水凝胶、制备及包含涂有水凝胶的电极的医疗设备
阅读：490发布：2024-01-29
专利汇可以提供水凝胶、制备及包含涂有水凝胶的电极的医疗设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种含交联共聚物链的 水 凝胶，其中一些重复单元是基于具有可聚合基团和络合基团的功能化 单体 ，其中功能化单体还包括阳离子基团，其中水凝胶中包含与所述阳离子基团对应的阴离子。，下面是水凝胶、制备及包含涂有水凝胶的电极的医疗设备专利的具体信息内容。
1.一种包含交联共聚物链的水凝胶，其中共聚物的一些重复单元是基于具有可聚合基团和络合基团的功能化的单体，
其特征在于，
所述功能化的单体还包括阳离子基团，并且所述水凝胶包含与这些阳离子基团对应的阴离子。
2.如权利要求1所述的水凝胶，其特征在于，所述阳离子基团是季氮原子，优选为铵基团，例如胺型基团或唑鎓基团(azolium group)。
3.如上述权利要求中任一项所述的水凝胶，其特征在于，可聚合基团包括可聚合的乙烯基官能团，优选为取代或者未取代的乙烯基团、烯丙基团、(甲基)丙烯酸酯基团或(甲基)丙烯酰胺基团。
4.如上述权利要求中任一项所述的水凝胶，其特征在于，所述络合基团包括硫醇、磷酸酯、炔烃、1,3-二羰基、烯胺、二硫醇、三唑、四唑、羧酸氢化物、氰化物、螯合胺、二胺或多胺。
5.如上述权利要求中任一项所述的水凝胶，其特征在于，至少一些阴离子是氯离子、碘离子、溴离子、芳基磺酸盐、烷基硫酸盐、硫酸盐、芳基磷酸酯、磷酸烷基酯、单烷基磷酸酯、二烷基磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸盐、六氟磷酸盐、碳酸氢盐、碳酸盐、氨基甲酸酯、烷基碳酸酯、三氟甲基磺酸酯或羧酸盐。
6.如权利要求1-4中任一项所述的水凝胶，其特征在于，至少一些阴离子是络合性阴离子，例如柠檬酸盐、苹果酸盐、乙二胺四乙酸盐、2-磷酸-L-抗坏血酸盐或酰亚胺二醋酸。
7.如权利要求1-4中任一项所述的水凝胶，其特征在于，至少一些阴离子是以共价键的方式键合在共聚物链上，优选地，共聚物的一些重复单元是基于阴离子单体，例如基于(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺的阳离子衍生物。
8.如上述权利要求中任一项所述的水凝胶，其特征在于，共聚物中另一部分重复单元是基于附加单体，所述附加单体具有可聚合基团，但是不再具有络合基团和阳离子基团。
9.如上述权利要求中任一项所述的水凝胶，其特征在于，共聚物还包括基于可交联单体的交联重复单元，所述可交联单体具有一个以上可聚合基团，优选恰好两个、恰好三个或恰好四个可聚合基团。
10.如上述权利要求中任一项所述的水凝胶，其特征在于所述水凝胶还包括多元醇。
11.如上述权利要求中任一项所述的水凝胶，其特征在于，水凝胶中基于功能化单体的重复单元的比例为0.1wt.％到40wt.％；和/或水凝胶中基于附加单体的重复单元的比例为
5wt.％到50wt.％；和/或水凝胶中交联重复单元的比例为0.01wt.％到5wt.％；和/或水凝胶中多元醇的比例为5wt.％到60wt.％。
12.如上述权利要求中任一项所述的水凝胶的制造方法，其特征在于，所述交联共聚物链是通过自由基链聚合功能化单体，优选地附加和/或交联单体来制造。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述聚合是由光引发的，优选地通过光引发剂的方式来光引发。
14.如权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述方法包括在完成了交联聚合物链的制造后，至少部分取代阴离子的过程。
15.一种医疗设备，包括至少一个电极，其特征在于，电极的至少一部分涂有如权利要求1至11中任一项所述的水凝胶。
