DE2814061B2

DE2814061B2 - Körperelektrode

Info

Publication number: DE2814061B2
Application number: DE2814061A
Authority: DE
Inventors: Tadasu Utsunomiya Kawashima; Isoji Kanuma Sakurada
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1977-04-02
Filing date: 1978-03-31
Publication date: 1979-11-15
Also published as: GB1587389A; US4237886A; FR2416018A1; DE2814061A1; FR2416018B1; CA1111503A; DE2814061C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Körperelektrode, das heißt eine Elektrode zur ■Xusbildung eines elektrischen Kontakts mit der Oberfläche eines lebenden Körpers, wie des menschlichen Körpers, die insbesondere als Erdungselektrode für von bei chin-rgischen Operationen verwendeten aktiven Operalionselektroden verwendet wird und die ein leitendes Substrat und ein leitendes Haftmittel für die Elektrode aufweist.

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 angesetzt wird, von der bzw. dem Strom durch deii menschlichen Körper zu der Erdungselektrode geführt wird, 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 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 schwammartig*n Substrats befestigt ist und die Elektrode bildet. Der Kontakt mit dem menschlichen ι ο Körper wird über das leitende Gel bewirkt, während das schwümmartige 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 Erdungselektrode 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 Verbi ;nr;jngen 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 jn Kompilierung und zu einer Kostensteigerung sowohl bei der Herstellung als auch bei der Verwendung von Elektroden dieser Art.

Gemäß einer weiteren bekannten Ausführungsform umfaßt die Elektrode oder Erdungselektrode eine r> 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 -4U oder die innere Oberfläche des Substrats aufgetragen ist, an dem menschlichen Körper befestigt ist. Wegen der schlechten Biegsamkeil 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 Metallteilen, wie Teilchen aus Kupfer oder Silber, in einem Harz dispergiert, wobei der Klebstoff oder das Haftmaterial auf ein Band oder einen ^r>5 Streifen aufgetragen werden kann. Der spezifische Widerstand eines solchen Klebstoffs oder Hai'tmaterials ist jedoch ungleichmäßig oder instabil, da fr hoher ist als der der in dem Harz enthaltenen leitenden Teilchen, die im übrigen keinen guten Kontakt /u dem elektrischen m> 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 M starken Druckes befestigt, daß die Met.allteilchen zwangsläufig an der Otirfläche der Klebsloffschicht 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, besteht die Gefahr einer Erhöhung der elektrischen Stromdichte, wenn der Druck auf den Klebstoff schwach oder ungleichmäßig ist

Aus der DE-OS 24 54 567 ist ein Signalabnahmesystem, insbesondere für elektrische Körpersignale, bekannt, das aus wenigstens einer Elektrode und einer Kontaktpaste besteht, die an der Applikationsstelle zwischen Körper und Elektrode eingebracht wird. Dabei ist die vorzugsweise aus Edelstahl gefertigte Elektrode derart geformt, daß ein Ausgleich der Kräfte erreicht wird, die an die applizierte Elektrode angreifen. Hierzu ist die Elektrode auf der dem Kabelfluchtpunkt diametral gegenüberliegenden Seite ium Zwecke dieses Gewichtsausgleichs massiger als auf der Seite des Kabelfluchtpunkts ausgeführt.

In Kombination mit dieser Elektr Je verwendet das vorbekannte Signalabnahrncsystcm eine Kontaktpaste aus Vaseline, Dextrin, Tylose oder insbesondere Polyäthylenglykol, die eine leitende Substanz, wie eine wäßrige Natriumchloridlösung, enthält.

Aus »Elektrie«, Heft 2 (1961), Seiten 12 bis 15, sind leitende Kleber bekannt, die in Form von Epoxidharzen vorliegen, die leitende Füllstoffe und insbesondere Metallpulver enthalten. Bei diesen leitenden Klebern handelt es sich um aushärtende Epoxidharze, die neben den Metallpulvern auch Graphit in Pulverform enthalten können. Dabei wird Graphit als Füllstoff als ungünstig angesprochen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Elektrode oder Erdungselektrode zu schaffen, die mit einem lebenden Körper in Kontakt gebracht wird und einen gleichmäßigen Kontakt mit dem lebenden Körper ermöglicht, so daß sich über den Kontaktbereich eine gleichmäßige Stromvereilung ergibt, wobei die Elektrode auch bei längerer Anwendung nicht austrocknet, wodurch eine ungleichmäßige Strc .nverteilung und die Gefahr von Verbrennungen verursacht werden könnte, wobei sie flexibel ist und den verschiedenen Oberflächenformen des lebenden Körpers zu folgen vermag, beliebig klein gestaltet werden kann und den Kontakt mit begrenzten Oberflächenbereichen ermöglicht, eine gute Stromverteilung über die Oberfläche der Elektrode ergibt, indem sie einen ausreichenden elektrischen Kontakt zwischen der Elektrode und dem damit verbundenen Leitungsdraht ermöglicht und wobei die Elektrode schließlich eine gute mechanische Festigkeit besitzt.

