JP2011015817A - Fabric with multiple electrode - Google Patents
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- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
Description
本発明は、多電極付き織物及びそれを用いた生体電気信号計測用衣服に関する。 The present invention relates to a fabric with multiple electrodes and a garment for measuring a bioelectric signal using the same.
生体電気信号として代表的なものは、心電位信号や筋電位信号などであり、それらを測定することによって生体機能の検査が行われている。 Typical examples of the bioelectric signal are an electrocardiogram signal and a myoelectric signal, and the biofunction is examined by measuring them.
例えば、心電位信号を測定する一般的な心電図記録は、安静時の心機能を測定するもので、被検者の体表に生じる電圧の変化を記録した心電図により行っている。心電図の測定のためには、電極を被検者の手首や足首の近くに粘着剤によって皮膚に接着させたり、減圧を利用して胸部などの体表面に吸着させたりすることで固定し、各電極から得られる心電位信号を増幅器により増幅して記録計に記録して表示画面に波形表示していた。測定に際して、通常、被験者は診察台の上に仰向けになって安静にしていることが要求される。そして、電極は、測定するごとに被検者に固定され、しかも上記のように粘着剤を用いたり、減圧したりして体表面に固定して測定に入るため、被検者に意識させることなく計測することは難しい。 For example, general electrocardiogram recording for measuring an electrocardiographic signal is for measuring cardiac function at rest, and is performed by an electrocardiogram that records changes in voltage generated on the body surface of a subject. For the electrocardiogram measurement, the electrode is fixed by adhering it to the skin with an adhesive near the wrist or ankle of the subject, or by adsorbing it to the body surface such as the chest using reduced pressure. A cardiac potential signal obtained from the electrodes was amplified by an amplifier, recorded on a recorder, and displayed on a display screen. During the measurement, the subject is usually required to rest on his back on the examination table. The electrode is fixed to the subject every time it is measured, and it is fixed to the body surface by using an adhesive or depressurizing as described above. It is difficult to measure without.
また、一般的に胸部に吸着される電極は、6個から構成され、V1は胸郭の第4肋間胸骨右縁、V2は第4肋間胸骨左縁、V4は第5肋間左鎖骨中線上、V3はV2とV4の中点、V5はV4と同じ高さで前腋窩線上、V6はV4と同じ高さで中腋窩線上に装着される。胸郭は肋骨と肋間が交互に現れる凹凸構造を示すため、体型や体表面の状態によっては吸着がうまく行かず、電極が外れることがしばしばあった。また、電極の順番を間違えずに、正確な位置に迅速に装着するよう注意を払う必要があった。さらに、6個の電極では、心臓から発生する体表面上での電位分布を十分に推定することが難しく、心機能の状態を精密に把握するには限界があった。 In general, six electrodes are adsorbed on the chest, V1 is the right edge of the fourth intercostal sternum, V2 is the left edge of the fourth intercostal sternum, V4 is on the left intercostal line of the fifth intercostal space, and V3. Is mounted at the midpoint of V2 and V4, V5 is mounted on the anterior axilla line at the same height as V4, and V6 is mounted on the midaxillary line at the same height as V4. Since the rib cage has an uneven structure in which the ribs and ribs appear alternately, depending on the body shape and the state of the body surface, the adsorption may not be successful, and the electrodes often come off. In addition, it is necessary to pay attention so as to quickly mount the electrodes in the correct positions without making a mistake in the order of the electrodes. Furthermore, with six electrodes, it is difficult to sufficiently estimate the potential distribution on the body surface generated from the heart, and there is a limit to accurately grasping the state of cardiac function.
