JP2016087116A - 生体インタフェース及びパッチ型電極 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】導電性高分子と繊維とを複合化した素材からなるパッチ型電極2がドレッシング材からなる固定材3を備えて構成されている。パッチ型電極2と固定材3との間に形状記憶性を有するレイヤー部7が設けられていることが好ましい。レイヤー部7はパッチ型電極2の内部に埋め込まれて構成されていてもよく、導電性を有していてもよい。
【選択図】図9
Description
加えて、シャツ型ウェアラブル電極の場合、例えば、鳩尾や背部棘突起両側、漏斗胸の胸骨周囲等の被験者の胸部の陥凹部において電極が浮き上がり易く、安定した測定が困難であることが多い。また、被験者の体型により適切な電極の設置位置が異なるものの、シャツ型ウェアラブル電極では電極の設置位置の調整が困難であり、正確な測定ができない場合もあった。
また、本発明の生体インタフェースでは、導電性高分子と繊維とを複合化した素材からなるパッチ型電極が形状記憶性を有するレイヤー部を備えて構成されていることを特徴とする。
また、本発明の生体インタフェースでは、前記レイヤー部が前記パッチ型電極の内部に埋め込まれて構成されていることを特徴とする。
また、本発明のパッチ型電極では、前記レイヤー部が内部に埋め込まれて構成されていることを特徴とする。
なお、本明細書及び図面において、同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の説明で用いる図面は模式的なものであり、長さ、幅、及び厚みの寸法及び比率等は実際のものと同一とは限らない。
先ず、本発明の第一実施形態(以下、単に本実施形態という)の生体インタフェース1A,1A´,1Bについて図1〜図3を参照し、説明する。図1は本実施形態の生体インタフェース1Aの断面図及び平面図である。
図1に示すように、生体インタフェース1Aは導電性高分子と繊維とを複合化した素材からなるパッチ型電極2がドレッシング材からなる固定材3を備えて構成されている。
パッチ型電極2は被験者の生体情報を取得するために体表面Sの適切な位置に密着して設置可能とされている。従って、パッチ型電極2を構成する素材は凹凸や曲面の輪郭を持つ体表面Sに密着すると共に被験者の動きに伴う体表面Sの輪郭の変化に追従可能な伸縮性及び親水性を有する導電性高分子複合繊維である。導電性高分子複合繊維の導電性高分子としては、例えばピロール系、チオフェン系、イソチアナフテン系、フェニレン系、アセチレン系、アニリン系の各導電性高分子やこれらの共重合体等が挙げられる。また、これらの導電性高分子のドーパントには、例えばハロゲン化物イオン、過塩素酸イオン、テトラフルオロ硼酸イオン、六フッ化ヒ酸イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、チオシアン酸イオン、燐酸系イオン、トリフルオロ酢酸イオン、トシレートイオン、アルキルスルホン酸イオン、ポリアクリル酸イオン等の高分子イオンのうち、少なくとも一種のイオンが用いられている。
パッチ型電極2の大きさや形状はウェア(図示略)等に取り付けられる程度の大きさ及び形状とされ、平面視において例えば図1に例示するような円形でもよく、正方形であってもよいが、特に限定されない。パッチ型電極2の形状が平面視で円形又は正方形である場合、円の直径や正方形の一辺の長さは数cm程度とされればよいが、特に限定されない。
上述のように、生体インタフェース1A,1A´,1Bによれば、体表面Sとの着脱が容易になると共に、皮膚とパッチ型電極2との密着度が高まり、快適性が保たれた状態でパッチ型電極2を輪郭形状によらず体表面Sに設置可能とされる。従って、長時間にわたる安定した生体信号の取得と被験者の好みに合った任意のウェア着用の両立が可能となる。
次いで、本発明の第二実施形態(以下、単に本実施形態という)の生体インタフェース1C,1C´について図4〜図7を参照し、説明する。なお、図4〜図7に示す生体インタフェース1C,1C´の構成要素のうち図1〜図3に示す第一実施形態の生体インタフェース1A,1A´,1Bと同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。また、本実施形態の生体インタフェース1C,1C´により得られる作用効果について、第一実施形態の生体インタフェース1A,1A´,1Bと同様の作用効果についてはその説明を省略する。
上述のように、被覆線5及びスナップ6の配置は本発明を適用した生体インタフェースの構成や形状に合わせて適宜変更可能とされている。
次いで、本発明の第三実施形態(以下、単に本実施形態という)のパッチ型電極10及び生体インタフェース1Eについて図8〜図10を参照し、説明する。なお、図8〜図10に示すパッチ型電極10及び生体インタフェース1Eの構成要素のうち図1〜図7に示す第一実施形態及び第二実施形態の生体インタフェース1A,1A´1B,1C,1C´と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。また、本実施形態のパッチ型電極10及び1Eにより得られる作用効果について、第一実施形態及び第二実施形態の生体インタフェース1A,1A´1B,1C,1C´と同様の作用効果についてはその説明を省略する。
図8〜図10では楕円球状に形成されたレイヤー部7、及び中央部分が楕円球状で端部が平板状に形成されたパッチ型電極2を例示しているが、本実施形態におけるパッチ型電極2及びレイヤー部7の形状は特に限定されない。このようにパッチ型電極2の三次元形状を体表面Sの設置位置の形状に合わせて凸型等に成型することで、パッチ型電極2をより体表面Sに密着させることが容易になる。また、レイヤー部7が内部に組み込まれることでパッチ型電極10の機械的強度度が向上する。このような構成により、パッチ型電極10は汎用性のある携帯可能な生体信号取得手段としても機能し得る。
市販の心拍計RS800CXのみを用いて被験者の心拍数を測定した。
図13に心拍計RS800CXにより測定した被験者の心拍数の経時変化を示す。図13に示すように、試作した生体インタフェース1A´を用いた場合と同様に、被験者の心拍数が測定されていることを確認した。
2,10…パッチ型電極
3…固定材
7…レイヤー部
Claims (6)
- 導電性高分子と繊維とを複合化した素材からなるパッチ型電極がドレッシング材からなる固定材を備えて構成されていることを特徴とする生体インタフェース。
- 前記パッチ型電極と前記固定材との間に形状記憶性を有するレイヤー部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の生体インタフェース。
- 導電性高分子と繊維とを複合化した素材からなるパッチ型電極が形状記憶性を有するレイヤー部を備えて構成されていることを特徴とする生体インタフェース。
- 前記レイヤー部が前記パッチ型電極の内部に埋め込まれて構成されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の生体インタフェース。
- 導電性高分子と繊維とを複合化した素材からなり、形状記憶性を有するレイヤー部を備えて構成されていることを特徴とするパッチ型電極。
- 前記レイヤー部が前記素材の内部に埋め込まれて構成されていることを特徴とする請求項5に記載のパッチ型電極。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111096738A (zh) * | 2019-06-14 | 2020-05-05 | 安徽诺心医疗服务有限公司 | 一种倾斜式凸起电极监控装置 |
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2014
- 2014-11-05 JP JP2014225583A patent/JP2016087116A/ja active Pending
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