Diese Aufgabe wird nun durch die Elektrode gemäU Hauptanspruch gelöst.

Die Unteransprüche 2 bis 16 betreffen besonders bevorzugte Ausfi'tr""ungsforim-n der crfinümgsgemäßen Elektrode.

Gemäß einer Ausführiingsform der Erfindung besitzen sowohl das Substrat als auch die Klebstoffschicht einen spezifischen tiektrischen Widerstand von weniger als 100 Hem, wobei das leitende Substrat eine Dicke von 50 bis 1000 μίτι und die Klebstoffschicht eine Dirke 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 I bis 8 Kohlenstoffatomen in seinem Molekül und zum Beringen Teil aus einer

Vinylverbindung mit vernetzbaren funktionellen 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 Acrylsäureester oder Methacrylsäureesters ersetzt. Weiterhin können die eine vernetzbare funktionell 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 Gewichlslcile der Gesamtmenge des Grundpolymeren.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausfühningsform der Erfindung umfaßt die Einrichtung /ur Vermittlung des elektrischen Kontakts mit dem leitenden Substrat ein zylindrisches Teil oder Glied mit einem aufgebördclten Rand, das die Klcbsloffschicht t:nd dsi Sühr.ira! durchdringt bzw. durch diese Schicker, 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 gewünschienfalls eine Isolierschicht auf dem aufgebördclten 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 und auf der der Klebstoffschicht abgewandten Seile befestigt ist.

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

In den Zeichnungen zeigt

F- i g. I eine Schnittansicht einer herkömmlichen Elektrode oder Erdungselektrode.

F i g. 2 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Elektrode oder Erdungselektrode,

F i e. 3 anhand von Kurven das frequenzabhängige Verhalten der in der F i g. 2 dargestellten Elektrode bei Verwendung verschiedenartiger leitender Substrate,

F i g. 4A und 4B anhand von Kurven den spezifischen Widerstand von verschiedenen leitenden Substraten,

F i g. 5 eine perspektivische Explosionsdarstellung der verschiedenen Elemente der in der Fig. 2 dargestellten Elektrode,

Fig. 6 eine Schnittansicht ähnlich der in der Fig. 2 dargestellten, die jedoch ein das leitende Substrat imprägnierendes Lotmaterial zeigt, und

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

Bevor näher auf die Erfindung eingegangen sei, sei auf die F i g. 1 Bezug genommen, die eine übliche Elektrode des Typs mit leitendem Gel zeigt. Diese Elektrode umfaßt ein schwammartiges Substrat 1, eine K.Iebstoffschicht 2, einen isolierenden Rahmen 3, der über die Klebstoffschicht 2 mit dem schwammartigen Substrat 1 verbunden ist, eine in dem Rahmen 3 angeordnete Platte 4 aus rostfreiem Stahl, ein leitendes unteres Elektrodeneiemenl 6, das von der Unterseite des Substrats über eine darin und in der Platte 4 ausgebildete öffnung 5

eingeführt ist. ein leitendes oberes Elcktrodcnclcment 7 das mechanisch mit dem hcrausragenden Abschnitt 6; des Elements 6 verbunden ist, und eine Verstärkungs oder Stützplatte 9. Zur Verbindung des oberei Elekirodenelpmrnis 7 mit dem unteren Elekirodenele ment 6 wird das Element 7 über den herausragender Abschnitt 6a des Elements 6 geführt und über die Klemmverbindung 8 mit dem Element 6 verbunden. Dei Rahmen 3 wird mit einem geschäumten Schwamm K ausgefüllt, der ein leitendes Gel enthält, das sich übe einen Bereich erstreckt, der größer ist als der von dci Platte 4 eingenommene. Der Schwamm IO und das darii enthaltene Gel stehen mit dem aufgebördelten Rand hl iles unteren Elements 6 und mil der Platte 4 air rostfreiem Stahl in Kontakt.

Bei der in der fig. I dargestellten Elektrode besitz die Platte 4 aus rostfreiem Stahl eine größen Oberfläche als der atifgebördelte Rand 66 des unterer Elcktrodenclements 6. Hierdurch vermag die Platte 4 uC-ii eieK.ii iM.-iitrn Widerstand der F.iekirodc zu vermin dem und den elektrischen Strom über einen größerer Oberflächenbereich zu verteilen, wodurch Bereiche mii erhöhlcr Stromdichte vermieden werden. Dei Schwamm 10 ist jedoch nicht dazu geeignet, einer geeigneten elektrischen Kontakt aufrechtzuerhalter und muß relativ voluminös sein, um die Volumenabnah mc kompensieren zu können, die beim Eintrocknen de* leitenden Gels auftritt. Der elektrische Kontaki zwischc i Jen Elementen 6 und 7 ist ebenfalls schlecht da diese Elemente nur über den Klemmbereich 8 elektrisch verbunden sind. Die in der F i g. 1 dargestellte herkömmliche Elektrode leidet wegen der schlechten Verbindung des Elements 7 mit dem Substrat I an einer geringen mechanischen Festigkeil. 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 erfindungsgemiißc Elektrode 20 umfaßt im allgemeinen ein leitendes Substrat II. eine leitende Klebstoffschicht oder Haftschicht 12. ober und untere Elcktrodcnclcmcnte 7 bzw. 6. eine ringförmige Lotschicht 14. eine Beilagscheibe 19, ein schwammartiges Substrat 1, eine Klcbstoffschicht oder Haftschicht 2, einen Leitungsdraht 15 mit Klemmenplatte 16 und eine isolierende Abdeckung 13.