一方、発作性、孤立性、一過性の心臓疾患を有する場合は、短時間の心電図の記録では心機能を把握することが難しいため、数日間に一度程度発生する異常心電をとらえることを企図して、例えば、ホルタ心電計(長時間心電図記録器)により長時間の心電図の記録を行う必要がある。しかし、この場合においても、被験者は電極を貼り付けた状態を要求され、電極を装着した状態では行動も制約される上、電極を装着した皮膚接触面には、かゆみ、発赤、炎症などを惹き起こす場合もあった。また、被験者自身が容易に着脱を行えないため、入浴などの日常行動の一部の計測が困難であることから、24時間程度の計測しか行うことが出来ず、数日間に一度程度発生する異常心電を取得することは不可能であるとされてきた。 On the other hand, if you have paroxysmal, isolated, or transient heart disease, it is difficult to grasp cardiac function with a short ECG recording. Intentionally, for example, it is necessary to record a long-time electrocardiogram with a Holter electrocardiograph (long-term electrocardiograph). However, even in this case, the subject is required to have the electrode attached, the behavior is restricted when the electrode is attached, and the skin contact surface to which the electrode is attached causes itching, redness, inflammation, etc. Sometimes it happened. In addition, since the subject himself cannot easily attach and detach, it is difficult to measure a part of daily activities such as bathing. Therefore, the measurement can be performed only for about 24 hours, and the abnormality occurs once every few days. It has been considered impossible to obtain an electrocardiogram.
同様に、長時間継続的に装着したり、特定の業務時に装着して連続的に生体自身から得られる信号を計測したり、生体内部に存在する機器から発生する信号を受信したり、あるいはその逆に、生体自身や生体内部に存在する機器に対して信号を提供したりすることが必要な事例は数多くある。例えば、消火活動中の消防士などの特殊活動に従事する者を対象に、発汗や体表面の温度を計測する場合、出動時に多くの計測用電極やセンサを体表に取り付け、これらを電気的に結びつけるための配線作業を行うのは時間の浪費となることから好ましくなく、短時間で簡便に電気的に結びつけられた計測電極群を体表に配する手法が必要となる。また、例えば、カプセル型内視鏡や研究提案中の体内埋め込み型血液検査・治療機器などを用いる場合、これらの機器からの信号を受信する受信機群とこれらを電気的に結びつける配線を体表の適切な部位に容易に着脱できなければ、日常生活を阻害することなく連続的に計測を行うことはできない。また、例えば、人工内耳や心臓ペースメーカ、あるいは、脳や筋肉に直接刺激を与えて人体の機能改善を行う電気的機能刺激装置などの装置を日常生活の中で継続的に利用するためには、外部からこれらの機器に電源や命令を提供するための電気回路と送信子・受信子とこれらを電気的に結びつける配線を体表の適切な部位に容易に着脱できなければ、日常生活を阻害することなく連続的に機器の機能を維持することは困難である。 Similarly, it can be worn continuously for a long time, or it can be worn during a specific job to continuously measure signals obtained from the living body itself, receive signals generated from devices existing inside the living body, or On the contrary, there are many cases where it is necessary to provide a signal to the living body itself or to a device existing inside the living body. For example, when measuring sweating and body surface temperature for firefighters and other persons engaged in special activities, many measurement electrodes and sensors are attached to the body surface when they are dispatched. It is not preferable to perform the wiring work for tying to the wiring because it is a waste of time, and it is necessary to provide a method for arranging the measuring electrode group that is electrically tied in a short time on the body surface. In addition, for example, when using a capsule endoscope or an implantable blood test / treatment device under research proposal, a group of receivers that receive signals from these devices and wiring that electrically connects them are displayed on the body surface. If it cannot be easily attached to and detached from the appropriate site, it is impossible to continuously measure without disturbing daily life. In addition, for example, in order to continuously use devices such as cochlear implants, cardiac pacemakers, or electrical function stimulators that improve the function of the human body by directly stimulating the brain and muscles in daily life, If the electrical circuit for providing power and commands to these devices from the outside, the transmitter / receiver, and the wiring that electrically connects them can not be easily attached to and detached from appropriate parts of the body surface, it will interfere with daily life It is difficult to maintain the function of the device continuously without any problems.
