WO2023281664A1 - Biological signal measurement electrodes and measurement device - Google Patents

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あゆ美 畑
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株式会社オクチィ
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    • A61B5/283Invasive
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Definitions

  • the biosignal measurement electrode according to Embodiment 2 is configured such that the convex shape according to Embodiment 1 is a dome shape including a spherical surface.
  • a biosignal measurement electrode according to embodiment 5 is the biosignal measurement electrode according to embodiment 3 or 4, wherein the substrate is made of a flexible, electrically insulating material.
  • a biosignal measuring device is the biosignal measuring device according to Embodiment 16, wherein the substrate is made of a flexible, electrically insulating material.
  • a biosignal measurement electrode according to Embodiment 22 is the biosignal measurement electrode according to any one of Embodiments 3, 4, 5, 6, and 9 to 11, wherein the plurality of regularly arranged
  • the arrangement of the electrode installation sites is two in the first row, three in the second row, four in the fourth row, and three in the fifth row.
  • the distance between the electrode installation site and the electrode installation site immediately adjacent to the electrode installation site is the same, and the distance is between 0.5 cm and 2 cm.
  • each drawing is a schematic diagram and is not necessarily strictly illustrated. Duplicate descriptions in each drawing are omitted or simplified.
  • the material of the substrate may be a flexible material.
  • the material of the substrate may be a hard material.
  • the hard material is, for example, hard plastic.
  • a substrate having a shape corresponding to the surface portion of the body to be measured, for example, the surface shape of the mandible when measuring the electromyogram of the suprahyoid muscle group, is formed of hard plastic, and the above electrodes are attached to the substrate.
  • a structure in which an installation site is arranged and an electrode is installed in the electrode installation site is also a biological signal measurement electrode according to the present invention.
  • the electrodes are arranged as shown in FIGS.
  • muscles sometimes exist in layers in the depth direction from the surface of the body, and some of them extend in different directions on a plane.
  • electromyograms of a plurality of muscles it is necessary to arrange a plurality of electrodes used for measurement along the muscle fibers of the muscles to be measured. , are advantageously arranged at reasonably short intervals.
  • the electrode 100 has a spherical surface 12 that contacts the living body, and has a pin 102 as a fastening structure on the back of the surface that contacts the living body.
  • a fastener 103 that engages with this pin is used for locking.
  • the pin 102 and fastener 103 are the same as those used to fasten an insignia or the like.
  • the mechanism of banana plugs used in electrical terminals may be used as the electrode locking means.
  • a banana plug is formed on the back side of the surface of the electrode that comes into contact with the living body, and a plug receiver corresponding to this plug is used to fix the electrode by sandwiching the substrate.
  • the substrate may have a plurality of electrodes, or may have a single electrode.
  • the pressing member may have a mechanism for adjusting the height.
  • the pressing member according to the physique of the person whose biosignal is to be measured by adjusting the height allows the substrate-shaped biosignal measurement electrode to be in better contact with the biomedical surface via the electrode fixing aid. can be done.

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Abstract

The following problems arise when detecting electrical signals, generated in a living body, by bringing an electrode into contact with a living body surface. (1) Electrical contact between an electrode having a planar contact surface and skin is not maintained. (2) In the case of a substrate-shaped electrode in which a large number of electrodes are arranged on a substrate, it is difficult to simultaneously measure muscles that are arranged in layers and extend in multiple directions. (3) Individual electrodes in a substrate-shaped electrode are fixed and thus limited in terms of use. (4) It is difficult to use a substrate-shaped electrode when the part of the living body surface on which the electrode is disposed has a large curvature. The following means were used to solve these problems. (1) The contact surface between the electrode and the living body was made convex. (2) An arrangement of the electrodes was devised. (3) Individual electrodes were made to be easily attachable and detachable. (4) The substrate-shaped electrode was pressed by a cushion.

Description

生体信号測定用電極及び測定装置Biosignal measurement electrode and measurement device
 この発明は筋電図の計測を始め生体信号を測定するために皮膚表面に配置する生体信号測定用電極及び測定装置に関する。 The present invention relates to biosignal measurement electrodes and measuring devices placed on the surface of the skin to measure biosignals including electromyography.
 生体において、筋は多くの役割を持つ。その1つが生体のさまざまな動作を行うことである。たとえば舌の動作に関係する筋の衰えは摂食嚥下機能の低下や睡眠時無呼吸症候群の原因ともなる。そのため筋の運動能力の評価が必要となる。筋の運動能力を評価するためには筋の筋電位を測定することで得られる筋電図が重要な役割を果たす。 Muscles have many roles in living organisms. One of them is to perform various actions of the living body. For example, weakening of the muscles involved in tongue movement can cause a decline in eating and swallowing functions and sleep apnea syndrome. Therefore, evaluation of muscle exercise capacity is necessary. An electromyogram obtained by measuring the myoelectric potential of a muscle plays an important role in evaluating the exercise capacity of the muscle.
 例えば、舌の動作には舌骨上筋群が関わっている。舌骨上筋群は多数の筋が複雑に入り組んでおり、それらの筋の筋電図を同時に測定することは容易ではない。 For example, the movement of the tongue involves the suprahyoid muscles. The suprahyoid muscle group has many muscles intricately intertwined, and it is not easy to measure electromyograms of these muscles at the same time.
 生体信号の測定を行う例として、筋電図の計測には、従来測定対象の筋に沿うよう体表面に2つの電極を貼り付けて行う方法や基板に多数の電極が格子状に配列された基板状電極を用いるなどして行われてきた。 As an example of biosignal measurement, electromyography has been conventionally performed by attaching two electrodes to the body surface along the muscle to be measured, and by arranging a large number of electrodes in a grid pattern on a substrate. It has been performed by using a substrate-like electrode.
 特許文献1には、腕の筋について筋電位を測定するために多数の電極が基板に配置された基板状電極を用いる方法が開示されている。この基板状電極は多数の電極がマトリックス状に配置されているものである。すなわちこの配列は電極が直交する行方向及び列方向に規則的に並んだものであって、配列を構成するどの電極もその電極から同じ距離に隣接する電極は上下及び左右の4つの向きに位置するものである。すなわちこれら4つの向きには電極が等間隔で並んでいたものである。これは数学的な方向として見ると、上下方向及び左右方向の2つの方向について電極が等間隔に配列されているものである。測定にあたってはこの配列が測定対象となる筋の筋線維に沿うよう配置して行っていた。 Patent Document 1 discloses a method of using substrate-like electrodes in which a large number of electrodes are arranged on a substrate in order to measure the myoelectric potential of arm muscles. This substrate-like electrode is composed of a large number of electrodes arranged in a matrix. That is, in this array, the electrodes are arranged regularly in orthogonal row and column directions, and the electrodes adjacent to each other at the same distance from each electrode constituting the array are positioned in four directions of up and down and left and right. It is something to do. That is, the electrodes are arranged at regular intervals in these four directions. Viewed as a mathematical direction, the electrodes are arranged at regular intervals in two directions, ie, the vertical direction and the horizontal direction. In the measurement, this arrangement was arranged along the muscle fiber of the muscle to be measured.
 特許文献2には、筋電位を測定するための電極として基板に多数の電極を配列した基板状電極が開示されている。ここに開示された基板状電極は、電極が1列ないし2列に配列したものである。この2列に電極が配列した基板状電極については、配列を構成するどの電極もその電極から同じ距離に隣接する電極は1つないし2つである。すなわち配列を構成するどの電極もその電極から同じ距離に隣接する電極は数学的な方向として見て、1方向ないし2方向に位置するものである。すなわちこれらの方向には電極が等間隔で並んでいたものである。また配列された電極の電極面は平面として開示されているものである。 Patent Document 2 discloses a substrate-like electrode in which a large number of electrodes are arranged on a substrate as an electrode for measuring myoelectric potential. The substrate-like electrodes disclosed herein are electrodes arranged in one or two rows. With respect to the substrate-shaped electrodes in which the electrodes are arranged in two rows, one or two electrodes are adjacent to each other at the same distance from any electrode constituting the arrangement. That is, any electrode in the array that is adjacent to it at the same distance from it is located in one or two directions in terms of mathematical directions. That is, the electrodes were arranged at regular intervals in these directions. Further, the electrode surface of the arranged electrodes is disclosed as a plane.
特開昭59-200632号公報JP-A-59-200632 特開2019-50906号公報JP 2019-50906 A
 従来生体信号の測定を行う例として筋電図の測定があった。筋電図の測定には電極の被測定対象者の肌表面に触れる面が平面状のものが用いられてきた。しかし平面状の電極は、1つの電極を貼り付ける場合であっても、電極を貼り付ける肌面が曲面である場合は測定時間が長くなるとはがれ気味になり肌と電極との電気的接触が保たれない課題があった。  Conventionally, electromyography was measured as an example of measuring biological signals. For electromyogram measurement, an electrode having a planar surface that contacts the skin surface of a subject to be measured has been used. However, even if one electrode is attached to a flat electrode, if the surface of the skin to which the electrode is attached is curved, the electrode tends to come off as the measurement time increases, and electrical contact between the skin and the electrode is maintained. I had an unbearable problem.
 また平面状の電極では、測定中に対象の筋が収縮と弛緩動作を繰り返すことで被測定対象者の肌表面が変形し、電極と肌との接触状態が変化してしまい良好に電気信号を取得できないことがあった。
 また多数の電極が基板に配列された基板状電極の場合では多数の電極のそれぞれが肌面との接触状態が異なることから、上述の課題はより顕著に発生していた。特に、基板状電極を舌骨上筋群に属する筋の測定に用いる場合のように、基板状電極を配置する部位の形状が単調ではない複雑な形状をしている場合にはそれらの課題があった。また、舌骨上筋群のように嚥下動作の際に肌表面が大きく変形するような部位に適用する場合には、従来の平面状電極では基板内の電極によって肌面との接触状態が場所やタイミングにより異なってしまい良好な電気信号の取得が難しいことがあった。
In addition, with planar electrodes, the target muscle repeats contraction and relaxation during measurement, which deforms the skin surface of the person being measured and changes the contact state between the electrode and the skin, resulting in good electrical signal transmission. Sometimes I couldn't get it.
Moreover, in the case of substrate-shaped electrodes in which a large number of electrodes are arranged on a substrate, the above-mentioned problems occur more conspicuously because each of the large number of electrodes is in a different contact state with the skin surface. In particular, when the substrate-like electrode is used to measure muscles belonging to the suprahyoid muscle group, the shape of the part where the substrate-like electrode is placed has a complex shape that is not monotonous, and these problems arise. there were. In addition, when applying to a site such as the suprahyoid muscle group, where the skin surface is greatly deformed during swallowing, the conventional planar electrode has a contact state with the skin surface depending on the electrode in the substrate. It is sometimes difficult to obtain a good electrical signal because it varies depending on the time and timing.
 背景技術において述べたように、筋電位測定には従来から基板に多数の電極を配置した基板状電極が用いられてきた。従来の基板状電極の例を図19に示す。従来の基板状電極161では、背景技術において述べたように、例えば電極の配列は個別の電極162が直交する行方向及び列方向に碁盤の目状に規則的に並んだものであって、配列を構成するどの電極もその電極から最短の同じ距離に隣接する電極は上下及び左右の4つの向きに位置するものである。すなわち、電極が最短距離で等間隔に並ぶ方向は、これら4つの向きに対応する2つの方向であった。これら2方向の例を図19に点線163及び164で示す。 As described in Background Art, substrate-like electrodes, in which a large number of electrodes are arranged on a substrate, have conventionally been used for myoelectric potential measurement. An example of a conventional substrate-like electrode is shown in FIG. In the conventional substrate-shaped electrode 161, as described in the background art, for example, the arrangement of the electrodes is such that the individual electrodes 162 are regularly arranged in a grid pattern in orthogonal row and column directions. The electrodes adjacent to each electrode at the same shortest distance from any of the electrodes constituting the are located in four directions of up, down, left and right. That is, the directions in which the electrodes are arranged at regular intervals at the shortest distance are the two directions corresponding to these four directions. Examples of these two directions are shown in FIG. 19 by dashed lines 163 and 164 .
 この電極が最短距離で等間隔に並んだ方向は、同時に測定できる筋の種類の数に関係する。筋は生体表面から深さ方向に層をなして存在する場合があり、またそれらは平面的にも異なる方向に延びるものがある。このような複雑に入り組んだ部位について、複数の筋の筋電図を同時に測定する場合に、測定に用いる複数の電極は測定対象の筋の筋線維に沿って配置する必要があることと、それら複数の電極は短い間隔で配列されているのが有利である。そのため、電極として従来の基板状の電極を用いた場合に測定できる筋の数の目安は、電極が等間隔に配列した配列の数である2つであった。
 以上においては筋電図に関する例をもとに発明が解決しようとする課題を述べたが、これら課題は、筋電図の測定に限らず生体に発生するさまざまな電気信号を測定する際にもあてはまるものである。また生体は人体に限らず動物にもあてはまるものである。
The direction in which the electrodes are equally spaced at the shortest distance is related to the number of muscle types that can be measured simultaneously. Muscles sometimes exist in layers in the depth direction from the surface of the body, and some of them extend in different directions on a plane. When simultaneously measuring electromyograms of a plurality of muscles in such a complicated site, it is necessary to arrange a plurality of electrodes used for measurement along the muscle fibers of the muscles to be measured. Advantageously, the electrodes are arranged at short intervals. Therefore, the number of streaks that can be measured when a conventional substrate-like electrode is used as the electrode is two, which is the number of arrays in which the electrodes are arranged at regular intervals.
In the above, the problems to be solved by the present invention have been described based on examples related to electromyograms, but these problems are not limited to the measurement of electromyograms, but are also applicable to the measurement of various electrical signals generated in living organisms. It applies. Moreover, the living body applies not only to the human body but also to animals.
 実施態様1に係る生体信号測定用電極は、生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する電極であって、前記電極の生体に接触する面は凸形状であるように構成した。 A biological signal measuring electrode according to Embodiment 1 is an electrode that detects an electrical signal generated in a living body by contacting the surface of the living body, and the surface of the electrode that contacts the living body is configured to have a convex shape. .
 実施態様2に係る生体信号測定用電極は、実施態様1に係る凸形状は球面を含むドーム型形状であるように構成した。 The biosignal measurement electrode according to Embodiment 2 is configured such that the convex shape according to Embodiment 1 is a dome shape including a spherical surface.