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 Kohlenstoffasern 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 66 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

dirckien elektrischen Kontakt /wischen dem unteren Elcktrodcnclcmcnt 6 und der mit der Elektrode in Kontakt stehenden Oberfläche. Die Isolierkappe 13 kann in Form einer mit einer Polyvinylchloridschichf bedeckten Stahlplatte vorliegen. >

Der obere Abschnitt des unteren Elcktrodenclcmcnts 6 umfaßt einen die Klebstoffschicht und das Substrat durchs ingenden freiliegenden Abschnilt 6a. der in dem mittlcrcil. sich nach unten öffnenden Sockel des oberen Elcklrodcnclemcnls 7 angeordnet ist. Wie bei der in der in Pig. I dargestellten herkömmlichen Elck'.rode ist bei der in der Cig. 2 dargestellten erfindungsgemäßen elektrode 20 das obere Elektrodenclcmcnt 7 durch eine Klemmverbindung im Hereich 8 des oberen Clcktrodcnclcnierits 7 mit dem unteren Clckfrodenclemcnt 6 r> verbunden b/w. an diesem befestigt.

Das obere Elcklrodcnelcmcnt 7 weist einen Flanschbercich Ta auf. der sich radial von dem mittleren Sockel

I lanschbcrcich Ta und dem leitenden Substrat 11 ist um ?(i das untere Clcktrodenclemenl 6 herum eine ringförmige leitschicht 14 angeordnet. Bei der Herstellung der elektrode 20 kann die ringförmige leitschicht 14 zunächst in Form einer Beilagscheibe aus dem l.otmaterial vorliegen.die zunächst beim Zusammenbau .>"> der Elektrode verwendet und dann geschmolzen wird, wodurch eine Verbindung und ein guter elektrischer Kontakt zwischen dem oberen Clcklrodenelcmcnt 7. dem unteren Clcklrodenclcmcnt 6 und dem leitenden Substrat Il bewirkt wird. Hierdurch wird es möglich, m das I !(material der l.otbeilagschcibe 14 mit dem eiektrodcnclcmcnt 7 zu vereinigen und das l.otmaterial in Corm einer Imprägnierung in das leitende Substrat 11 einzubringen, wodurch eine Verankerungswirkung erzielt wird. Die in der Cig. b dargestellte Punkischat- η licrung verdeutlicht die Verteilung des l.ots. die dann erreicht wird, wenn das obere element 7 zur Verbindung der elemente 6 und 7 aufgcklcmmt und zum Schmelzen des l.otmatcrials erhitzt worden ist. Die I.olbeilagschcibc 14 kann aus einem l.olmatcrial mit -in einer¹ Schmelzpunkt von mehr als 60 C bestehen. Alternativ kann man die Schicht 14 durch Auftragen eines leitenden Anstrichmittels oder einer lötpaste durch Aufdrucken oder anderweitiges Aufbringen auf dem leitenden Substrat It ausbilden, bevor man die ·<ϊ eiektrodenelcmcntc 6 und 7 vereinigt. In diesem Tall ist kein weiteres erhitzen erforderlich, da die Verankerungswirkung auf dem leitenden Substrat Il beim Aufdrucken des leitenden Anstrichmittels oder der 1-otpasie erreicht wird. Wenn jedoch eine Lötpaste y> verwendet wird, ist es bevorzugt, den Kontakt zwischen den Teilchen der Lötpaste durch anschließendes Erhitzen zu erhöhen.

Die F i g. 5 verdeutlicht die verschiedenen Bestandteile der Elektrode 20 unmittelbar vor deren Zusammenbau. Die Kontaktbereichc einschließlich des leitenden Substrats 11 und der Klebstoffschicht 12 werden, wie es weiter unten beschrieben wird, getrennt hergestellt Die öscnartigen Elemente 6 und 7 sind so gestaltet, daß sie das Substrat M und die Klebstoffschicht 12 und die w> dazwischenliegende Lotbeilagschicht 14 über die Öffnung 18 durchdringen.

Wie bereits erläuten wurde, ist die Lotschicht 14 fest mit dem oberen Elektrodenelement 7 verbunden und imprägniert teilweise das leitende Substrat 11. so daß chi 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 w ird. in wirksamer Weise eine Konzentration des elektrischen Stroms zu verhindern.

Bei der in der F i g. 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 Il verbun den sind, so daß sich eine stabile Befestigung an dem Substrat und damit eine überlegene mechanische Festigkeit der elektrode ergeben.

