JP6081067B2 - 生体電極装置 - Google Patents
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生体測定用電極として、外乱ノイズの混入を防止するためのシールド構造を持たせ、かつ、装着感を向上させると共に生体電極及び接続構造をコンパクトにするものが提案されている(特許文献1)。
特許文献1における生体電極は、一方から第1の絶縁層、シールド層、第2の絶縁層、電極素子層及び電解質の複数層で構成している。シールド層は、電極素子層を覆うように配設され、重なり合った部分の一部が露出して挟持される挟持部を構成している。
そして、挟持部の一方の面にシールド層が露出し、挟持部の他方の面に電極素子層が露出している。
また、生体測定用電極として、良好な通気性を維持しつつ、電極部の短絡を防止して高精度な測定を行うものが提案されている(特許文献2)。
特許文献2における生体電極は、一対の面を有する膜状の基材と、この基材の一方の面との間に電極部を介在させつつ、基材の一方の面に設けられたゲル層と、基材の他方の面の電極部の対向位置に設けられた、電極部の導電性シールド膜と、このシールド膜を封止する非導電性レジスト膜とを有する。そして、電極部の導電性シールド膜は、基材の他方の面の、電極部の対向位置に配置された銀膜と、銀膜を被覆するカーボン膜とからなる。
本発明者は、クリップによって着脱が容易な生体測定用電極において、電極の短絡を防止するとともにクリップの薄型化も図ることができる生体測定用電極を既に提案している(特許文献3)。
また、特許文献1では、生体測定用電極の挟持部は、一方の面にシールド層を、他方の面に電極素子層を形成しているため、この生体測定用電極を保持する挟持クリップには、上部部分と下部部分にそれぞれシールド端子と電極端子を配置しなければならなくなる。
特許文献2では、特許文献1のような電極の短絡は防止できるが、記録装置への接続はリード線によって行うものである。
特許文献3では、電極の短絡を防止するとともにクリップの薄型化も図ることができる。
請求項2記載の本発明の生体電極装置は、生体信号線がクリップを介さずに接続される生体測定用電極からなる生体電極装置であって、前記生体測定用電極は、絶縁物からなるベースシートと、前記ベースシートの一方の面に配置される電極層と、前記ベースシートの他方の面に配置されるシールド層とを備え、前記ベースシートが、被験者の皮膚に貼付する生体装着部と、前記生体信号線及び信号線シールド部材と電気接続される挟持部と、前記生体装着部と前記挟持部とをつなげる連接部とからなり、前記電極層は、前記生体装着部、前記連接部、及び前記挟持部に配置され、前記生体装着部における前記電極層には、前記皮膚と電気的に接続される入力面が形成され、前記挟持部における前記電極層には、前記生体信号線と電気的に接続される電極接続面が形成され、前記シールド層は、前記電極層を覆うとともに、前記挟持部では前記電極接続面から更に延出して、前記信号線シールド部材と電気的に接続されるシールド接続面を形成し、前記電極接続面と前記シールド接続面との間に、前記電極接続面に接続する前記生体信号線のうちの前記信号線シールド部材が芯線の外周に配置されていない部分である端部全体を覆う生体信号線用シールド面を形成し、前記生体測定用電極と前記生体信号線を接続した状態において、前記シールド接続面に前記信号線シールド部材が電気接続され、前記電極接続面に前記生体信号線が電気接続され、前記生体信号線の前記端部全体が前記生体信号線用シールド面によって覆われることを特徴とする。
請求項3記載の本発明は、請求項1又は請求項2に記載の生体電極装置において、前記挟持部における前記ベースシートには、スルーホールが形成され、前記シールド接続面を前記スルーホールの位置に設けたことを特徴とする。
請求項4記載の本発明は、請求項1から請求項3のいずれかに記載の生体電極装置において、前記電極層の反ベースシート側の面に第1の絶縁層を設け、前記第1の絶縁層を、前記生体装着部の外周及び前記連接部の外周において前記ベースシートと貼り合わせたことを特徴とする。
請求項5記載の本発明は、請求項4に記載の生体電極装置において、前記第1の絶縁層を、前記電極層、及び前記ベースシートの前記電極層側の面における前記シールド接続面に相当する部位を除き、前記ベースシートと貼り合わせたことを特徴とする。
請求項6記載の本発明は、請求項5に記載の生体電極装置において、前記第1の絶縁層が、前記入力面及び前記電極接続面を除き、前記電極層を覆っていることを特徴とする。
請求項7記載の本発明は、請求項1から請求項6のいずれかに記載の生体電極装置において、前記シールド層の反ベースシート側の面に第2の絶縁層を設け、前記第2の絶縁層を、前記生体装着部の外周及び前記連接部の外周において前記ベースシートと貼り合わせたことを特徴とする。