 実施態様3に係る生体信号測定用電極は、生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する複数の電極と、前記複数の電極を設置する基板とを含み、前記基板は複数の電極設置部位を有しており、前記複数の電極設置部位は規則的に配列されていて、いずれの前記電極設置部位もその電極設置部位に直近で隣り合う電極設置部位との距離が等しいものであって、前記複数の電極は前記複数の電極設置部位の位置に設置されているよう構成した。 A biological signal measurement electrode according to Embodiment 3 includes a plurality of electrodes for detecting electrical signals generated in a living body by contacting a surface of the living body; The electrode installation site has an electrode installation site, the plurality of electrode installation sites are arranged regularly, and the distances between any of the electrode installation sites and the electrode installation sites immediately adjacent to the electrode installation site are the same. Thus, the plurality of electrodes are configured to be installed at the positions of the plurality of electrode installation sites.
 実施態様4に係る生体信号測定用電極は、実施態様3に係る前記電極設置部位は前記基板に形成された貫通穴であるよう構成した。 The biosignal measuring electrode according to Embodiment 4 is configured such that the electrode installation portion according to Embodiment 3 is a through hole formed in the substrate.
 実施態様5に係る生体信号測定用電極は、実施態様3又は4に係る生体信号測定用電極において、前記基板は、柔軟性を有する電気的絶縁性素材からなるものであるよう構成した。 A biosignal measurement electrode according to embodiment 5 is the biosignal measurement electrode according to embodiment 3 or 4, wherein the substrate is made of a flexible, electrically insulating material.
 実施態様6に係る生体信号測定用電極は、実施態様3~5のいずれか一態様に記載の生体信号測定用電極において、前記柔軟性を有する電気的絶縁性素材は、シリコンゴム、ビニール、プラスチックからなる群より選択されるものであるよう構成した。 A biosignal measurement electrode according to Embodiment 6 is the biosignal measurement electrode according to any one of Embodiments 3 to 5, wherein the flexible electrically insulating material is silicone rubber, vinyl, or plastic. It was configured to be selected from the group consisting of
 実施態様7に係る生体信号測定用電極は、生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する電極であって、前記電極の生体に接する面の裏面には留め構造を有する電極と、前記留め構造に対応する留め部材と、前記電極を設置する基板と、を含み、前記電極は、前記基板を挟むよう前記留め構造に前記留め部材で留められているよう構成した。 A biological signal measurement electrode according to Embodiment 7 is an electrode that detects an electrical signal generated in a living body by contacting the surface of the living body, and an electrode having a fastening structure on the back surface of the surface of the electrode that contacts the living body. , a fastening member corresponding to the fastening structure, and a substrate on which the electrode is installed, wherein the electrode is fastened to the fastening structure by the fastening member so as to sandwich the substrate.
 実施態様8に係る生体信号測定用電極は、実施態様7に係る生体信号測定用電極において、前記留め構造は雄ねじであって、前記留め部材は前記雄ねじに対応するナットであるよう構成した。 A biosignal measurement electrode according to Embodiment 8 is the biosignal measurement electrode according to Embodiment 7, wherein the fastening structure is a male screw, and the fastening member is a nut corresponding to the male screw.
 実施態様9に係る生体信号測定用電極は、実施態様3に記載の生体信号測定用電極において、前記複数の電極は、その生体に接触する面は滑らかな凸形状であって、前記電極の生体に接する面の裏面には留め構造を有し、前記複数の電極は、前記複数の電極設置部位の位置に前記基板を挟むよう前記留め構造に対応する留め部材で留めるように設置されているよう構成した。 A biosignal measurement electrode according to Embodiment 9 is the biosignal measurement electrode according to Embodiment 3, wherein the surfaces of the plurality of electrodes that come into contact with a living body have a smooth convex shape, and the surfaces of the electrodes contact the living body. A fastening structure is provided on the back surface of the surface in contact with the plurality of electrodes, and the plurality of electrodes are installed so as to be fastened by fastening members corresponding to the fastening structure so as to sandwich the substrate at the positions of the plurality of electrode installation sites. Configured.
 実施態様10に係る生体信号測定用電極は、実施態様9に記載の生体信号測定用電極において、前記基板は、柔軟性を有する絶縁性素材からなるものであり、前記凸形状は、球面を含むドーム型形状であり、前記留め構造は雄ネジであって、前記留め部材は前記雄ネジに対応するナットであるよう構成した。 A biosignal measurement electrode according to Embodiment 10 is the biosignal measurement electrode according to Embodiment 9, wherein the substrate is made of a flexible insulating material, and the convex shape includes a spherical surface. It is dome-shaped, the fastening structure is a male screw, and the fastening member is a nut corresponding to the male screw.
 実施態様11に係る生体信号測定用電極は、実施態様9又は10に記載の生体信号測定用電極において、前記柔軟性を有する電気的絶縁性素材は、シリコンゴム、ビニール、プラスチックからなる群より選択されるものであるよう構成した。 A biosignal measurement electrode according to Embodiment 11 is the biosignal measurement electrode according to Embodiment 9 or 10, wherein the flexible electrically insulating material is selected from the group consisting of silicone rubber, vinyl, and plastic. It is configured to be
 実施態様12に係る生体信号測定用電極の製造方法は、生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する複数の電極と、前記複数の電極を設置する基板とを含み、前記基板は複数の電極設置部位を有しており、前記複数の電極設置部位は規則的に配列されていて、いずれの前記電極設置部位もその電極設置部位に直近で隣り合う電極設置部位との距離が等しいものであって、前記複数の電極は、その生体に接触する面は滑らかな凸形状であって、前記電極の生体に接する面の裏面には留め構造を有するものである生体信号測定用電極の製造方法であって、前記複数の電極を電極設置部位の位置に配置する工程と、前記複数の電極を前記位置において前記基板を挟むよう前記留め構造に対応する留め部材で留める工程とからなるよう構成した。 A method for manufacturing a biosignal measurement electrode according to Embodiment 12 includes a plurality of electrodes for contacting and detecting an electrical signal generated in a living body on a surface of the living body, and a substrate on which the plurality of electrodes are installed, wherein the substrate has a plurality of electrode installation sites, the plurality of electrode installation sites are arranged regularly, and the distance between any of the electrode installation sites and the electrode installation sites immediately adjacent to the electrode installation site is The biosignal measuring electrode, wherein each of the plurality of electrodes has a smooth convex shape on the surface that contacts the living body, and has a fastening structure on the back surface of the surface that contacts the living body of the electrode. comprising the steps of arranging the plurality of electrodes at the position of the electrode installation portion, and fixing the plurality of electrodes at the position with a fixing member corresponding to the fixing structure so as to sandwich the substrate. configured as follows.
 実施態様13に係る生体信号測定用電極の製造方法は、実施態様12に係る生体信号測定用電極の製造方法において、前記基板は、柔軟性を有する絶縁性素材からなるものであって、前記凸形状は、球面を含むドーム型形状であって、前記留め構造は雄ネジであって、前記留め部材は前記雄ネジに対応するナットであるよう構成した。 A method for manufacturing a biosignal-measuring electrode according to Embodiment 13 is the method for manufacturing a biosignal-measuring electrode according to Embodiment 12, wherein the substrate is made of a flexible insulating material, and the convex The shape is a dome shape including a spherical surface, the fastening structure is a male screw, and the fastening member is a nut corresponding to the male screw.
 実施態様14に係る電極固定用補助具は、生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する電極を基板に複数個配列した基板状生体信号測定用電極を、生体に当接する電極固定用補助具であって、前記電極固定用補助具は流動性材を内在する袋体であり、前記袋体は生体に当接して配置された前記基板状生体信号測定用電極の上を覆って配置されるよう構成した。 An electrode fixing aid according to Embodiment 14 is a substrate-like biological signal measuring electrode in which a plurality of electrodes for contacting and detecting electrical signals generated in a living body are arranged on a substrate. A fixation aid, wherein the electrode fixation aid is a bag body containing a fluid material, and the bag body covers the substrate-like biosignal measurement electrode placed in contact with the living body. configured to be placed
 実施態様15に係る電極固定用補助具は、実施態様14に記載の電極固定用補助具において、前記袋体に内在する流動性材は、吸水ポリマーと水との混合物、液体、油脂、気体、粉体、ビーズの集合体からなる群より選択されるものであるよう構成した。 The electrode fixing aid according to Embodiment 15 is the electrode fixing aid according to Embodiment 14, wherein the fluid material contained in the bag is a mixture of water-absorbing polymer and water, liquid, oil, gas, It is configured to be selected from the group consisting of aggregates of powder and beads.
 実施態様16に係る生体信号測定装置は、実施態様14又は15に記載の電極固定用補助具と、生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する電極を基板に複数個配列した基板状生体信号測定用電極であって、生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する複数の電極と、前記複数の電極を設置する基板とを含む生体信号測定用電極とを含み、前記基板は複数の電極設置部位を有しており、前記複数の電極設置部位は規則的に配列されていて、いずれの前記電極設置部位もその電極設置部位に直近で隣り合う電極設置部位との距離が等しいものであって、前記複数の電極は前記複数の電極設置部位の位置に設置されており、前記基板に複数個配列された前記電極の生体に接触する面は球面を含むドーム型形状であるよう構成した。 A biological signal measuring device according to embodiment 16 comprises the electrode fixing aid according to embodiment 14 or 15, and a plurality of electrodes arranged on a substrate for contacting and detecting electrical signals generated in the living body on the surface of the living body. A substrate-like biosignal measuring electrode comprising: a plurality of electrodes for detecting electrical signals generated in a living body by contacting the surface of the living body; and a substrate on which the plurality of electrodes are placed. wherein the substrate has a plurality of electrode placement sites, the plurality of electrode placement sites are regularly arranged, and any of the electrode placement sites is adjacent to the electrode placement site immediately adjacent to the electrode placement site. , wherein the plurality of electrodes are installed at the positions of the plurality of electrode installation sites, and the surfaces of the plurality of electrodes arranged on the substrate that come into contact with a living body are domes including spherical surfaces. It was configured to be in the shape of a mold.
 実施態様17に係る生体信号測定装置は、実施態様16に記載の生体信号測定装置において、前記基板は、柔軟性を有する電気的絶縁性素材からなるよう構成した。 A biosignal measuring device according to Embodiment 17 is the biosignal measuring device according to Embodiment 16, wherein the substrate is made of a flexible, electrically insulating material.
 実施態様18に係る生体信号測定装置は、生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する複数の電極と、前記複数の電極が設置された基板とを含み、さらに実施態様14に記載の電極固定用補助具と、実施態様14に記載の前記電極固定用補助具を実施態様14に記載の前記基板状生体信号測定用電極とともに保持する押し当て部材とを含むよう構成した。 A biological signal measuring device according to Embodiment 18, comprising: a plurality of electrodes for detecting electrical signals generated in a living body by contacting a surface of the living body; and a substrate on which the plurality of electrodes are installed. and a pressing member for holding the electrode fixing aid according to the fourteenth embodiment together with the substrate-like biosignal measuring electrode according to the fourteenth embodiment.
 実施態様19に係る生体信号測定装置は、実施態様18に記載した生体信号測定装置において、前記押し当て部材は、被測定対象者の測定対象部位を支える台であるよう構成した。 A biological signal measuring apparatus according to embodiment 19 is the biological signal measuring apparatus described in embodiment 18, wherein the pressing member is a base that supports the measurement target site of the subject.
 実施態様20に係る生体信号測定装置は、実施態様19に記載した生体信号測定装置において、前記被測定対象者の測定対象部位を支える台は、高さ調整機構を有しているよう構成した。 A biological signal measuring apparatus according to embodiment 20 is the biological signal measuring apparatus described in embodiment 19, wherein the table supporting the measurement target site of the subject is configured to have a height adjustment mechanism.
 実施態様21に係る生体信号測定装置は、実施態様18~20のいずれか一態様に記載した生体信号測定装置において、生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する電極を基板に複数個配列した基板状生体信号測定用電極は、生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する複数の電極と、前記複数の電極を設置する基板とを含み、前記基板は複数の電極設置部位を有しており、前記複数の電極設置部位は規則的に配列されていて、いずれの前記電極設置部位もその電極設置部位に直近で隣り合う電極設置部位との距離が等しいものであって、前記複数の電極は前記複数の電極設置部位の位置に設置されている生体信号測定用電極であって、前記基板に複数個配列された前記電極の生体に接触する面は球面を含むドーム型形状であるよう構成した。 A biosignal measuring device according to Embodiment 21 is the biosignal measuring device according to any one of Embodiments 18 to 20, wherein an electrode for detecting an electrical signal generated in the living body by contacting the surface of the living body is provided on the substrate. The plurality of substrate-shaped electrodes for measuring biosignals arranged includes a plurality of electrodes for contacting and detecting electrical signals generated in the living body on the surface of the living body, and a substrate on which the plurality of electrodes are placed, wherein the substrate is a plurality of electrodes. The electrode installation sites are arranged regularly, and the distance between each electrode installation site and the electrode installation site immediately adjacent to the electrode installation site is the same. wherein the plurality of electrodes are biosignal measuring electrodes installed at the positions of the plurality of electrode installation sites, and the surfaces of the plurality of electrodes arranged on the substrate that come into contact with a living body are spherical. It was configured to be a dome shape containing.
 実施態様22に係る生体信号測定用電極は、実施態様3、4、5、6又は9~11のいずれか一態様に記載した生体信号測定用電極において、前記規則的に配列されている複数の電極設置部位の配列は、第1行目に2個、第2行目に3個、第4行目に4個及び第5行目に3個配列されたものであり、前記いずれの前記電極設置部位もその電極設置部位に直近で隣り合う電極設置部位との距離が等しいものであるところの距離は0.5cmから2cmの間であるよう構成した。 A biosignal measurement electrode according to Embodiment 22 is the biosignal measurement electrode according to any one of Embodiments 3, 4, 5, 6, and 9 to 11, wherein the plurality of regularly arranged The arrangement of the electrode installation sites is two in the first row, three in the second row, four in the fourth row, and three in the fifth row. The distance between the electrode installation site and the electrode installation site immediately adjacent to the electrode installation site is the same, and the distance is between 0.5 cm and 2 cm.
 実施態様23に係る生体信号測定用電極の製造方法は、実施態様12又は13に記載した生体信号測定用電極の製造方法において、前記規則的に配列されている複数の電極設置部位の配列は、第1行目に2個、第2行目に3個、第4行目に4個及び第5行目に3個配列されたものであり、前記いずれの前記電極設置部位もその電極設置部位に直近で隣り合う電極設置部位との距離が等しいものであるところの距離は0.5cmから2cmの間であるよう構成した。 A method for manufacturing a biosignal measurement electrode according to Embodiment 23 is the method for manufacturing a biosignal measurement electrode according to Embodiment 12 or 13, wherein the array of the plurality of electrode installation sites that are regularly arranged includes: Two electrodes are arranged in the first row, three electrodes in the second row, four electrodes in the fourth row, and three electrodes in the fifth row. The distance between the electrode installation sites adjacent to each other immediately adjacent to each other is the same, and the distance is between 0.5 cm and 2 cm.