本発明は、上記事情や問題点に鑑みてなされたものであり、長時間にわたる測定であっても、被験者の日常行動を拘束せず、皮膚などに影響を及ぼさずに、被験者自身の手で容易に電極を着脱し、簡単かつ精密に心電位信号などの生体電気信号を計測することが出来る電極として有用な多電極付き織物及びそれを用いた生体電気信号計測用衣服を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances and problems, and does not constrain the subject's daily behavior and does not affect the skin or the like, even with long-term measurement. An object of the present invention is to provide a fabric with multiple electrodes useful as an electrode that can easily and accurately measure a bioelectric signal such as an electrocardiographic signal by attaching and detaching an electrode, and a bioelectric signal measurement garment using the fabric. And
本発明は、(1)導電性糸と非導電性糸とを綴れ織りすることにより、導電性領域と非導電性領域を形成し、前記導電性領域からなる電極を複数具備してなる多電極付き織物に関する。 The present invention is (1) a multi-electrode comprising a plurality of electrodes composed of a conductive region by forming a conductive region and a non-conductive region by binding and weaving a conductive yarn and a non-conductive yarn. It relates to a woven fabric.
また、本発明は、(2)縦糸又は緯糸のいずれか一方に非導電性糸、他方に導電性糸を用いて、綴れ織りすることを特徴とする前記(1)に記載の多電極付き織物に関する。 Further, the present invention is (2) a multi-electrode woven fabric as described in (1) above, wherein the non-conductive yarn is used for either warp or weft and the conductive yarn is used for the other. About.
また、本発明は、(3)前記複数の電極は、それぞれ離間して配され、非導電性領域によって電気的に絶縁されていることを特徴とする前記(1)又は(2)に記載の多電極付き織物に関する。 In the present invention, (3) the plurality of electrodes are spaced apart from each other and are electrically insulated by a non-conductive region, according to (1) or (2), The present invention relates to a fabric with multiple electrodes.
また、本発明は、(4)前記電極からは、該電極を形成する導電性糸が伸長してなる導電部が形成されていることを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれか一項に記載の多電極付き織物に関する。 In the present invention, (4) any one of the above (1) to (3), wherein a conductive portion formed by extending a conductive yarn forming the electrode is formed from the electrode. The woven fabric with multiple electrodes according to one item.
また、本発明は、(5)前記導電部は、絶縁体により被覆されていることを特徴とする前記(4)に記載の多電極付き織物に関する。 The present invention also relates to (5) the multi-electrode fabric according to (4), wherein the conductive portion is covered with an insulator.
また、本発明は、(6)前記(1)〜(5)のいずれか一項に記載の多電極付き織物を用いて作製した生体電気信号計測用衣服に関する。 The present invention also relates to (6) a bioelectric signal measurement garment produced using the multi-electrode-attached fabric according to any one of (1) to (5).
また、本発明は、(7)前記生体電気信号が、筋電位信号又は心電位信号である前記(6)記載の生体電気信号計測用衣服に関する。 The present invention also relates to (7) the bioelectric signal measurement garment according to (6), wherein the bioelectric signal is a myoelectric signal or a cardiac potential signal.
本発明によれば、被験者自身の手によって容易に着脱可能であるため、長時間にわたる測定であっても、被験者の日常行動を拘束することなく、また、皮膚などに影響を及ぼすこともなく、簡単かつ精密に心電位信号などの生体電気信号を計測することが出来る電極として有用な多電極付き織物及びそれを用いた生体電気信号計測用衣服を提供することができる。 According to the present invention, since it can be easily attached and detached by the subject's own hand, even in the measurement over a long period of time, without restricting the daily behavior of the subject, without affecting the skin, It is possible to provide a fabric with a multi-electrode useful as an electrode that can easily and accurately measure a bioelectric signal such as an electrocardiographic signal and a garment for measuring a bioelectric signal using the same.