Vorzugsweise besitzt das untere Clcktrodenelcmcnl 6 einen ringförmigen aufgebördeltcn Rand (Hler flansch bb an dem Cndc. das dem lebenden Körper zugewandt ;si. wobei zwischen uC-ΓΓι ridi'iSL-ii »kJci Kanu ob und der leitenden K lebs» off schicht 12 eine zusätzliche Beilagscheibe 19 aus Metall angeordnet ist. die eine Verschiebung des unteren Elektrodcnclcments 6 in bezug auf das leitende Substrat verhindert. Der Rand oder Flansch bb des Clements 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 F i g. 2 dargestellten Elektrode 20 ist das schwammartige Substrat 1. das aus einem isolierenden Material bestehen kann, mit Hilfe der Klcbsioffschichi 12 an dem leitenden Substrat 11 befestigt, und zwar auf der Seite des leitenden Substrats, die der Klcbstoffschicht 12 abgewandt ist. Der Leitungsdraht oder das erdkabel 15 ist über die Klcmmenplatlc 16 mit dem oberen Clektrodenelement 7 verbunden und bildet zusammen mit der Lotschicht 14 die elektrische Verbindung mit dem leitenden Substrat 11. In der F i g. 2 ist ebenfalls dargestellt, daß die elektrode 20 einen abzichbarcn Streifen eines keimfreien Papiers 17 umfaßt, das τη der Oberfläche der Klebstoffschicht 12 befestigt ist und den Kontaktbercich der Klebstoffschicht 12 in keimfreiem Zustand hält. Das Papier 17 wird normalerweise unmittelbar vor dem Aufbringen des Elcktrodenelements auf die Oberfläche des lebenden Körpers abgezogen.

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 ausschiic-ßlich 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 Texttlmaterials abwechselnd mit den verschiedenen Fasern weben. In allen Fällen muß das Textilmaterial zu mindestens 15 Gew.-%. bevorzugter zu mindestens 20 Gew.-% aus leitenden Fasern bestehen. Wenn das das leitende Substrat bildende Textilmaterial eine Fasermischung enthält, sollten die leitenden Fasern gleichmäßig auf der Oberfläche des verwendeten Games vorliegen. Die leitenden Fasern sind dann praktisch gleichmäßig auf der Oberfläche des

Textilmaterial verteilt, so daß das Textilmaterial einen gleichmäßigen spezifischen Widerstand aufweist. Hs hat sich gc/eigl. daß das in dieser Weise aufgebaute leitende Substrat 11 einen spezifischen Widersland von weniger als 100 Ωιτη aufweisen kann.

Weiterhin ist es bevorzugt, daß das leitende Substrat Il eine Dicke von 30 bis ΙΟΟμιη und noch bevorzugter eine Dicke von etwa 500 μπι 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.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Krfindung umfaßt das leitende Substrat Il ein gemischtes Textilmaterial aus 20% Pasern aus rostfreiem Stahl und 80% Polyesterfasern und besitzt eine Zugfestigkeit von 105 kg. eine Schneid-Ausdehnbarkeit von nicht mehr als J2%. eine Schrumpfung von 0.5'Vb und eine Knitterfestigkeit von mehr als 79%. welche Eigenschaften sämtlich längs der Webrichtung gemessen sind. Das Substrat 11 besitzt in Querrichtung /u der Webrichtung eine Zugfestigkeit oder Reißfestigkeit von 68 kg. eine Schneid-Ausdehnbarkeit von nicht mehr als JJ%. eine Schrumpfung von 0% und eine Knitterfestigkeit von mehr als 83%. Der spezifische Widersland dieses Subsirais beträgt beispielsweise bOQcm. Die Metallfasern des Substrats besitzen beispielsweise einen Durchmesser von 8 μπι. Wenn der Durchmesser der Metallfasern zu groß ist. werden die Garne des gemischten Textilmaterial zu steif, so daß die Biegsamkeit des Textilmaterial 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. Die in der Klcbstoffschicht 12 vorhandenen Kohlenstoffasern besitzen eine 1-ängc von 02 bis 6 mm. Wenn die Länge der Kohlenstoffasern weniger als 0.2 mm bet.iigt. ist die Verbindung der Fasern untereinander durch Verschlingen der Kohlenstoffasern schlechter. Wenn die Länge der Kohlenstofffasern mehr als 6 mm beträgt, können die Kohlenstofffasern nicht gut in dem Harz dispergiert werden und der Klebstoff kann nur schlecht auf Has Substrat II aufgebracht werden. Der Durchmesser der Kohlenstofffasern beträgt 1 bis 20 μια da die Leitfähigkeit geringer ist. wenn der Durchmesser weniger als 1 μίτι 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 20μιη beträgt. Weiterhin beträgt der Gehalt der Kohlenstoffasern in der Klebstoffschicht 12 2 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Menge des Harzes in der Klebstoffschicht, da bei einem Kohlenstoffasergehalt von weniger als 2% sich die Leitfähigkeit verschlechtert und bei einem Kohlenstoff asergehalt 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 Dem besitzt Wenn man beispielsweise Kohlenstoffasern mit einem Durchmesser von 7 μπι •■erwendet, ist es besonders bevorzugt, daß man 3 Gew.-% der Kohlenstoffasern verwendet, wenn diese eine I Jlnge von 6 mm besitzen, daß man 5 Gew.% der Kohlenstoffasern verwendet, wenn diese eine Länge von 3 mm besitzen, daß man 7.5 bis 10 Gew.% der Kohlenstoffasern verwendet, wenn diese eine Länge ι von I mm besitzen und daß man 25 Gew.% der Kohlenstoffasern verwendet, wenn deren Länge 0,5 mm beträgt.