 実施態様24に係る生体信号測定装置は、実施態様16に記載した生体信号測定装置において、前記規則的に配列されている複数の電極設置部位の配列は、第1行目に2個、第2行目に3個、第4行目に4個及び第5行目に3個配列されたものであり、前記いずれの前記電極設置部位もその電極設置部位に直近で隣り合う電極設置部位との距離が等しいものであるところの距離は0.5cmから2cmの間であるよう構成した。 A biosignal measuring device according to a twenty-fourth aspect is the biosignal measuring device according to the sixteenth aspect, wherein the array of the plurality of electrode installation sites that are regularly arranged includes two on the first row and two on the second row. Three electrodes are arranged in a row, four electrodes are arranged in a fourth row, and three electrodes are arranged in a fifth row. The distances where the distances were equal were configured to be between 0.5 cm and 2 cm.
 実施態様25に係る生体信号測定装置は、実施態様21に記載した生体信号測定装置において、前記規則的に配列されている複数の電極設置部位の配列は、第1行目に2個、第2行目に3個、第4行目に4個及び第5行目に3個配列されたものであり、前記いずれの前記電極設置部位もその電極設置部位に直近で隣り合う電極設置部位との距離が等しいものであるところの距離は0.5cmから2cmの間であるよう構成した。 A biosignal measuring device according to a twenty-fifth aspect is the biosignal measuring device according to the twenty-first aspect, wherein the array of the plurality of electrode installation sites that are regularly arranged includes two on the first row and two on the second row. Three electrodes are arranged in a row, four electrodes are arranged in a fourth row, and three electrodes are arranged in a fifth row. The distances where the distances were equal were configured to be between 0.5 cm and 2 cm.
 実施態様26に係る生体信号測定用電極は、実施態様2に記載した生体信号測定用電極において、前記球面を含むドーム型形状は、被測定対象者の皮膚表面に食い込む球面を含むドーム型形状であるよう構成した。 A biological signal measurement electrode according to Embodiment 26 is the biological signal measurement electrode according to Embodiment 2, wherein the dome shape including the spherical surface is a dome shape including a spherical surface that bites into the skin surface of the subject to be measured. configured to be.
 実施態様27に係る生体信号測定用電極は、実施態様3~5のいずれか一態様に記載した生体信号測定用電極において、前記生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する電極の生体に接触する面は皮膚表面に食い込む球面を含むドーム型形状であるよう構成した。 A biosignal measurement electrode according to Embodiment 27 is the biosignal measurement electrode according to any one of Embodiments 3 to 5, wherein the electrode detects an electrical signal generated in the living body by contacting the surface of the living body. The surface that comes into contact with the living body is configured to have a dome shape including a spherical surface that bites into the skin surface.
 実施態様28に係る生体信号測定用電極は、実施態様7、8、10又は11に記載した生体信号測定用電極において、前記生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する電極の生体に接触する面は皮膚表面に食い込む球面を含むドーム型形状であるよう構成した。 A biosignal measurement electrode according to Embodiment 28 is the biosignal measurement electrode according to Embodiment 7, 8, 10, or 11, wherein the electrode detects an electrical signal generated in the living body by contacting the surface of the living body. The surface that comes into contact with the living body is configured to have a dome shape including a spherical surface that bites into the skin surface.
 実施態様29に係る生体信号測定用電極の製造方法は、実施態様12又は13に記載した生体信号測定用電極の製造方法において、前記生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する電極の生体に接触する面は皮膚表面に食い込む球面を含むドーム型形状であるよう構成した。 A method for manufacturing a biosignal measurement electrode according to Embodiment 29 is the method for manufacturing a biosignal measurement electrode according to Embodiment 12 or 13, wherein an electrical signal generated in the living body is detected by contacting the surface of the living body. The surface of the electrode that comes into contact with the living body is configured to have a dome shape including a spherical surface that digs into the skin surface.
 実施態様30に係る生体信号測定装置は、実施態様16又は17のいずれか一態様に記載した生体信号測定装置において、前記生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する電極の生体に接触する面は皮膚表面に食い込む球面を含むドーム型形状であるよう構成した。 A biosignal measuring device according to Embodiment 30 is the biosignal measuring device according to any one of Embodiments 16 and 17, wherein the electrode for detecting an electrical signal generated in the living body is in contact with the surface of the living body. The surface in contact with the skin was configured to have a dome shape including a spherical surface that bites into the skin surface.
 実施態様31に係る生体信号測定装置は、実施態様18~21のいずれか一態様に記載した生体信号測定装置において、前記生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する電極の生体に接触する面は皮膚表面に食い込む球面を含むドーム型形状であるよう構成した。 A biosignal measuring device according to Embodiment 31 is the biosignal measuring device according to any one of Embodiments 18 to 21, wherein the electrode for detecting an electrical signal generated in the living body is in contact with the surface of the living body. The surface in contact with the skin was configured to have a dome shape including a spherical surface that bites into the skin surface.
 本発明の1つの効果は、生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する電極について、生体表面に凹凸がある場合や測定中において生体表面が変動する場合であっても生体表面との良好な接触が得られ、良好な検出が行える電極を得られることである。 One of the effects of the present invention is that the electrodes that contact the surface of the living body to detect electrical signals generated in the living body can be used even if the surface of the living body has unevenness or the surface of the living body fluctuates during measurement. It is possible to obtain an electrode which can be in good contact with and can perform good detection.
 本発明の1つの効果は、生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する複数の個別電極を基板に多数配列した基板状電極について、検出対象である複数の電気信号発生源が、生体内の平面方向に複数分布する場合や生体内の奥行方向に重なっている場合であってもそれら複数の電気信号発生源から発生する信号を同時に測定できる基板状電極が得られることである。 One effect of the present invention is that a plurality of electric signal generation sources to be detected are arranged in a substrate-like electrode in which a plurality of individual electrodes are arranged on a substrate for contacting and detecting electric signals generated in the living body. To obtain a substrate-like electrode capable of simultaneously measuring signals generated from a plurality of electrical signal sources even when a plurality of electrical signal sources are distributed in a planar direction in a living body or overlapped in a depth direction in a living body. .
 本発明の1つの効果は、生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する電極について、基板への取付け及び取り外しが容易に行える電極を得られることである。 One effect of the present invention is that it is possible to obtain an electrode that can be easily attached to and detached from a substrate for detecting an electrical signal generated in the body by coming into contact with the surface of the body.
 本発明の1つの効果は、生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する1つの電極について、基板への取付け及び取り外しが容易に行える電極の製造方法を得られることである。 One effect of the present invention is that it is possible to obtain an electrode manufacturing method that allows easy attachment and detachment to and from a substrate for one electrode that detects an electrical signal generated in the body by coming into contact with the surface of the body.
 本発明の1つの効果は、生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する複数の個別の電極を基板に多数配列した基板状電極を用いて測定を行う場合において、生体表面に凹凸がある場合や検出中において生体表面が変動する場合であっても生体表面との良好な接触が得られ、良好な検出が行える生体信号測定装置が得られることである。
 これらの効果について生体は人体に限らず動物にもあてはまるものである。
One of the effects of the present invention is that in the case of performing measurement using a substrate-like electrode in which a large number of individual electrodes are arranged on a substrate for contacting and detecting electrical signals generated in the living body, To obtain a biological signal measuring device capable of obtaining good contact with a living body surface and performing good detection even when the living body surface has irregularities or fluctuates during detection.
These effects apply not only to the human body but also to animals.
本発明に係る球面形状電極面を持つ電極Electrode with spherical electrode surface according to the present invention 本発明に係る生体信号測定用電極の実施形態を示す図1 is a diagram showing an embodiment of a biological signal measurement electrode according to the present invention; FIG. 本発明に係る電極設置部位の配置を説明する図A diagram for explaining the arrangement of electrode installation sites according to the present invention. 本発明に係る基板の例Examples of substrates according to the present invention 舌骨上筋群の測定に対応した本発明に係る生体信号測定用電極例Example of biosignal measurement electrode according to the present invention corresponding to measurement of suprahyoid muscle group 多点計測における信号処理回路例Example of signal processing circuit for multi-point measurement 本発明に係る生体信号測定用電極を舌骨上筋群の測定に適用した配置例An arrangement example in which the biosignal measurement electrode according to the present invention is applied to the measurement of the suprahyoid muscle group 本発明に係る生体信号測定用電極例Examples of electrodes for biosignal measurement according to the present invention 本発明に係る電極の第一の係止構造を説明する図FIG. 4 is a diagram for explaining a first locking structure for electrodes according to the present invention; 本発明に係る電極の第二の係止構造を説明する図FIG. 4 is a diagram for explaining a second locking structure for electrodes according to the present invention; 本発明に係る電極固定用補助具Electrode fixing aid according to the present invention 本発明に係る袋体の例Examples of bags according to the present invention 本発明に係る第一の生体信号測定装置の例Example of the first biological signal measuring device according to the present invention 本発明に係る第二の生体信号測定装置の例Example of the second biological signal measuring device according to the present invention 本発明に係る生体信号測定装置の構成例Configuration example of the biological signal measuring device according to the present invention 舌骨上筋群に関する測定データ例Example of measured data on the suprahyoid muscle group 腕の筋に関する測定部位Measurement sites for arm muscles 腕の筋に関する測定データ例Example of measurement data related to arm muscles 従来の生体信号検出電極例Example of a conventional biosignal detection electrode
 以下に、図面を参照しながら、本発明に係る生体信号検出電極、電極の製造方法並びに生体信号検出装置の実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置、接続形態、工程及び工程の順序などは一例であって本発明を限定するものではない。 Embodiments of a biosignal detection electrode, an electrode manufacturing method, and a biosignal detection device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that each of the embodiments described below is a preferred specific example of the present invention. Therefore, numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions of constituent elements, connection forms, steps, order of steps, and the like shown in the following embodiments are examples and do not limit the present invention.
 また、各図面は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。各図面において重複する説明は省略または簡略化する。 In addition, each drawing is a schematic diagram and is not necessarily strictly illustrated. Duplicate descriptions in each drawing are omitted or simplified.
 発明を実施するための形態を説明するにあたり、生体信号を測定する例として筋電図を計測する際の電極から得られる信号処理及び電極の取扱いについて説明する。なお、以下の例におけるように、生体信号は好ましくは筋電位であるが、これに限定はされない。 In describing the embodiment for carrying out the invention, as an example of measuring a biological signal, the signal processing obtained from the electrode and the handling of the electrode when measuring an electromyogram will be described. As in the following example, the biosignal is preferably myoelectric potential, but is not limited to this.
 筋電図を計測するためには、対象の筋に検出電極を2個、対象となる筋と電気的に影響のない組織に基準電極を1個貼り付ける方法が基本である。基準電極を基準にした検出電極の電位である電圧信号が計測される。これら2つある検出電極から得られる信号の電圧を、それぞれ検出電圧1及び検出電圧2とすると、増幅器でこれらの信号の差(検出電圧1-検出電圧2)を求めて出力する。この方式を差動増幅と呼ぶ。差動増幅の利点は、検出された信号に含まれる商用交流雑音を同相信号として消すことができる点である。  In order to measure an electromyogram, the basic method is to attach two detection electrodes to the target muscle and one reference electrode to a tissue that is electrically unaffected by the target muscle. A voltage signal is measured which is the potential of the sensing electrode relative to the reference electrode. Assuming that the voltages of the signals obtained from these two detection electrodes are detection voltage 1 and detection voltage 2, respectively, the difference between these signals (detection voltage 1-detection voltage 2) is obtained and output by the amplifier. This method is called differential amplification. The advantage of differential amplification is that commercial AC noise contained in the detected signal can be canceled as a common mode signal.
 電極貼布に際しては、以下の点に注意する。
(1)電極と皮膚が安定して接触していること
(2)検出電極は筋線維方向に貼り付ける
(3)神経筋接合部を避ける
(4)対象の筋の深さを考えて電極間隔を決める
Pay attention to the following points when applying electrodes.
(1) Make sure that the electrode and skin are in stable contact (2) Attach the detection electrode in the direction of the muscle fiber (3) Avoid the neuromuscular junction (4) Consider the depth of the target muscle and the electrode spacing to decide
 上述の(1)については、接触が不安定であると雑音発生の要因となるからである。
 上述の(2)については、違う筋線維の活動電位を計測し差動増幅しても筋の活動を適切に評価できないからである。
 上述の(3)については、神経筋接合部を跨いで検出電極を貼付すると、伝搬してゆく活動電位が2つの検出電極に同じ電圧を生じさせ、差動増幅することで筋電図を計測できない場合があるからである。
 上述の(4)については、理論的な解析の結果、筋電図の深さ方向の誘導範囲は電極間隔に等しいとされているためである。電極間隔を大きくとりすぎると、対象の筋の下にある筋の信号を誘導する危険性があるので注意が必要となる。
This is because the above (1) is a factor of noise generation if the contact is unstable.
The reason for (2) above is that even if the action potentials of different muscle fibers are measured and differentially amplified, the muscle activity cannot be evaluated appropriately.
Regarding (3) above, when the detection electrodes are attached across the neuromuscular junction, the propagating action potential causes the two detection electrodes to generate the same voltage, which is differentially amplified to measure the electromyogram. This is because it may not be possible.
This is because, as a result of theoretical analysis, the induction range in the depth direction of the electromyogram is equal to the electrode spacing for the above (4). If the electrode spacing is too large, there is a risk of inducing signals from underlying muscles of interest.
[第一の実施形態]
 本発明の第一の実施形態を説明する。第一の実施形態は、生体信号測定用電極を生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する電極であって、前記電極の生体に接触する面は凸形状であるよう構成されている。
 電極の生体に接触する面を凸形状とすることによって、電極が接する生体表面に凹凸があって電極が生体面に垂直に接しない場合であっても、電極と生体表面との良好な接触を確保することができる。また、例えば筋電位測定中に測定対象の筋が収縮、弛緩することで生体表面が変形しても、電極と生体表面との良好な接触を維持することができる。そのため従来の平面状電極にあった接触の不良を解消することができる。本実施形態に係る電極は生体表面に電極表面が食い込むかたちになっているものである。
[First embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described. A first embodiment is an electrode for detecting an electrical signal generated in a living body by contacting the biological signal measuring electrode with the surface of the living body, and the surface of the electrode that contacts the living body is configured to be convex. ing.