本発明の多電極付き織物は、導電性糸と非導電性糸とを綴れ織りすることにより、導電性領域と非導電性領域を形成し、前記導電性領域からなる電極を複数具備してなることを特徴とする。 The woven fabric with multiple electrodes of the present invention is formed by forming a conductive region and a non-conductive region by binding and weaving a conductive yarn and a non-conductive yarn, and includes a plurality of electrodes made of the conductive region. It is characterized by that.
以下、本発明について、図面と共に説明する。 The present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明の多電極付き織物1は、複数の電極を具備してなるものであり、複数の電極は、図1の(a)に示すように織物全体に配置されていても、図1の(b)に示すように一部に配置されていてもよい。例えば、複数の電極が織物全体に具備してなる多電極付き織物を用いて生体電気信号を測定する場合は、測定する生体電気信号の種類、測定部位、被験者の体型などに応じて、一部の電極を測定用電極として任意に選択すれば良い。又、複数の電極が織物の一部に具備してなる多電極付き織物を用いて生体電気信号を測定する場合は、測定する部位に電極が配置されるよう例えば衣服のデザインを設計すればよい。 The fabric 1 with multiple electrodes of the present invention comprises a plurality of electrodes, and even if the plurality of electrodes are arranged on the entire fabric as shown in FIG. As shown in b), it may be arranged in part. For example, when measuring a bioelectric signal using a multi-electrode fabric in which a plurality of electrodes are provided on the entire fabric, depending on the type of bioelectric signal to be measured, the measurement site, the body shape of the subject, etc. These electrodes may be arbitrarily selected as measurement electrodes. In addition, when measuring a bioelectric signal using a multi-electrode woven fabric in which a plurality of electrodes are provided in a part of the woven fabric, for example, a clothing design may be designed so that the electrodes are arranged at the measurement site. .
本発明の多電極付き織物1は、導電性領域Aと非導電性領域Bからなり、前記導電性領域Aが電極2を構成する(図1及び図2を参照)。図1に示すように複数の電極2は、それぞれ離間して配され、電極2間の短絡を防ぐ目的で、各電極2は非導電性領域Bによって電気的に絶縁されている。電極2の離間距離は、できる限り短くした方がチャンネル数を多くすることが可能となる。しかし、電極間距離が短すぎると生体電気信号の信号振幅が低減し、S/N比が低下して信号検出や信号解析が困難になるため、測定条件に応じて電極間隔は適宜設定する必要がある。各電極2の配置は特に限定されず、図1に示すように均等に離間されていてもよいが、不均等に離間されていてもよい。
The multi-electrode-attached fabric 1 of the present invention comprises a conductive region A and a non-conductive region B, and the conductive region A constitutes an electrode 2 (see FIGS. 1 and 2). As shown in FIG. 1, the plurality of
前記導電性領域Aと非導電性領域Bは、図3に示すように導電性糸3と非導電性糸4とを綴れ織りすることにより形成される。本発明では、綴れ織りの技法を用いることにより、導電性領域Aと非導電性領域Bを所望の位置に好適に形成することが出来る。また、綴れ織りの技法を用いることにより、製織される導電性部位を一本の継続した糸を用いて実現できるため、複数の糸が互いに接触することによって回路形状を製織する場合と比して、ほぼ1/100程度まで回路抵抗を減じることが可能になる。綴れ織りの技法では、図3に示すように緯糸に導電性糸3及び非導電性糸4を用いた場合、導電性領域Aの緯糸である導電性糸3が織物全体に通ることなく、導電性領域Aのみに織り込まれ、非導電性領域Bは非導電性糸4で織り込まれるため、導電性領域Aの緯糸と非導電性領域Bの緯糸の境目に隙間が生ずる。また、綴れ織りの技法は、表と裏の模様が同一となるため、多電極付き織物1において、導電性領域Aと非導電性領域Bの形成箇所は表面と裏面とでは同一となるため、肌に触れる面の裏面を利用して、容易に電気機器の接合を行うことが可能となるとともに、被験者自身が電極装用位置の確認を容易に行うことが出来る利点が発生する。
