WO2020262403A1 - 生体用電極パッド付き収納ケースおよび生体用電極パッド付き収納ケースを備えた生体信号処理装置 - Google Patents

生体用電極パッド付き収納ケースおよび生体用電極パッド付き収納ケースを備えた生体信号処理装置 Download PDF

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biological
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storage case
mounting sheet
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PCT/JP2020/024659
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佐野 嘉彦
証英 原田
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ニプロ株式会社
原田電子工業株式会社
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Definitions

  • a biological electrode pad for accommodating a biological signal processing circuit unit that processes electrical biological signals such as electrocardiographic signals and myoelectric signals detected from the skin by the biological electrode pad, such as recording and output.
  • the present invention relates to a biological signal processing device including a storage case with a living electrode pad and a storage case with a living electrode pad.
  • Non-Patent Document 1 the event-dedicated waterproof electrode pad (TEC-07DEW) manufactured by Fukuda Denshi Co., Ltd. described in Non-Patent Document 1 has been used as a biological electrode pad that is attached to the skin of a living body and detects an electrical biological signal from the skin.
  • This biological electrode pad is connected to a portable Holter electrocardiograph and is used for event inspection by Holter electrocardiogram. Specifically, it has a horizontally long oval-shaped mounting sheet whose central portion is slightly wider, and one non-centered mounting sheet in the longitudinal direction is provided on the lower surface of the mounting sheet as an adhesive surface. Two detection electrodes are arranged at both ends of the Seki electrode.
  • Conductive metal electrode connection patterns extend linearly from these electrodes to the vicinity of the side edges of the central portion of the mounting sheet, and further, these electrode connection patterns have a connector at the tip. Three lead wires coming out from the base end of the composite lead wire are connected to each other.
  • a portable halter electrocardiograph manufactured by Fukuda Denshi Co., Ltd. described in, for example, Non-Patent Document 2 has been conventionally used. FM-190) is known.
  • the Holter electrocardiograph is housed in a carrying case and is connected to the connector of the composite lead wire of the biological electrode pad. Then, the Holter electrocardiograph is electrically connected to three electrodes (the above-mentioned indifferent electrode and the detection electrode) via a composite lead wire and an electrode connection pattern, and the carrying case is an inspection target of the Holter electrocardiogram. It is attached to the arm of a living body such as a patient with a belt.
  • the present invention is a biological signal processing apparatus including a storage case with a biological electrode pad and a storage case with a biological electrode pad having a novel structure in which at least one improvement has been made with respect to common problems of improving wearability and wearing feeling. The purpose is to provide.
  • the conventional portable Holter electrocardiograph housed in a carrying case attached to the arm of a living body such as a patient to be examined with a belt is connected to the living body electrode pad via a composite lead wire. Therefore, there is a problem that tension is applied to the lead wire due to body movements such as arm movements and body twists, and the biological electrode pads are easily peeled off from the skin.
  • the present inventor has an elastically stretchable and electrically insulating property, and has an adhesive surface on the back surface side suitable for being attached to the skin of a living body.
  • the mounting sheet a plurality of electrodes located on the back surface side of the mounting sheet at intervals from each other and exposed on the back surface side, and electrically insulatingly coated on the central portion of the back surface side of the mounting sheet.
  • a plurality of connecting portions exposed from the opening of the mounting sheet to the front surface side, and the plurality of electrodes located on the back surface side of the mounting sheet and being electrically insulated and curved in a bellows shape and extending.
  • a biological electrode pad that includes an electrode connection wiring that electrically connects the plurality of connection portions and the plurality of connection portions.
  • the present inventor has a case in which the electrode pad for a living body is fixed to the central portion of the mounting sheet having an adhesive surface suitable for being mounted on the skin of a living body and a plurality of electrodes on the back surface side.
  • the case is housed in the case, and is electrically connected to each of the plurality of electrodes on the back surface side of the biological electrode pad via a connecting member penetrating the central portion of the case and the mounting sheet.
  • a living body including a biological signal processing circuit board that processes biological signals detected by a plurality of electrodes and outputs processing results, and a battery that is housed in the case and supplies power to the biological signal processing circuit board.
  • the signal processing device was proposed in combination with the above-mentioned biological electrode pad.
  • a case accommodating the biological signal processing circuit board is attached and fixed to the surface of the biological electrode pad without any gap, but the case and the biological electrode are fixed. It has been found that it is preferable to leave a gap for ventilation between the pad surface and the surface of the pad because the water vapor permeable sheet can be used for the biological electrode pad to prevent the skin from getting stuffy when worn for a long time.
  • the back surface of the biological electrode pad which comes into contact with the skin, be as soft as possible for the mounting part of the storage case in order to realize good wearability and wearing feeling.
  • a biological electrode pad made of a flexible mounting sheet having a plurality of electrodes provided on the back surface to be mounted on the skin of a living body is attached, and electricity detected by the biological electrode pad is attached.
  • the case body is provided with a storage area that can be opened and closed, and the biological signal processing circuit unit can be attached to and detached from the storage area.
  • the second aspect is the storage case with a biological electrode pad according to the first aspect, in which the case body has a watertight structure with the storage area closed.
  • a third aspect is the storage case with a biological electrode pad according to the first or second aspect, wherein the case body has a connecting member for electrically connecting the electrode and the biological signal processing circuit unit. It is provided through the wall of the case.
  • a biological electrode pad made of a flexible mounting sheet having a plurality of electrodes provided on the back surface to be mounted on the skin of a living body is attached, and electricity detected by the biological electrode pad is attached.
  • a plurality of legs for fixing the case body and the mounting sheet to each other are provided, and the plurality of legs are provided.
  • the ventilation gap is formed between them.
  • a sixth aspect is that in the storage case with a biological electrode pad according to any one of the first to fifth aspects, the mounting sheet has elasticity that allows expansion and contraction in the surface direction and is conducted to the electrodes. At least a part of the current-carrying path is formed with a stretchable portion on the surface of the mounting sheet.
  • the case body having the storage area of the biological signal processing circuit unit is attached to and detached from the mounting sheet. It is attached as possible.
  • the eighth aspect is a storage case with a biological electrode pad that is attached to the skin of a living body and used to detect an electrical biological signal from the skin, and has a battery as a power source for the living body.
  • a storage case for watertightly and detachably storing the biological signal processing circuit unit that processes the biological signal detected by the electrode pad.
  • the biological electrode pad A water vapor permeable mounting sheet that is elastically stretchable and electrically insulating, and has an adhesive surface on the back side that is suitable for mounting on the skin of a living body.
  • a plurality of electrodes located on the back surface side of the mounting sheet at intervals from each other and exposed on the back surface side.
  • a plurality of connecting portions that are located in the central portion on the back surface side of the mounting sheet and are electrically insulated and exposed from the opening of the mounting sheet to the front surface side.
  • Electrode connection wiring that is located on the back surface side of the mounting sheet and is electrically insulated and has at least a part that can be expanded and contracted to electrically connect the plurality of electrodes and the plurality of connection portions.
  • a cover case that is watertightly and detachably fitted to the receptacle case,
  • Each of the plurality of connecting portions exposed from the opening at the center of the mounting sheet to the surface side of the mounting sheet and the biometric signal processing circuit unit in the storage case are elastically contacted and electrically contacted with each other.
  • An elastic connecting member located in an opening in the leg of the receptacle case and an opening in the center of the mounting sheet to connect. It is equipped with.
  • a ninth aspect is the storage case with a biological electrode pad according to the eighth aspect, wherein the plurality of electrodes include an indifferent electrode and a plurality of detection electrodes.
  • a tenth aspect is the storage case with a biological electrode pad according to the eighth or ninth aspect, the resin substrate, the plurality of electrodes arranged on the lower surface of the resin substrate, and the upper surface of the resin substrate.
  • the plurality of connecting portions arranged above and the plurality of electrodes and the plurality of connecting portions are electrically connected to each other by being arranged on the upper surface of the resin substrate and having an end portion penetrating the resin substrate.
  • the electrode connection wiring to be used constitutes a flexible wiring board.
  • the eleventh aspect is a storage case with a biological electrode pad according to any one of the eighth to tenth aspects, wherein the plurality of legs of the receptacle case are fixed to the receptacle case, and the base portion thereof. It is detachably fitted to the base portion and has a tip portion fixed to the central portion of the mounting sheet on the surface side of the biological electrode pad.
  • a twelfth aspect is a storage case with a biological electrode pad according to any one of the eighth to eleventh aspects, wherein at least one of the receptacle case and the cover case is made of a soft resin. is there.
  • a thirteenth aspect is the biological signal processing device using the storage case with a biological electrode pad according to any one of the first to twelve aspects, wherein the biological signal is inside the storage case with a biological electrode pad. It is a biological signal processing device that houses a processing circuit unit.
  • the case body which tends to be less flexible than the mounting sheet, is arranged on the surface side of the flexible mounting sheet. As a result, the case body is prevented from coming into direct contact with the skin, and a feeling of discomfort at the time of wearing is suppressed, so that the wearability and the feeling of wearing can be improved.
  • the biological signal processing circuit unit equipped with an electric circuit is removable, the mounting sheet and storage case (including the case body) are generally cleaned with the non-water resistant biological signal processing circuit unit removed. It becomes easy to sterilize. As a result, it is possible to improve the wearability and the feeling of wearing by maintaining the cleanliness in the wearing state. Further, by removing the biological signal processing circuit unit, it is possible to replace the mounting sheet and the storage case and reuse the biological signal processing circuit unit.
  • the case body has a watertight structure, so that even if there is a part such as an energizing member that dislikes moisture in the storage area, the case body can be used. Treatments such as cleaning and sterilization can be easily performed in the closed state.
  • the biological signal processing circuit unit is still mounted inside the case body, the watertightness of the storage area is ensured, so that problems occur when water or the like is unintentionally splashed when mounted on the living body. It is possible to prevent showering and bathing while wearing the biological signal processing circuit unit, and by achieving a high degree of watertightness, disinfection and sterilization while wearing the biological signal processing circuit unit, etc. Can also be made possible. Further, by mounting the biological signal processing circuit unit in the storage area of the watertight structure, the protection of the biological signal processing circuit unit is excellent, and the biological signal processing circuit unit is more suitable for reuse.
  • the storage case with a biological electrode pad it is possible to provide a connecting member for energizing the electrode on the back surface side of the mounting sheet to the biological signal processing circuit unit in the case body with a simple structure or a short path. become.
  • a connecting member for energizing the electrode on the back surface side of the mounting sheet to the biological signal processing circuit unit in the case body With a simple structure or a short path. become.
  • the connecting member through the bottom wall portion overlapped with the mounting sheet in the case body, it is possible to avoid direct exposure of the connecting member to the outside.
  • by insert molding the connecting member into the case body or providing a sealing material at the arrangement position of the connecting member it is possible to easily realize the connecting member while achieving the watertightness of the case body. Become.
  • the water vapor permeable mounting sheet can reduce or avoid the stuffiness of the skin of the living body, which is the mounting surface. Further, since the case body, which tends to be inferior in flexibility to the mounting sheet, is arranged on the surface side of the flexible mounting sheet, it is possible to suppress a feeling of discomfort during mounting due to direct contact of the case body with the skin. In addition, even in the mounting area of the case body of the mounting sheet, the water vapor permeability of the mounting sheet can be maintained through the ventilation gap, and the mountability and the wearing feeling can be further improved.
  • the stretchable portion in the current-carrying path, inhibition of the original flexibility and elasticity of the mounting sheet by the current-carrying path can be suppressed, and the mounting can be performed. It is possible to improve the sexuality and the feeling of wearing.
  • the stretchable portion can be realized by, for example, a meandering shape, a knotted shape, or a bent shape in the direction of the conductive path length that allows expansion and contraction due to bending deformation, as will be described later.
  • the current-carrying path itself may be stretched by blending a conductive material such as powder or filler such as carbon or metal, or by using an ionic conductive polymer or the like.
  • the case body by removing the case body, for example, it can be separated from the mounting sheet together with the biological signal processing circuit unit housed in the case body. Therefore, it is possible to repair or replace only the case body, and it is also possible to reuse the case body together with the biological signal processing circuit unit.