水凝胶、制备及包含涂有水凝胶的电极的医疗设备
[0001] 本发明涉及一种包含交联共聚物链的水凝胶，其中一些重复单元具有特殊的功能表达。本发明还涉及一种所述水凝胶的制造方法以及包含涂有所述水凝胶的电极的医疗设备。
[0003] 水凝胶被用于多种医疗和非医疗领域，例如作为医用电极的接触膜。
[0004] 水凝胶适用于用作医用电极接触膜，应该具有高的导电性。此外，水凝胶应该很好的粘附在金属电极的表面，然而在结构上附着情况应该被明确地呈现出一个确定的程度，但是同时不能太强以便在释放电极后没有残余而且在应用后没有损伤的风险。高的吸水能力在一些情况下是同样可取的，例如为了提高冷却性能。总的来说，监测与电有关的性能，粘附性能以及除了其他性能以外的溶胀性能是比较理想的。
[0006] 本发明的目的是提供一种水凝胶具有优化的电学性能，粘附性能和溶胀行为而且可以提供一个更好的设定这些参数的可能。与此同时，它应该同时实现水凝胶合成的方法应保持相对简单。
[0007] 在这个背景下，本发明涉及一种水凝胶包含交联共聚物链，共聚物的一些重复单元是基于功能化的单体，具有可聚合基团和络合基团。一些规定是依据本发明的内容制定，功能化的单体此外还包括阳离子基团而且水凝胶中包含对应与阳离子基团的阴离子。
[0008] 阳离子基团提高了聚合物的亲水性而且对于溶胀行为，吸水能力以及导电性也有影响。在不同表面的黏附以及电学性能可以通过阴离子被设定。离子对还允许引入pH缓冲溶液，允许引入钝化方法，引入活性成分，引入功能化阴离子。不考虑这些被优化的性能，水凝胶的制备的复杂性，没有增加或者增加的非常轻微。
[0009] 在一个实施例中，阳离子基团包含季氮原子。合适的阳离子基团包括铵基，例如胺型铵基；和N取代基团，例如N-烷基化杂芳族基团。合适的这些杂芳族基团包含唑鎓基团(azolium group)，例如，N-烷基类或者N,N-二烷基咪唑类。
[0010] 在一个实施例中，功能化单体包含恰好一个阳离子基团。
[0011] 在一个实施例中，可聚合基团包含可聚合含烯基的官能团，优选的，取代或者未取代的乙烯基、烯丙基、(甲基)丙烯酸基或(甲基)丙烯酰胺基。
[0012] 在一个实施例中，功能化的单体包含一个可聚合的基团。
[0014] 在一个实施例中，功能化的单体包含恰好一个络合基团。
[0015] 在一个实施例中，阴离子是氯离子、碘离子、溴离子、芳基磺酸盐、烷基硫酸盐、硫酸盐、芳基磷酸酯、磷酸烷基酯、单烷基磷酸酯、二烷基磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸盐、六氟磷酸盐、碳酸氢盐、碳酸盐、氨基甲酸酯、烷基碳酸酯、三氟甲磺酸酯或羧酸盐。
[0016] 如果阴离子有侧链，例如可以是碳氢化合物的阴离子，特别是烷基化的和/或芳基化的阴离子，此外还可以进行理想的亲水性或疏水性另外的修饰。与发明中相一致，黏附情况不仅会受到聚合物网络单体选择的影响，还会受到阴离子选择的影响。
[0020] 在一个实施例中，阴离子不以共价的方式与聚合物键合。
[0021] 然而，在另一个实施例中，至少一部分阴离子可以以共价的方式聚合物结合。例如，共聚物的一些重复单元是基于包含聚合物基团和阴离子基团的阴离子单体。合适的聚合物基团对应于这些被认为与功能化单体相连的基团。合适的阴离子基团包含所述与自由阴离子相连的基团。通过分解一个酸性质子而形成的阴离子是特别优选的。合适的阴离子单体的例子包含包括(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺的阴离子衍生物，例如(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺的衍生物，其中包括至少一个硫酸盐基、磺酸盐基、膦酸酯基、磷酸盐基团、碳酸盐、氨基甲酸酯、三氟甲磺酸盐、羧基盐，特别是磺酸盐。例子包括丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸盐(acrylamido-2-methylpropanesulfonate)或3-(丙烯酰氧基)-1-丙磺酸盐(3-(acryloyloxy)-1-propanesulfonate)。