By making the surface of the electrode that contacts the living body convex, good contact between the electrode and the living body surface can be achieved even if the living body surface with which the electrode contacts is uneven and the electrode does not come into vertical contact with the living body surface. can be secured. Moreover, even if the surface of the living body is deformed due to contraction and relaxation of the muscle to be measured during myoelectric potential measurement, good contact between the electrodes and the surface of the living body can be maintained. Therefore, it is possible to eliminate the contact failure that occurs in conventional planar electrodes. The electrode according to the present embodiment has a shape in which the surface of the electrode bites into the surface of the living body.
 第一の実施形態において、生体信号測定用電極である電極の生体に接触する面である凸形状を、球面を含むドーム型形状としても良い。ドーム型形状とは丸屋根形状のことである。このように球面を含むドーム型形状とすることにより、生体表面の凹凸形状や筋の動作による生体表面の変形に良く対応できる。このドーム型形状として球面12を採用した例を図1に示す。図1における実施例では電極11の半球状部分の直径は6mm(半径3mm)とした。このように生体表面14に接触して検出する電極11の生体に接触する電極面を球面形状とすることで電極表面が生体表面に食い込んだかたちになり、電極が生体表面に接する角度が垂直から傾いた場合であっても生体表面との良好な接触が維持できるものである。これは測定中に生体が動くことで生体表面が変形するなどして電極が傾いた場合であっても生体表面と電極の接触面との接触状態が変わらず維持されるからである。なお、図1における二点鎖線で示したものは必要に応じて用いられる電極を支える基板13である。 In the first embodiment, the convex shape, which is the surface of the electrode, which is a biosignal measurement electrode, and which is in contact with the living body, may be a dome shape including a spherical surface. A domed shape is a rounded roof shape. By forming the dome shape including the spherical surface in this way, it is possible to cope well with the irregular shape of the surface of the living body and the deformation of the surface of the living body due to the movement of muscles. FIG. 1 shows an example in which a spherical surface 12 is adopted as the dome shape. In the embodiment shown in FIG. 1, the diameter of the hemispherical portion of the electrode 11 is 6 mm (radius 3 mm). By forming the electrode surface of the electrode 11 that contacts the living body surface 14 to detect the living body surface 14 in a spherical shape, the electrode surface digs into the living body surface, and the angle at which the electrode touches the living body surface changes from vertical to vertical. Good contact with the living body surface can be maintained even when tilted. This is because the contact state between the surface of the living body and the contact surfaces of the electrodes is maintained unchanged even when the electrodes are tilted due to deformation of the surface of the living body due to movement of the living body during measurement. 1 is a substrate 13 for supporting electrodes, which is used as necessary.
 また、このドーム型形状は球面形状を含む二次曲面形状であっても同様の作用効果を得ることができる。 In addition, even if this dome-shaped shape is a quadratic surface shape including a spherical shape, the same effect can be obtained.
[第二の実施形態]
 本発明の第二の実施形態を説明する。図2は本発明に係る第二の実施形態の1つを説明する図である。図2において、生体信号測定用電極21は、生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する複数の電極23と、前記複数の電極23を設置する基板22とを含み、前記基板22は複数の電極設置部位43を有しており、前記複数の電極設置部位43は規則的に配列されていて、いずれの前記電極設置部位43もその電極設置部位に直近で隣り合う電極設置部位との距離が等しいものであって、前記複数の電極23は前記複数の電極設置部位43の位置に設置されているよう構成されている。図2において、基板22上に黒丸で表示されたものが、電極設置部位43の各部位であり、その部位に重なった電極23を示している。
[Second embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a diagram for explaining one of the second embodiments according to the present invention. In FIG. 2, the biosignal measurement electrode 21 includes a plurality of electrodes 23 for detecting electrical signals generated in the body by contacting the surface of the body, and a substrate 22 on which the plurality of electrodes 23 are placed. 22 has a plurality of electrode installation sites 43, the plurality of electrode installation sites 43 are arranged regularly, and any of the electrode installation sites 43 is adjacent to the electrode installation site immediately adjacent to the electrode installation site. , and the plurality of electrodes 23 are arranged at the positions of the plurality of electrode installation sites 43 . In FIG. 2, the black circles on the substrate 22 are the electrode installation portions 43, and the electrodes 23 overlapped with the portions.
 ここで、規則的に配列されている複数の電極設置部位43は、図2に見られるように、行列状に規則的に配列されているとも表現できる。この行列は、奇数番目の行と偶数番目の行でそれぞれ重複しない異なる電極設置部位の列が形成されているものである。
 また、上述の「前記複数の電極設置部位43は規則的に配列されていて、いずれの前記電極設置部位43もその電極設置部位に直近で隣り合う電極設置部位との距離が等しいものであって」について、「直近で隣り合う」が意味するところを説明する。図2において、この図の中央部には一つの電極設置部位30がある。図3には、この電極設置部位30に直近で隣り合う電極設置部位31~36を表現している。図2においては、図が混みあうことをさけるため、個別の符号は、電極設置部位30及び電極設置部位33について付してある。この「直近で隣り合う」が意味するのは、すぐ近くで隣り合うことである。したがって、電極設置部位30に直近で隣り合う電極設置部位は、すぐ近くで隣り合う電極設置部位31~36であって、図2における電極設置部位201、202、203、204、205又は206ではない。図2における電極設置部位201、202、203、204、205又は206は、電極設置部位30に「直近で隣り合う」には該当しないものである。
 本発明に係る電極設置部位について、ここで説明した「行列状」、「規則的」及び「直近で隣り合う」については以降の説明においても同じように当てはまるものである。
Here, the regularly arranged plurality of electrode installation sites 43 can also be expressed as being regularly arranged in a matrix as shown in FIG. In this matrix, odd-numbered rows and even-numbered rows form columns of different electrode placement sites that do not overlap.
In addition, the above-mentioned "the plurality of electrode installation sites 43 are arranged regularly, and the distance between each of the electrode installation sites 43 and the electrode installation sites immediately adjacent to the electrode installation site is the same." , explain what is meant by ``immediately adjacent''. In FIG. 2, there is one electrode placement site 30 in the center of the figure. FIG. 3 expresses electrode installation sites 31 to 36 that are immediately adjacent to this electrode installation site 30 . In FIG. 2, individual reference numerals are assigned to the electrode installation portion 30 and the electrode installation portion 33 in order to avoid cluttering the drawing. What is meant by "adjacent in the immediate vicinity" is adjoining in the immediate vicinity. Therefore, the electrode installation sites that are immediately adjacent to the electrode installation site 30 are the electrode installation sites 31 to 36 that are immediately adjacent to the electrode installation site 30, and are not the electrode installation sites 201, 202, 203, 204, 205, or 206 in FIG. . The electrode installation sites 201, 202, 203, 204, 205, or 206 in FIG.
Regarding the electrode installation sites according to the present invention, the terms "matrix", "regular", and "closely adjacent" described here also apply to the following description.
 電極設置部位43について図を用いて詳しく説明する。図2において、いずれの電極設置部位43もその電極設置部位43に直近で隣り合う電極設置部位との距離が等しくなるように配置されている。この電極設置部位の配置を、改めて図3を用いて説明する。図3において電極設置部位30は1つの電極設置部位である。電極設置部位30の周りに隣接する6つの電極設置部位31~36はいずれも電極設置部位30からの距離37が等しいものである。  The electrode installation part 43 will be described in detail with reference to the drawings. In FIG. 2, each of the electrode installation sites 43 is arranged such that the distances between the electrode installation sites 43 and the electrode installation sites immediately adjacent to the electrode installation site 43 are the same. The arrangement of the electrode installation sites will be explained again with reference to FIG. In FIG. 3, an electrode installation site 30 is one electrode installation site. All of the six electrode installation sites 31 to 36 adjacent around the electrode installation site 30 have the same distance 37 from the electrode installation site 30 .
 このような配置では、電極設置部位31と電極設置部位32との距離39も距離37と等しくなる。すなわち電極設置部位30、電極設置部位32及び電極設置部位31は正三角形をなすものである。この様に本実施形態の例における電極設置部位の配置は正三角形形状の集りとも言える。これらの電極設置部位に電極を設置したものが図2に示す本実施形態の例である。 In such an arrangement, the distance 39 between the electrode installation site 31 and the electrode installation site 32 is also equal to the distance 37. That is, the electrode installation site 30, the electrode installation site 32, and the electrode installation site 31 form an equilateral triangle. Thus, the arrangement of the electrode installation sites in the example of this embodiment can be said to be a group of equilateral triangles. FIG. 2 shows an example of this embodiment in which electrodes are installed at these electrode installation sites.
 ここで、本実施形態の例に関して、電極設置部位が正三角形の集りとして規定した生体信号測定用電極についても述べておく。
 すなわち、本実施形態に係る生体信号測定用電極は、生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する複数の電極と、前記複数の電極を設置する基板とを含み、前記基板は複数の電極設置部位を有しており、前記複数の電極設置部位は規則的に配列されていて、いずれの前記電極設置部位も、その電極設置部位に直近で隣り合う2つの電極設置部位であって、当該その電極設置部位と当該2つの電極設置部位とを結ぶ2つの辺がなす角の内側には、当該2つの電極設置部位以外の電極設置部位と当該その電極設置部位とを結ぶ辺が無いように選択した、当該その電極設置部位に直近で隣り合う2つの電極設置部位と、当該その電極設置部位とがなす三角形は正三角形であって、前記複数の電極は前記複数の電極設置部位の位置に設置されている生体信号測定用電極である。
Here, regarding the example of the present embodiment, biosignal measurement electrodes in which the electrode installation sites are defined as a collection of equilateral triangles will also be described.
That is, the biosignal measurement electrode according to the present embodiment includes a plurality of electrodes for detecting electrical signals generated in a living body by contacting the surface of the living body, and a substrate on which the plurality of electrodes are placed. It has a plurality of electrode installation sites, the plurality of electrode installation sites are arranged regularly, and any of the electrode installation sites is two electrode installation sites that are immediately adjacent to the electrode installation site. In addition, inside the angle formed by the two sides connecting the electrode installation site and the two electrode installation sites, there is a side connecting the electrode installation site other than the two electrode installation sites and the electrode installation site. A triangle formed by two electrode installation sites immediately adjacent to the electrode installation site selected to be absent and the electrode installation site is an equilateral triangle, and the plurality of electrodes are equal to the plurality of electrode installation sites. It is an electrode for biosignal measurement installed at the position of .
 これを図2及び3に即して説明する。すなわち、生体信号測定用電極21は、生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する複数の電極23と、前記複数の電極23を設置する基板22とを含み、前記基板22は複数の電極設置部位43を有しており、前記複数の電極設置部位43は規則的に配列されていて、いずれの前記電極設置部位43も、その電極設置部位、例えば電極設置部位30に直近で隣り合う2つの電極設置部位、例えば候補として電極設置部位31~36がある。
 そうすると、当該その電極設置部位30と当該2つの電極設置部位、例えば候補として電極設置部位31~36、とを結ぶ2つの辺の候補は、電極設置部位30と電極設置部位31とがなす辺、電極設置部位30と電極設置部位32とがなす辺、電極設置部位30と電極設置部位33とがなす辺、電極設置部位30と電極設置部位34とがなす辺、電極設置部位30と電極設置部位35とがなす辺、電極設置部位30と電極設置部位36とがなす辺、となる。これらの辺について、「当該その電極設置部位30と当該2つの電極設置部位、とを結ぶ2つの辺がなす角の内側には、当該2つの電極設置部位以外の電極設置部位と当該その電極設置部位とを結ぶ辺が無いように選択した、当該その電極設置部位に直近で隣り合う2つの電極設置部位」は、電極設置部位31及び32の組、電極設置部位32及び33の組、電極設置部位33及び34の組、電極設置部位34及び35の組、電極設置部位35及び36の組、及び、電極設置部位36及び31の組となる。これらの組ではない、例えば、電極設置部位31及び33の組では、電極設置部位30と電極設置部位31とがなす辺と電極設置部位30と電極設置部位33とがなす辺とがなす角の内側には、このなす角が180度より小さい角であるか大きい角であるかに対応して、それぞれ、電極設置部位30と電極設置部位32とがなす辺が、又は、電極設置部位30と電極設置部位34とがなす辺、電極設置部位30と電極設置部位35とがなす辺及び電極設置部位30と電極設置部位36とがなす辺が存在することとなり、「当該その電極設置部位と当該2つの電極設置部位とを結ぶ2つの辺がなす角の内側には、当該2つの電極設置部位以外の電極設置部位と当該その電極設置部位とを結ぶ辺が無いように選択した」ものとはならない。
 上述のように選択された、電極設置部位31及び32の組、電極設置部位32及び33の組、電極設置部位33及び34の組、電極設置部位34及び35の組、電極設置部位35及び36の組、及び、電極設置部位36及び31の組、については、それぞれ、三角形30、31、32、三角形30、32、33、三角形30、33、34、三角形30、34、35、三角形30、35、36、及び、三角形30、36、31は正三角形である。ここで、電極設置部位30~36の符号である「30~36」を三角形の頂点を表すものとして用いた。
 このような電極設置部位43、例えば電極設置部位30~36、の位置に複数の電極23が設置されたものが本実施形態に係る生体信号測定用電極である。
 以上が本実施形態の例における電極設置部位の配置が正三角形形状の集りとして表現した説明である。
This will be explained with reference to FIGS. That is, the biosignal measurement electrode 21 includes a plurality of electrodes 23 for detecting electrical signals generated in the body by contacting the surface of the body, and a substrate 22 on which the plurality of electrodes 23 are placed. A plurality of electrode installation sites 43 are provided, and the plurality of electrode installation sites 43 are arranged regularly. There are two adjacent electrode installation sites, for example, electrode installation sites 31 to 36 as candidates.