  • the storage case with a biological electrode pad according to the eighth aspect is mounted so that the adhesive surface on the back surface side of the mounting sheet is overlapped with the biological signal detection position on the skin of the subject.
  • a plurality of electrodes located on the back surface side of the mounting sheet at intervals from each other and exposed on the back surface side detect electrical biological signals from the skin of the subject.
  • the detected biological signal is transmitted to a plurality of electrically insulated connections located in the center of the back surface of the mounting sheet through electrode connection wiring located on the back side of the mounting sheet and electrically insulated. It is transmitted to the department.
  • an elastic connecting member that penetrates the opening of the receptacle case and the opening of the central portion of the mounting sheet is provided, and the elastic connecting member exposes the connecting portion to the surface side of the mounting sheet and stores the connection portion in the storage case.
  • the biological signal processing circuit unit to be used is electrically connected.
  • the biological signal processing circuit unit operates by being supplied with power from a battery to process the biological signal detected from the skin of the subject by the plurality of electrodes, and record the processed result on a recording medium or transmit it wirelessly. Etc. can be output.
  • the mounting sheet is elastically stretchable and electrically insulating, it can stretch and contract in accordance with the deformation of the limbs due to body movement to maintain a state of close contact with the skin.
  • the electrode connection wiring that electrically connects the plurality of electrodes and the plurality of connection portions each has an elastic portion at least partially, a mounting sheet that follows the deformation of the body limbs due to body movement. With the elastic deformation of the electrode connection wiring, even if the electrode connection wiring expands and contracts, disconnection due to excessive partial deformation is less likely to occur.
  • the mounting sheet has water vapor permeability
  • the receptacle case has a plurality of legs fixed to the central portion of the mounting sheet of the biological electrode pad on the surface side and between the legs. Since a gap is partially formed with respect to the surface of the mounting sheet to ensure breathability, it is possible to prevent the skin from getting stuffy even when the mounting sheet is worn on the skin for a long time.
  • the cover case is attached to and detached from the receptacle case, and the storage case with the biological electrode pad is attached to and detached from the biological signal processing circuit unit.
  • the storage case and the biological electrode pad can be easily sterilized / cleaned or replaced when damaged.
  • the wearing sheet is expanded to expand the range in which biological signals can be detected, the detection of biological signals from the skin by multiple electrodes can be performed for a long time regardless of the deformation of the limbs due to body movement. It can be maintained stably, and the feeling of wearing the mounting sheet on the skin at that time can be improved.
  • the biological signal processing circuit unit can be watertightly attached to and detached from the inside of the storage case. Since it is stored in the living body, the living body detected from the subject's skin by the electrodes of the biological electrode pad in the biological signal processing circuit unit in the storage case while exerting the action and effect of the storage case with the biological electrode pad described above. It is possible to process a signal, record the processing result on a recording medium, and output such as wireless transmission.
  • the plurality of legs of the receptacle case are detachably fitted to a base fixed to the receptacle case and to the base.
  • an embodiment having the tip portion of the biological electrode pad fixed to the central portion on the surface side of the mounting sheet can be preferably adopted.
  • the receptacle case and the biological electrode pad can be easily separated between the base and the tip of the leg, and only one of them can be sterilized and washed if necessary. It is preferable because it can be replaced when it is damaged.
  • the cover case can be easily watertightly and detachably fitted to the receptacle case, which is preferable.
  • a state in which the Holter electrocardiograph of one embodiment of the storage case with a biological electrode pad of the present invention and one embodiment of the biological signal processing device of the present invention using the storage case is viewed from the surface side of the biological electrode pad. It is a perspective view which shows. It is a bottom view which shows the storage case with the biological electrode pad of the said embodiment, and the Holter electrocardiograph of the said embodiment using the storage case, as seen from the back surface side of the biological electrode pad. It is an exploded perspective view which shows the storage case with the biological electrode pad of the said embodiment, and the Holter electrocardiograph of the said embodiment using the storage case, as seen from the surface side of the biological electrode pad.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows the other embodiment of the storage case with a biological electrode pad of the present invention, and the Holter electrocardiograph of the above-described embodiment using the storage case, as viewed from the surface side of the biological electrode pad.
  • FIG. 1 It is an exploded perspective view which shows the storage case with the biological electrode pad of the said embodiment, and the Holter electrocardiograph of the said embodiment using the storage case, as seen from the surface side of the biological electrode pad.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows the storage case with the biological electrode pad of the said embodiment by cutting out a part in the state seen from the surface side of the biological electrode pad.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows the storage case with the biological electrode pad of the said embodiment by seeing from the surface side of the biological electrode pad, and partially cut out with the biological electrode pad removed from the storage case.
  • FIG. 1 shows a Holter electrocardiograph according to an embodiment of a storage case with a biological electrode pad of the present invention and an embodiment of a biological signal processing device of the present invention using the storage case of the biological electrode pad. It is a perspective view which shows in the state seen from the surface side.
  • FIG. 2 is a bottom view showing a storage case with a biological electrode pad of the above embodiment and a Holter electrocardiograph of the above embodiment using the storage case as viewed from the back surface side of the biological electrode pad.
  • FIG. 1 shows a Holter electrocardiograph according to an embodiment of a storage case with a biological electrode pad of the present invention and an embodiment of a biological signal processing device of the present invention using the storage case of the biological electrode pad.
  • FIG. 2 is a bottom view showing a storage case with a biological electrode pad of the above embodiment and a Holter electrocardiograph of the above embodiment using the storage case as viewed from the back surface side of the biological electrode pad.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing a storage case with a biological electrode pad of the above embodiment and a Holter electrocardiograph of the above embodiment using the storage case as viewed from the surface side of the biological electrode pad.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a part of the storage case with a biological electrode pad according to the above embodiment as viewed from the surface side of the biological electrode pad.
  • FIG. 5 is a plan view showing the configuration of the storage case with the biological electrode pad of the above embodiment and the flexible wiring board of the biological electrode pad of the Holter electrocardiograph of the above embodiment using the storage case.
  • FIG. 6 is a bottom view showing the configuration of the storage case with a biological electrode pad of the above embodiment and the flexible wiring board of the Holter electrocardiograph of the above embodiment using the storage case.
  • FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a storage case with a biological electrode pad of the above embodiment and a part of the Holter electrocardiograph of the above embodiment using the storage case.
  • the storage case 1 with a biological electrode pad comes with a biological electrode pad 2 that is attached to the skin of a living body and used to detect an electrocardiographic signal as an electrical biological signal from the skin. It is a storage case.
  • the storage case 1 with a biological electrode pad is for storing the electrocardiographic signal processing circuit unit 3 as a biological signal processing circuit unit in a watertight and detachable manner.
  • the electrocardiographic signal processing circuit unit 3 has an electrocardiographic signal processing circuit having a normal CPU, memory, etc., which is operated by power supply from a battery such as a button battery having as a power source.
  • the electrocardiographic signal processing circuit can input and record the electrocardiographic signal detected by the biological electrode pad 2 over a fixed time such as 24 hours. Further, the electrocardiographic signal processing circuit may output the recorded electrocardiographic signal by wire or wirelessly in response to a command signal from the outside, or by extracting a card-type recording medium on which the electrocardiographic signal is recorded. it can.
  • the biological electrode pad 2 in the storage case 1 with the biological electrode pad of this embodiment is elastically stretchable and electrically insulating, and has an adhesive on the back surface side suitable for being attached to the skin of the living body.
  • a plurality of electrodes exposed on the back surface side are arranged on the back surface side of the mounting sheet 4 at intervals from each other. That is, in the illustrated example, as a plurality of electrodes exposed on the back surface side, two detection electrodes 5 at both ends in the longitudinal direction of the mounting sheet 4 and four unrelated electrodes 6 at the center are provided.
  • the mounting sheet 4 is located in the central portion on the back surface side thereof, and is electrically insulated and coated, and a plurality of (four in the illustrated example) connecting portions 7 exposed to the front surface side from the opening of the mounting sheet 4. It has. Further, the mounting sheet 4 is located on the back surface side thereof, and includes two detection electrode connecting wirings 8 which are electrically insulated and have a meandering shape expandable portion 8a. These two detection electrode connection wirings 8 have two detection electrodes 5 located at both ends of the mounting sheet 4 with respect to two diagonal connection portions 7 of the four connection portions 7, respectively. It is electrically connected.
  • the mounting sheet 4 includes two unrelated electrode connection wirings 9 for electrically connecting the two unrelated electrodes 6 arranged in the width direction of the mounting sheet 4 among the four unrelated electrodes 6. ing.
  • Each of the two unrelated electrodes 6 connected by each unrelated electrode connecting wiring 9 is electrically connected to the two connecting parts 7 to which the detection electrode connecting wiring 8 is not connected among the four connecting parts 7. It is connected to the.
  • the biological electrode pad 2 has a resin substrate 10 that is elastically stretchable and has electrical insulation. Then, on the lower surface of the resin substrate 10, two detection electrodes 5 at both ends (referring to both ends in the longitudinal direction in the left-right direction in FIG. 2) and four unrelated electrodes 6 at the center are formed on the skin. It is formed by, for example, a silver-silver chloride (Ag / Agcl) layer that is difficult to oxidize by contact with. Further, on the upper surface of the resin substrate 10, the detection electrode connection wiring 8 and the unrelated electrode connection wiring 9 are also formed by a silver-silver chloride layer or a copper layer. The detection electrode 5, the unrelated electrode 6, the detection electrode connection wiring 8, the unrelated electrode connection wiring 9, and the resin substrate 10 constitute a flexible wiring board 11.
  • the resin substrate 10 can be formed of, for example, a polyimide sheet, a polyethylene terephthalate (PET) film, or the like.
  • the silver-silver chloride layer can be formed at a predetermined position in a predetermined shape by, for example, applying a known silver-silver chloride paste with a printer or the like and drying and curing the paste.
  • the copper layer can be formed at a predetermined position in a predetermined shape by using, for example, a plating method or an etching method used for manufacturing a printed wiring board.
  • Penetration portions 8b are formed at the tips of the two detection electrode connection wirings 8. These through portions 8b are electrically connected to two detection electrodes 5 under the through portions 8b through through holes formed in the resin substrate 10.
  • a penetration portion 9a is formed at the tip of each of the two unrelated electrode connection wirings 9. These penetrating portions 9a are electrically connected to the indifferent electrode 6 under the penetrating portion 9a through the through holes formed in the resin substrate 10.
  • connection portions 7 two connection portions 7 to which the detection electrode connection wiring 8 is not connected
  • the two unrelated electrode connection wirings 9 are connected are penetrated formed in the resin substrate 10. Through the holes, they are electrically connected to the unrelated electrodes 6 under the connecting portions 7.
  • the two unrelated electrodes 6 arranged in the width direction of the mounting sheet 4 (the short direction in the vertical direction in FIG. 2) are also electrically connected by the two unrelated electrode connecting wires 9.
  • the storage case 1 is configured to include a receptacle case 1a located on the lower side near the mounting sheet 4 and a cover case 1b located on the upper side far from the mounting sheet 4.
  • leg portions 1c are watertightly fixed to the central portion on the surface side of the mounting sheet 4 of the biological electrode pad 2. Further, between the legs 1c, a gap is partially formed between the surfaces of the mounting sheet 4 and the surfaces facing the receptacle case 1a (between the overlapping surfaces).
  • the cover case 1b is overlapped from the outer direction of the receptacle case 1a (the direction away from the mounting sheet 4) so that the cover case 1b is watertight on the outer peripheral walls of both the receptacle case 1a and the cover case 1b. It is detachably fitted and assembled.
  • openings 4a are formed in the central portion of the mounting sheet 4. Through these four openings 4a, the four connecting portions 7 are exposed on the surface side of the mounting sheet 4, respectively. Further, the four legs 1c of the receptacle case 1a are provided at positions corresponding to the four openings 4a of the mounting sheet 4, and are arranged so that the legs 1c cover the openings 4a from the surface side of the mounting sheet 4. Has been done. Further, an opening 1d is formed in each leg portion 1c so as to penetrate the central portion, and an elastic connecting member 12 made of an elastic material having conductivity to the opening 1d is assembled in a fitted state. ing.