請求項8記載の本発明は、請求項7に記載の生体電極装置において、前記第2の絶縁層が、前記シールド層を覆っていることを特徴とする。
請求項9記載の本発明は、請求項1から請求項8のいずれかに記載の生体電極装置において、前記生体装着部を円形状に形成し、前記連接部の幅を、前記生体装着部の直径よりも小さく、前記挟持部の幅よりも小さく形成したことを特徴とする。
請求項10記載の本発明は、請求項9に記載の生体電極装置において、前記生体装着部における前記電極層を円形状に形成し、前記連接部における前記電極層の幅を、前記生体装着部における前記電極層の直径よりも小さく、前記挟持部における前記電極層の幅よりも小さく形成したことを特徴とする。
請求項11記載の本発明は、請求項10に記載の生体電極装置において、前記生体装着部における前記シールド層を円形状に形成し、前記連接部における前記シールド層の幅を、前記生体装着部における前記シールド層の直径よりも小さく、前記挟持部における前記シールド層の幅よりも小さく形成したことを特徴とする。
請求項12記載の本発明は、請求項11に記載の生体電極装置において、前記シールド層を前記電極層よりも大きく形成したことを特徴とする。
請求項13記載の本発明は、請求項4から請求項6のいずれかに記載の生体電極装置において、前記生体装着部における前記第1の絶縁層にリング状の補助シートを貼付し、前記補助シートの前記リング内に、前記入力面と前記第1の絶縁層を配置し、前記補助シートの前記リング内に、電解質を配置して前記皮膚に貼付することを特徴とする。
請求項14記載の本発明は、請求項2に記載の生体測定用電極において、前記シールド層及び前記信号線シールド部材をカーボン系材料で構成したことを特徴とする。
本実施の形態によれば、生体測定用電極におけるノイズ対策を行えるとともに、生体測定用電極をクリップに保持した状態での電極端子に接続する生体信号線の端部におけるノイズ対策を行うことができる。
本実施の形態によれば、あらかじめ信号線シールド部材や生体信号線が接続された生体測定用電極において、生体測定用電極におけるノイズ対策を行えるとともに、生体測定用電極に接続する生体信号線の端部におけるノイズ対策を行うことができる。
本実施の形態によれば、電極接続面とシールド接続面がベースシートの一方の面に形成されるため、クリップにおける電極端子及びシールド端子を一方の面に形成でき、クリップの薄型化及び小型化を図ることができる。
本実施の形態によれば、生体装着部の外周及び連接部の外周において、第1の絶縁層とベースシートとを貼り合わせることで、汗などによる電極の短絡を確実に防止できる。
本実施の形態によれば、更に確実に電極の短絡を防止できる。
本実施の形態によれば、更に確実に電極の短絡を防止できる。
本実施の形態によれば、シールド層を確実に絶縁することで、ノイズを確実に防止できる。
本実施の形態によれば、更に確実にノイズを防止できる。
本実施の形態によれば、連接部の幅を小さくすることで、連結部での柔軟性を高めることができ、装着時にねじれなどを連接部で吸収でき、装着性を高めることができる。
本実施の形態によれば、連接部における電極層の幅を小さくすることで、連結部での柔軟性を高めることができ、装着時にねじれなどを連接部で吸収でき、装着性を高めることができる。
本実施の形態によれば、連接部におけるシールド層の幅を小さくすることで、連結部での柔軟性を高めることができ、装着時にねじれなどを連接部で吸収でき、装着性を高めることができる。
本実施の形態によれば、電極に対するノイズを確実に防止できる。
本実施の形態によれば、電解質を介して確実に入力面に被験者の生体電気を伝えることができる。
本実施の形態によれば、X線を透過させることで、生体測定用電極を装着した状態でのX線撮影が可能となる。
図1(a)は本実施例による生体測定用電極の平面図、図1(b)は同生体測定用電極の背面図、図1(c)は図1(a)の断面図である。なお、図1(c)では、説明の都合上、厚さ寸法を他の寸法に対して大きく描いている。
ベースシート11は、生体装着部Xを円形状に形成し、連接部Yの幅Lyを、生体装着部Xの直径Lxよりも小さく、挟持部Zの幅Lzよりも小さく形成している。
生体装着部Xにおける電極層12を円形状に形成し、連接部Yにおける電極層12の幅12Lyを、生体装着部Xにおける電極層12の直径12Lxよりも小さく形成している。
生体装着部Xにおける電極層12には、皮膚と電気的に接続される入力面12Aが形成され、挟持部Zにおける電極層12には、電極端子22と電気的に接続される電極接続面12Bが形成されている。
生体装着部Xにおけるシールド層13を円形状に形成し、連接部Yにおけるシールド層13の幅13Lyを、生体装着部Xにおけるシールド層13の直径13Lxよりも小さく、挟持部Zにおけるシールド層13の幅13Lzよりも小さく形成している。
挟持部Zにおけるシールド層13には、電極接続面12Bから更に延出して、シールド端子23と電気的に接続されるシールド接続面13Aを形成する。