The conductive region A and the nonconductive region B are formed by binding and weaving the
本発明では、縦糸又は緯糸のいずれか一方に非導電性糸、他方に導電性糸を用いて、綴れ織りする。導電性領域及び非導電性領域を、所望の位置に正確かつ容易に形成し易いという点で、図3に示すように、縦糸に非導電性糸、緯糸に導電性糸及び非導電性糸を用いることが好ましい。その他の態様として、縦糸に導電性糸及び非導電性糸、緯糸に非導電性糸を用いて、あるいは、縦糸に導電性糸及び非導電性糸、緯糸に導電性糸及び非導電性糸を用いて、綴れ織りを行ってもよい。 In the present invention, non-conductive yarn is used for either the warp or the weft, and the conductive yarn is used for the other. As shown in FIG. 3, the conductive region and the non-conductive region are easily formed accurately and easily at a desired position. As shown in FIG. 3, the non-conductive yarn is used for the warp, and the conductive yarn and the non-conductive yarn is used for the weft. It is preferable to use it. As other embodiments, conductive yarn and non-conductive yarn are used for the warp, non-conductive yarn is used for the weft, or conductive yarn and non-conductive yarn are used for the warp, and conductive yarn and non-conductive yarn are used for the weft. It may be used to carry out spell weaving.
また、本発明では、縦糸に非導電性糸、緯糸に導電性糸及び非導電性糸を用いて綴れ織りを行うに際し、緯糸が縦糸に対して、3〜7の縮率をもって織り込むようにすると、その縮率に応じた弛み分が交差する縦糸の上に隆起して綴れ織り構造を形成する。得られた多電極付き織物における電極は隆起しているため、それを用いて作製した生体電気信号計測用衣服は、電極が被験者の体表面に密着しやすくなり、生体電気信号を感知しやすくなる。ここで、縮率とは、織物の一定の寸法内(W)に織り込まれている糸条を織物から取り出して測定したときの糸条の実寸法(長さL)と、その織物の一定の寸法(W)との比率(L/W)を意味する。 In the present invention, when weaving and weaving using a non-conductive yarn as the warp and a conductive yarn and a non-conductive yarn as the weft, the weft is woven with a reduction ratio of 3 to 7 with respect to the warp. Then, the slack according to the shrinkage is raised on the warp yarns intersecting to form a spelled woven structure. Since the electrode in the resulting multi-electrode fabric is raised, the bioelectric signal measurement garment made using the fabric is easily attached to the body surface of the subject and easily senses the bioelectric signal. . Here, the reduction ratio is the actual dimension (length L) of the yarn when the yarn woven within a certain dimension (W) of the fabric is taken out of the fabric and measured, and the constant of the fabric. It means the ratio (L / W) to the dimension (W).