  • each upper surface of the four elastic connecting members 12 is exposed to the bottom surface of the receptacle case 1a through the four openings 1d provided in the receptacle case 1a.
  • each one of the four electrodes 3a formed on the lower surface of the electrocardiographic signal processing circuit unit 3 housed and mounted in the storage area of the storage case 1 is superposed. It is in contact.
  • the four elastic connecting members 12 are located so as to penetrate through the opening 1d of the leg portion 1c of the receptacle case 1a and the opening 4a of the central portion of the mounting sheet 4. Then, these four elastic connecting members 12 elastically contact the connecting portion 7 with the four electrodes 3a on the lower surface of the electrocardiographic signal processing circuit unit 3 in the storage case 1, and these four sets of connecting portions 7 The pair of the electrode 3a and the electrode 3a is electrically maintained in a connected state.
  • the receptacle case 1a and the cover case 1b are made of at least one of them, that is, both of them here are made of a soft resin such as polyethylene or polypropylene, and due to the elastic deformation of the soft resin, they are watertight with each other as shown in the cross section in FIG. It can be detachably fitted.
  • the elastic connecting member 12 is made of, for example, a rubber-like elastic body, and as shown in the cross section in FIG. 7, in the illustrated example, the outer peripheral annular groove portion 12a that closely fits with the inner peripheral flange 1e protruding into the opening 1d of the leg portion 1c.
  • the elastic connecting member 12 may be, for example, a metal coil-shaped or plate-shaped spring member.
  • the watertightness in the storage area inside the case body (receptacle case 1a and cover case 1b) at the arrangement portion of the elastic connecting member 12 is, for example, the opening 4a of the mounting sheet 4 and the legs 1c of the receptacle case 1a from both sides. It can also be secured by covering and sealing with the resin substrate 10.
  • a shallow recess 4b extending in the longitudinal direction of the mounting sheet 4 is formed on the back surface side of the mounting sheet 4 so as to accommodate the flexible wiring board 11, and the mounting sheet 4 surrounds the recess 4b.
  • An adhesive surface 4c is provided on the back surface.
  • the mounting sheet 4 of the biological electrode pad 2 is mounted on the adhesive surface 4c on the back surface side at the electrocardiographic signal detection position of the skin of the subject.
  • a plurality of electrodes two detection electrodes 5 at both ends and four unrelated electrodes 6 at the center located on the back surface side of the mounting sheet 4 at intervals and exposed on the back surface side thereof.
  • the detected electrocardiographic signal is electrically located at the center of the back surface side of the mounting sheet 4 via the electrode connection wirings 8 and 9 located on the back surface side of the mounting sheet 4 and electrically insulated and coated. It is transmitted to the four insulatingly coated connections 7.
  • the elastic connecting member 12 penetrating the opening 1d of the leg portion 1c of the receptacle case 1a and the opening 4a of the central portion of the mounting sheet 4 is exposed on the surface side of the mounting sheet 4, and the storage case 1 It elastically contacts the electrocardiographic signal processing circuit unit 3 housed inside and electrically connects them. Therefore, the detected electrocardiographic signal is transmitted from the connecting portion 7 to the electrocardiographic signal processing circuit unit 3 through the elastic connecting member 12.
  • the electrocardiographic signal processing circuit unit 3 processes the electrocardiographic signal detected from the skin of the subject by the detection electrode 5 and the indifferent electrode 6 by supplying power from the battery, and the memory of the processing result. It is possible to record on a recording medium such as the above, transmit wirelessly, and output by extracting a card-type recording medium.
  • the mounting sheet 4 is elastically stretchable and has electrical insulation, it can stretch and contract in accordance with the deformation of the limbs due to body movement to maintain a state of close contact with the skin. ..
  • the detection electrode connection wiring 8 that electrically connects the two detection electrodes 5 and the two connection portions 7 each has a stretchable portion 8a, the body limbs due to body movement. Even if the detection electrode connection wiring 8 that follows the deformation of the detection electrode connection wiring 8 expands and contracts, disconnection due to excessive partial deformation is less likely to occur, and the mounting sheet 4 is also excessively restricted by the detection electrode connection wiring 8. It has been avoided.
  • the mounting sheet 4 has water vapor permeability
  • the receptacle case 1a has four legs 1c fixed to the central portion on the surface side of the mounting sheet 4 and the mounting sheet between the leg portions 1c. Since a gap is partially formed with respect to the surface of No. 4 to ensure air permeability, it is possible to prevent the skin from getting stuffy even when the attachment sheet 4 is attached to the skin for a long time.
  • the cover case 1b is attached to and detached from the receptacle case 1a, and the storage case 1 with a biological electrode pad is attached to the electrocardiographic signal processing circuit unit 3.
  • the storage case 1 and the biological electrode pad 2 can be easily sterilized / cleaned or replaced when damaged.
  • the two detection electrodes 5 and the four unrelated electrodes 6 are used regardless of the deformation of the limbs due to body movement.
  • the detection of the electrocardiographic signal from the skin can be sustained for a long period of time, and the feeling of wearing the mounting sheet 4 on the skin at that time can be improved.
  • At least one of the receptacle case 1a and the cover case 1b is formed of a soft resin, so that the cover case 1b to the receptacle case 1a Watertight and removable fitting can be easily performed.
  • a soft resin for the receptacle case 1a it is possible to reduce the deformation restraint of the receptacle case 1a on the mounting sheet 4 and further improve the wearing feeling.
  • the electrocardiographic signal processing circuit unit 3 is watertightly and detachably stored inside the storage case 1.
  • the electrocardiographic signal processing circuit unit 3 in the storage case 1 exerts the effects of the storage case 1 with the biological electrode pad described above, and the two detection electrodes 5 and the four dissociations of the biological electrode pad 2 are exhibited.
  • Processing of the electrocardiographic signal detected from the skin of the subject by the electrode 6 and output such as recording of the processing result on a recording medium and transmission by radio, avoiding operation mistakes due to careless water exposure, etc. It can be done more stably.
  • the two connecting portions 7 at the upper left and the lower right in FIG. 5 are connected to the two diagonal electrodes 3a on the lower surface of the electrocardiographic signal processing circuit unit 3 in the storage case 1.
  • the two connecting portions 7 at the upper right and the lower left in FIG. 5 and the two electrodes 3a on the other diagonal of the lower surface of the electrocardiographic signal processing circuit unit 3 in the storage case 1 are connected. Therefore, even if the electrocardiographic signal processing circuit unit 3 in the storage case 1 can be rotationally arranged, there are always two electrodes 3a on the one diagonal line on the lower surface thereof regardless of the rotational position.
  • the detection electrode 5 is connected, and four unrelated electrodes 6 are always connected to the other diagonal two electrodes 3a on the lower surface thereof to prevent erroneous connection of the electrodes. From this, the electrode 3a on the lower surface of the electrocardiographic signal processing circuit unit 3 to which the indifferent electrode 6 is connected may be only one of the two diagonally above the other. Further, it is desirable that the connecting portion 7 and the electrode 3a are respectively positioned at the square portions of the square.
  • FIG. 8 is a perspective view showing another embodiment of the storage case with a biological electrode pad of the present invention and a Holter electrocardiograph of the above embodiment using the storage case as viewed from the surface side of the biological electrode pad. It is a figure.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view showing the storage case with the biological electrode pad of the above embodiment and the Holter electrocardiograph of the above embodiment using the storage case as viewed from the surface side of the biological electrode pad.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a part of the storage case with a biological electrode pad of the above embodiment as viewed from the surface side of the biological electrode pad.
  • FIG. 11 is a perspective view showing the storage case with the biological electrode pad of the above embodiment as viewed from the surface side of the biological electrode pad, with the biological electrode pad removed from the storage case and partially cut out.
  • FIG. 10 only the storage case 1 side is cut out to form a cross section, and in FIG. 11, both the mounting sheet 4 side and the storage case 1 side are cut out to form a cross section.
  • the receptacle case 1a is mounted on the substantially central portion of the mounting sheet 4 of the biological electrode pad 2 on the surface side. ing.
  • a plurality of receptacle cases 1a that is, four legs 1c in the illustrated example, are watertightly fixed to the mounting sheet 4, respectively. Further, between the legs 1c, a gap is formed on the surface of the mounting sheet 4 that partially spreads between the surfaces facing the receptacle case 1a and is open to the external space through the adjacent legs 1c. Has been done.
  • the storage case 1 with a biological electrode pad of the present embodiment includes a cover case 1b which is watertightly and detachably fitted to the receptacle case 1a to form a storage case. Further, as shown in FIGS. 10 and 11, the storage case 1 with a biological electrode pad of the present embodiment also has them in the opening 1d of the leg portion 1c of the receptacle case 1a and the opening 4a of the central portion of the mounting sheet 4. It includes four elastic connecting members 12 that are located so as to penetrate. Similar to the above-described embodiment, the four elastic connecting members 12 have four connecting portions 7 exposed from the four openings 4a in the center of the mounting sheet 4 to the surface side of the mounting sheet 4, and the inside of the storage case 1. The four electrodes 3a on the lower surface of the electrocardiographic signal processing circuit unit 3 of the above are elastically contacted with each other, and the connection portion 7 of each set and the electrodes 3a are electrically connected.
  • the four legs 1c of the receptacle case 1a in this embodiment are each attached to the mounting seat 4 with a special fitting and fixing structure.
  • the fitting and fixing structure is shown in the fitted state in FIG. 10 and in the separated state in FIG.
  • the fitting fixing structure includes a base portion 1f integrally formed on the receptacle case 1a and a tip portion 1g fixed to the surface of the central portion of the mounting sheet 4.
  • the tip portion 1g has a sheet-like base portion that is closely attached to the surface of the mounting sheet 4 and fixed to the surface of the mounting sheet 4, and the upper surface of the connecting portion 7 is passed through a through hole provided in the center of the base portion. Is exposed. Further, in the vicinity of the outer peripheral edge of the base portion, an engaging protrusion protruding toward the upper surface side (storage case 1 side) is continuously formed in an annular shape over the entire circumference to form an annular convex portion. There is.
  • the base portion 1f is configured by utilizing the leg portion 1c projecting downward (on the mounting sheet 4 side) from the bottom wall of the receptacle case 1a. That is, in the vicinity of the outer peripheral edge of the protruding tip surface of the leg portion 1c, an engaging groove that opens downward is formed in an annular shape continuously over the entire circumference to form an annular recess. Further, the portion of the base portion 1f surrounded by the annular concave portion protrudes toward the mounting sheet 4 side, and the tip portion 1 g on the mounting sheet 4 side is assembled so as to enter the region surrounded by the annular convex portion. It has become.
  • an opening 1d formed in the leg portion 1c penetrates through the central portion of the base portion 1f, and the lower surface of the elastic connecting member 12 assembled to the opening 1d is the lower surface (protruding tip surface) of the base portion 1f. It is exposed in a protruding state.
  • the annular concave portion in the base portion 1f is formed at a position corresponding to the annular convex portion in the tip portion 1g on the mounting sheet 4 side. Further, a substantially spherical engaging head is formed at the tip of the annular convex portion of the tip portion 1g over the entire circumference in the circumferential direction, and a corresponding substantially spherical shape is formed at the bottom of the annular concave portion of the base portion 1f. The engaging bottom of the is formed over the entire circumference in the circumferential direction. Then, by fitting the base portion 1f into the tip portion 1g, the engaging head portion is engaged with or locked to the engaging bottom portion.
  • the base portion 1f integrally formed with the receptacle case 1a and the tip portion 1g fixed to the surface of the central portion of the mounting sheet 4 the annular concave portion of the base portion 1f and the annular convex portion of the tip portion 1g are formed.
  • the base portion 1f and the tip portion 1g are detachably and watertightly fitted.
  • the elastic connecting member 12 is located through the opening 1d in the opening 1d formed through the base portion 1f and the tip portion 1g, and the connecting portion 7 is in contact with the elastic connecting member 12. It is conducting.
  • the above embodiment is performed except that the meandering direction of the expandable portion 8a of the detection electrode connection wiring 8 is opposite to that of the previous embodiment. It is similar to the form.
  • the storage case 1 with a biological electrode pad of this embodiment and the Holter electrocardiograph of this embodiment using the same Similar effects can be achieved.
