電極

電解質を含むウェットジェルまたはペースト

接触媒体の機械的または粘性特性は重要であり、多くの場合、電解質はゲル物質によって増粘されるか、スポンジまたは柔らかい衣類に含まれます。市販の心電図 (ECG) 電極は、多くの場合、使い捨てのゲル化されたデバイスとして提供されます。媒体には、保存期間を延ばすための防腐剤や、皮膚を研磨するための石英粒子が含まれている場合があります。

一般に、高粘度ペーストのイオン移動度、したがって導電率は、液体よりも低くなります。高濃度 (>1%) の湿った電解質は皮膚に活発に浸透し、その時定数はしばしば 10 分程度であると言われています (Tregear, 1966; Almasi et al., 1970; McAdams et al., 1991b)。しかし、実際には、このプロセスは指数関数的ではなく (拡散プロセスがそうではないため)、何時間も何日も続く可能性があります (Grimnes, 1983a) (図 4.20 を参照)。浸透力は電解質濃度が高いほど強くなりますが、肌への刺激も大きくなります。NaCl は、他のほとんどの電解質よりも高濃度で人間の皮膚によく許容されます。図 7.5 は、電極を皮膚に装着してから最初の 4 時間の電解液の皮膚への浸透を示しています。1 Hz でのインピーダンスは、角質層の電解質含有量によって支配され、電極自体の小信号分極インピーダンスからの寄与は 1% 未満です。汗管が充満している、または充満したばかりの場合、汗管のコンダクタンスが乾燥した角質層の高インピーダンスを遮断します。

よく使用されるコンタクト クリーム/パスタの導電率 σ は次のとおりです。Redux クリーム (ヒューレット パッカード) 10.6 S/m、電極クリーム (グラス) 3.3 S/m、Beckman-Offner ペースト 17 S/m、NASA フライト ペースト 7.7 S/m 、NASA 電極クリーム 1.2 S/m。NASA フライト ペーストには、9% の NaCl、3% の塩化カリウム (KCl)、および 3% の塩化カルシウム (CaCl) が含まれており、合計で 15% (重量) の電解質が含まれています。厚い脳波 (EEG) ペーストには、45% もの KCl が含まれている場合があります。

比較すると、0.9% NaCl (重量) の生理食塩水の伝導度は 1.4 S/m です。したがって、ほとんどのゲルは強力な電解質です。海水には約 3.5% の塩が含まれており、死海には 50% MgCl2、30% NaCl、14% CaCl2、および 6% KCl の組成を持つ 25% を超える塩が含まれています。それは、海水塩（総塩分の97％のNaCl）とはまったく異なります。死海は塩分濃度が高く、植物や魚が生息できないことから「デッド」と呼ばれています。

経験上、ゲルが強力であるほど、皮膚や汗管への浸透が速くなることが示されています.ただし、皮膚刺激や赤みなどの皮膚反応も速くなります。迅速な心電図検査のために、より強力なゲルを使用できます。日中に監視するには、接触ゲルは弱くなければなりません。ほとんどの人は何時間も海水に浸かることを好むため、多くの場合、3.5% の塩分含有量が許容されます。

皮膚電気活動 (第 10.3 章) については、コンタクト ウェット ジェルの塩分含有量を低くして、導管を迅速に排出できるようにする必要があります。