[0022] 在一个实施例中，水凝胶包含两个或两个以上阴离子的组合。
[0023] 在一个实施例中，功能化的单体有8到50个重原子，优选10到30个重原子。重原子在本申请中被理解为除氢以外的所有原子。
[0024] 在一个实施例中，功能化单体的摩尔质量是在100g/mol到3500g/mol之间，优选在130g/mol到1000g/mol之间。
[0025] 在一个实施例中，功能化单体是离子液体。这意味着功能化离子单体在不被溶解在水中，温度低于100℃时，而且优选是在25℃时是液体。离子液体本身经常被用作溶剂，可以作为根据本发明的系统的进一步的优势。
[0026] 在功能化单体的一个实施例中，阳离子基团是在可聚合基团与络合基团之间。功能化单体的组成在这个实施例中优选是共价键的单键扩展在可聚合基团与络合基团之间，穿过阳离子的带电中心，例如穿过带正电的氮原子或者包含氮和非定域化的正电荷的环。这些单体是由，例如，包含可聚合的基团和氨基或亚胺基或含有氮的杂环组成的反应物季铵化而成，络合基团作为氮季铵化的一部分而加入。
[0027] 合适的功能化单体包括N,N-二甲基氨丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基-3氨丙基(甲基)丙烯酸酯、2-(二甲基胺基)乙基(甲基)丙烯酰胺、2-(二甲基胺基)乙基(甲基)丙烯酸酯、乙烯基咪唑、乙烯基吡啶或乙烯基吡咯烷(vinylpyrrolidine)的季铵化衍生物，络合基团作为氮季铵化的一部分而加入。
[0028] 在一个实施例中，通过向合适的络合剂(complexing agent)中添加缩水甘油丙烯酸酯或亲核试剂进行季铵化。
[0029] 在一个实施例中，可聚合的官能团是通过使用酸氯化物，例如(甲基)丙烯酸氯化物，进行交换来产生。
[0030] 例如在下述的公开文本中描述合适的功能化单体的制造。Schottenberger等人,Dalton Trans.,2003,4275-4281中描述了合成3-(丙-炔-1-基)-1-乙烯基-1H-乙基咪唑溴盐(3-(prop-yn-1-yl)-1-vinyl-1-H-imidazolium bromide)和3-(丙炔-1-基)-1-烯丙基-1H-咪唑鎓溴盐(3-(prop-yn-1-yl)-1-allyl-1-H-imidazolium bromide)。此外还记录了他们形成金属螯合物的能力。Shapalov等人,J.Polym.Sci.A Polym.Chem.,2009,4245-
4266中描述了1-乙烯基-3-(二乙氧基磷酰基)-丙基咪唑溴盐的合成，以及由此合成1-乙烯基-3-(二乙氧磷酰基)-丙基咪唑鎓-双(三氟甲基磺酰)亚胺。
4266中描述了1-乙烯基-3-(二乙氧基磷酰基)-丙基咪唑溴盐的合成，以及由此合成1-乙烯基-3-(二乙氧磷酰基)-丙基咪唑鎓-双(三氟甲基磺酰)亚胺。
[0031] 关于功能化单体特殊的例子，例如，包含如下化合物：
[0032]
[0033] 在一个实施例中，共聚物包含两种或两种以上类型的重复单元，重复单元是基于不同的功能化单体。
[0034] 在一个实施例中，共聚物的另一部分重复单元是基于有可聚合基团的附加单体，与功能化单体不同。这些其他的单体优选地没有络合基团，或没有阳离子基团，但是至少既没有阳离子基团，也没有络合基团。
[0035] 在一个实施例中，附加单体的可聚合基团包含可聚合的含乙烯的官能团。优选的可聚合的基团包括取代或未取代的乙烯基、烯丙基、(甲基)丙烯酸酯基团或(甲基)丙烯酰胺基。