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

Zur Bildung der Klcbstoffschicht 12 kann man ein Vernetzungsmittel in einem Verdünnungsmittel lösen, wonach man das als llarzbestandieil verwendete Grundpolymere mit der gebildeten Lösung vermischt.

."i Als Ergebnis davon wird das Grundpolymere teilweise durch das Vernet/ungsmittel vernetzt. Dann dispergiert man die Kohlenstoffasern in der Lösung des vernetzten Grundpolymeren. Die die dispcrgierten Kohlenstofffasern enthaltende Lösung wird dann gleichmäßig auf ein Papier aufgetragen, das später wieder abgezogen werden kann, wonach man das Lösungsmittel aus der l-ösung verdampft. Zu diesem Zeitpunkt sind die nicht-vernctztcn Bereiche des Grundpolynieren vernetzt, so daß man eine praktisch vollständig vernctzle.

v) die Kohlenstoffasern enthaltende kleBcnde llarzschichi erhält. Das zuvor beschriebene leitende Substrat 11 wird dann \n Form einer Schicht auf die klebende Harzschicht 12 aufgebracht. Das .Schichtverbundmaterial aus der klebenden Harzschicht 12 und dem leitenden

r> Substrat 10 wird dann durch Stanzen in die zur Bildung einer Elektrode 20 gewitschter Größe und Gestalt gewünschte Form gebracht.

Im folgenden sei das Grundpolymere des die Klcbstoffschicht 12 bildenden Harzes der crfindungsgc-

*j mäßen Elektrode 20 erläutert. Vorzugsweise bestehen die Monomeren des Grundpolyineren zum überwiegenden Teil aus Estern der Acrylsäure oder der Methacrylsäure mit einem Alkohol mit I bis 8 Kohlenstoffatomen in seinem Molekül und zu einem

'"> geringeren Teil aus Vinylverbindungen, die eine vernetzbare funktioneile Gruppe aufweisen.

Beispiele für geeignete Acrylsäureester sind Methylacrylat, Äthylacrylat. n-Propylacrylat, Isopropylacrylat. n-Butylacrylat, tert.-Butylacrylai, Amylacrylat. n-Hexyl-

"Λ acrylat. Cyclohexylacrylat. 2-Äthylhexylacrylat und dergleichen. Beispiele für geeignete Methacrylsäureester sind Methylmethacrylat, Äthylmethacrylat. n-Propylmethacrylat, n-Butylmcthacrylat. n-Amylmcthacrylat, 3-Methylpentylmethacrylat, n-Hexylmethacrylat,

i"> 2-Methylhexylmethacrylat, 2-Älhylhexylmethacrylat, n-Heptylmethacrylat, n-Octylmethacrylat und dergleichen.

Ein Teil des Acrylsäure- oder Methacrylsäure-Esters mit einem Alkohol mit I bis 8 Kohlenstoffatomen kann

m> 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 20 Gewichtsteile und vorzugsweise weniger

*> · als 10 Gewichtsteile von jeweils 100 Gewichtsteilen des Acrylsäureesters oder Methacrylsäureester eines Alkohols mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen durch die genannte Vinylverbindung ersetzt

Die cine vcrnctzbarc funktionelle Gruppe ,aufweisende Vinylverbindung muß in einer Menge von 0,25 bis J.O Gewichtstoilen pro jeweils 100 Gewichtsteile der Gesamtmenge des Grundpolymeren, durch Copolymerisation in das Grundpolymere eingefügt werJcn. 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, ι Crotonsäure, Maleinsäure, Itaconsäure. 2-Hydroxy äthylacrylat. 2-Hydroxypmpylacrylat. 2-llydroxyäthylmelhacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylal. Acrylamid. Methacrylamid, N-Mcthylolacrylamid, N Mclhylolmethacrylamia, Glycidylacrylat und Glycidylmelhacry-IaI.

Wenn man das Grundpolyniere durch Copolymerisie ren mit weniger als 0.25 Gcwichtsteilcn des vernet/ba ren Monomeren bildet, zeigt die ein solches C Irnmlnnlymcrcs entha!t?r>de elektrisch leitende, selbstklebend^ Klebstoffsck"ht eine unerwünscht niedrige mechanische Festigkeit. Andererseits neigt ein Gruidpolymeres. das unter Verwendung von mehr als i.O Gcwichtsleilen des vernetzbaren Monomeren gebildet worden ist, dazu. CJeIc zu bilden und kann daher nicht auf das Substrat aufgebracht werden. Das geeignete Grundpolymere besitzt im Hinblick auf sein I l.iftungsvcrmogen eine Cilasumwandlungstemperatur im Bereich von —85"C bis 0 C und ein durchschnittliches Molekulargewicht im Bereich von 50 000 bis 500 000.