シールド層13は、医療行為中や測定時に、静電気ノイズや電磁波ノイズが混入することを防止する。
第2の絶縁層15は、生体装着部Xの外周及び連接部Yの外周においてベースシート11と貼り合わせている。第2の絶縁層15は、シールド層13を覆っている。
リング状の補助シート16は、生体装着部Xにおける第1の絶縁層14に貼付している。補助シート16のリング内に、入力面12Aと第1の絶縁層14を配置している。
補助シート16のリング内に、ゲルなどの電解質17を配置して皮膚に貼付する。
第2の絶縁層15の反ベースシート11側には保護用の表面シート18を設けている。
クリップ20は、生体測定用電極10を載置する本体部24と、本体部24に対してスライドするスライド部(蓋体)25とから構成される。
本体部24に対して蓋体25をスライドすることで、蓋体25の開閉を行う。蓋体25を開くことで生体測定用電極10を本体部24に載置でき、蓋体25を閉じることで生体測定用電極10を装着する。
蓋体25を開くことで生体測定用電極10はクリップ20に着脱できる。また、生体測定用電極10をクリップ20に装着した状態では、電極接続面12Bは電極端子22に圧接し、シールド接続面13Aはシールド端子23に圧接する。
電極端子22及びシールド端子23は、本体部24に設けられている。
生体信号線26の端部26aは、芯線26cが電極端子22に電気的に接続されている。また、信号線シールド部材26bはシールド端子23に電気的に接続されている。
生体測定用電極10をクリップ20に装着した状態では、生体信号線用シールド面13Bは、信号線シールド部材26bがはぎ取られた芯線26cを覆うように位置する。
図3は、図2(c)に対応する本実施例のクリップの要部側面断面図である。なお、図示しない他の構成は上記実施例と同一構成であり、ここでは上記実施例と相違する構成だけを説明する。また、同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
本実施例では、挟持部Zにおけるベースシート11には、スルーホール11Aが形成され、シールド接続面13Aをスルーホール11Aの位置に設けている。シールド接続面13Aは、スルーホール11Aに導電性材を埋め込んで形成することが好ましい。
また、本実施例によれば、シールド接続面13Aをスルーホール11Aの位置に設けることで、電極接続面12Bとシールド接続面13Aがベースシート11の一方の面に形成されるため、クリップ20における電極端子22及びシールド端子23を一方の面に形成でき、クリップ20の薄型化及び小型化を図ることができる。
また本実施例によれば、生体装着部Xの外周及び連接部Yの外周において、第1の絶縁層14とベースシート11とを貼り合わせることで、汗などによる電極の短絡を確実に防止できる。
また、他の実施例として、シールド層13Aやシールド線をカーボン系材料で構成することで、X線を透過させることができ、生体測定用電極10を装着した状態でのX線撮影が可能となる。
また上記実施例では、ベースシート11は、生体装着部Xを円形状に形成したものを示したが、楕円形や四角形であってもよい。
また上記実施例では、クリップ20を、本体部24に対してスライドする蓋体25で構成したが、蓋体25は、ヒンジによる開閉式の蓋体であってもよい。
11 ベースシート
11A スルーホール
12 電極層
12A 入力面
12B 電極接続面
13 シールド層
13A シールド接続面
13B 生体信号線用シールド面
14 第1の絶縁層
15 第2の絶縁層
20 クリップ
22 電極端子
23 シールド端子
24 本体部
25 スライド部(蓋体)
Claims (14)
- 生体測定用電極と前記生体測定用電極を保持するクリップとを有する生体電極装置であって、
前記生体測定用電極は、絶縁物からなるベースシートと、前記ベースシートの一方の面に配置される電極層と、前記ベースシートの他方の面に配置されるシールド層とを備え、
前記ベースシートが、
被験者の皮膚に貼付する生体装着部と、
前記クリップにおける電極端子及びシールド端子と電気接続される挟持部と、
前記生体装着部と前記挟持部とをつなげる連接部と
からなり、
前記電極層は、前記生体装着部、前記連接部、及び前記挟持部に配置され、
前記生体装着部における前記電極層には、前記皮膚と電気的に接続される入力面が形成され、
前記挟持部における前記電極層には、前記電極端子と電気的に接続される電極接続面が形成され、
前記シールド層は、前記電極層を覆うとともに、前記挟持部では前記電極接続面から更に延出して、前記シールド端子と電気的に接続されるシールド接続面を形成し、
前記電極接続面と前記シールド接続面との間に、前記電極端子に接続する生体信号線のうちの信号線シールド部材が芯線の外周に配置されていない部分である端部全体を覆う生体信号線用シールド面を形成し、
