoiierschicht (13) aufweist, die einen eiektrischen Kontakt zwischen dem zylindrischen Teil und der Oberfläche verhindert.

18. Elektrode nach Anspruch 14, dadurch geke'nnz eichnet, daß sie auf der Seite des leitenden Substrats (11), die der Klebstoffschicht (12) abgewandt ist, ein an dem leitenden

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Substrat (11) befestigtes flexibles Isoliermaterial (1, 2) aufweist.

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