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

Gemäß der ersten Verfahrensweise löst man 70 Gewichtsteile 2-Äthylhcxylacrylat, 30 Gewichtsteile nUutylaerylat, 2,5 Gewichtsteile Acrylsäure und 0.5 Gewichtsteile Azobisisobutyronilril (als Polymerisationsinitiator) in Älhylacctat (das als l'olymerisationslösungsmittel dient). In diesem Fall beträgt das Verhältnis tier polymerisicrbaren Bestandteile und des Polymerisationsinitiators zu dem Polymerisationslösungsmittel I : 1. Die polymerisierbaren Bestandteile weiden dann während 8 Stunden bei einer Polymerisationstemperatur von M) bis 60⁰C polymerisiert. Das gebildete Polymere wird durch Zugabe von Toluol (aiii Verdünnungsmittel) verdünnt, so daß man eine Lösung des Grundpolymeren mit einer Viskosität von 3925 cP erhält.

Bei der zweiten Verfahrensweise verwendet man die gleichen Polymerisationsbestandteile und den Polymerisationsinitiator in gleichen Mengen, mit dem Unterschied, daß man anstelle der Acrylsäure ! ,0 Gewichtsteile Glycidylmethacrylat verwendet und die Polymerisation unier 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, mii dem Unterschied, daß man anstelle der Acrylsäure 3,1 Gewichtsteile 0-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 Verfahrensweiso verwendet man als Polymerisationsbestandteile 70 Gewichtsteile 2-Äthylhexylacrylat, 70 Gewichtsteile n-Butylacrylat, 2$ Gewichtsieile 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 Polymeren gebildete Lösung des Grundpolymeren besitzt eine Viskosität von 1 350 cP

Das mit Hilfe einer der oben beschriebenen Verfahrensweisen gebildete Grundpolymere wird mit Hilfe eines Vernetzungsmittels unter Bildung eines Klebstoffs der gewünschten Klebkraft vernetzt. Als Vernetzungsmittel kann man eine Titanchelatverbindung auf der Grundlage von Acetylaceton, Äthylacelat-•iluminiumdiisopropylat. eine C helatvcrbmdung aus einem Phenolharz und Magnesiumoxid und dergleichen verwenden. Das Vernetzungsmittel teagicrt mit dtr vernetzbaren funktionellen Gruppe des Grundpolymeren, wie mit der Carboxylgruppe der Acrylsäure, der Osirangruppc (Äshylcnosidgrappc) des Giycuiylmc;!,-acrylats oder der Hydroxylgruppe des /J-Hydroxyäthylmetliacrylatr.. Die als Vernetzungsmittel verwendete litanchclatverbindiing auf der Grundlage von Acetylaceton wird vorzugsweise in Form einer Lösung mit einer Konzentration von I % in einer Menge von 0,25 bis 20,0 Gcwichlsleilen pro 25 Gewichtsteile des Grundpolymeren verwendet. Das Älhylacetat-aluniiniumdiisopropylat verwendet man vorzugsweise in Form einer !"/oigcn Lösung in einer Menge von etwa 2.0 Gewichlsteilen pro 25 Gewichtslcile des Grundpolymcren. Das Magncsiumoxid-Chclat setzt man vorzugsweise in einer Menge von 0.25 bis 1,0 Gcwichtstcilen pro 100 Gewichtsteile des Grundpolymeren ein. Wenn die Menge des verwendeten Vernetzungsmittel außerhalb der angegebenen Bereiche liegt, das heißt wenn sie zu gering ist. ergibt sich eine Verschlechterung des Kriechvcrmögcns des Grundpolymeren unter Wärmeeinwirkung, während bei Anwendung einer zu großen Menge das Grundpolymere dazu neigt, zu gelatinieren bzw. ein Gel zu bilden. Wem das Vernetzungsmittel in der geeigneten Menge verwendet wird, beträgt da? Kriechvermögen unter Wärmeeinwirkung mehr als 120 Minuten, was einen merklich verbesserten Wert im Vergleich zu dem thermischen Kriechvermöge τ von einigen Sekunden darstellt, das bei Nichtverwetidung des Vernetzungsmittels erreicht wird.

Der in der leitenden Klebstoffschicht 12 der erfindungsgenu'ßen 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 Gewichtsteile 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 und 24 Gewichtsteilcn Kohlenstoffasern mit einem Durchmesser von 7 μιτι und einer Länge von etwa 1 mm, die man dadurch erhält, daß man Acrylnitrilfasern durch Verbrennen zu Kohlenstoff umwandelt, worauf man die Kohlenstoffasern zum Graphitieren einer Wärmebehandlung unterzieht.