  • the receptacle case 1a and the biological electrode pad 2 can be easily separated between the base 1f and the tip 1g of the leg 1c, so that only one of them is sterilized and washed as necessary. It can be replaced or replaced if it is damaged.
  • the present invention is not limited to the above examples and can be appropriately changed within the scope of the claims.
  • the number, arrangement, shape, etc. of electrodes can be appropriately changed according to the measurement target and application.
  • the unrelated electrode 6 may be omitted and the number of detection electrodes 5 may be three or more, and in that case, the unrelated electrode 6 at the center may be changed to the detection electrode 5. ..
  • the plurality of electrodes may not be arranged side by side in the same direction.
  • the biological electrode pad of the storage case with the biological electrode pad of the present invention can be used in place of or in addition to the detection of the electrocardiographic signal to detect the myoelectric signal.
  • the biological signal processing circuit unit and the biological signal processing device of the present invention housed in the storage case with a biological electrode pad of the present invention may record and output a myoelectric signal in place of or in addition to the electrocardiographic signal. ..
  • the power supply that supplies power to the electrocardiographic signal processing circuit unit 3 may be, for example, a battery that may be irreplaceably or replaceably attached to the substrate of the electrocardiographic signal processing circuit unit 3, or the electrocardiographic signal processing circuit. It can be stored in a storage case separately from the unit 3, or can be preferably sealed in a watertight case separately from the storage case of the electrocardiographic signal processing circuit unit 3.
  • the electrocardiographic signal processing circuit unit 3 may be a device that only directly outputs the detection signal by the biological electrode pad 2 to the outside wirelessly or by wire, and outputs the detection signal to the electrocardiographic signal processing circuit unit 3. Can also be stored in another external storage device.
  • various wirings connected to the electrodes can be provided on either the front or back surface of the mounting sheet 4, and the specific wiring structure is not limited.
  • an electrode connection wiring having a stretchable portion and a case having watertightness As is clear from the description of each aspect in the above-mentioned "Means for Solving the Problem” column, in some aspects of the present invention, an electrode connection wiring having a stretchable portion and a case having watertightness. Unless the structure, the conductive members inside and outside the case using the elastic connecting member, the mounting sheet having water vapor permeability, the gap between the mounting pad and the storage case (case body), etc. are described in each aspect, the present invention is used. Not required to configure. Then, as is clear from the description of each aspect in the above-mentioned "effect of the invention” column, the invention described in each aspect is a storage case with a biological electrode pad even if it does not have a configuration not described in each aspect. It is possible to exert effects such as improving the wearability or wearing feeling of the biological signal processing device.
  • the gap between the mounting pad and the storage case (case body) is directly opened to the external space as in the above embodiment, and is external through, for example, a groove, a hole, or a ventilation path provided in the case body. It may be open to the space.
  • the structure of the storage case (case body) for accommodating the biological signal processing circuit unit is not limited to the upper and lower two-divided structure as described above.
  • the biological signal processing circuit unit having a substantially plate shape so as to be inserted from the side through the lateral opening that partially opens in the peripheral wall.
  • the electrical contact of the biological signal processing circuit unit is attached to the elastic connecting member exposed on the bottom surface of the receptacle case, and the receptacle case of the cover case is provided.
  • an elastic connecting member is not essential, and for example, a biological signal processing circuit unit may be fixedly mounted in the storage case.
  • the electrical contact by the elastic connecting member is not limited by the above-described embodiment.
  • a connector having a slit-shaped opening into which one end edge of the biometric signal processing circuit unit is inserted is provided in the storage case.
  • An elastic contact (elastic connection member) provided in the slit-shaped opening is provided at a contact exposed on the surface of an edge portion such as a substrate of a biological signal processing circuit unit to be inserted into the opening.
  • Various types of electrical contacts can be adopted, such as a structure in which they are pressed against each other to conduct electricity.
  • the entire storage case 1 (case body) including the receptacle case 1a and the cover case 1b is attached to and detached from the mounting sheet 4. It is installed as possible. Then, with the electrocardiographic signal processing circuit unit 3 mounted in the storage case 1 in the stored state, together with the storage case 1, or the entire storage case 1 from which the electrocardiographic signal processing circuit unit 3 is removed, It can be removed from the mounting sheet 4. Therefore, it is possible to efficiently clean and sterilize the mounting sheet 4 and the storage case 1 in a single state, and also for repairs such as replacing only one of them and reusing the other. It will be easy to deal with. Further, the electrocardiographic signal processing circuit unit 3 can be reused together with the storage case 1.
  • the biological signal processing circuit is attached to and detached from the receptacle case.
  • the storage case and the biological electrode pad can be easily sterilized / cleaned or replaced when damaged, and the mounting sheet can be replaced more than before.
  • the detection of biological signals from the skin by multiple electrodes can be sustained for a long period of time regardless of the deformation of the body limbs due to body movement.