本発明で用いられる導電性糸3は、導電性繊維からなる糸であって、例えば、金、銀、銅、ステンレス等の金属糸;カーボン、チタン、アルミナなどの無機繊維;ポリアニリン、ポリアセチレン等の導電性ポノマー;銀メッキされたナイロンフィラメントの束であるマルチフィラメントからなる銀メッキナイロン糸;硫化銅及びニッケルを含有したアクリル繊維或はナイロン繊維、ポリエステル繊維からなるフィラメント糸や紡績糸(撚糸);これらの合糸、合撚糸、混繊糸、紡績糸(撚糸);などを用いることが出来る。これらのなかでも、頑丈で加工しやすい点から、ステンレス繊維が好適に用いられ、直径40μm〜240μmのステンレス繊維がより好適に用いられる。
The
本発明で用いられる非導電性糸4は、非導電性繊維からなる糸であって、例えば、綿糸、絹糸、アクリル、ナイロン、ポリエステル糸などを用いることが出来る。これらのなかでも、絶縁性の観点からポリエステル糸が好適に用いられ、電気抵抗値1×1013Ω/cm以上で公定水分率0.4%以下のポリエステル糸がより好適に用いられる。これら非導電性糸4の太さは、特に限定されないが、通常、50〜1000デニールの範囲である。
The
上記導電性糸3と非導電性糸4の組合せは、特に限定されず、製織できる範囲で適宜選択される。
The combination of the
本発明において、前記電極2の形状も特に限定されず、例えば、矩形、正方形、円形、楕円形、その他の多角形、同心の多重図形(同心の四角形、同心の円形、同心の多角形)などが挙げられ、図4に同心の四角形の電極の模式図を示す。図4に示す電極2は、導電性領域Aから形成され、各電極2は非導電性領域Bによって離間して配され電気的に絶縁されている。図4では、3つの同心の四角形の電極を示したが、多重図形の個数は特に限定されない。
In the present invention, the shape of the
本発明では、図5に示すように、前記電極2からは、該電極2を形成する導電性糸3が伸長してなる導電部5が形成されている。前記電極2が感知した生体電気信号は微弱な電流であるため電極間の電圧を増幅器を用いて増幅する必要があり、導電部5を介して電極2と増幅器とが接続される。該導電部5は、通常、電極2の織端から伸長している。導電部5は導電性糸3により形成されている為、他の電極上を跨いで伸長する際に該電極と接触して短絡を起す可能性があるため、それを防止する目的から図6に示すように絶縁体6で被覆されていることが好ましい。絶縁体6としては、絶縁性を有する材料から構成されていれば特に限定されず、例えば、ポリエステル、ポリプロピレン、アクリル、ナイロン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリスルホン、ポリアセタール、ポリウレタン、ポリホマール、ポリブチラール、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリ酢酸ビニル、上記ポリマー2種以上の共重合体、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂が使用できる。導電部5を絶縁体6で被覆する方法は、特に限定されず、導電部5に絶縁材料を塗布する方法、絶縁材料からなるパーツで覆う方法などが挙げられる。
In the present invention, as shown in FIG. 5, a
本発明において、電極2の大きさは特に限定されず、使用目的や適用部位などに応じて適宜選択される。例えば、本発明の多電極付き織物を使用して心電位信号を測定する場合は、電極サイズが小さすぎると心電位信号を検出する部位の接触インピーダンスが増大し、検出するために心電計等の入力インピーダンスを増大させる工夫が必要となる。逆に大きすぎると電極と生体組織との接触面積の変動が大きくなることで接触インピーダンスが変動し、心電位信号への雑音混入が大きくなる。また、多電極付き織物における電極2の個数は複数であれば特に限定されず、使用目的や適用部位などに応じて適宜選択される。
In the present invention, the size of the
本発明の多電極付き織物1を用いて作製した生体電気信号測定用衣服では、電極2を複数具備することにより、多数の電極から生体電気信号、例えば心電位信号を検出できる為、電極6個を用いる従来の心電計と比べて、より精密な測定を行うことが出来る。
The bioelectric signal measurement garment manufactured using the multi-electrode fabric 1 of the present invention includes a plurality of
本発明の多電極付き織物は、生体電気信号計測用衣服に作製することができる。衣服としては、被験者が着用した際に電極が被験者の皮膚に直接接触する類のものであれば特に限定されず、例えば、シャツ、ズボン、靴下、手袋、帽子などが挙げられる。生体電気信号としては、心電位信号、筋電位信号、脳波などが挙げられる。測定の対象とする生体電気信号に応じて、電極が適切な部位に配されるよう、例えば心電位信号であれば被験者の胸部、筋電位信号であれば測定したい筋肉、脳波であれば頭部に電極が配されるよう衣服のデザインを作製すればよい。本発明の生体電気信号測定用衣服は、着用するだけでよいので、従来の心電図測定に比べて、被験者を拘束せず、皮膚などの患部に影響を及ぼさずに、簡単に測定が可能となる。 The woven fabric with multiple electrodes of the present invention can be produced in a garment for measuring bioelectric signals. The clothes are not particularly limited as long as the electrodes are of a kind that directly contacts the subject's skin when worn by the subject, and examples thereof include shirts, pants, socks, gloves, and hats. Examples of the bioelectric signal include a cardiac potential signal, a myoelectric potential signal, and an electroencephalogram. Depending on the bioelectric signal to be