Die erfindungsgemäße Elektrode 20 kann in der in der F i g. 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 Elektrode 20 zu einer elektrischen ODerationseinheit 23 führt. Mit dem an* Hpr

elektrischen Einheit 23 austretenden aktiven Kabel 24 verbindet man eine aktive chirurgische Elektrode 50 oder einen mit einem Skalpell versehenen elektrochirurgischen Stift, der von einem Chirurgen gehalten wird. Die aktive chirurgische Elektrode 25 wird mit dem zu behandelnden Bsreich des Patienten in Eingriff gebracht Hierdurch werden der aktiven chirurgischen Elektrode 25 über das Kabel 24 hochfrequente elektrische Ströme 26 zugeführt und dann durch dm 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 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 variiert werden kann. Beispielsweise kann das untere Elektrodenelement 6 aus einem isolierenden Material bestehen, das lediglich als Slützcinrichlung für das obere Elektrodenclement 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 %b 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 Elektrodcnclcmcnts 6 nach außen gegen die Klebstoffschicht 12 aufbördelt oder aufbiegt, so daß sich ein ringförmiger Bereich wie der aufgebördelte Rand bbergibt.

Die elektrischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Elektrode seien im folgenden unter Bezugnahme auf die F i g. 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. wobei jeweils der elektrische Widerstandswert für einen Kontaklbcrcich von

10 χ 10 cm gemessen wird. In der F i g. 3 verdeutlicht die mit den Symbolen »O« gekennzeichnete Kurve die Eigenschaften einer Elektrode, deren leitendes Substrat

11 aus einem gemischten Tcxtili.iatcrial besteht, das 20% Fasern aus rostfreiem Stahl enthält. Die mit den Symbolen »X« markierte Kurve verdeutlicht die Eigenschaften einer weiteren Elektrode, deren leitendes Substrat 11 aus einem gemischten Textilmaterial besteht, das 30% Kupferfasern enthält. Die mit den Symbolen »Λ« gekennzeichnete Kurve verdeutlicht die Eigenschaften einer weiteren Elektrode, deren leitendes Substrat 11 aus einem Textilmaterial aus 100% Kohlenstoffascrn besteht. Schließlich verdeutlicht die mit den Symbolen »Π« gekennzeichnete Kurve die Eigenschaften einer herkömmlichen Elektrode des Typs mit einem leitenden Gel. Aus der Fig. 3 ist ohne weiteres zu ersehen, daß die Elektroden einen ausreichend niedrigen elektrischen Widerstand von weniger als 100 Ω 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 erfindungsgcinäßcn geringer oder im wesentlichen gleich ist dem der herkömmlichen Elektrode. Dit Elektroden, deren Eigenschaften in der Fig.3 dargestellt sind, besitzen eine leitende Klebstoffschicht 12, die durch Vernetzen von 25 Gewichtsteilen des in der ober beschriebenen ersten Verfahrensweise gebildeter Acrylpolymeren mit 40 Gewichtsteilen des Vernetzungsmittels (der Titanchelatverbindung auf der Grundlage von Acetylaceton) in einer Konzentration von 1 % und durch Zugabe von 10Gew.-% KohLnstoffasern mit

ίο einer Länge von 1 mm und einem Durchmesser von 7 μπι zu dem erhaltenen vernetzten Polymeren gebildet worden ist

Die Fig.4A und 4B verdeutlichen die spezifischen Widerstände verschiedener leitender Substrate 11. die für die erfindungsgemäße Elektrode verwendet werden können. In der Fig.4A verdeutlicht das Symbol »Π« den spezifischen Widerstand eines leitenden Substrats aus 100% Fasern aus rostfreiem Stahl, während das Symbol »Δ« den spezifischen Widersland eines weiteren leitenden Substrats angibt, das aus 100% Kohlenstoffasern aufgebaut Lsi. In der Fig.4B verdeutlichen das Symbol »@« den spezifischen Widerstand eines leitenden Substrats aus einem gemischten Textilmaterial, das 20% Fasern aus roftfreiem Stahl enthält, das Symbol »tX3 « den spezifischen Widerstand eines leitenden Substrats aus einem Textilmaterial, das 30% -Xohlenstoffasern und 70% Glasfasern enthält, und das Symbol »X« den spezifischen Widerstand eines leitenden Substrats aus einem gemischten Tcxtilmate-

Ki rial, das 30% Kohlenstoffascrn enthält. Die F i g. 4A und 4B verdeutlichen, daß sämtliche verwendeten leitenden Substrate einen spezifischen Widerstand von gleich «ler weniger als IOOficm besitzen, was für eine Elektrode erforderlich ist. die als Erdungselektrode in

η Kombination mit einem elektrischen Skalpell verwendet werden soll. Besonders bevorzugt ist es. wenn das leitende Substrat Il aus einem Textilmaterial aus 100% Fasern aus rostfreiem Stahl oder 100% Kohlenstofffasern besteht, da diese leitenden Substrate die niedrigen stcn Werte für den spezifischen Widerstand besitzen.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die Erfindung eine Elektrode mit vermindertem elektrischem Widerstand bereitstellt, die in wirksamer Weise eine lokale Konzentration des elektrischen Stroms verhindern