Then, the candidates for the two sides connecting the electrode installation site 30 and the two electrode installation sites, for example, the electrode installation sites 31 to 36 as candidates, are the sides formed by the electrode installation site 30 and the electrode installation site 31, The side formed by the electrode installation site 30 and the electrode installation site 32, the side formed by the electrode installation site 30 and the electrode installation site 33, the side formed by the electrode installation site 30 and the electrode installation site 34, the electrode installation site 30 and the electrode installation site 35 and the side formed by the electrode installation site 30 and the electrode installation site 36 . With regard to these sides, "there is an electrode installation site other than the two electrode installation sites and the electrode installation site within the angle formed by the two sides connecting the electrode installation site 30 and the two electrode installation sites. The two electrode installation sites that are immediately adjacent to the electrode installation site selected so that there is no side connecting the site" are a set of electrode installation sites 31 and 32, a set of electrode installation sites 32 and 33, and an electrode installation site. A set of portions 33 and 34, a set of electrode placement portions 34 and 35, a set of electrode placement portions 35 and 36, and a set of electrode placement portions 36 and 31 are formed. For example, in the pair of electrode installation sites 31 and 33 other than these pairs, the angle formed by the side formed by the electrode installation sites 30 and 31 and the side formed by the electrode installation sites 30 and 33 is On the inside, depending on whether this angle is less than 180 degrees or greater than 180 degrees, the side formed by the electrode installation site 30 and the electrode installation site 32, or the electrode installation site 30 A side formed by the electrode installation site 34, a side formed by the electrode installation site 30 and the electrode installation site 35, and a side formed by the electrode installation site 30 and the electrode installation site 36 are present. It is selected so that there is no side connecting an electrode installation site other than the two electrode installation sites and the electrode installation site in question inside the angle formed by the two sides connecting the two electrode installation sites. not.
The set of electrode placement sites 31 and 32, the set of electrode placement sites 32 and 33, the set of electrode placement sites 33 and 34, the set of electrode placement sites 34 and 35, and the electrode placement sites 35 and 36 selected as described above. and the set of electrode placement sites 36 and 31, respectively, triangles 30, 31, 32, triangles 30, 32, 33, triangles 30, 33, 34, triangles 30, 34, 35, triangle 30, 35, 36 and triangles 30, 36, 31 are equilateral triangles. Here, "30 to 36", which are the codes of the electrode installation sites 30 to 36, are used to represent the vertices of the triangle.
A biosignal measuring electrode according to the present embodiment has a plurality of electrodes 23 installed at such electrode installation sites 43, for example, the electrode installation sites 30 to 36. FIG.
The above is the description of the arrangement of the electrode installation sites in the example of the present embodiment expressed as a group of equilateral triangles.
 改めて、電極設置部位がその電極設置部位に直近で隣り合う電極設置部位との距離が等しいものである、として規定した第二の実施形態の説明を続ける。
 図2に示すように電極が配置されるとこの電極配置は次に述べる特徴を持つ。すなわち上述のようにいずれの電極設置部位もその電極設置部位に直近で隣り合う電極設置部位との距離が等しくなるように配置すると、配列を構成するどの電極もその電極から同じ距離に隣接する電極は、図2で見て、右上の向き、右の向き、右下の向き、左下の向き、左の向き、及び左上の向きの6つの向きにある。これは言い換えると、図2で見たときに、電極が等間隔に配列した方向が3つ存在するのである。この3つの方向を図2に破線24、破線25及び破線26で示す。
Again, the description of the second embodiment is continued, in which the distance between the electrode installation site and the electrode installation site immediately adjacent to the electrode installation site is the same.
When the electrodes are arranged as shown in FIG. 2, this electrode arrangement has the following features. That is, as described above, if any electrode-installed site is arranged so that the distance from the electrode-installed site immediately adjacent to that electrode-installed site is the same, any electrode that constitutes the array will be adjacent to the electrode at the same distance from the electrode-installed site. is in six orientations as viewed in FIG. 2: upper right orientation, right orientation, lower right orientation, lower left orientation, left orientation, and upper left orientation. In other words, when viewed in FIG. 2, there are three directions in which the electrodes are arranged at regular intervals. These three directions are indicated by dashed lines 24, 25 and 26 in FIG.
 この電極が等間隔に配列した方向の数は測定部位において複数の筋が平面的に異なる方向に存在し、また深さ方向にも層をなして存在する場合に同時に測定できる筋の数の目安を与える。
 そのため生体信号測定用電極として本実施形態の基板状の電極を用いた場合に測定できる筋の数の目安は電極が等間隔に配列した配列の数である3つとなる。これは背景技術で述べた従来の基板状電極の測定できる数の目安である2つよりも多いという有利な効果を持つ。すなわち本実施形態の基板状の電極は、従来に比べて同時により多くの筋を簡便に測定できる利点がある。
The number of directions in which the electrodes are arranged at equal intervals is a measure of the number of muscles that can be measured simultaneously when multiple muscles exist in different directions on the plane of the measurement site and also exist in layers in the depth direction. give.
Therefore, when the substrate-shaped electrode of this embodiment is used as the biosignal measurement electrode, the standard number of muscles that can be measured is three, which is the number of arrays in which the electrodes are arranged at regular intervals. This has the advantageous effect of being more than two, which is the measurable measure of the conventional substrate-like electrodes mentioned in the Background Art. That is, the substrate-shaped electrode of this embodiment has the advantage of being able to easily measure more muscles at the same time than the conventional one.
 生体表面に凹凸がある場合でも本実施形態に係る基板状電極がその凹凸に柔軟にならうため電極と生体表面との良好な電気的接触が得られる。また、測定中において生体表面が変動する場合であっても生体表面との良好な接触が得られ、良好な検出が行える。 Even if the surface of the living body has unevenness, the substrate-like electrode according to this embodiment is flexible to conform to the unevenness, so good electrical contact between the electrode and the surface of the living body can be obtained. Moreover, even when the surface of the living body fluctuates during measurement, good contact with the surface of the living body can be obtained, and good detection can be performed.
 本実施形態において、電極設置部位43は、その位置を認識するものであれば良く、例えばマークであっても良いし、個別の電極を取り付ける貫通穴であっても良い。電極設置部位43を貫通穴とした例を図4に示す。図4においては基板22に丸で示したものが電極設置部位43としての貫通穴であることを示している。電極設置部位43を貫通穴とすることで個別の電極の取付け位置が判別できることに加え個別の電極を容易に取り付けることができる。 In the present embodiment, the electrode installation portion 43 may be anything as long as it recognizes its position, and may be, for example, a mark or a through hole for attaching an individual electrode. FIG. 4 shows an example in which the electrode installation portion 43 is a through hole. In FIG. 4 , circles on the substrate 22 indicate through holes as the electrode installation portions 43 . By forming the electrode installation portion 43 as a through hole, it is possible to determine the attachment position of each individual electrode and to easily attach each individual electrode.
 本実施形態において、基板の材質は、柔軟性を有する電気的絶縁性素材からなるものであっても良く、例えばシリコンゴムを始めビニール、プラスチックなどを用いることができる。これらの素材を使用することにより本実施形態に係る基板状の生体信号測定用電極が生体表面の凹凸形状にならう効果が得られる。 In this embodiment, the material of the substrate may be a flexible, electrically insulating material such as silicone rubber, vinyl, or plastic. By using these materials, it is possible to obtain the effect that the substrate-shaped biosignal measurement electrode according to the present embodiment follows the uneven shape of the surface of the living body.
 上述のように基板の材質は柔軟性を有する素材からなるものであっても良い。しかし、基板の材質は、硬い素材からなるものであっても良い。硬い材質としては、例えば硬質プラスチックである。測定対象の体の表面部位の形状、例えば舌骨上筋群の筋電図を測定する際の下顎の表面形状に対応する形状を有する基板を、硬質プラスチックで形成し、その基板に上述の電極設置部位を配置し、その電極設置部位に電極を設置した構成も本発明に係る生体信号測定用電極である。ここにおいて、基板は必ずしも平面ではない場合があるが、上述の「その電極設置部位に直近で隣り合う電極設置部位との距離が等しい」における「距離」は、厳密に数学的な意味の距離ではなく、生体信号測定用電極として機能する範囲で裕度を持つ距離と捉えれば良いものである。
 また、基板は必ずしも面状である必要はなく、電極設置部位の配置や電極の設置ができれば良いものであって、例えば網状の骨格からなるものでも良い。
 さらに、基板は例えばシート状でありうるが、必ずしも一枚の面状のものでなくとも良く、例えば、後述する第五の実施形態で述べる袋体でも良く、例えば袋体の一つの面に電極設置部位の配置や電極の設置を行い、生体信号測定用電極を構成する場合も第二の実施形態に含まれるものである。
As described above, the material of the substrate may be a flexible material. However, the material of the substrate may be a hard material. The hard material is, for example, hard plastic. A substrate having a shape corresponding to the surface portion of the body to be measured, for example, the surface shape of the mandible when measuring the electromyogram of the suprahyoid muscle group, is formed of hard plastic, and the above electrodes are attached to the substrate. A structure in which an installation site is arranged and an electrode is installed in the electrode installation site is also a biological signal measurement electrode according to the present invention. Here, the substrate may not necessarily be flat, but the "distance" in the above "the distance between the electrode installation site and the electrode installation site immediately adjacent to the electrode installation site is equal" is not strictly a distance in a mathematical sense. Instead, it should be regarded as a distance that has a margin within the range in which it functions as an electrode for biosignal measurement.
Further, the substrate does not necessarily have to be planar, and it is sufficient if the electrode installation sites can be arranged and the electrodes can be installed thereon.
Furthermore, the substrate may be in the form of a sheet, for example, but it does not necessarily have to be in the form of a single sheet. The second embodiment also includes the arrangement of the installation sites and the placement of the electrodes to configure the biosignal measurement electrodes.
 本実施形態の1つの例を用いて舌骨上筋群に属する筋の筋電図を測定する場合を説明する。 A case of measuring electromyograms of muscles belonging to the suprahyoid muscle group will be described using one example of the present embodiment.
 舌骨上筋群は、筋群という名称のとおり複数の筋で構成される。オトガイ舌骨筋の下に外舌筋のオトガイ舌筋がある。舌骨上筋群とオトガイ舌筋の厚さは、被測定対象者によっており不明である。さらに神経筋接合部の位置も、同様に不明である。従って最適な電極位置を決めることは困難である。なお、レム睡眠中のオトガイ舌筋およびオトガイ舌骨筋の弛緩は閉塞性睡眠時無呼吸を引き起こすものである。 The suprahyoid muscle group, as the name suggests, consists of multiple muscles. Beneath the geniohyoid muscle is the genioglossus extrinsic muscle. The thickness of the suprahyoid muscle group and the genioglossus muscle depends on the subject and is unknown. Furthermore, the location of the neuromuscular junction is similarly unclear. Therefore, it is difficult to determine the optimum electrode position. Relaxation of the genioglossus and geniohyoid muscles during REM sleep causes obstructive sleep apnea.
 このような状況に対応するため電極を多数配置し、計測データを見てから最適な電極位置を推定し、その電極から得られる信号を用いて筋電図を求める方法が知られている。今その方法をリファレンス差分法と呼ぶことにする。 In order to deal with such situations, a method is known in which a large number of electrodes are arranged, the optimal electrode positions are estimated after looking at the measurement data, and the electromyogram is obtained using the signals obtained from the electrodes. This method is now called the reference difference method.
 通常の筋電図計測では2つの電極から得られる信号の差動増幅を行うので、それら2つの信号を引き算した結果しかデータが残らない。そのため計測後に任意の電極間の信号を求めることはできない。リファレンス差分法では以下に述べるような方法を取る。 In normal electromyography measurement, the signals obtained from the two electrodes are amplified differentially, so the only data left is the result of subtracting these two signals. Therefore, the signal between arbitrary electrodes cannot be calculated|required after measurement. The reference difference method employs the following method.
 舌骨上筋群に属する筋の筋電図を測定する電極として図5に示す基板状の電極を用いる。図5に示す電極は第二の実施形態の1つの例である。図5に示す電極を説明の都合から舌骨上筋群測定用電極51と呼ぶことにする。
 舌骨上筋群測定用電極51には12個の個別の電極が配置されている。これら個別電極の中から適当な電極をリファレンス電極とする。今、電極全体の中央部分にある電極B2をリファレンス電極として用いることとする。
A board-like electrode shown in FIG. 5 is used as an electrode for measuring an electromyogram of a muscle belonging to the suprahyoid muscle group. The electrodes shown in FIG. 5 are one example of the second embodiment. The electrode shown in FIG. 5 is referred to as a suprahyoid muscle group measurement electrode 51 for convenience of explanation.
Twelve individual electrodes are arranged in the suprahyoid muscle group measurement electrode 51 . A suitable electrode among these individual electrodes is used as a reference electrode. Now, suppose that the electrode B2 in the central portion of the whole electrode is used as a reference electrode.
 舌骨上筋群測定用電極51を舌骨上筋群の筋電図を計測するよう設置した例を図7に示す。図7では筋と電極の位置関係が明瞭になるよう生体内を透視して描かれている。この図には舌骨上筋群を構成する筋のうちオトガイ舌骨筋81、顎二腹筋前腹82、顎舌骨筋83、茎突舌骨筋84及び顎二腹筋後腹85が描かれている。また下顎骨86及び舌骨87が存在する。
 筋電図の測定においては、舌骨上筋群測定用電極の各電極から得られる信号とリファレンス電極B2から得られる信号(この信号を「V」と略記することとする。)と、を差動増幅した信号を記録する。
FIG. 7 shows an example in which the suprahyoid muscle group measuring electrode 51 is installed so as to measure the electromyogram of the suprahyoid muscle group. In FIG. 7, the inside of the body is seen through so that the positional relationship between the muscle and the electrode can be clarified. In this figure, the geniohyoid muscle 81, the anterior digastric muscle 82, the mylohyoid muscle 83, the stylohyoid muscle 84, and the posterior digastric muscle 85 among the muscles constituting the suprahyoid muscle group are drawn. ing. A mandible 86 and a hyoid bone 87 are also present.
In electromyogram measurement, a signal obtained from each electrode of the suprahyoid muscle group measurement electrode and a signal obtained from the reference electrode B2 (this signal is abbreviated as " VR ") are combined. Record the differentially amplified signal.
 例えば、電極A1、電極C2、電極B1及び電極D1から得られる信号をそれぞれVA1、VC2、VB1及びVD1とする。図6に示すように、電極A1、電極C2、電極B1、電極D1から得られる信号をリファレンス電極から得られる信号と差動増幅した結果得られる信号は、それぞれ(VA1-V)、(VC2-V)、(VB1-V)及び(VD1-V)となり、これらの差分信号が測定器内に記録されることとなる。同様にリファレンス電極以外のすべての電極から得られる信号とリファレンス電極から得られる信号との差分信号が記録されることとなる。 For example, let the signals obtained from electrode A1, electrode C2, electrode B1 and electrode D1 be V A1 , V C2 , V B1 and V D1 respectively. As shown in FIG. 6, the signals obtained by differentially amplifying the signals obtained from the electrode A1, the electrode C2, the electrode B1, and the electrode D1 with the signal obtained from the reference electrode are (V A1 −V R ) and ( V C2 −V R ), (V B1 −V R ) and (V D1 −V R ), and their difference signals will be recorded in the instrument. Similarly, the differential signal between the signal obtained from all the electrodes other than the reference electrode and the signal obtained from the reference electrode is recorded.