measured, the electrode is arranged at an appropriate site, for example, the chest of the subject if it is a cardiac potential signal, the muscle you want to measure if it is a myoelectric signal, the head if it is an electroencephalogram What is necessary is just to make the design of clothes so that an electrode may be arranged in the clothes. Since the garment for measuring a bioelectric signal of the present invention only needs to be worn, the measurement can be easily performed without restraining the subject and without affecting the affected area such as the skin, as compared with the conventional electrocardiogram measurement. .
本発明の多電極付き織物は、直接的に生体から発せられる電気的信号だけではなく、例えば発汗などのような、当該現象によって個別電極、あるいは、複数の電極間の電気的特性(抵抗など)の変化としてとらえられる現象の計測に対しても適用が可能である。また、電極に適切なセンサ装置やエンドエフェクタ装置を接続、あるいは、電気・電磁気的に結合することで、生体表面、あるいは、生体内部の現象を取得したり、生体自身に影響を与えたりすることに用いても良い。このような接続・結合される機器の事例としては、例えば、体の各関節の曲げ角度センサや体表面各点での接触圧力センサ、体表面温度の計測センサ、心音や肺音など計測するマイクロホンアレイ、あるいは、体内にあるカプセル型内視鏡や生体埋め込み型の血中糖濃度・がんマーカ濃度などの生体計側装置、あるいは、人工内耳や心臓ペースメーカ、脳、筋肉、臓器などに信号を与えて機能を改善する電気的機能刺激装置などが挙げられる。また、例えば、ヘッドホン、マイクロホン、バーコードリーダなどのエンドエフェクタを、それぞれ、耳、口、手のなどの適切な部位に配した着衣型の情報機器なども本発明の技術を適用することで実現できる。 The multi-electrode-equipped fabric of the present invention is not only an electrical signal directly emitted from a living body, but also an individual electrode or electrical characteristics (resistance, etc.) between a plurality of electrodes depending on the phenomenon such as perspiration. The present invention can also be applied to the measurement of phenomena that are captured as changes in the above. In addition, by connecting an appropriate sensor device or end effector device to the electrode, or by combining it electrically or electromagnetically, it is possible to acquire a phenomenon on the surface of the living body or inside the living body, or to affect the living body itself. You may use for. Examples of such connected / coupled devices include, for example, bending angle sensors for body joints, contact pressure sensors at various points on the body surface, sensors for measuring body surface temperature, and microphones for measuring heart sounds and lung sounds. Signals are sent to a biometric device such as an array or a capsule-type endoscope in the body, or a living body implantable blood sugar concentration or cancer marker concentration, or a cochlear implant, heart pacemaker, brain, muscle, organ, etc. An electrical function stimulating device that improves the function by giving it. In addition, for example, clothing-type information devices in which end effectors such as headphones, microphones, and barcode readers are arranged in appropriate parts such as ears, mouths, hands, etc. are realized by applying the technology of the present invention. it can.
実施例
以下に本発明の多電極付き織物の実施例を示すが、本発明はこれに限定されることはない。
Examples Examples of the fabric with multi-electrodes of the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto.