  • the feeling of wearing the mounting sheet on the skin can also be improved.
  • the biological signal processing circuit unit can be watertightly and detachably attached to the inside of the storage case. Since it is stored, the biological signal detected from the subject's skin by the electrode of the biological electrode pad in the biological signal processing circuit unit in the storage case while exerting the action and effect of the storage case with the biological electrode pad described above. Processing, recording of the processing result on a recording medium, wireless transmission, and the like can be performed.
  • the biological signal processing device provided with the storage case with a biological electrode pad and the storage case with a biological electrode pad to which the present invention is applied is industrially produced. Also, in use, it can be used in medical and non-medical fields (for example, physical fitness measurement using data such as electrocardiographic waveform, heart rate, and myoelectric waveform, information processing and judgment of exercise intensity, living environment, etc.). It is a thing. Therefore, the present invention has industrial applicability.

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Abstract

生体用電極パッドで検出された電気的な生体信号を処理する生体信号処理回路ユニットを収納する生体用電極パッド付き収納ケースであって、前記生体信号処理回路ユニットの収納領域を有するケース本体には前記収納領域が開閉可能に設けられており、該収納領域に対して前記生体信号処理回路ユニットが着脱可能とされた生体用電極パッド付き収納ケース。

Description

生体用電極パッド付き収納ケースおよび生体用電極パッド付き収納ケースを備えた生体信号処理装置
 この発明は、生体用電極パッドが皮膚から検出した心電信号や筋電信号等の電気的な生体信号の記録や出力等の処理を行う生体信号処理回路ユニットを収納するための生体用電極パッド付き収納ケースおよび、生体用電極パッド付き収納ケースを備えた生体信号処理装置に関するものである。
 生体の皮膚に装着されてその皮膚から電気的な生体信号を検出する生体用電極パッドとしては従来、例えば非特許文献1記載のフクダ電子株式会社製イベント専用防水型電極パッド(TEC-07DEW)が知られている。この生体用電極パッドは、携帯型ホルター心電計に接続されてホルター心電図によるイベント検査のために用いられる。具体的には、中央部が少し幅広になった横長の長円状をなす装着シートを有しており、粘着面とされた該装着シートの下面には、その長手方向で中央の一つの不関電極を挟んで両端部に二つの検出用電極が配置されている。それらの電極からは、それぞれ装着シートの中央部の側端付近まで導電金属製の電極接続パターンが直線的に延出されており、更に、それらの電極接続パターンには、先端部にコネクタを持つ複合リード線の基端部から出た三本のリード線がそれぞれ接続されている。
 また、上述の如き生体用電極パッドが検出した生体信号の記録や出力等の処理を行う生体信号処理装置としては従来、例えば非特許文献2記載のフクダ電子株式会社製携帯型ホルター心電計(FM-190)が知られている。このホルター心電計は、携帯ケースに収納されるとともに、上記生体用電極パッドの複合リード線のコネクタを接続される。そして、かかるホルター心電計は、複合リード線および電極接続パターンを介して、三つの電極(上記の不関電極及び検出用電極)に電気的に接続され、その携帯ケースはホルター心電図の検査対象の患者等の生体の腕部にベルトで装着される。
http://www.fukuda.co.jp/medical/products/holter _ecg/pdf/holter_ecg.pdf :フクダ電子株式会社平成30年2月15日ダウンロード「ホルター心電図検査関連用品」中第61頁「ホルター心電図検査機器接続ガイド」および第65頁「ホルター心電図検査用誘導コード・中継・電極コード」 http://www.fukuda.co.jp/medical/products/holter _ecg/fm_190.html:フクダ電子株式会社平成30年2月19日ダウンロード「デジタルホルタ記録計FM-190」
 しかしながら、上述の如き従来の生体用電極パッド付き収納ケースや生体用電極パッド付き収納ケースを備えた生体信号処理装置は、装着性などに関して未だ幾つかの改良の余地があった。本願発明は、装着性や装着感の向上という共通する課題に関して、少なくとも一つの改良を施した新規な構造の生体用電極パッド付き収納ケースおよび生体用電極パッド付き収納ケースを備えた生体信号処理装置を提供することを目的とする。
 具体的に、例えば、上記従来のシート状の生体用電極パッドでは、生体信号を検出できる範囲が狭いため充分な生体情報を得ることが困難であった。このため、装着シートを拡張して生体信号を検出できる範囲を広げることを検討したが、このようにすると、装着シートの両端部から中央部の側端付近まで直線的に延出された電極接続パターンで装着シートの伸縮が制約されて、生体用電極パッドが体動による体肢の変形に追従しきれず皮膚から剥がれ易くなり、また電極接続パターンが体動による体肢の変形に追従する伸縮で過度の部分的変形を生じて断線し易くなるという新たな問題が生じることが判明した。
 また、検査対象の患者等の生体の腕部にベルトで装着される携帯ケースに収納される上記従来の携帯型ホルター心電計は、上記生体用電極パッドに複合リード線を介して接続されるため、腕の動きや体のねじり等の体動によってリード線に張力が加わって生体用電極パッドが皮膚から剥がれ易いという問題があった。
 そこで本発明者は、先に特願2018-061754号にて、弾性的に伸縮可能かつ電気的に絶縁性を有するとともに、裏面側に生体の皮膚に装着されるのに適した粘着面を有する装着シートと、前記装着シートの裏面側に互いに間隔を空けて位置してその裏面側に露出する複数の電極と、前記装着シートの裏面側の中央部に位置して電気的に絶縁被覆されるとともにその装着シートの開口から表面側に露出する複数の接続部と、前記装着シートの裏面側に位置して電気的に絶縁被覆されるとともに蛇腹状に湾曲して延在して前記複数の電極と前記複数の接続部とをそれぞれ電気的に接続する電極接続配線と、を具える生体用電極パッドを提案した。
 また本発明者は、その生体用電極パッドの、生体の皮膚に装着されるのに適した粘着面と複数の電極とを裏面側に有する装着シートの表面側の中央部に固定されるケースと、前記ケース内に収容されるとともに、前記ケースおよび前記装着シートの中央部を貫通する接続部材を介して前記生体用電極パッドの裏面側の複数の電極の各々と電気的に接続されて、前記複数の電極により検出された生体信号の処理および処理結果の出力を行う生体信号処理回路基板と、前記ケース内に収容されて前記生体信号処理回路基板に電源を供給する電池と、を具える生体信号処理装置を上記生体用電極パッドと組み合わせて提案した。
 この生体信号処理装置と生体用電極パッドとの組み合わせについて本発明者がさらに研究を進めたところ、生体信号処理回路基板に対しケースおよび生体用電極パッドを着脱して、ケースおよび生体用電極パッドを殺菌・洗浄したり破損時に交換したりすることができると好適であるということが判明した。
 また、上記生体信号処理装置と生体用電極パッドとの組み合わせでは、生体信号処理回路基板を収容するケースを生体用電極パッドの表面に隙間なく貼り付け固定しているが、そのケースと生体用電極パッドの表面との間に通気のための隙間を空けると、水蒸気透過性シートを生体用電極パッドに用いて長時間装着の際の皮膚の蒸れを防止できるので好適であるということが判明した。
 また、良好な装着性や装着感を実現するためには、収納ケースの装着部分についても、生体用電極パッドにおいて皮膚に接触する裏面はできるだけ軟質であることが望ましいこともわかった。
 以下、本発明を把握するための好ましい態様について記載するが、以下に記載の各態様は、例示的に記載したものであって、適宜に互いに組み合わせて採用され得るだけでなく、各態様に記載の複数の構成要素についても、可能な限り独立して認識及び採用することができ、適宜に別の態様に記載の何れかの構成要素と組み合わせて採用することもできる。それによって、本発明では、以下に記載の態様に限定されることなく、種々の別態様が実現され得る。
 第一の態様は、生体の皮膚に装着される裏面に複数の電極が設けられた可撓性の装着シートからなる生体用電極パッドが取り付けられており、該生体用電極パッドで検出された電気的な生体信号を処理する生体信号処理回路ユニットを収納する生体用電極パッド付き収納ケースであって、前記生体信号処理回路ユニットの収納領域を有するケース本体が、前記装着シートの表面側に配置されて該装着シートへ取り付けられていると共に、該ケース本体には前記収納領域が開閉可能に設けられており、該収納領域に対して前記生体信号処理回路ユニットが着脱可能とされたものである。
 第二の態様は、前記第一の態様に係る生体用電極パッド付き収納ケースにおいて、前記ケース本体が、前記収納領域を閉じた状態で水密構造とされているものである。
 第三の態様は、前記第一又は第二の態様に係る生体用電極パッド付き収納ケースにおいて、前記ケース本体には、前記電極と前記生体信号処理回路ユニットとを電気的に接続する接続部材がケース壁部を貫通して設けられているものである。
 第四の態様は、生体の皮膚に装着される裏面に複数の電極が設けられた可撓性の装着シートからなる生体用電極パッドが取り付けられており、該生体用電極パッドで検出された電気的な生体信号を処理する生体信号処理回路ユニットを収納する生体用電極パッド付き収納ケースであって、前記装着シートが水蒸気透過性とされていると共に、前記生体信号処理回路ユニットを収納するケース本体が、該装着シートの表面側に配置されており、該ケース本体と該装着シートとの間には、外部空間につながる通気用隙間が設けられているものである。
 第五の態様は、前記第四の態様に係る生体用電極パッド付き収納ケースにおいて、前記ケース本体と前記装着シートとを相互に固定する複数の脚部が設けられており、それら複数の脚部間において前記通気用隙間が形成されているものである。
 第六の態様は、前記第一~五の何れかの態様に係る生体用電極パッド付き収納ケースにおいて、前記装着シートが面方向に伸縮可能な弾性を有していると共に、前記電極へ導通された通電路の少なくとも一部が、該装着シートの面上において伸縮可能部分をもって形成されているものである。
 第七の態様は、前記第一~六の何れかの態様に係る生体用電極パッド付き収納ケースにおいて、前記生体信号処理回路ユニットの収納領域を有する前記ケース本体が、前記装着シートに対して着脱可能に取り付けられているものである。
 第八の態様は、生体の皮膚に装着されてその皮膚から電気的な生体信号を検出するために用いられる生体用電極パッドが付いた収納ケースであって、電源として電池を有してその生体用電極パッドが検出した生体信号の処理を行う生体信号処理回路ユニットを内部に水密かつ着脱可能に収納するための収納ケースにおいて、
 前記生体用電極パッドが、
 弾性的に伸縮可能かつ電気的に絶縁性を有するとともに、裏面側に生体の皮膚に装着されるのに適した粘着面を有する水蒸気透過性の装着シートと、
 前記装着シートの裏面側に互いに間隔を空けて位置してその裏面側に露出する複数の電極と、
 前記装着シートの裏面側の中央部に位置して電気的に絶縁被覆されるとともにその装着シートの開口から表面側に露出する複数の接続部と、
 前記装着シートの裏面側に位置して電気的に絶縁被覆されるとともに少なくとも一部に伸縮可能部分を有して前記複数の電極と前記複数の接続部とをそれぞれ電気的に接続する電極接続配線と、
を具え、
 前記収納ケースが、
 前記生体用電極パッドの前記装着シートの表面側の中央部に複数の脚部を固定されるとともにそれらの脚部間でその装着シートの表面に対し部分的に隙間を形成するレセプタクルケースと、
 前記レセプタクルケースに水密かつ着脱可能に嵌着されるカバーケースと、
 前記装着シートの中央部の開口からその装着シートの表面側に露出する前記複数の接続部の各々と前記収納ケース内の前記生体信号処理回路ユニットとに弾性的に当接してそれらを電気的に接続するために前記レセプタクルケースの前記脚部内の開口および前記装着シートの中央部の開口を貫通してそれらの開口内に位置する弾性接続部材と、
を具えるものである。
 第九の態様は、前記第八の態様に係る生体用電極パッド付き収納ケースにおいて、前記複数の電極は、不関電極と複数の検出用電極とを含むものである。
 第十の態様は、前記第八又は第九の態様に係る生体用電極パッド付き収納ケースにおいて、樹脂基板と、その樹脂基板の下面上に配置された前記複数の電極と、その樹脂基板の上面上に配置された前記複数の接続部と、その樹脂基板の上面上に配置されるとともに端部が前記樹脂基板を貫通して前記複数の電極と前記複数の接続部とをそれぞれ電気的に接続する電極接続配線とが、フレキシブル配線板を構成しているものである。