 このようにすべての電極について差分信号が記録されていると、測定に引き続く演算処理により任意の2つの電極間の差分信号を得ることができる。例えば、電極A1と電極C2との差分信号(VA1-VC2)は式1の演算処理により得ることができる。電極B1と電極D1との差分信号(VB1-VD1)は式2の演算処理により得ることができる。
[式1](VA1-V)-(VC2-V)=VA1-VC2
[式2](VB1-V)-(VD1-V)=VB1-VD1
If differential signals are recorded for all electrodes in this manner, differential signals between any two electrodes can be obtained by arithmetic processing following measurement. For example, the difference signal (V A1 −V C2 ) between electrodes A1 and C2 can be obtained by the arithmetic processing of equation (1). A differential signal (V B1 −V D1 ) between the electrodes B1 and D1 can be obtained by the arithmetic processing of Equation (2).
[Formula 1] (V A1 −V R )−(V C2 −V R )=V A1 −V C2
[Formula 2] (V B1 −V R )−(V D1 −V R )=V B1 −V D1
 このように任意の2つの記録信号の差分信号を求めることで基準信号が打ち消された信号を取得することができる。なお、これは任意の電極間で双極誘導信号と同様の結果が得られることに相当するものである。これがリファレンス差分法の説明である。 By obtaining the difference signal between any two recording signals in this way, it is possible to obtain a signal in which the reference signal is canceled. It should be noted that this corresponds to obtaining a result similar to that of a bipolar induction signal between arbitrary electrodes. This is the description of the reference difference method.
 上述のように、リファレンス差分法では計測後に任意の2つの電極を選び、その電極間での差動信号を算出することが可能となる。リファレンス差分法を取ることにより、演算処理により、任意の筋線維方向に沿った適切な電極を選び出すことができ、かつ任意の電極間隔での計測ができるので、深さに応じた筋の筋電図も計測可能となる。 As described above, in the reference difference method, it is possible to select any two electrodes after measurement and calculate the differential signal between the electrodes. By adopting the reference difference method, it is possible to select appropriate electrodes along an arbitrary muscle fiber direction and measure at arbitrary electrode intervals by arithmetic processing, so that the myoelectric potential of the muscle depending on the depth can be measured. Figures can also be measured.
 これらのリファレンス差分法を用いた利点を、舌骨上筋群の筋電図を測定する場合を例に説明する。この例の場合、図7に示すように舌骨上筋群を覆うよう図5に示す基板状である生体信号測定用電極61を設置する。この測定では広い範囲の筋について測定を行いやすいよう電極B2をリファレンス電極としている。レファレンス電極は自由に選ぶことができるので測定に際して適当なものを選択するものである。このように電極を設置して筋電位を測定すると、上述のように各電極の信号とレファレンス電極の信号との差分信号が得られる。 The advantages of using these reference difference methods will be explained using the case of measuring electromyography of the suprahyoid muscle group as an example. In the case of this example, as shown in FIG. 7, the substrate-shaped biological signal measurement electrode 61 shown in FIG. 5 is installed so as to cover the suprahyoid muscle group. In this measurement, the electrode B2 is used as a reference electrode so as to facilitate measurement of muscles in a wide range. Since the reference electrode can be freely selected, an appropriate one should be selected for measurement. When the myoelectric potential is measured by placing the electrodes in this manner, a differential signal between the signal of each electrode and the signal of the reference electrode is obtained as described above.
 例えば、舌骨状筋群のうちオトガイ舌骨筋の筋電図を取得する場合に用いられる電極は次のように選択される。前に述べた電極貼布における注意点である「検出電極は筋線維方向に貼り付ける」、「神経筋接合部を避ける」及び「対象の筋の深さを考えて電極間隔を決める」を考慮すると、オトガイ舌骨筋に適応する候補として電極A1と電極C2の対及び電極B1と電極D1の対が上げられる。これらの対について上述の式1及び式2にある演算を行い、得られた結果について信号強度などを検討して適当な電極対を選択し、その電極対から得られたデータをオトガイ舌骨筋に適応する筋電図データとして採用する。 For example, the electrodes used when acquiring an electromyogram of the geniohyoid muscle among the hyoid muscles are selected as follows. Considering the points to note in attaching the electrodes, ``Attach the detection electrodes in the direction of the muscle fibers'', ``Avoid the neuromuscular junction'', and ``Determine the electrode spacing considering the depth of the target muscle''. Then, the pair of electrode A1 and electrode C2 and the pair of electrode B1 and electrode D1 are raised as candidates adapted to the geniohyoid muscle. For these pairs, the calculations in the above formulas 1 and 2 are performed, the obtained results are examined for signal strength, etc., and an appropriate electrode pair is selected. Adopted as electromyogram data suitable for
 このリファレンス差分法は、従来の基板に多数の電極を配置した基板状電極であっても採用することはできる。しかし第二の実施形態における生体信号測定用電極では次に述べるような従来の基板状電極にはない有利な効果を得ることができる。 This reference difference method can be used even with substrate-like electrodes in which a large number of electrodes are arranged on a conventional substrate. However, the biosignal measuring electrode of the second embodiment can obtain advantageous effects not found in conventional substrate-like electrodes, as described below.
 本実施形態における生体信号測定用電極では、図2や図5にあるように電極が配置されている。背景技術でも述べたように、筋は生体表面から深さ方向に層をなして存在する場合があり、またそれらは平面的にも異なる方向に延びるものがある。このような複雑に入り組んだ部位について複数の筋の筋電図を同時に測定する場合に、測定に用いる複数の電極は測定対象の筋の筋線維に沿って配置する必要があることと、それら複数の電極は適当に短い間隔で配列されているのが有利である。 In the biosignal measurement electrodes of this embodiment, the electrodes are arranged as shown in FIGS. As described in the background art, muscles sometimes exist in layers in the depth direction from the surface of the body, and some of them extend in different directions on a plane. When simultaneously measuring electromyograms of a plurality of muscles in such a complicated site, it is necessary to arrange a plurality of electrodes used for measurement along the muscle fibers of the muscles to be measured. , are advantageously arranged at reasonably short intervals.
 そのため電極として本実施形態の基板状の電極を用いた場合に測定できる筋の数の目安は電極が等間隔に配列した配列の数である3つとなる。これは背景技術で述べた従来の基板状電極の測定できる数の目安である2つよりも多いという有利な効果を持つ。すなわち本実施形態の基板状の電極は、従来に比べて同時により多くの筋を測定できる利点がある。 Therefore, when the substrate-shaped electrodes of this embodiment are used as the electrodes, the number of streaks that can be measured is three, which is the number of arrays in which the electrodes are arranged at regular intervals. This has the advantageous effect of being more than two, which is the measurable measure of the conventional substrate-like electrodes mentioned in the Background Art. That is, the substrate-like electrode of this embodiment has the advantage of being able to measure more muscles at the same time than the conventional one.
 この同時に測定できる筋の数が多いという特徴から、複数の筋の筋線維が様々な方向に延びる場合であっても対応できるものであるが、これは基板状の電極を測定対象部位に設置する際、従来に比べて多少位置がずれても測定ができるという取付け位置ずれに対する許容度が大きいという効果がある。これはある電極対に位置ずれがあっても他の電極対が望ましい位置に配置される可能性が高いからである。 Due to the fact that a large number of muscles can be measured at the same time, it can be used even when the muscle fibers of multiple muscles extend in various directions. In this case, there is an effect that the tolerance for misalignment of the mounting position is greater than that of the conventional method, that is, the measurement can be performed even if the position deviates to some extent. This is because even if a certain electrode pair is misaligned, there is a high possibility that another electrode pair will be placed at a desired position.
 先に舌骨上筋群のうちオトガイ舌骨筋の筋電図を取得する場合の例を述べた。その場合においては、電極の対を適当に選択することにより下顎側から見てオトガイ舌骨筋の深部にあるオトガイ舌筋についても筋電図を測定し得るものである。このように本実施形態に係る電極は、筋が生体表面から深さ方向に層をなして存在し、さらにそれらが平面的にも異なる方向に延びるものがあるような複雑に入り組んだ部位について複数の筋の筋電図を同時に測定できる効果がある。 Earlier, I described an example of obtaining an electromyogram of the geniohyoid muscle of the suprahyoid muscle group. In this case, by appropriately selecting a pair of electrodes, it is possible to measure the electromyogram of the genioglossus muscle located deep in the geniohyoid muscle when viewed from the mandibular side. As described above, the electrode according to the present embodiment can be applied to a complicated site where muscles exist in layers in the depth direction from the surface of a living body, and some of them extend in different directions on a plane. It has the effect of being able to simultaneously measure electromyograms of muscles.
 第二の実施形態については第一の実施形態と組み合わせることで更に効果を奏する。すなわち第二の実施形態において基板に取付けられた個々の電極は、電極の生体に接触する面が凸形状であっても良く、ドーム型形状であっても良く、ドーム型形状は球面形状を含む二次曲面であっても良い。これらの電極面形状は第一の実施形態で述べた効果を奏するものである。 The second embodiment is more effective when combined with the first embodiment. That is, the individual electrodes attached to the substrate in the second embodiment may have a convex shape or a dome shape on the surface of the electrode that contacts the living body, and the dome shape includes a spherical shape. It may be a quadratic surface. These electrode surface shapes produce the effects described in the first embodiment.
 特に、第二の実施形態である生体信号測定用電極では、基板上のそれぞれの個別の電極は生体表面が平坦ではなく曲面である部位に配置されることが多い。そのような場合であっても基板が柔軟性を有しているものであれば、生体表面の形状にならうので、それぞれの個別の電極は基板上の位置に応じて電極と生体表面との良好な接触が得られる。 In particular, in the biosignal measurement electrode of the second embodiment, each individual electrode on the substrate is often arranged on a site where the biomedical surface is not flat but curved. Even in such a case, if the substrate is flexible, it follows the shape of the living body surface. Good contact is obtained.
 第二の実施形態において、電極設置部位の間隔すなわち図3における距離37、言い換えると基板に設置した個別の電極間の距離は任意に設定することができる。この間隔は、0.5cmから2cm、例えば0.5cm以上、1cm以上、又は1.5cm以上、且つ2cm以下、1.5cm以下、又は1cm以下、である場合に良好な測定が行える。 In the second embodiment, the distance between the electrode installation sites, that is, the distance 37 in FIG. 3, in other words, the distance between individual electrodes installed on the substrate can be set arbitrarily. Good measurements are obtained when this distance is between 0.5 cm and 2 cm, such as 0.5 cm or more, 1 cm or more, or 1.5 cm or more and 2 cm or less, 1.5 cm or less, or 1 cm or less.
 第二の実施形態における基板の外形形状についてさらに工夫がされる。基板の外形形状を、測定対象の筋がある生体部位の形状に対応させるものである。すなわち、基板状電極の外形を、その外形が生体表面に合うように配置すれば電極が測定対象の筋の対応する位置に配置されるよう形成するものである。
 このように構成するので、基板状電極の外形を測定対象と筋の生体表面形状に合わせて配置すればその筋を測定するのに適当な位置に電極が配列されるようになるものである。この工夫により電極配置の手間が減り効率的な測定ができるようになる。
Further improvements are made to the outer shape of the substrate in the second embodiment. The outer shape of the substrate is made to correspond to the shape of the body part having the muscle to be measured. That is, the outer shape of the substrate-like electrode is formed so that the electrode is placed at the position corresponding to the muscle to be measured when the outer shape is arranged so as to match the surface of the living body.
With this construction, if the outer shape of the substrate-shaped electrodes is arranged in conformity with the surface shape of the object to be measured and the muscle, the electrodes can be arranged at appropriate positions for measuring the muscle. This device reduces the labor required for electrode placement and enables efficient measurement.
 この工夫の例が、図5に示した基板状電極である。図5に示す電極は、この図における基板状電極の下側の辺が被測定対象者の喉元に配置され、基板状電極全体が顎部の中央に位置するよう設置すれば図7に示すように、測定対象である舌骨上筋群を覆うよう配置されるものである。 An example of this device is the substrate-shaped electrode shown in FIG. If the electrode shown in FIG. 5 is arranged such that the lower side of the substrate-like electrode in this figure is placed at the throat of the subject to be measured, and the entire substrate-like electrode is positioned at the center of the jaw, it will be as shown in FIG. In addition, it is arranged so as to cover the suprahyoid muscle group, which is the object of measurement.
 第二の実施形態においては、電極設置部位は前述のようにマークであっても良い。マークである場合は、そのマーク位置に個別の電極を取り受けるものである。 In the second embodiment, the electrode installation site may be a mark as described above. If it is a mark, it receives an individual electrode at the mark position.
 第二の実施形態についてはさらに工夫がなされる。これは電極設置部位が配置された基板について、とびとびの電極設置部位に個別の電極を設置するものである。図8に示す基板状電極は、図4の示す基板の電極設置部位について1つおきにとびとびに個別の電極を設置したものである。図8において白丸及び黒丸は電極設置部位であって、黒丸は電極設置部位に電極を取り付けた箇所である。個別の電極間隔は生体表面からの筋の深さに応じて設定するので、本実施例のように個別の電極を設置することで、1つの基板状電極を異なる部位にある深さの異なる筋に対応できる利点がある。特に基板に形成したそれぞれの電極設置部位間の距離を個別の電極が干渉しない程度に小さく形成した基板はすべての電極設置部位に個別の電極を設置する場合、あるいはとびとびの電極設置部位に個別の電極を設置する場合というように1つの基板を複数の用途に用いることができる利点がある。 The second embodiment is further devised. In this method, individual electrodes are installed at discrete electrode installation sites on a substrate on which electrode installation sites are arranged. The substrate-shaped electrodes shown in FIG. 8 are obtained by installing individual electrodes at every other electrode installation portion of the substrate shown in FIG. 4 . In FIG. 8, white circles and black circles are electrode installation sites, and black circles are locations where electrodes are attached to the electrode installation sites. Since the distance between the individual electrodes is set according to the depth of the muscle from the surface of the living body, by arranging the individual electrodes as in the present embodiment, one substrate-like electrode can be used to treat muscles of different depths at different sites. has the advantage of being compatible with In particular, a substrate in which the distance between each electrode installation portion formed on the substrate is small enough to prevent the individual electrodes from interfering with each other is used when individual electrodes are installed in all electrode installation portions, or in discrete electrode installation portions. There is an advantage that one substrate can be used for multiple purposes, such as when placing electrodes.