縦糸に太さ150デニールのポリエステル糸(帝人ファイバー株式会社製、商品名:ウェーブロン、電気抵抗値:1X1013Ω/cm、公定水分率:0.3%)を4本撚りしたものを用い、緯糸に太さ150デニールのポリエステル糸(帝人ファイバー株式会社製、商品名:ウェーブロン、電気抵抗値:1X1013Ω/cm、公定水分率:0.3%)を4本撚りしたものと直径160μmのステンレス繊維(日本精線株式会社製、商品名:ナスロン、直径40μmのステンレス繊維を4本撚りしたもの)を用い、綴れ織りすることにより、一辺5mmの正四角形の電極2を縦横5mmずつの間隔をあけて並べて、20cm×30cm内に60個備えてなる多電極付き織物1を作製した(図7を参照)。多電極付き織物の裏面において、各電極の織端からは前記ステンレス繊維を伸長させ、伸長させた繊維はポリ塩化ビニルにより各々被覆した。電極に用いているステンレス繊維の抵抗値は36.3±5.4Ω/cmであった。
A warp yarn of 150 denier polyester yarn (made by Teijin Fibers Ltd., trade name: Wavelon, electrical resistance: 1 × 10 13 Ω / cm, official moisture content: 0.3%) is used. Four hundred and fifty denier polyester yarn (made by Teijin Fibers Ltd., trade name: Waveron, electrical resistance: 1 × 10 13 Ω / cm, official moisture content: 0.3%) and 160 μm diameter Of stainless steel fibers (made by Nippon Seisen Co., Ltd., trade name: Naslon, 4 twisted stainless steel fibers with a diameter of 40 μm) and weaving them together to form a 5 mm
上記で作製した多電極付き織物1の裏面が被験者の左胸部に接するよう配置し、当該左胸部と対向する背部に参照用グランド電極を配置した。参照用グランド電極としては、縦糸に太さ150デニールのポリエステル糸(帝人ファイバー株式会社製、商品名:ウェーブロン、電気抵抗値:1X1013Ω/cm、公定水分率:0.3%)を4本撚りしたものを用い、緯糸に太さ150デニールのポリエステル糸(帝人ファイバー株式会社製、商品名:ウェーブロン、電気抵抗値:1X1013Ω/cm、公定水分率:0.3%)を4本撚りしたものと直径160μmのステンレス繊維(日本精線株式会社製、商品名:ナスロン、直径40μmのステンレス繊維を4本撚りしたもの)を用い、綴れ織りすることで作製した、一辺5cmの正四角形の電極を用いた。多電極付き織物1の電極の内の2つと参照用グランド電極により、安静状態で心電位を計測し、得られた心電図を図8に示す。 The back surface of the fabric 1 with multi-electrodes produced as described above was placed in contact with the left chest of the subject, and a reference ground electrode was placed on the back facing the left chest. As a reference ground electrode, a warp yarn of 150 denier polyester yarn (manufactured by Teijin Fibers Ltd., trade name: Wavelon, electric resistance: 1 × 10 13 Ω / cm, official moisture content: 0.3%) is 4 Using this twisted yarn, 4 weft yarns of 150 denier polyester yarn (manufactured by Teijin Fibers Ltd., trade name: Waveron, electrical resistance: 1 × 10 13 Ω / cm, official moisture content: 0.3%) A 5cm side of 5cm per side, produced by spelling and weaving this twisted one and 160μm diameter stainless steel fiber (manufactured by Nippon Seisen Co., Ltd., trade name: Naslon, four twisted 40μm diameter stainless steel fiber) A square electrode was used. FIG. 8 shows an electrocardiogram obtained by measuring the cardiac potential in a resting state using two of the electrodes of the multi-electrode fabric 1 and the reference ground electrode.
A 導電性領域
B 非導電性領域
1 多電極付き織物
2 電極
3 導電性糸
4 非導電性糸
5 導電部
6 絶縁体
A conductive region B nonconductive region 1 woven fabric with
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