 第十一の態様は、前記第八~十の何れかの態様に係る生体用電極パッド付き収納ケースにおいて、前記レセプタクルケースの前記複数の脚部が、そのレセプタクルケースに固定された基部と、その基部に着脱可能に嵌着されるとともに前記生体用電極パッドの前記装着シートの表面側の中央部に固定された先端部と、を有しているものである。
 第十二の態様は、前記第八~十一の何れかの態様に係る生体用電極パッド付き収納ケースにおいて、前記レセプタクルケースと前記カバーケースとの少なくとも一方が軟質樹脂で形成されているものである。
 第十三の態様は、前記第一~十二の何れかの態様に係る生体用電極パッド付き収納ケースを用いた生体信号処理装置において、前記生体用電極パッド付き収納ケースの内部に前記生体信号処理回路ユニットを収納した生体信号処理装置である。
 前記第一の態様に係る生体用電極パッド付き収納ケースでは、装着シートよりも柔軟性が劣りやすいケース本体が、可撓性の装着シートの表面側に配置される。これにより、ケース本体が直接に皮膚へ触れることが防止されて、装着時の違和感が抑えられることで装着性や装着感の向上が図られ得る。
 また、電気回路を備える生体信号処理回路ユニットが取外し可能とされていることから、一般に耐水性のない生体信号処理回路ユニットを取り外した状態で、装着シートや収納ケース(ケース本体を含む)を洗浄や殺菌等することが容易となる。これにより、装着状態での清潔性などが維持されることで装着性や装着感の向上が図られ得る。更に、生体信号処理回路ユニットを取り外すことで、装着シートや収納ケースを交換して、生体信号処理回路ユニットを再利用することも可能になる。
 前記第二の態様に係る生体用電極パッド付き収納ケースでは、ケース本体が水密構造とされることで、例えば収納領域において通電部材などの水気等を嫌う部位が存在していても、ケース本体を閉じた状態で洗浄や殺菌等の処理を容易に行うことができる。また、仮に生体信号処理回路ユニットがケース本体内に装着されたままでも、収納領域の水密性が確保されることで、生体への装着時に意図せずに水等がかかった際の不具合の発生が防止され得るし、生体に装着したままでのシャワーや入浴を許容することも可能になり、高度な水密性を実現することで、生体信号処理回路ユニットを装着したままでの消毒や殺菌などを可能とすることもできる。更に、生体信号処理回路ユニットを水密構造の収納領域へ装着することで、生体信号処理回路ユニットの保護にも優れ、生体信号処理回路ユニットの再利用にも一層適することとなる。
 前記第三の態様に係る生体用電極パッド付き収納ケースでは、装着シートの裏面側の電極をケース本体内の生体信号処理回路ユニットへ通電させる接続部材を簡単な構造や短い経路で設けることが可能になる。特にケース本体において装着シートに重ね合わされる底壁部分を貫通して接続部材を設けることで、接続部材の外部への直接の露出を回避することもできる。また、例えば接続部材をケース本体へインサート成形したり、接続部材の配設位置へシール材を設けることなどによって、ケース本体の水密性を達成しつつ、接続部材を設けることも容易に実現可能となる。
 第四の態様に係る生体用電極パッド付き収納ケースでは、水蒸気透過性とされた装着シートによって、装着面である生体の皮膚の蒸れなどが軽減乃至は回避され得る。また、装着シートよりも柔軟性が劣りやすいケース本体が、可撓性の装着シートの表面側に配置されることから、ケース本体の皮膚への直接の接触による装着時の違和感が抑えられる。加えて、装着シートにおけるケース本体の取付領域においても、装着シートの水蒸気透過性が通気用隙間を通じて維持され得て、装着性や装着感の更なる向上が図られ得る。
 第五の態様に係る生体用電極パッド付き収納ケースでは、ケース本体の装着シートに対する固定の強度や安定性を複数の脚部によって確保しつつ、通気用隙間を効率的に形成することが可能になる。
 第六の態様に可係る生体用電極パッド付き収納ケースでは、通電路に伸縮可能部分を設けたことにより、装着シートの本来の柔軟性や伸縮性についての通電路による阻害が抑えられるて、装着性や装着感の向上が図られ得る。なお、伸縮可能部分は、例えば後述するように湾曲変形によって伸縮許容される通電路長さ方向における蛇行形状や葛折れ状又は屈曲状などによって実現され得るが、その他、例えばゴムやエラストマーへカーボンブラックやカーボン,金属などの粉末状やフィラー状等からなる導電材を配合したりイオン導電性高分子などによって通電路自体に伸縮性を与えても良い。
 第七の態様に係る生体用電極パッド付き収納ケースでは、ケース本体を取り外すことにより、例えばケース本体に収納された生体信号処理回路ユニットと共に装着シートから分離させることもできる。それ故、ケース本体だけの修理や交換が可能になると共に、生体信号処理回路ユニットと共にケース本体を再利用することも可能になる。
 前記第八の態様に係る生体用電極パッド付き収納ケースは、装着シートの裏面側の粘着面を、被験者の皮膚の生体信号検出位置に重ね合わせるようにして装着される。かかる装着状態下、その装着シートの裏面側に互いに間隔を空けて位置して当該裏面側に露出する複数の電極が、被検者の皮膚から電気的な生体信号を検出する。検出された生体信号は、装着シートの裏面側に位置して電気的に絶縁被覆された電極接続配線を通じて、装着シートの裏面側の中央部に位置して電気的に絶縁被覆された複数の接続部に伝達される。一方、レセプタクルケースの開口および装着シートの中央部の開口を貫通する弾性接続部材が設けられており、当該弾性接続部材によって、装着シートの表面側に露出する上記接続部と、収納ケース内に収納される生体信号処理回路ユニットとが電気的に接続される。かかる生体信号処理回路ユニットは、電池から電源供給されて作動して、前記複数の電極によって被験者の皮膚から検出された生体信号の処理および、その処理結果の記録媒体での記録や無線での送信等の出力などを行うことを可能にする。
 また、装着シートが、弾性的に伸縮可能かつ電気的に絶縁性を有していることから、体動による体肢の変形に追従して伸縮して皮膚との密着状態を維持し得る。また、複数の電極と複数の接続部とをそれぞれ電気的に接続する電極接続配線が、少なくとも一部に伸縮可能部分を有していることから、体動による体肢の変形に追従する装着シートの弾性的変形に伴って、電極接続配線の伸縮があっても過度の部分的変形による断線を生じにくくなっている。更に、装着シートが、水蒸気透過性を有しているとともに、レセプタクルケースが、生体用電極パッドの装着シートの表面側の中央部に複数の脚部を固定されるとともにそれらの脚部間でその装着シートの表面に対し部分的に隙間を形成して通気性を確保していることから、皮膚への装着シートの長時間の装着でも皮膚の蒸れを防止することができる。
 従って、第八の態様に係る生体用電極パッド付き収納ケースによれば、カバーケースをレセプタクルケースに対して着脱して生体信号処理回路ユニットに対して生体用電極パッド付き収納ケースを着脱することで、収納ケースおよび生体用電極パッドを容易に殺菌・洗浄したり破損時に交換したりすることができる。しかも、装着シートを従来よりも拡張して生体信号を検出できる範囲を広げても、体動による体肢の変形にかかわらず、複数の電極による皮膚からの生体信号の検出を長時間に亘って安定して持続させることができ、その際の皮膚への装着シートの装着感も良好にすることができる。
 そして、第八の態様に係る生体用電極パッド付き収納ケースを用いた、前記第十三の態様に係る生体信号処理装置によれば、収納ケースの内部に生体信号処理回路ユニットを水密かつ着脱可能に収納しているので、上述した生体用電極パッド付き収納ケースの作用効果を奏しつつ、その収納ケース内の生体信号処理回路ユニットで、生体用電極パッドの電極により被験者の皮膚から検出された生体信号の処理および、その処理結果の記録媒体での記録や無線での送信等の出力などを行うことができる。
 なお、第八の態様等に係る発明の生体用電極パッド付き収納ケースにおいては、前記レセプタクルケースの前記複数の脚部が、そのレセプタクルケースに固定された基部と、その基部に着脱可能に嵌着されるとともに前記生体用電極パッドの前記装着シートの表面側の中央部に固定された先端部と、を有する態様が好適に採用され得る。このような好適な態様によれば、レセプタクルケースと生体用電極パッドとを、脚部の基部と先端部との間で容易に分離させ、必要に応じてそれらの一方だけを殺菌・洗浄したり破損時に交換したりすることができるので好ましい。
 また、第八の態様等に係る発明の生体用電極パッド付き収納ケースにおいては、前記レセプタクルケースと前記カバーケースとの少なくとも一方を軟質樹脂で形成する態様が好適に採用され得る。このような好適な態様によれば、レセプタクルケースへのカバーケースの水密かつ着脱可能な嵌着が容易になるので好ましい。
本発明の生体用電極パッド付き収納ケースの一実施形態およびその収納ケースを用いた本発明の生体信号処理装置の一実施形態のホルター心電計を生体用電極パッドの表面側から見た状態で示す斜視図である。 上記実施形態の生体用電極パッド付き収納ケースおよびその収納ケースを用いた上記実施形態のホルター心電計を生体用電極パッドの裏面側から見た状態で示す下面図である。 上記実施形態の生体用電極パッド付き収納ケースおよびその収納ケースを用いた上記実施形態のホルター心電計を生体用電極パッドの表面側から見た状態で示す分解斜視図である。 上記実施形態の生体用電極パッド付き収納ケースを生体用電極パッドの表面側から見た状態で一部切り欠いて示す斜視図である。 上記実施形態の生体用電極パッド付き収納ケースおよびその収納ケースを用いた上記実施形態のホルター心電計の生体用電極パッドのフレキシブル配線板の構成を示す平面図である。 上記実施形態の生体用電極パッド付き収納ケースおよびその収納ケースを用いた上記実施形態のホルター心電計のフレキシブル配線板の構成を示す底面図である。 上記実施形態の生体用電極パッド付き収納ケースおよびその収納ケースを用いた上記実施形態のホルター心電計の一部を示す拡大断面図である。 本発明の生体用電極パッド付き収納ケースの他の一実施形態およびその収納ケースを用いた上記実施形態のホルター心電計を生体用電極パッドの表面側から見た状態で示す斜視図である。 上記実施形態の生体用電極パッド付き収納ケースおよびその収納ケースを用いた上記実施形態のホルター心電計を生体用電極パッドの表面側から見た状態で示す分解斜視図である。 上記実施形態の生体用電極パッド付き収納ケースを生体用電極パッドの表面側から見た状態で一部切り欠いて示す斜視図である。 上記実施形態の生体用電極パッド付き収納ケースを生体用電極パッドの表面側から見て生体用電極パッドを収納ケースから取り外した状態で一部切り欠いて示す斜視図である。
 以下、本発明の実施の形態を実施例によって、図面に基づき詳細に説明する。ここに、図1は、本発明の生体用電極パッド付き収納ケースの一実施形態およびその収納ケースを用いた本発明の生体信号処理装置の一実施形態のホルター心電計を生体用電極パッドの表面側から見た状態で示す斜視図である。図2は、上記実施形態の生体用電極パッド付き収納ケースおよびその収納ケースを用いた上記実施形態のホルター心電計を生体用電極パッドの裏面側から見た状態で示す下面図である。図3は、上記実施形態の生体用電極パッド付き収納ケースおよびその収納ケースを用いた上記実施形態のホルター心電計を生体用電極パッドの表面側から見た状態で示す分解斜視図である。そして、図4は、上記実施形態の生体用電極パッド付き収納ケースを生体用電極パッドの表面側から見た状態で一部切り欠いて示す斜視図である。
 また、図5は、上記実施形態の生体用電極パッド付き収納ケースおよびその収納ケースを用いた上記実施形態のホルター心電計の生体用電極パッドのフレキシブル配線板の構成を示す平面図である。図6は、上記実施形態の生体用電極パッド付き収納ケースおよびその収納ケースを用いた上記実施形態のホルター心電計のフレキシブル配線板の構成を示す底面図である。そして、図7は、上記実施形態の生体用電極パッド付き収納ケースおよびその収納ケースを用いた上記実施形態のホルター心電計の一部を示す拡大断面図である。
 上記実施形態の生体用電極パッド付き収納ケース1は、生体の皮膚に装着されてその皮膚から電気的な生体信号としての心電信号を検出するために用いられる生体用電極パッド2が付属している収納ケースである。
 当該生体用電極パッド付き収納ケース1は、内部に生体信号処理回路ユニットとしての心電信号処理回路ユニット3を水密かつ着脱可能に収納するためのものである。当該心電信号処理回路ユニット3は、電源として有するボタン電池等の電池からの給電により作動する、通常のCPUおよびメモリ等を持つ心電信号処理回路を有する。当該心電信号処理回路は、生体用電極パッド2が検出した心電信号を、例えば24時間等の一定時間に亘って入力および記録し得る。また、当該心電信号処理回路は、その記録した心電信号を外部からの命令信号に応じて有線あるいは無線で、あるいはその心電信号を記録したカード形記録媒体の抜き出し等によって出力することができる。
 この実施形態の生体用電極パッド付き収納ケース1における生体用電極パッド2は、弾性的に伸縮可能かつ電気的に絶縁性を有するとともに、裏面側に生体の皮膚に装着されるのに適した粘着面4cを有する水蒸気透過性の装着シート4を含む。
 当該装着シート4の裏面側には、互いに間隔を空けて位置して、当該裏面側に露出する複数の電極が配されている。すなわち図示例では、裏面側に露出する複数の電極として、装着シート4の長手方向両端部の2つの検出用電極5と、中央部の4つの不関電極6とを、備えている。
 また、装着シート4は、その裏面側の中央部に位置して、電気的に絶縁被覆されるとともにその装着シート4の開口から表面側に露出する複数(図示例では4つ)の接続部7を備えている。また、装着シート4は、その裏面側に位置して、電気的に絶縁被覆されるとともに一部に蛇行形状の伸縮可能部分8aを有する2本の検出用電極接続配線8を備えている。これら2本の検出用電極接続配線8は、装着シート4の両端部に位置する2つの検出用電極5を、4つの接続部7のうちの対角線上の2つの接続部7に対して、それぞれ電気的に接続している。更に、装着シート4は、4つの不関電極6のうちで、装着シート4の幅方向に並ぶ2つの不関電極6同士をそれぞれ電気的に接続する2本の不関電極接続配線9を備えている。各不関電極接続配線9で接続された各2つの不関電極6は、4つの接続部7のうちで検出用電極接続配線8が接続されていない2つの接続部7に対してそれぞれ電気的に接続されている。