前記クリップは、前記生体測定用電極を載置する本体部と、蓋体とからなり、前記本体部に前記電極端子及び前記シールド端子が形成され、
前記生体測定用電極を前記クリップに装着した状態において、前記電極接続面は前記電極端子に圧接し、前記シールド接続面は前記シールド端子に圧接し、前記生体信号線の前記端部全体が前記生体信号線用シールド面によって覆われることを特徴とする生体電極装置。 - 生体信号線がクリップを介さずに接続される生体測定用電極からなる生体電極装置であって、
前記生体測定用電極は、絶縁物からなるベースシートと、前記ベースシートの一方の面に配置される電極層と、前記ベースシートの他方の面に配置されるシールド層とを備え、
前記ベースシートが、
被験者の皮膚に貼付する生体装着部と、
前記生体信号線及び信号線シールド部材と電気接続される挟持部と、
前記生体装着部と前記挟持部とをつなげる連接部と
からなり、
前記電極層は、前記生体装着部、前記連接部、及び前記挟持部に配置され、
前記生体装着部における前記電極層には、前記皮膚と電気的に接続される入力面が形成され、
前記挟持部における前記電極層には、前記生体信号線と電気的に接続される電極接続面が形成され、
前記シールド層は、前記電極層を覆うとともに、前記挟持部では前記電極接続面から更に延出して、前記信号線シールド部材と電気的に接続されるシールド接続面を形成し、
前記電極接続面と前記シールド接続面との間に、前記電極接続面に接続する前記生体信号線のうちの前記信号線シールド部材が芯線の外周に配置されていない部分である端部全体を覆う生体信号線用シールド面を形成し、
前記生体測定用電極と前記生体信号線を接続した状態において、前記シールド接続面に前記信号線シールド部材が電気接続され、前記電極接続面に前記生体信号線が電気接続され、前記生体信号線の前記端部全体が前記生体信号線用シールド面によって覆われることを特徴とする生体電極装置。 - 前記挟持部における前記ベースシートには、スルーホールが形成され、
前記シールド接続面を前記スルーホールの位置に設けたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の生体電極装置。 - 前記電極層の反ベースシート側の面に第1の絶縁層を設け、
前記第1の絶縁層を、前記生体装着部の外周及び前記連接部の外周において前記ベースシートと貼り合わせたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の生体電極装置。 - 前記第1の絶縁層を、前記電極層、及び前記ベースシートの前記電極層側の面における前記シールド接続面に相当する部位を除き、前記ベースシートと貼り合わせたことを特徴とする請求項4に記載の生体電極装置。
- 前記第1の絶縁層が、前記入力面及び前記電極接続面を除き、前記電極層を覆っていることを特徴とする請求項5に記載の生体電極装置。
- 前記シールド層の反ベースシート側の面に第2の絶縁層を設け、
前記第2の絶縁層を、前記生体装着部の外周及び前記連接部の外周において前記ベースシートと貼り合わせたことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の生体電極装置。 - 前記第2の絶縁層が、前記シールド層を覆っていることを特徴とする請求項7に記載の生体電極装置。
- 前記生体装着部を円形状に形成し、前記連接部の幅を、前記生体装着部の直径よりも小さく、前記挟持部の幅よりも小さく形成したことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれかに記載の生体電極装置。
- 前記生体装着部における前記電極層を円形状に形成し、前記連接部における前記電極層の幅を、前記生体装着部における前記電極層の直径よりも小さく、前記挟持部における前記電極層の幅よりも小さく形成したことを特徴とする請求項9に記載の生体電極装置。
- 前記生体装着部における前記シールド層を円形状に形成し、前記連接部における前記シールド層の幅を、前記生体装着部における前記シールド層の直径よりも小さく、前記挟持部における前記シールド層の幅よりも小さく形成したことを特徴とする請求項10に記載の生体電極装置。
- 前記シールド層を前記電極層よりも大きく形成したことを特徴とする請求項11に記載の生体電極装置。
- 前記生体装着部における前記第1の絶縁層にリング状の補助シートを貼付し、
前記補助シートの前記リング内に、前記入力面と前記第1の絶縁層を配置し、
前記補助シートの前記リング内に、電解質を配置して前記皮膚に貼付することを特徴とする請求項4から請求項6のいずれかに記載の生体電極装置。 - 前記シールド層及び前記信号線シールド部材をカーボン系材料で構成したことを特徴とする請求項2に記載の生体電極装置。
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