[0036] 在一个实施例中，功能化单体包含恰好一个可聚合的基团。
[0037] 合适的附加单体的实例包含(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸衍生物，尤其丙烯酸、甲基丙烯酸、3-磺酸基丙烯酸、羟乙基(甲基)丙烯酸和(聚)乙二醇(甲基)丙烯酸。
[0038] 合适单体的其他实例包含(甲基)丙烯酰胺和(甲基)丙烯酰胺衍生物，另外，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸盐、N,N-二甲基氨乙基丙烯酰胺(DMAEAA)、N,N-二甲基氨丙基丙烯酰胺(DMAPAA)、(3-丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵、N-羟乙基丙烯酰胺(HEAA)、2-羟乙基甲基丙烯酸酯(HEMA)、二甲基丙烯酰胺(DMAA)、丙炔基丙烯酸酯、N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和N-叔丁基丙烯酰胺(t-BAA)。
[0039] 在一个实施例中，合适的附加单体可以包含下述一个或多个定义。
[0040]
[0041] 在一个实施例中，共聚物包含两种或两种以上类型的重复单元，其是基于不同的功能化单体。
[0042] 水凝胶可以，例如，包含基于(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酰胺的重复单元。
[0043] 在一个实施例中,共聚物还包括基于可交联单体的交联重复单元，可交联单体包含一个以上可聚合的基团，优选地恰好两个、恰好三个或恰好四个可聚合基团。
[0044] 交联的重复单元使得水凝胶的单个聚合链的共价交联。
[0045] 在一个实施例中，附加单体的可聚合基团包含可聚合的乙烯基官能团。优选的可聚合基团包含取代或未取代的乙烯基、烯丙基、(甲基)丙烯酸基、或(甲基)丙烯酰胺基团。可交联单体的所有可聚合基团优选是相同的。
[0046] 在一个实施例中，可交联单体不包含任何络合基团或阳离子基团。
[0047] 合适的可交联单体的实例包含亚甲基甲基二(甲基)丙烯酸盐(methylene methylbis(meth)acrylate)、乙烯二乙烯(甲基)丙烯酸盐(ethylene bisethyl(meth)acrylate)、(聚)乙烯乙二醇二(甲基)丙烯酸盐((poly)ethylene glycol di(meth)acrylate)、丙三醇二(甲基)丙烯酸盐(glycerol di(meth)acrylate)、丙三醇三(甲基)丙烯酸盐(glycerol tri(meth)acrylate)、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸盐(1,9-nonanediol di(meth)acrylate)和三甲基三丙烯酸盐(trimethylolpropanethoxylate triacrylate)。
[0048] 在一个实施例中，水凝胶的聚合物结构可以只包括基于功能化的、附加的、可交联单体的重复单元。
[0049] 在一个实施例中，不同的重复单元在共聚物中是统计学上地分散的。
[0051] 合适的多元醇的实例包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、丙三醇、异戊四醇、山梨糖醇、(聚)乙二醇(例如聚乙二醇300、聚乙二醇400、聚乙二醇600)、(聚)聚丙烯乙二醇、聚丙三醇、聚氧乙烯醚和聚甘油醚。
[0052] 在一个实施例中，水凝胶中基于功能化单体的重复单元的比例为0.1到40wt.％。优选的范围包括0.5wt.％到20wt.％和1wt.％到10wt.％。