 上述のそれぞれの実施形態において、個別の電極は半球状部分の直径6mm(半径3mm)、それぞれの個別電極の中心間隔は15mm、基板の材質は厚さ0.1mmのシリコンゴムを用いて製作した。シリコンゴムは電気的絶縁性が良好であり、かつ柔軟性があるため本実施形態の基板に用いた場合、基板状電極が生体表面に凹凸がある場合でもその凹凸に柔軟にならうため電極と生体表面との良好な電気的接触が得られた。 In each of the above-described embodiments, the individual electrodes were made of silicon rubber with a hemispherical portion diameter of 6 mm (radius of 3 mm), a center-to-center distance of 15 mm, and a thickness of 0.1 mm for the substrate material. . Silicon rubber has good electrical insulation and is flexible. Therefore, when it is used as the substrate of the present embodiment, even if the substrate-like electrode has unevenness on the surface of the living body, the substrate-like electrode will follow the unevenness on the surface of the body. A good electrical contact with the biological surface was obtained.
 上述の第二の実施形態は、電極設置部位という概念を介して生体信号測定用電極を構成したものであった。第二の実施形態に係る生体信号測定用電極は、電極設置部位という概念を直接的に介することなく、規則的に配置された複数の個別電極という観点から構成することもできる。この構成を、第二の実施形態の別の例として次に説明する。
 すなわち、第二の実施形態の別の例に係る生体信号測定用電極は、生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する複数の電極と、前記複数の電極を設置する基板とを含み、前記基板には、前記複数の電極が規則的に設置されていて、前記複数の電極のいずれの電極もその電極に隣り合う電極との距離が等しいものであるように設置されている構成の生体信号測定用電極である。このように構成した生体信号測定用電極は、上述の第二の実施形態において、電極設置部位を介して電極を設置した生体信号測定用電極と同様の作用効果を奏するものである。
 このように電極設置部位という概念を直接的に介することなく第二の実施形態と同様の作用効果を奏する生体信号測定用電極を構成することもできる。ここで、電極設置部位という概念を直接的に介することなく、と言うのは、基板上に複数の電極を設置した結果、その設置位置が結果として電極設置部位となっていたというものである。言い換えると、電極設置部位という概念を間接的に介して生体信号測定用電極を構成したものである。ここに述べたような、電極設置部位という概念を介することなく構成したものも第二の実施形態の範疇にあるものである。
In the above-described second embodiment, the biosignal measurement electrodes are configured based on the concept of electrode installation sites. The biosignal measurement electrodes according to the second embodiment can also be configured from the viewpoint of a plurality of regularly arranged individual electrodes without directly involving the concept of electrode installation sites. This configuration will be described below as another example of the second embodiment.
That is, the biological signal measurement electrode according to another example of the second embodiment includes a plurality of electrodes for detecting electrical signals generated in the living body by coming into contact with the surface of the living body, and a substrate on which the plurality of electrodes are installed. wherein the plurality of electrodes are regularly arranged on the substrate, and are arranged such that the distance between any electrode of the plurality of electrodes is equal to the electrode adjacent to the electrode. It is an electrode for biosignal measurement of a structure. The biosignal measurement electrode configured in this manner has the same effect as the biosignal measurement electrode in which the electrode is installed via the electrode installation site in the above-described second embodiment.
In this way, it is possible to construct a biosignal measurement electrode that exhibits the same effects as those of the second embodiment without directly involving the concept of the electrode installation site. Here, without directly referring to the concept of the electrode installation site, it means that as a result of installing a plurality of electrodes on the substrate, the installation position becomes the electrode installation site as a result. In other words, the biological signal measurement electrode is configured indirectly through the concept of the electrode installation site. The configuration without the concept of the electrode installation site as described here also falls within the scope of the second embodiment.
[第三の実施形態]
 本発明の第三の実施形態は、生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する電極であって、前記電極の生体に接する面の裏面には留め構造を有する電極と、前記留め構造に対応する留め部材と、前記電極を設置する基板と、を含み、前記電極は、前記基板を挟むよう前記留め構造に前記留め部材で留められているよう構成したものである。
[Third Embodiment]
A third embodiment of the present invention is an electrode for detecting an electrical signal generated in a living body by contacting the surface of the living body, the electrode having a fastening structure on the back surface of the surface of the electrode that contacts the living body; It comprises a fastening member corresponding to a fastening structure, and a substrate on which the electrode is installed, wherein the electrode is fastened to the fastening structure by the fastening member so as to sandwich the substrate.
 第三の実施形態の例を、図を用いて説明する。図9は本発明の第三の実施形態の例である。図9において、生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する電極であって、その電極の生体に接する面の裏面には留め構造92を有する電極90と、留め構造92に対応する留め部材93と、電極90を設置する基板13と、を含み、電極90は、基板13を挟むよう留め構造92に前記留め部材93で留められているよう構成したものである。
 本例では、留め構造92が雄ネジであり、留め部材93は留め構造92に対応するナットである。本例に示すように電極90を基板13に留める際にリード端子95を介して留めることもできる。基板13は電極90に形成した留め構造92である雄ネジを透視するよう破線で示してある。
 この例において電極の生体に接する面は第一の実施形態で説明した球面12としたものであるが、球面に限らず平面など従来からある構成をとることができる。本例に述べた構成をとることによって、基板への電極の取付け、取り外しが容易に行える利点がある。
An example of the third embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is an example of a third embodiment of the invention. In FIG. 9, an electrode 90 that detects an electrical signal generated in a living body by contacting the surface of the living body, and has a fastening structure 92 on the back side of the surface of the electrode that contacts the living body, and the fastening structure 92. and a substrate 13 on which an electrode 90 is installed.
In this example, the retaining structure 92 is an external thread and the retaining member 93 is a nut corresponding to the retaining structure 92 . When the electrode 90 is fixed to the substrate 13 as shown in this example, it can be fixed via the lead terminal 95 . The substrate 13 is shown in dashed lines so that the external threads, which are the fastening structures 92 formed on the electrodes 90, can be seen through.
In this example, the surface of the electrode that comes into contact with the living body is the spherical surface 12 described in the first embodiment. By adopting the configuration described in this example, there is an advantage that the electrodes can be easily attached and detached from the substrate.
 本実施形態の異なる例を図10に示す。図10において、電極100は生体に接触する面が球面状12であって、生体に接触する面の裏面には留め構造としてピン102を備えている。このピンに係合する留め具103で係止するものである。このピン102と留め具103は記章などを留める際に用いられるものと同じものである。
 この例のほか、電極の係止手段として、電気端子に用いられるバナナプラグの機構を利用したものであっても良い。電極の生体に接触する面の裏面にバナナプラグを形成し、このプラグに対応するプラグ受けを用いて電極を、基板を挟んで固定するものである。なお、基板は複数の電極を設置するものであっても良いし、一つの電極を設置するものであっても良い。
A different example of this embodiment is shown in FIG. In FIG. 10, the electrode 100 has a spherical surface 12 that contacts the living body, and has a pin 102 as a fastening structure on the back of the surface that contacts the living body. A fastener 103 that engages with this pin is used for locking. The pin 102 and fastener 103 are the same as those used to fasten an insignia or the like.
In addition to this example, the mechanism of banana plugs used in electrical terminals may be used as the electrode locking means. A banana plug is formed on the back side of the surface of the electrode that comes into contact with the living body, and a plug receiver corresponding to this plug is used to fix the electrode by sandwiching the substrate. The substrate may have a plurality of electrodes, or may have a single electrode.
 本実施形態に述べた構成はいずれも基板への電極の取付け、取り外しが容易に行えるものである。 In any of the configurations described in this embodiment, the electrodes can be easily attached to and removed from the substrate.
 本実施形態にある構成を第一の実施形態又は第二の実施形態で述べた構成と組み合わせることもできる。 The configuration in this embodiment can also be combined with the configuration described in the first embodiment or the second embodiment.
 本実施形態にある構成を第二の実施形態で述べた構成と組み合わせると、電極設置部位が配置された基板に迅速に個別の電極を設置することができる。これは電極設置部位が配置された1つの基板を用意すれば、筋電図を測定する筋がある部位に対応して個別の電極を付け替えることができるものであって、部位ごとに基板状の電極を用いることなく省資源化、コストの低減効果がある。 By combining the configuration of this embodiment with the configuration described in the second embodiment, individual electrodes can be quickly installed on the substrate on which the electrode installation sites are arranged. By preparing a single substrate on which electrodes are placed, it is possible to replace individual electrodes corresponding to the areas where there is a muscle to be measured for electromyography. There is an effect of resource saving and cost reduction without using electrodes.
 さらに、本実施形態にある構成を第一の実施形態及び第二の実施形態で述べた構成と組み合わせると、上述の本実施形態にある構成を第二の実施形態で述べた構成と組み合わせた場合の効果に加えて、第一の実施形態の有する効果も奏するものである。 Furthermore, when the configuration of this embodiment is combined with the configuration described in the first embodiment and the second embodiment, when the configuration of the present embodiment described above is combined with the configuration described in the second embodiment In addition to the effect of 1, the effect of the first embodiment is also exhibited.
 第二の実施形態と第三の実施形態との組み合わせ及び第一の実施形態、第二の実施形態及び第三の実施形態との組み合わせにおいては、第二の実施形態における基板の材質は、柔軟性を有する電気的絶縁性素材からなるものであっても良く、例えばシリコンゴムを始めビニール、プラスチックなどを用いても良い。これらの組み合わせにおいてはそれぞれの実施形態の作用効果を奏するものである。 In the combination of the second embodiment and the third embodiment and the combination of the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment, the material of the substrate in the second embodiment is flexible. It may be made of an electrically insulating material having properties such as silicone rubber, vinyl, plastic, and the like. These combinations produce the effects of the respective embodiments.
[第四の実施形態]
 本発明の第四の実施形態を説明する。第四の実施形態は、生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する複数の電極と、前記複数の電極を設置する基板とを含み、前記基板は複数の電極設置部位を有しており、前記複数の電極設置部位は規則的に配列されていて、いずれの前記電極設置部位もその電極設置部位に直近で隣り合う電極設置部位との距離が等しいものであって、前記複数の電極は、その生体に接触する面は滑らかな凸形状であって、前記電極の生体に接する面の裏面には留め構造を有するものである生体信号測定用電極の製造方法であって、前記複数の電極を電極設置部位の位置に配置する工程と、前記複数の電極を前記位置において前記基板を挟むよう前記留め構造に対応する留め部材で留める工程とからなる生体信号測定用電極の製造方法である。ここで、規則的に配列されている複数の電極設置部位は、行列状に規則的に配列されているとも表現できる。
[Fourth embodiment]
A fourth embodiment of the present invention will be described. A fourth embodiment includes a plurality of electrodes that come into contact with the surface of a living body to detect electrical signals generated in a living body, and a substrate on which the plurality of electrodes are installed, and the substrate has a plurality of electrode installation sites. and the plurality of electrode installation sites are arranged regularly, and each of the electrode installation sites has an equal distance from an electrode installation site immediately adjacent to the electrode installation site, and the plurality of The electrode has a smooth convex shape on the surface that contacts the living body, and has a fastening structure on the back surface of the surface that contacts the living body of the electrode. A method for manufacturing a biosignal measuring electrode, comprising the steps of: arranging a plurality of electrodes at positions of electrode installation sites; and fastening the plurality of electrodes at the positions with fastening members corresponding to the fastening structure so as to sandwich the substrate. is. Here, the regularly arranged plurality of electrode installation sites can also be expressed as being regularly arranged in a matrix.
 本製造方法の例を、図2、図3、図4及び図9を用いて説明する。本生体信号測定用電極の製造方法は、図9に示す生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する複数の電極90と図4に示す複数の電極を設置する基板22とを含み、基板22は複数の電極設置部位43としての貫通穴を有しており、複数の電極設置部位43は、図2及び図3について説明したように、規則的に配列されていて、いずれの電極設置部位43もその電極設置部位に直近で隣り合う電極設置部位との距離が等しいものであって、複数の電極90は、その生体に接触する面は滑らかな凸形状である球面形状12であって、電極90の生体に接する面の裏面には留め構造92である雄ネジを有するものである生体信号測定用電極の製造方法であって、複数の電極90を電極設置部位43の位置に配置する工程と、複数の電極90を前記位置において基板22を挟むよう留め構造92ある雄ネジに対応する留め部材93であるナットで留める工程とからなるものである。 An example of this manufacturing method will be described with reference to FIGS. 2, 3, 4 and 9. The manufacturing method of the biosignal measuring electrode comprises a plurality of electrodes 90 shown in FIG. 9 for contacting the surface of the living body to detect electrical signals generated in the living body, and a substrate 22 on which the plurality of electrodes shown in FIG. The substrate 22 has through holes as a plurality of electrode installation sites 43, and the plurality of electrode installation sites 43 are regularly arranged as described with reference to FIGS. The electrode installation site 43 also has the same distance to the adjacent electrode installation site, and the plurality of electrodes 90 has a spherical surface 12 with a smooth convex surface that comes into contact with the living body. A method for manufacturing a biosignal measuring electrode having a male screw as a fastening structure 92 on the back surface of the surface of the electrode 90 that contacts the living body, wherein the plurality of electrodes 90 are placed at the position of the electrode installation site 43 and a step of fastening the plurality of electrodes 90 at the above positions with nuts, which are fastening members 93 corresponding to male screws of fastening structures 92 so as to sandwich the substrate 22 .
 第四の実施形態においては、1つの基板、例えば基板22について生体信号を測定する用途に応じて適当な電極設置部位に個別の電極を設置することができる効果がある。特に、留め構造92として雄ネジを採用し、留め部材93としてナットを採用した場合には個別の電極を迅速に設置及び取り外しできる利点がある。 In the fourth embodiment, there is an effect that individual electrodes can be installed at appropriate electrode installation sites on one substrate, for example, the substrate 22, depending on the purpose of measuring biosignals. In particular, when a male screw is used as the fastening structure 92 and a nut is used as the fastening member 93, there is an advantage that individual electrodes can be installed and removed quickly.
 第四の実施形態において、生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する複数の電極は第一の実施形態において説明した生体信号測定用電極を用いることができ、また複数の電極を設置する基板には第二の実施形態において説明した基板を用いることでき、さらに上述の第一の実施形態において説明した生体信号測定用電極については第三の実施形態において述べた生体信号測定用電極の構成をとることができる。 In the fourth embodiment, the electrodes for measuring biological signals described in the first embodiment can be used as the plurality of electrodes that contact the surface of the living body to detect electrical signals generated in the living body. The substrate described in the second embodiment can be used as the substrate on which the is installed, and the biological signal measurement electrode described in the first embodiment described in the third embodiment can be used. The configuration of the electrodes can be taken.