 具体的には、この生体用電極パッド2は、弾性的に伸縮可能かつ電気的な絶縁性を備える樹脂基板10を有している。そして、樹脂基板10の下面上には、両端部(図2の左右方向となる長手方向の両端部をいう)の2つの検出用電極5および中央部の4つの不関電極6が、皮膚との接触で酸化しづらい例えば銀-塩化銀(Ag/Agcl)層によって形成されている。また、樹脂基板10の上面上には、検出用電極接続配線8および不関電極接続配線9が、これも銀-塩化銀層あるいは銅層によって形成されている。そして、これら検出用電極5、不関電極6、検出用電極接続配線8、不関電極接続配線9および樹脂基板10は、フレキシブル配線板11を構成している。
 樹脂基板10は、例えばポリイミドシートやポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム等で形成することができる。また、銀-塩化銀層は、例えば既知の銀-塩化銀ペーストをプリンタ等で塗布して乾燥硬化させることで、所定位置に所定形状で形成することができる。銅層は、例えばプリント配線板の製造に用いられるメッキ法やエッチング法等を用いることで、所定位置に所定形状で形成することができる。
 2本の検出用電極接続配線8の先端には、それぞれ貫通部8bが形成されている。これらの貫通部8bは、樹脂基板10に形成された貫通孔を通ってそれらの貫通部8bの下の2つの検出用電極5に電気的に接続されている。
 また、2本の不関電極接続配線9の先端には、それぞれ貫通部9aが形成されている。これらの貫通部9aは、樹脂基板10に形成された貫通孔を通ってその貫通部9aの下の不関電極6に電気的に接続されている。
 さらに、2本の不関電極接続配線9が接続された上記残り2つの接続部7(検出用電極接続配線8が接続されていない2つの接続部7)は、樹脂基板10に形成された貫通孔を通ってそれらの接続部7の下の不関電極6にそれぞれ電気的に接続されている。これにより、2本の不関電極接続配線9で、装着シート4の幅方向(図2の上下方向となる短手方向)に並ぶ2つの不関電極6同士も電気的に接続されている。
 収納ケース1は、装着シート4に近い下部側に位置するレセプタクルケース1aと、装着シート4に遠い上部側に位置するカバーケース1bとを、含んで構成されている。
 レセプタクルケース1aは、生体用電極パッド2の装着シート4の表面側の中央部に対して、複数(図示例では4つ)の脚部1cを水密に固着されている。また、それらの脚部1c間では、装着シート4の表面に対して、レセプタクルケース1aとの対向面間(重ね合わせ面間)において部分的に隙間が形成されている。
 カバーケース1bは、図4に示すように、レセプタクルケース1aの外方向(装着シート4から離れる方向)から重ね合わされることにより、レセプタクルケース1aとカバーケース1bとの両方の外周壁部において水密かつ着脱可能に嵌着されて組み付けられている。
 装着シート4の中央部には、4つの開口4aが形成されている。これら4つの開口4aを通じて、前記4つの接続部7が、装着シート4の表面側にそれぞれ露出している。また、レセプタクルケース1aの4つの脚部1cは、装着シート4の4つの開口4aにそれぞれ対応する位置に設けられており、装着シート4の表面側から開口4aを脚部1cが覆うように配置されている。更に、各脚部1cには、中央部分を貫通して開口1dが形成されていると共に、当該開口1dに対して導電性を有する弾性材からなる弾性接続部材12が、嵌着状態で組み付けられている。
 かかる4つの脚部1cに設けられた4つの弾性接続部材12は、下面が装着シート4の4つの開口4a内に露出されている。また、かかる4つの弾性接続部材12の各上面は、レセプタクルケース1aに設けられた4つの開口1dを通じて、レセプタクルケース1aの底面に露出されている。
 そして、各弾性接続部材12の下面に対して、装着シート4の開口4aを通じて、装着シート4の裏面側から、接続部7が重ね合わされて当接されている。一方、各弾性接続部材12の上面には、収納ケース1の収納領域へ収容されて装着された心電信号処理回路ユニット3において下面に形成された4つの電極3aの各一つが、重ね合わされて当接されている。
 すなわち、4つの弾性接続部材12は、レセプタクルケース1aの脚部1cの開口1dおよび装着シート4の中央部の開口4a内にそれらを貫通して位置している。そして、これら4つの弾性接続部材12は、接続部7と収納ケース1内の心電信号処理回路ユニット3の下面の4つの電極3aとに弾性的に当接して、それら4組の接続部7と電極3aとの組をそれぞれ電気的に接続状態に維持している。
 レセプタクルケース1aとカバーケース1bとは、それらの少なくとも一方すなわちここでは両方が例えばポリエチレンやポリプロピレン等の軟質樹脂からなり、その軟質樹脂の弾性変形により、図7に断面を示すように、互いに水密かつ着脱可能に嵌合することができる。弾性接続部材12は、例えばゴム状弾性体からなり、図7に断面を示すように、図示例では脚部1cの開口1d内に突出する内周フランジ1eと密に嵌合する外周環状溝部12aを有して、その開口1d内に水密に嵌着されていても良く、あるいはレセプタクルケース1aの射出成形金型のその開口1d内の位置に配置しておいてレセプタクルケース1aと一体にインサート成形しても良い。また弾性接続部材12は、例えば金属製のコイル状あるいは板状バネ部材としても良い。弾性接続部材12の配設部位におけるケース本体(レセプタクルケース1aとカバーケース1b)の内部の収納領域における水密性は、例えば装着シート4の開口4aを、両側から、レセプタクルケース1aの脚部1cと樹脂基板10とによって覆蓋シールすることによっても確保され得る。
 なお、装着シート4の裏面側には、フレキシブル配線板11を収容するように装着シート4の長手方向に延在する浅い凹部4bが形成されており、その凹部4bを囲むように装着シート4の裏面には粘着面4cが設けられている。
 上記実施形態の生体用電極パッド付き収納ケース1にあっては、生体用電極パッド2の装着シート4をその裏面側の粘着面4cで被験者の皮膚の心電信号検出位置に装着する。かかる装着状態下では、装着シート4の裏面側に互いに間隔を空けて位置してその裏面側に露出する複数の電極(両端部の2つの検出用電極5と中央部の4つの不関電極6)が、被検者の皮膚から心電信号を検出する。検出された心電信号は、装着シート4の裏面側に位置して電気的に絶縁被覆された電極接続配線8,9を経て、装着シート4の裏面側の中央部に位置して電気的に絶縁被覆された4つの接続部7に伝達される。更に、レセプタクルケース1aの脚部1cの開口1dおよび装着シート4の中央部の開口4aを貫通する弾性接続部材12が、装着シート4の表面側に露出するそれらの接続部7と、収納ケース1内に収納される心電信号処理回路ユニット3とに弾性的に当接してそれらを電気的に接続している。それ故、かかる弾性接続部材12を通じて、検出された心電信号が、接続部7から心電信号処理回路ユニット3へ伝達される。その結果、心電信号処理回路ユニット3が、電池からの電源供給で、それら検出用電極5と不関電極6とにより被験者の皮膚から検出された心電信号の処理および、その処理結果のメモリ等の記録媒体での記録や無線での送信、カード形記録媒体の抜き出し等での出力を行うことを可能とされる。
 また、装着シート4が、弾性的に伸縮可能でありかつ電気的な絶縁性を有していることから体動による体肢の変形に追従して伸縮して皮膚との密着状態を維持し得る。
 また、2つの検出用電極5と2つの接続部7とをそれぞれ電気的に接続する検出用電極接続配線8が、一部に伸縮可能部分8aを有していることから、体動による体肢の変形に追従する検出用電極接続配線8の伸縮があっても、過度の部分的変形による断線を生じにくくなっていると共に、当該検出用電極接続配線8による装着シート4の過度な変形制限も回避されている。
 そして、装着シート4が水蒸気透過性を有しているとともに、レセプタクルケース1aが装着シート4の表面側の中央部に4つの脚部1cを固定されるとともにそれらの脚部1c間でその装着シート4の表面に対し部分的に隙間を形成して通気性を確保していることから、皮膚への装着シート4の長時間の装着でも皮膚の蒸れを防止することができる。
 従って、この実施形態の生体用電極パッド付き収納ケース1によれば、カバーケース1bをレセプタクルケース1aに対して着脱して心電信号処理回路ユニット3に対して生体用電極パッド付き収納ケース1を着脱することで、収納ケース1および生体用電極パッド2を容易に殺菌・洗浄したり破損時に交換したりすることができる。しかも、装着シート4を従来よりも拡張して心電信号を検出できる範囲を広げても、体動による体肢の変形にかかわらず、2つの検出用電極5と4つの不関電極6とによる皮膚からの心電信号の検出を長時間に亘って持続させることができ、その際の皮膚への装着シート4の装着感も良好にすることができる。
 さらに、この実施形態の生体用電極パッド付き収納ケース1によれば、レセプタクルケース1aとカバーケース1bとの少なくとも一方、好ましくは両方を軟質樹脂で形成するので、レセプタクルケース1aへのカバーケース1bの水密かつ着脱可能な嵌着を容易に行うことができる。なお、レセプタクルケース1aを軟質樹脂とすることで、装着シート4に対するレセプタクルケース1aによる変形拘束を軽減して、装用感の更なる向上を図ることも可能になる。
 そして、その生体用電極パッド付き収納ケース1を用いたこの実施形態のホルター心電計によれば、収納ケース1の内部に心電信号処理回路ユニット3を水密かつ着脱可能に収納しているので、上述した生体用電極パッド付き収納ケース1の作用効果を奏しつつ、その収納ケース1内の心電信号処理回路ユニット3で、生体用電極パッド2の2つの検出用電極5と4つの不関電極6とにより被験者の皮膚から検出された心電信号の処理および、その処理結果の記録媒体での記録や無線での送信等の出力を、不用意な被水による作動ミス等を回避してより安定して行うことができる。
 なお、本実施形態では、図5中左上および右下の2つの接続部7と収納ケース1内の心電信号処理回路ユニット3の下面の一方の対角線上の2つの電極3aとが接続されるとともに、図5中右上および左下の2つの接続部7と収納ケース1内の心電信号処理回路ユニット3の下面の他方の対角線上の2つの電極3aとが接続されている。それ故、仮に、収納ケース1内の心電信号処理回路ユニット3が回転配置され得るとしても、その回転位置に関わらず、その下面の上記一方の対角線上の2つの電極3aには常に2つの検出用電極5が接続され、また、その下面の上記他方の対角線上の2つの電極3aには常に4つの不関電極6が接続されて、電極の誤接続が防止される。なお、このことから、不関電極6が接続される心電信号処理回路ユニット3の下面の電極3aは、上記他方の対角線上の2つのうちの何れか一方だけでも良い。また、接続部7と電極3aは、それぞれ、正方形の4角部に位置設定されることが望ましい。
 図8は、本発明の生体用電極パッド付き収納ケースの他の一実施形態およびその収納ケースを用いた上記実施形態のホルター心電計を生体用電極パッドの表面側から見た状態で示す斜視図である。図9は、上記実施形態の生体用電極パッド付き収納ケースおよびその収納ケースを用いた上記実施形態のホルター心電計を生体用電極パッドの表面側から見た状態で示す分解斜視図である。図10は、上記実施形態の生体用電極パッド付き収納ケースを生体用電極パッドの表面側から見た状態で一部切り欠いて示す斜視図である。そして図11は、上記実施形態の生体用電極パッド付き収納ケースを生体用電極パッドの表面側から見て生体用電極パッドを収納ケースから取り外した状態で一部切り欠いて示す斜視図である。なお、図10では収納ケース1側だけが切り欠かれて断面とされており、図11では装着シート4側と収納ケース1側との何れもが切り欠かれて断面とされている。
 この実施形態の生体用電極パッド付き収納ケースおよびそれを用いたこの実施形態のホルター心電計は、レセプタクルケース1aの脚部1cの構成が先の実施形態と相違することが主な相違点であるので、ここではその相違点を主に説明する。なお、図中、先の実施形態におけると同様の部分はそれと同一の符号にて示す。
 すなわち、この実施形態の生体用電極パッド付き収納ケース1も、図8および図9に示すように、生体用電極パッド2の装着シート4の表面側の略中央部に、レセプタクルケース1aが装着されている。レセプタクルケース1aは、複数すなわち図示例では4つの脚部1cにおいて、それぞれ装着シート4に対して水密に固着されている。また、それらの脚部1c間には、装着シート4の表面上において、レセプタクルケース1aとの対向面間で部分的に広がって、隣り合う脚部1c間を通じて外部空間へ開放された隙間が形成されている。更に、本実施形態の生体用電極パッド付き収納ケース1は、レセプタクルケース1aに水密かつ着脱可能に嵌着されて収納ケースを構成するカバーケース1bを具える。また、図10および図11に示すように、本実施形態の生体用電極パッド付き収納ケース1も、レセプタクルケース1aの脚部1cの開口1dおよび装着シート4の中央部の開口4a内にそれらを貫通して位置する4つの弾性接続部材12を具えている。かかる4つの弾性接続部材12は、前記実施形態と同様に、装着シート4の中央部の4つの開口4aからその装着シート4の表面側にそれぞれ露出する4つの接続部7と、収納ケース1内の心電信号処理回路ユニット3の下面の4つの電極3aとに、それぞれ弾性的に当接して、各組の接続部7と電極3aとを電気的に接続している。
 しかしながら、この実施形態におけるレセプタクルケース1aの4つの脚部1cは、それぞれ、装着シート4に対して、特別な嵌着固定構造をもって取り付けられている。具体的には、かかる嵌着固定構造を、図10に嵌合状態で示すとともに図11に分離状態で示す。
 すなわち、かかる嵌着固定構造は、レセプタクルケース1aに一体的に形成された基部1fと、装着シート4の中央部の表面に固着された先端部1gとを含んで構成されている。
 当該先端部1gは、装着シート4の表面に密着して重ね合わされて固着されたシート状のベース部を有しており、該ベース部の中央に設けられた貫通孔を通じて、接続部7の上面が露出されている。また、かかるベース部の外周縁付近には、上面側(収納ケース1側)に向かって突出する係合突起が全周に亘って連続して環状に形成されることによって環状凸部とされている。
 一方、前記基部1fは、レセプタクルケース1aの底壁から下方(装着シート4側)に向かって突設された脚部1cを利用して構成されている。即ち、当該脚部1cの突出先端面の外周縁付近に、下方に向かって開口する係合溝が、全周に亘って連続して環状に形成されて環状凹部とされている。また、基部1fにおいて環状凹部で囲まれた部分が、装着シート4側に向かって突出しており、装着シート4側の先端部1gにおいて環状凸部で囲まれた領域へ入り込むようにして組み付けられるようになっている。また、この基部1fの中央部分には、脚部1cに形成された開口1dが貫通しており、当該開口1dに組み付けられた弾性接続部材12の下面が、基部1fの下面(突出先端面)に突出状態で露出されている。