[0053] 在一个实施例中，水凝胶中基于附加单体的重复单元的比例为5wt.％到50wt.％，优选的范围包括10wt.％到40wt.％和15wt.％到35wt.％。
[0054] 在一个实施例中，水凝胶中交联重复单元的比例为0.01wt.％到5wt.％，优选的范围包括0.02wt.％到1wt.％和0.05wt.％到0.4wt.％。
[0055] 在一个实施例中，水凝胶中多元醇的比例是5wt.％到60wt.％。优选的范围包括10wt.％到50wt.％和15wt.％到45wt.％。
[0056] 所示值是相对于水凝胶的总质量，即相对于水凝胶的干重和水凝胶中吸收的水的质量。
[0057] 在一个实施例中，水凝胶包括聚合物结构、水、阴离子、多元醇，以及可能的污染物，其比例小于水凝胶总量的3wt.％。在一个实施例中，可以包括附加的填料。
[0058] 与初始所述的背景不同，本发明还涉及一种本发明水凝胶的制造方法，其中交联的共聚物链是通过自由基链聚合功能化的、优选再加上附加的和/或可交联的单体来制造。
[0059] 功能化的单体可以作为单体、寡聚物或聚合物、可选的共聚物或共低聚物引入反应溶液中。
[0060] 在一个实施例中，聚合作用是由光引发的，优选地通过光引发剂引发的。
[0061] 所使用的光优选为紫外光。
[0062] 特别优选的是使用能响应紫外范围内的光的光引发剂。合适的光引发剂，例如，包含2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙-2-酮、2-羟基-1-[4-(2-羟乙氧基)苯基]-2-甲基丙烷-1-酮、2,2-二甲氧基-2苯基乙酰苯、1-[4-(2-羟乙氧基)苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯酮或三甲基苯甲酰基二苯基氧化磷衍生物。光引发剂在可聚合物起始质量中的比例可达0.05wt.％到3wt.％，优选的范围为0.01wt.％到1.5wt.％，0.1wt.％到
0.8wt％，或0.15wt.％到0.7wt.％。
0.8wt％，或0.15wt.％到0.7wt.％。
[0063] 在一个可选实施例中，在可见光范围内的固化也是可能的。适用于这样的固化的光引发剂包含例如双-(4-甲氧基苯甲酰)二乙基锗烷。
[0065] 另外，聚合也可以通过化学或热的方式进行。例如，可以使用如下物质来引发：有机过氧化物，比如过氧化苯甲酰；无机过氧系统，比如过氧硫酸钾；或偶氮基引发剂，比如偶氮二异丁氰(azobisisobutyronitrile)。芬顿聚合(Fenton polymerization)也适合用作本发明方法中的一部分。
[0066] 阴离子或阳离子聚合也是可能的。
[0067] 在一个实施例中，络合基团在制造共聚物的过程中受到保护基团的保护。例如可以避免水解、水解解络(hydrolytic decomplexing)或者氧化等二次反应。保护基团可以在单体的混合时或共聚物的制造后被去除。
[0068] 在一个实施例中，功能化单体的阳离子基团可以得到保护。例如这种保护可以通过硫酮进行。
[0069] 在一个实施例中，在聚合之前至少一些金属离子已经被键合到功能单体的络合基团上了。这些金属离子的可能的反应包括聚合反应的催化、金属引发的聚合反应或如US4,846,185中所述的反应。
[0070] 在一个实施例中，通过金属离子的聚合处理后，水凝胶可以至少部分饱和。
[0071] 多元醇优选地在制造单体反应混合物时添加。
[0072] 在一个实施例中，功能化单体是离子液体，本身用作聚合反应的溶剂。
[0073] 在一个实施例中，该方法包括在完成了交联聚合物链的制造后，至少部分取代阴离子的过程。
[0074] 这个过程可以，例如，包括用不同的阴离子至少部分地取代氯离子。