*'■ Weilerhin bewirken das leitende Substrat Il und die ringartige Lotschichl 14 eine gleichmäßige Verteilung des Stroms über den Oberflächcnbercich der Klebstoffschicht IZ Weiterhin dient die Isolierkappe 13 dazu, das untere Elcktrodenclcmcni 6 gegenüber dem lebenden

v> Körper zu isolieren, wodurch Konzentrationen des dazwischcnflicßcndcn Stromes vermieden werden. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Elektrode ist darin zu sehen, daß sie ausreichend biegsam ist und sich den verschiedenen konkaven und konvexen Obcrflä-

■>·> chen des lebenden Körpers gut anpassen kann. Aufgrund dieser Biegsamkeit kann die erfindungsgemäße Elektrode ohne Bildung von Fallen oder Verwerfungen mit dem lebenden Körper in Kontakt gebracht werden. Ein weiterer Vorteil der crfindiingsgcmäßcn

mi Elektrode besteht darin, daß das leitende Substrat und die Klcbsioffschiehl nichl wie die in herkömmlichen Elektroden verwendeten imprägnierten Gazen oder Gele austrocknen, was zur Folge hat. daß eine lokale Erhöhung der Stromdichte und entsprechende Vcrbrcn-

M nungsgefahrcn vermieden werden. Weiterhin besitzt die erfindungsgemäße Elektrode einen einfachen Aufbau und kann sehr bequem und einfach bezüglich der Kcimfrcihallung gchandhabl werden und kann auch

ohne weiteres miniaturisiert werden, da die leitende Klebstoffschicht 12 zusammen mit dem leitenden Substrat 11 einen integralen Teil bildeL Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Elektrode besteht darin, daß sie eine größere mechanische Festigkeit als die herkömmlichen Elektroden besitzt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrode zur Ausbildung eines elektrischen Kontakts mit der Oberfläche eines lebenden Körpers, mit einem leitenden Substrat und einem leitenden Haftmittel für die Elektrode, gekennzeichnet durch ein leitendes Substrat (II) aus einem Textilmaterial, das mehr als 15 Gew.-% leitende Fasern enthält; ein Haftmittel in Form einer mit der Oberfläche in Kontakt zu bringenden leitenden Klebstoffschicht (12), die an dem leitenden Substrat (II) befestigt ist und Kohlenstoffasern mit einer Länge von 0,2 bis 6 mm und einem Durchmesser von 1 bis 20μπι in einer Menge von etwa 2 bis 30 Gew.-°/o, bezogen auf den Rest der Klebstoffschicht (12) enthält; und eine den elektrischen Kontakt mit dem leitenden Substrat vermittelnde Einrichtung (6).

2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dää das leitende Substrat (11) Kohlenstofffasern 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 ils 100 Clcm aufweisen.

5. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das leitende Substrat (11) eine Dicke von etwa 50 bis ΙΟΟΟμπι aufweist und die Klebstoffschicht (12) eine Dicv. von etwa 25 bis 200 μηι besitzt.

6. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffschichl 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 funktioneilen Gruppe als Nebenbestandteil besteht.

7. Elektrode nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Acrylsäureester oder der Methacrylsäureester zu weniger als 20 Gewichtsteilen, bezogen auf jeweils 100 Gewichtsteile des Acrylsäureester oder des Methacrylsäureesters, durch eine andere Vinylverbindung ersetzt ist.

8. Elektrode nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die eine vernetzbare funktionellc Gruppe aufweisenden Vinylverbindungen in copolymerisierter Form in einer Menge im Bereich von 0,25 bis 3,0 Gewichtsteilen der Vinylverbindung pro !00 Gewichtsteile der Gesamimenge des Grundpolymeren in dem Grundpolymeren enthalten sind.

9. Elektrode nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundpolymere eine Glasumwandlungstemperatur von -85°C bis 0⁰C und ein durchschnittliches Molekulargewicht von 50 000 bis 500 000 aufweist.

10. Elektrode nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundpolymere zur Bildung der Klebstoffschicht mit Hilfe eines Vernetzungsmittels vernetzt worden ist.

11. Elektrode nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffschicht (12) Naturkau

tschuk enthält.

12. 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 (Ϊ1) 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.

13. Elektrode nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsteil (7) an das leitende Substrat (11) angelötet ist.

14. Elektrode nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsteil (7) über eine Klemmverbindung an dem zylindrischen Teil (6) befestigt ist

15. Elektrode nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der aufgebördelte Rand (66) des zylindrischen Teils (6) eine Isolierschicht (13) aufweist, die einen elektrischen Kontakt zwischen dem zylindrischen Teil und der Oberfläche verhindert.

16. Elektrode nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf der Seite des leitenden Substrats (11), «.'ie der Klebstoffschicht (12) abgewandt ist, ein an dem leitenden Substrat (11) befestigtes flexibles Isoliermaterial (1,2) aufweist.