 要するに、基部1fにおける環状凹部は、装着シート4側の先端部1gにおける環状凸部に対応する位置に形成されている。また、先端部1gの環状凸部の先端には、周方向の全周に亘って略球状の係合頭部が形成されていると共に、基部1fの環状凹部の底部には、対応する略球状の係合底部が、周方向の全周に亘って形成されている。そして、基部1fが先端部1gへ嵌め入れられることにより、当該係合頭部が当該係合底部へ係合乃至は係止されるようになっている。
 これにより、レセプタクルケース1aと一体的に形成された基部1fと装着シート4の中央部の表面に固着された先端部1gとにおいて、その基部1fの環状凹部と先端部1gの環状凸部とが嵌合することで、基部1fと先端部1gとが着脱可能に水密に嵌合している。そして、これら基部1fと先端部1gとに貫通形成された開口1d内に、その開口1dを貫通して弾性接続部材12が位置して、当該弾性接続部材12へ接続部7が当接状態で導通されている。
 この実施形態の生体用電極パッド付き収納ケース1の他の構成については、検出用電極接続配線8の伸縮可能部分8aの蛇行方向が先の実施形態と逆になっている以外は、先の実施形態と同様にされている。
 従って、この実施形態の生体用電極パッド付き収納ケース1およびそれを用いたこの実施形態のホルター心電計によれば、先の実施形態の生体用電極パッド付き収納ケース1およびホルター心電計と同様の作用効果を奏することができる。それに加えて、レセプタクルケース1aと生体用電極パッド2とを脚部1cの基部1fと先端部1gとの間で容易に分離させることができるので、必要に応じてそれらの一方だけを殺菌・洗浄したり破損時に交換したりすることができる。
 以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に限定されるものでなく特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更し得るものであり、例えばこの発明の生体用電極パッドにおいては、測定対象や用途などに応じて、電極の数や配置、形状などを適宜に変更することができる。具体的には、例えば不関電極6を省略して検出用電極5の数を3つ以上にしてもよく、その場合に中央部の不関電極6を検出用電極5に変更してもよい。また、それら複数の電極は同一方向に並べて配置していなくてもよい。
 さらに、この発明の生体用電極パッド付き収納ケースの生体用電極パッドは、心電信号の検出に代えてあるいは加えて筋電信号を検出するのに用いることもできる。そしてこの発明の生体用電極パッド付き収納ケースに収納する生体信号処理回路ユニットおよびこの発明の生体信号処理装置は、心電信号に代えてあるいは加えて筋電信号を記録して出力するものでもよい。
 また、本発明において心電信号処理回路ユニット3に給電する電源は、例えば電池を心電信号処理回路ユニット3の基板に対して交換不能または交換可能に取り付けても良いし、心電信号処理回路ユニット3とは別に収納ケース内に収納することもできるし、心電信号処理回路ユニット3の収納ケースとは別途に好適には水密ケースに密封して装備することも可能である。
 また、心電信号処理回路ユニット3は、生体用電極パッド2による検出信号を無線または有線で直接に外部へ出力するだけの装置であっても良く、検出信号を心電信号処理回路ユニット3とは別の外部記憶装置に記憶させておくことも可能である。
 また、電極に接続される各種配線は、装着シート4の表裏のいずれの面に設けることも可能であるし、具体的な配線構造は限定されるものでない。例えば、かかる配線の少なくとも一部を装着シート4に固定されないリード線などによって構成することも可能である。
 また、前述の「課題を解決するための手段」欄における各態様の記載から明らかなように、本発明の幾つかの態様において、伸縮可能部分を備えた電極接続配線や、水密性を有するケース構造、弾性接続部材を用いたケース内外の導電部材、水蒸気透過性を有する装着シート、装着パッドと収納ケース(ケース本体)との間の隙間などは、各態様に記載されていない限り本発明を構成するのに必須ではない。そして、前述の「発明の効果」欄における各態様の記載から明らかなように、各態様に記載の発明は、当該各態様に記載されていない構成を備えずとも、生体用電極パッド付き収納ケースや生体信号処理装置の装着性乃至は装着感の向上などといった効果を発揮し得る。
 また、装着パッドと収納ケース(ケース本体)との間の隙間は、前記実施形態のように直接に外部空間に開放されている他、例えばケース本体に設けた溝や穴、通気路などを通じて外部空間に開放されていても良い。
 また、生体信号処理回路ユニットを収納する収納ケース(ケース本体)の構造も前述の如き上下の2分割構造に限定されるものでない。例えば、周壁において部分的に開口する側方開口部を通じて、略プレート形状とされた生体信号処理回路ユニットを側方から差し入れるように収納可能にすることも可能である。なお、前記実施形態のように上下の2分割構造を採用すると、レセプタクルケースの底面に露出して設けられた弾性接続部材に対して、生体信号処理回路ユニットの電気接点を、カバーケースのレセプタクルケースへの係止固定力を利用して上方から生体信号処理回路ユニットを押し付ける力によって安定して接続状態に保持することが可能になる等といった利点がある。
 尤も、前述のように本発明の特定の態様では、かかる弾性接続部材は必須ではなく、例えば生体信号処理回路ユニットが固定的に収納ケース内に装着されていても良い。また、弾性接続部材による電気接点も前記実施形態によって限定されるものでなく、例えば、生体信号処理回路ユニットの一方の端縁部が差し入れられるスリット状の開口部を備えたコネクタが収納ケース内に設けられていて、当該スリット状の開口部内に設けられた弾性接点(弾性接続部材)が、当該開口部へ差し入れられる生体信号処理回路ユニットの基板等の端縁部の表面に露出された接点に対して押し当てられて導通されるような構造など、各種の電気接点が採用可能である。
 また、前記図8~11に示された生体用電極パッド付き収納ケースの実施形態では、レセプタクルケース1aとカバーケース1bからなる収納ケース1(ケース本体)の全体が、装着シート4に対して着脱可能に取り付けられている。そして、収納ケース1内に心電信号処理回路ユニット3を収納ケース1内へ収納状態で装着したままで収納ケース1と共に、或いは心電信号処理回路ユニット3を取り外した収納ケース1の全体を、装着シート4から取り外すことができる。それ故、装着シート4や収納ケース1について各単体状態での洗浄や殺菌を効率的に行うことが可能になると共に、何れか一方だけを交換して他方を再利用するような修理等にも容易に対応可能になる。また、心電信号処理回路ユニット3を収納ケース1と合わせて再利用することも可能になる。
 かくして、前記実施形態からも理解できるように、本発明の全てではない幾つかの特定の態様に係る生体用電極パッド付き収納ケースでは、カバーケースをレセプタクルケースに対して着脱して生体信号処理回路ユニットに対して生体用電極パッド付き収納ケースを着脱することで、収納ケースおよび生体用電極パッドを容易に殺菌・洗浄したり破損時に交換したりすることができ、しかも、装着シートを従来よりも拡張して生体信号を検出できる範囲を広げても、体動による体肢の変形にかかわらず、複数の電極による皮膚からの生体信号の検出を長時間に亘って持続させることができ、その際の皮膚への装着シートの装着感も良好にすることができる。
 そして、本発明の全てではない幾つかの特定の態様に係る生体用電極パッド付き収納ケースを用いた生体信号処理装置によれば、収納ケースの内部に生体信号処理回路ユニットを水密かつ着脱可能に収納しているので、上述した生体用電極パッド付き収納ケースの作用効果を奏しつつ、その収納ケース内の生体信号処理回路ユニットで、生体用電極パッドの電極により被験者の皮膚から検出された生体信号の処理および、その処理結果の記録媒体での記録や無線での送信等の出力を行うことができる。
 本発明が適用される生体用電極パッド付き収納ケースおよび生体用電極パッド付き収納ケースを備えた生体信号処理装置は、工業生産されるものである。また、使用においても、医療および医療外の分野(例えば心電波形や心拍数、筋電波形等のデータを用いた体力測定や運動強度、生活環境などの情報処理や判定等)で利用され得るものである。従って、本発明は産業上の利用可能性を有する。
 1 収納ケース
 1a レセプタクルケース
 1b カバーケース
 1c 脚部
 1d 開口
 1e 内周フランジ
 1f 基部
 1g 先端部
 2 生体用電極パッド
 3 心電信号処理回路ユニット
 3a 電極
 4 装着シート
 4a 開口
 4b 凹部
 4c 粘着面
 5 検出用電極
 6 不関電極
 7 接続部
 8 検出用電極接続配線
 8a 伸縮可能部分
 8b 貫通部
 9 不関電極接続配線
 9a 貫通部
 10 樹脂基板
 11 フレキシブル配線板
 12 弾性接続部材
 12a 外周環状溝部

Claims (13)

  1.  生体の皮膚に装着される裏面に複数の電極が設けられた可撓性の装着シートからなる生体用電極パッドが取り付けられており、該生体用電極パッドで検出された電気的な生体信号を処理する生体信号処理回路ユニットを収納する生体用電極パッド付き収納ケースであって、
     前記生体信号処理回路ユニットの収納領域を有するケース本体が、前記装着シートの表面側に配置されて該装着シートへ取り付けられていると共に、
     該ケース本体には前記収納領域が開閉可能に設けられており、
     該収納領域に対して前記生体信号処理回路ユニットが着脱可能とされた生体用電極パッド付き収納ケース。
  2.  前記ケース本体が、前記収納領域を閉じた状態で水密構造とされている請求項1に記載の生体用電極パッド付き収納ケース。
  3.  前記ケース本体には、前記電極と前記生体信号処理回路ユニットとを電気的に接続する接続部材がケース壁部を貫通して設けられている請求項1又は2に記載の生体用電極パッド付き収納ケース。
  4.  生体の皮膚に装着される裏面に複数の電極が設けられた可撓性の装着シートからなる生体用電極パッドが取り付けられており、該生体用電極パッドで検出された電気的な生体信号を処理する生体信号処理回路ユニットを収納する生体用電極パッド付き収納ケースであって、
     前記装着シートが水蒸気透過性とされていると共に、
     前記生体信号処理回路ユニットを収納するケース本体が、該装着シートの表面側に配置されており、
     該ケース本体と該装着シートとの間には、外部空間につながる通気用隙間が設けられている生体用電極パッド付き収納ケース。
  5.  前記ケース本体と前記装着シートとを相互に固定する複数の脚部が設けられており、それら複数の脚部間において前記通気用隙間が形成されている請求項4に記載の生体用電極パッド付き収納ケース。
  6.  前記装着シートが面方向に伸縮可能な弾性を有していると共に、前記電極へ導通された通電路の少なくとも一部が、該装着シートの面上において伸縮可能部分をもって形成されている請求項1~5の何れか一項に記載の生体用電極パッド付き収納ケース。
  7.  前記生体信号処理回路ユニットの収納領域を有する前記ケース本体が、前記装着シートに対して着脱可能に取り付けられている請求項1~6の何れか一項に記載の生体用電極パッド付き収納ケース。
  8.  生体の皮膚に装着されてその皮膚から電気的な生体信号を検出するために用いられる生体用電極パッドが付いた収納ケースであって、電源として電池を有してその生体用電極パッドが検出した生体信号の処理を行う生体信号処理回路ユニットを内部に水密かつ着脱可能に収納するための収納ケースにおいて、
     前記生体用電極パッドが、
     弾性的に伸縮可能かつ電気的に絶縁性を有するとともに、裏面側に生体の皮膚に装着されるのに適した粘着面を有する水蒸気透過性の装着シートと、
     前記装着シートの裏面側に互いに間隔を空けて位置してその裏面側に露出する複数の電極と、
     前記装着シートの裏面側の中央部に位置して電気的に絶縁被覆されるとともにその装着シートの開口から表面側に露出する複数の接続部と、
     前記装着シートの裏面側に位置して電気的に絶縁被覆されるとともに少なくとも一部に伸縮可能部分を有して前記複数の電極と前記複数の接続部とをそれぞれ電気的に接続する電極接続配線と、
    を具え、
     前記収納ケースが、
     前記生体用電極パッドの前記装着シートの表面側の中央部に複数の脚部を固定されるとともにそれらの脚部間でその装着シートの表面に対し部分的に隙間を形成するレセプタクルケースと、
     前記レセプタクルケースに水密かつ着脱可能に嵌着されるカバーケースと、
     前記装着シートの中央部の開口からその装着シートの表面側に露出する前記複数の接続部の各々と前記収納ケース内の前記生体信号処理回路ユニットとに弾性的に当接してそれらを電気的に接続するために前記レセプタクルケースの前記脚部内の開口および前記装着シートの中央部の開口を貫通してそれらの開口内に位置する弾性接続部材と、
    を具える生体用電極パッド付き収納ケース。
  9.  前記複数の電極は、不感電極と複数の検出用電極とを含むことを特徴とする、請求項8に記載の生体用電極パッド付き収納ケース。
  10.  樹脂基板と、その樹脂基板の下面上に配置された前記複数の電極と、その樹脂基板の上面上に配置された前記複数の接続部と、その樹脂基板の上面上に配置されるとともに端部が前記樹脂基板を貫通して前記複数の電極と前記複数の接続部とをそれぞれ電気的に接続する電極接続配線とが、フレキシブル配線板を構成していることを特徴とする、請求項8又は9に記載の生体用電極パッド付き収納ケース。
  11.  前記レセプタクルケースの前記複数の脚部が、そのレセプタクルケースに固定された基部と、その基部に着脱可能に嵌着されるとともに前記生体用電極パッドの前記装着シートの表面側の中央部に固定された先端部と、を有していることを特徴とする、請求項8~10の何れか一項に記載の生体用電極パッド付き収納ケース。
  12.  前記レセプタクルケースと前記カバーケースとの少なくとも一方が軟質樹脂で形成されていることを特徴とする、請求項8~11の何れか一項に記載の生体用電極パッド付き収納ケース。
  13.  請求項1~12の何れか一項に記載の生体用電極パッド付き収納ケースを用いた生体信号処理装置において、
     前記生体用電極パッド付き収納ケースの内部に前記生体信号処理回路ユニットを収納した生体信号処理装置。
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