[0075] 实施这一过程的合适的实例包括所谓的丙酮法(在芬克尔斯坦(Finkelstein)条件下)，在这个方法中，任何想要的钠盐的丙酮溶液都能渗透到网状物中去。由于氯化钠在丙酮中的溶解度较低，导致氯化钠析出，并发生阴离子复分解(anion metathesis)。此处复分解反应(metathesis reaction)可以通过至少一种第二水凝胶膜或通过加入溶液或通过外部供应阴离子来进行。其他已知的阴离子置换方法和盐复分解方法的使用也是可能的。
[0076] 本发明水凝胶的可能的使用领域是它们作为医用电极上的接触膜。
[0077] 针对此背景技术，本发明还涉及一种医疗设备，其包括至少一个电极，其中电极上至少一部分涂有本发明水凝胶。
[0079] 在一个实施例中，所述的电极是除纤颤器电极，ECG电极，EEG电极,TENS电极，电离子透入疗法机电极，中性电极，或螺旋电极。
[0082] 下文论述附图和实施例的其他细节和优点讨论。附图说明如下：
[0083] 图1：涂有本发明水凝胶的ECG电极的横截面；
[0084] 图2：同样涂有本发明水凝胶的另一ECG电极的横截面；
[0085] 图3：同样涂有本发明水凝胶的又一ECG电极的横截面；
[0087] 图5：涂有本发明水凝胶的另一生物医用电极的横截面；及
[0089] 图1中所示的生物医用电极(带有按钮的ECG电极)具有载体，例如塑料或石膏材料载体。这种载体是粘附地涂在它朝皮肤的下侧上。一个遮蔽膜2一方面保护位于载体1下侧的粘合层，另一方面保护下文详细描述的本发明导电水凝胶3。在使用前，去除所述遮蔽材料2，粘贴电极。
[0090] 将标签1a应用，例如粘贴，到载体1的上侧，标签1a优选由硬塑料膜组成。标签1a构成载体的一部分，并且携带呈由不锈钢或碳组成的按钮形式的电连接器元件4。这个连接器元件与电导元件5电导性接触，其中，载体部分或标签1a布置在电导元件5与电连接器元件4之间的点1a'处，从而连接器按钮机械地固定在ECG电极上。
[0091] 本发明凝胶3可设计为例如以刚性方式配置的固体凝胶。然而它也可以作为增稠剂以液体凝胶的形式保存在海绵中。
[0092] 电导元件5与连接器元件(按钮4)电导性相连，它与导电凝胶在自身下侧处接触并在此处进行电连接。
[0093] 彼此层叠放置的各个部件在图1中彼此间隔开来呈现。这只是为了更好地说明。在现实中，彼此层叠分开绘制的层是相互连接的，在使用前去除保护膜2。
[0094] 图2所示的实施例，是预先被包裹的ECG电极。与图1相同的元件符号指代相同或相似的部件。主要区别大体包括电导性电缆6，它固定连接到所提供的电极上而不是连机器按钮4，而ECG评估设备的电缆，未图示，是连接到连接器按钮4。电缆6或位于其中的绞线电连接到电导元件5，导电元件反过来在下侧与导电凝胶接触。载体1上侧的标签1a可以被配置为电导性的，这样做可以在电缆6与电导元件5之间建立电接触。然而，也有可能这一载体部件1a(标签)包括非导电材料。电缆6或者位于其位置的绞线必须以另一种方式电连接到电导元件5。
[0095] 图3所示的实施例是带有柱接触(lug contact)的ECG电极。与图1和2相同的元件符号指代相同或相似的部件。
[0096] 具有载体材料1的侧凸出柱7，例如，由聚酯纸做的相对较硬的条状物，在此处作为连接器元件。这一载体条状物1或柱7在下侧处具有连接到连接器终端的导电膜5a。膜5a，例如，可以由碳组成，也可以主要由导电成分组成。合适的可能性和替代的可能性包括碳膜和银漆，充满银的碳膜，锡膜，或者通常是一个去极化膜。在本发明中，去极化膜被理解为能够与水凝胶结合同时提供氧化物质和还原物质的膜。这一膜5a与另一个膜5b连接。膜5b可以，例如，包含导电漆，这是一种不同于膜5a的材料。然而，也有可能膜5b完全消失了。最终这两个膜5a和5b共同构成了连接到下侧导电凝胶的电导元件。在去除膜2后，其贴在皮肤上，与图2中的凝胶类似，也是粘合性的，可以使电极粘附在皮肤上。
[0097] 图4a和4b所示的实施例涉及到除颤器电极，相同的元件符号指代相同或相似的部件。
[0098] 这一设计大体上与图1至图3的ECG电极中的设计相似。面积更大以以使得电流能够从除颤器8的传送到人体。
[0099] 导电凝胶3优选为固体凝胶，从连接器电缆8a通过铆钉9到导元件5的电连接通过膜10进行。
[0100] 图5所示的实施例提供了一种呈弹性膜形式的电导元件5。在这里，电导元件5的上侧和下侧各印三层膜，并且事实上，在其之间放置介电(绝缘)膜12和相应的导电屏蔽膜11。最重要的是，幸亏有这一屏蔽物，诊断电极才有可能屏蔽电磁辐射干扰和其他干扰源。从凝胶3所覆盖的区域开始的电导元件的延续同时提供屏蔽的反馈电缆。通过简单的制造就能印刻所述屏蔽物。然而，良好的屏蔽效果是可以实现的。
[0101] 根据本发明规定，所提供的是代表与本发明相一致的凝胶的的一种导电胶3，并且至少部分与电导元件相连接。电导元件5可以被钝化以防止腐蚀。电导元件通常是层状或膜状的。然而它也可以是纤维的形式存在。
[0102] 也有可能，凝胶是由不同的膜构成，凝胶是根据本发明所代表的一种或更多的膜，另一种变化是，这种凝胶是公认的的一种膜，但是它反而是由不同的凝胶组成，根据发明中的凝胶，可以代表这个膜的一个或多个部分。这些变体的组合也是可能的。
[0103] 标号说明：
[0104] 1 载体
[0105] 2 覆盖膜
[0106] 3 本发明水凝胶
[0107] 4 连接元件
[0108] 5 电导元件
[0109] 6 连接元件
[0110] 7 电连接元件
[0111] 8 除颤器
[0112] 9 铆钉
[0113] 10 可导电膜
[0114] 11 屏蔽元件
[0115] 12 绝缘膜
[0116] 下表1中列出了下文实例中使用的各个试剂的定义。
[0117] 表1
[0118]
[0119] 合成实例1
[0120] 3-(2,4-二氧戊烷-3-基)-1-乙烯基-咪唑鎓盐酸盐
[0121] (3-(2,4-dioxopentane-3-yl)-1-vinyl-imidazoliumchloride)
[0122]
[0123] 将9.42g乙烯基咪唑和一铲尖氢醌单乙醚(hydroquinone monoethyl ether)溶解于20ml丙酮中，制得第一溶液。这个溶液用氩气脱气10分钟。通过将13.46g 3-氯乙酰丙酮(3-chloroacetylacetonate)溶解于15ml丙酮中，制得第二溶液。将第二溶液缓慢地滴入第一溶液中，并通过外置冰冷却。混合溶液在外置冰冷却的条件下保持2小时，随后在室温下搅拌4小时。随后用水和氯仿进行萃取，用氯仿对水相洗脱3次，水通过旋转蒸发去除。得到19.87g呈黄色高粘稠液体形式的产物。
[0124] 合成实例2
[0125] 3-(4-丁酰基-5-氧代辛基)-1-乙酰基咪唑鎓盐酸盐
[0126] (3-(4-butyryl-5-oxooctyl)-1-vinylimidazolium chloride)
[0127]
[0128] 在反应器中放入0.47g液体反应物乙烯基咪唑，并将1.18g(3-氯丙基)丙二酸二乙酯加入7.5ml甲醇中。将混合物在室温条件下搅拌48小时。随后萃取溶剂，并在高真空下干燥样品。得到产物，理论产率为93％，NMR谱如下所示：1H NMR(300MHz,neat)δ7.94,7.51,7.17,5.51,4.96,4.30,3.71,3.58,2.16,1.96,1.33；13C NMR(75MHz,neat)δ169.32,
136.86,130.43,130.23,116.18,100.79,61.54,51.42,44.87,30.44,26.46,14.16。
136.86,130.43,130.23,116.18,100.79,61.54,51.42,44.87,30.44,26.46,14.16。
[0129] 合成实例3
[0130] 3-(丙-2-炔-1-基)-1乙烯基-1H-咪唑鎓盐酸盐
[0131] (3-(prop-2-yn-1-yl)-1vinyl-1H-imidazolium chloride)
[0132]
[0133] 将4.70g乙烯基咪唑溶解于15ml甲苯中。5.32g氯丙炔(70％溶于甲苯)随后加入。反应溶液回流加热8小时，形成白色沉淀物。沉淀物随后过滤，并用乙醚冲洗。得到1.837g呈白色粉状物的产物(理论产率为22％)，NMR谱如下所示：1H NMR(300MHz,DMSO)δ9.93,9.92,
9.92,8.41,8.40,8.39,8.03,8.03,8.02,7.48,7.45,7.43,7.40,6.10,6.10,6.05,6.04,
5.45,5.44,5.42,5.41,5.33,5.32,3.94,3.93,3.92。图6显示了该产物的X射线晶体结构。
9.92,8.41,8.40,8.39,8.03,8.03,8.02,7.48,7.45,7.43,7.40,6.10,6.10,6.05,6.04,
5.45,5.44,5.42,5.41,5.33,5.32,3.94,3.93,3.92。图6显示了该产物的X射线晶体结构。
[0134] 合成实例4
[0135] 3-(2-(二乙胺基)乙基)-1-乙烯基-1H-咪唑鎓溴盐
[0136] (3-(2-(diethylamino)ethyl)-1-vinyl-1H-imidazolium bromide)[0137]
[0138] 将4.7g乙烯基咪唑放入40ml甲醇中并用氩气洗涤。在外置冰冷却的条件下缓慢滴入9.00g 2-溴-N,N-二乙基乙胺，并在室温条件下搅拌反应混合物48小时。溶剂随后通过旋转蒸发去除，所得白色晶体状产物用乙醚洗涤多次。得到11.34g产物。
[0139] 实施例1-3和对照例4
[0140] 在水中放入至少一种非功能化的单体，并缓慢加入至少一种多元醇。在另一反应器中，混合呈离子溶液的功能化的单体、交联单体和光引发剂。一旦得到第二溶液的均匀溶液，边搅拌边缓慢地滴加到母溶液中。混合溶液在每分钟500转持续搅拌20分钟后，溶液在超声波浴中脱气15分钟。
[0141] 以这种方式获得的可聚合溶液，借助于膜拉伸机应用于锡锑膜(98:2)。膜的层厚达4mm。然后使用紫外水银蒸气放电灯使可聚合溶液硬化。得到几乎透明的胶黏水凝胶。
[0142] 可聚合溶液的成分如表2所示。表3列出了所得水凝胶的电测量值和作为分层测量的一部分所获得的测量值。
[0143] 表2
[0144]
[0145]
[0146] 表3
[0147]测量值的类型 AB 1 AB 2 AB 3 Cf.B 4
锡锑膜的分层98:2[N] 2.52 1.55 2.15 1.03
大信号阻抗[Ohm] 0.33 0.35 0.24 0.2
4秒钟后的DCO值[mV] 94.6 6.90 22.9 93.7
60秒钟后的DCO值[mV] 44.6 8.00 10.5 30.5
锡锑膜的分层98:2[N] 2.52 1.55 2.15 1.03
大信号阻抗[Ohm] 0.33 0.35 0.24 0.2
4秒钟后的DCO值[mV] 94.6 6.90 22.9 93.7
60秒钟后的DCO值[mV] 44.6 8.00 10.5 30.5
[0149] 水凝胶分层所需的力应该足够高，以避免水凝胶出现不想要的剥落。1N或1N以上的数值被认为考虑相关单独的膜是足够的。小阻抗值是优选的，所有凝胶容易满足标准IEC 60601-2-4的要求，小于3欧姆，而小于1欧姆的范围内的所有值都可以被认为是非常好的。
小的偏置电压是很重要的，例如，记录心电图。
小的偏置电压是很重要的，例如，记录心电图。
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