 すなわち第四の実施形態において、基板22は、柔軟性を有する絶縁性素材からなるものであって、生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する複数の電極の生体に接触する面は球面を含むドーム型形状であって、その電極の生体に接触する面の裏面には留め構造である雄ネジであって、留め構造に対応する留め部材はその雄ネジに対応するナットであっても良い。 That is, in the fourth embodiment, the substrate 22 is made of a flexible insulating material, and includes a plurality of electrodes that contact the surface of the living body to detect electrical signals generated in the living body. The surface has a dome shape including a spherical surface, a male screw as a fastening structure is provided on the back of the surface of the electrode that contacts the living body, and a fastening member corresponding to the fastening structure is a nut corresponding to the male screw. It can be.
 以上に述べた製造方法をとることで第一の実施形態、第二の実施形態、第三の実施形態にある構成及びそれらの効果を備えた基板状電極を得ることができる。 By adopting the manufacturing method described above, it is possible to obtain substrate-like electrodes having the configurations and effects of the first, second, and third embodiments.
[第五の実施形態]
 本発明に係る第五の実施形態の例を、図11及び12を用いて説明する。
 図11は基板に多数の電極を配置した基板状生体信号測定用電極110を用いて腕の筋について筋電図を測定する場合を示すものである。図11に示す本発明に係る電極固定用補助具は、生体内に発生する電気信号を生体に接触して検出する電極を基板に複数個配列した基板状生体信号測定用電極110を、生体である腕の部位115に当接する電極固定用補助具111であって、前記電極固定用補助具111は流動性材を内在する袋体120であり、袋体120は生体である腕に当接して配置された基板状生体信号測定用電極110の上を覆って配置されるものである。よって、第五の実施形態において、測定は、a)基板状生体信号測定用電極を生体の測定部位に設置する工程、b)基板状生体信号測定用電極を電極固定用補助具により覆って電極を固定する工程、及びc)筋電図を測定する工程を含む方法により行うことができる。場合により、電極固定用補助具は、基板状生体信号測定用電極と一体化していてもよい。その場合、上記方法の工程aと工程bは同時に実現されることになる。
[Fifth embodiment]
An example of a fifth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. 11 and 12. FIG.
FIG. 11 shows a case of measuring an electromyogram of an arm muscle using a substrate-like biosignal measuring electrode 110 having a large number of electrodes arranged on the substrate. The electrode fixing aid according to the present invention shown in FIG. An electrode fixing aid 111 that abuts on a part 115 of an arm, wherein the electrode fixing aid 111 is a bag body 120 containing a fluid material, and the bag body 120 is in contact with the arm that is a living body. It is arranged so as to cover the arranged substrate-like biosignal measuring electrode 110 . Therefore, in the fifth embodiment, the measurement includes: a) a step of placing the substrate-shaped biosignal measurement electrode at the measurement site of the living body; and c) measuring an electromyogram. In some cases, the electrode fixing aid may be integrated with the substrate-shaped biosignal measurement electrode. In that case, steps a and b of the above method would be realized simultaneously.
 従来腕の湾曲した部位に基板状電極を配置して筋電図を測定する場合においては、基板状電極を配置した部位が湾曲しているためその基板状電極に設置された個別の電極は設置された場所によっては良好な生体表面との接触が取れない場合があった。 Conventionally, when measuring an electromyogram by placing a substrate-like electrode on a curved part of the arm, since the part where the substrate-like electrode is placed is curved, the individual electrodes installed on that substrate-like electrode are not installed. In some cases, good contact with the living body surface could not be obtained depending on the place where it was applied.
 図11に示す例では、電極固定用補助具111を用いている。電極固定用補助具111は袋体120に流動性材を内在している。そのため電極固定用補助具111では流動性材によって袋体120の内面にかかる圧力がパスカルの原理によりその面に均一に働くようになるものである。その結果、基板状生体信号測定用電極110を覆って配置されている電極固定用補助具111がその自重と相まって基板状生体信号測定用電極110を均一に押圧し、基板状生体信号測定用電極110に設置された個別の電極が生体表面に押圧されることとなる。その結果、個別の電極は生体との良好な接触が得られるものである。 In the example shown in FIG. 11, an electrode fixing aid 111 is used. The electrode fixing aid 111 contains a fluid material in the bag 120 . Therefore, in the electrode fixing aid 111, the pressure applied to the inner surface of the bag body 120 by the fluid material acts uniformly on that surface according to Pascal's principle. As a result, the electrode fixing aid 111 arranged to cover the substrate-shaped biosignal measurement electrode 110 uniformly presses the substrate-shaped biosignal measurement electrode 110 together with its own weight. Individual electrodes placed at 110 are pressed against the biological surface. As a result, the individual electrodes are in good contact with the living body.
 電極固定用補助具111は上述のような作用効果を奏するものであるので、図11に示す例では、筋電図の測定中に筋が動作して生体表面に変形が生じても、電極固定用補助具111が基板状生体信号測定用電極110を均一に押圧しているので、基板状生体信号測定用電極110を構成する個別の電極はそれぞれ生体表面に押圧され、個別の電極は生体との良好な接触が得られるものである。
 基板状の電極を配置する部位が単調ではない複雑な形状をしている場合でも電極面と生体表面との良好な接触が保たれる。また、測定中に対象の筋が収縮と弛緩動作を繰り返すことで生体表面の形状が変化し、電極面と生体表面との接触状態が変化してしまう場合であっても個別の電極は生体表面との良好な接触を維持できるものである。
Since the electrode fixing aid 111 has the above-described effects, in the example shown in FIG. Since the auxiliary tool 111 presses the substrate-like biosignal-measuring electrode 110 uniformly, the individual electrodes constituting the substrate-like biosignal-measuring electrode 110 are pressed against the surface of the living body, and the individual electrodes are in contact with the living body. good contact can be obtained.
Good contact between the electrode surface and the surface of the living body can be maintained even when the part where the substrate-shaped electrode is arranged has a complex shape that is not monotonous. In addition, even if the shape of the surface of the living body changes due to repeated contraction and relaxation of the target muscle during measurement, and the contact state between the electrode surface and the surface of the living body changes, the individual electrodes will not can maintain good contact with
 上述の説明において袋体120に内在する流動性材は、上述のパスカルの原理相当の原理が働くものであれば良く、吸水ポリマーと水の混合物、水を含む液体、油脂、気体からなる群より選択されるものであって良い。さらにはビーズの集合物のように袋体120に内在した場合にその内部にかかる圧力が袋体120の面に均一に働くようなものであればここに言う流動性材に含めて良いものである。これらの流動性材は、電極固定用補助具が基板状生体信号測定用電極を押圧する際の偏りがなく均一に押圧することができ、その結果個別の電極は生体との良好な接触が得られるものである。 In the above description, the fluid material contained in the bag body 120 may be any material that operates on a principle equivalent to Pascal's principle described above. It may be selected. Furthermore, any material, such as an aggregate of beads, which, when contained in the bag body 120, exerts a uniform pressure on the surface of the bag body 120, may be included in the fluid material referred to herein. be. These fluid materials allow the electrode-fixing aid to press the substrate-like biosignal-measuring electrode uniformly without bias, and as a result, the individual electrodes can be brought into good contact with the living body. It is something that can be done.
 上述の説明において、流動性材は、袋体120の容量いっぱいに封入するのではなく、被測定対象者の生体表面形状にならうよう袋体の容量に余裕を持って封入するのが良い。例えば袋体に封入する流動性材の量は、袋体の容量の30%から80%、例えば、30%以上、40%以上、50%以上、60%以上、又は70%以上、且つ80%以下、70%以下、60%以下、50%以下、又は40%以下、であると良い。流動性材をこのように封入することにより電極固定用補助具が基板状生体信号測定用電極を押圧する際の偏りがなく均一に押圧することができ、その結果個別の電極は生体との良好な接触が得られるものである。 In the above description, the fluid material should not be filled to the full capacity of the bag body 120, but should be filled with a margin in the capacity of the bag body so as to conform to the body surface shape of the subject to be measured. For example, the amount of fluid material enclosed in the bag is 30% to 80% of the capacity of the bag, such as 30% or more, 40% or more, 50% or more, 60% or more, or 70% or more and 80%. 70% or less, 60% or less, 50% or less, or 40% or less. By enclosing the fluid material in this manner, the electrode-fixing aid can press the substrate-shaped biosignal-measuring electrode uniformly without bias, and as a result, the individual electrodes are in good contact with the living body. contact is obtained.
 上述の説明において、袋体120は内部が単一の部屋からなるものであることが望ましい。複数の部屋に分かれた場合では部屋の分かれ目に当接する電極には均一な圧力が及ばないためである。単一の部屋であれば、部屋の分かれ目がなく電極固定用補助具が当接するどの個別の電極にも均一な圧力が及ぶ。 In the above description, it is desirable that the bag body 120 has a single chamber inside. This is because when the room is divided into a plurality of rooms, a uniform pressure is not applied to the electrodes in contact with the division of the rooms. In the case of a single room, uniform pressure is applied to any individual electrode that the electrode fixation aid abuts without dividing the room.
 さらに第五の実施形態においては、基板状生体信号測定用電極110を構成する個別の電極は、第一の実施形態で述べたものであっても良い。この場合は第一の実施形態において述べた効果を奏するものである。すなわち個別の電極の生体に接する面の形状が凸形状や球面を含むドーム型形状であると、基板状の電極を配置する部位が単調ではない複雑な形状をしている場合でも電極面と生体表面との良好な接触が保たれる。また、測定中に対象の筋が収縮と弛緩動作を繰り返すことで生体表面の形状が変化し、電極面と生体表面との接触状態が変化してしまう場合であっても個別の電極は生体表面との良好な接触を維持できるものである。 Furthermore, in the fifth embodiment, the individual electrodes constituting the substrate-like biosignal measurement electrode 110 may be the same as those described in the first embodiment. In this case, the effects described in the first embodiment are obtained. That is, when the shape of the surface of the individual electrode that contacts the living body is a dome shape including a convex shape and a spherical surface, the electrode surface and the living body can be easily contacted even if the part where the substrate-shaped electrode is arranged has a complex shape that is not monotonous. Good contact with the surface is maintained. In addition, even if the shape of the surface of the living body changes due to repeated contraction and relaxation of the target muscle during measurement, and the contact state between the electrode surface and the surface of the living body changes, the individual electrodes will not can maintain good contact with
 さらに第五の実施形態は、第一の実施形態、第二の実施形態及び第三の実施形態とともに構成することができる。このように構成することでそれぞれの実施形態が有する作用効果を同時に奏するものである。 Furthermore, the fifth embodiment can be configured together with the first, second, and third embodiments. By configuring in this way, the functions and effects of the respective embodiments are exhibited at the same time.
 またさらには、第五の実施形態は、第一の実施形態、第二の実施形態及び第四の実施形態とともに構成することができる。このように構成することでそれぞれの実施形態が有する作用効果を同時に奏するものである。
[第六の実施形態]
Furthermore, the fifth embodiment can be configured with the first, second and fourth embodiments. By configuring in this way, the functions and effects of the respective embodiments are exhibited at the same time.
[Sixth embodiment]
 本発明に係る第六の実施形態を図13に示す生体信号測定装置を例にして説明する。
 図13に示す生体信号測定装置は、第五の実施形態にある電極固定用補助具の構成を利用したものであって、基板に多数の電極を配置した基板状生体信号測定用電極110を顎の部位に適用して舌骨上筋群について筋電図を測定する場合を示すものである。図13において、電極固定用補助具は、生体内に発生する電気信号を生体に接触して検出する電極を基板に複数個配列した基板状生体信号測定用電極110を、生体である顎の部位130に当接する電極固定用補助具111であって、電極固定用補助具111は流動性材を内在する袋体120であり、前記袋体120は顎に当接して配置された基板状生体信号測定用電極110の上を覆って配置されるものである。さらに電極固定用補助具111を基板状生体信号測定用電極110とともに保持する押し当て部材131と、から構成されるものが第六の実施形態に係る生体信号測定装置の例である。
A sixth embodiment according to the present invention will be described by taking the biological signal measuring device shown in FIG. 13 as an example.
The biosignal measuring apparatus shown in FIG. 13 utilizes the configuration of the electrode fixing aid in the fifth embodiment, and includes a substrate-shaped biosignal measuring electrode 110 in which a large number of electrodes are arranged on a substrate. This shows a case where electromyography is measured for the suprahyoid muscle group by applying it to the site of . In FIG. 13, the electrode-fixing aid includes a substrate-like biosignal measuring electrode 110 in which a plurality of electrodes for contacting and detecting electrical signals generated in the living body are arranged on the substrate. 130, the electrode fixing aid 111 is a bag body 120 containing a fluid material, and the bag body 120 is placed in contact with the chin to support the substrate-like biosignal. It is arranged to cover the measurement electrode 110 . Further, an example of the biosignal measuring device according to the sixth embodiment is composed of a pressing member 131 that holds the electrode fixing aid 111 together with the substrate-like biosignal measuring electrode 110 .
 第六の実施形態は、押し当て部材が、電極固定用補助具111を介して、基板状生体信号測定用電極110を測定対象部位により密着するよう接触させることができるものである。 In the sixth embodiment, the pressing member can bring the substrate-shaped biosignal measurement electrode 110 into closer contact with the measurement target site via the electrode fixing aid 111 .
 上述の説明において、押し当て部材131は被測定対象者の顎を載せる台のような形態のものである。この押し当て部材は顎の形状にならった形状を持つものであって、電極固定用補助具111が有する作用効果に加えて、基板状生体信号測定用電極110を顎の部位により密着するよう接触させることができる。
 基板状生体信号測定用電極110を配置する部位が単調ではない複雑な形状をしている場合でも電極面と生体表面との良好な接触が保たれる。また、測定中に対象の筋が収縮と弛緩動作を繰り返すことで生体表面の形状が変化し、電極面と生体表面との接触状態が変化してしまう場合であっても個別の電極は生体表面との良好な接触を維持できるものである。
In the above description, the pressing member 131 is shaped like a table on which the chin of the person to be measured is placed. This pressing member has a shape following the shape of the jaw, and in addition to the effects of the electrode fixing aid 111, the substrate-shaped biosignal measuring electrode 110 is brought into closer contact with the jaw region. can be made
Good contact between the electrode surface and the surface of the living body can be maintained even when the part where the substrate-like biological signal measuring electrode 110 is arranged has a complex shape that is not monotonous. In addition, even if the shape of the surface of the living body changes due to repeated contraction and relaxation of the target muscle during measurement, and the contact state between the electrode surface and the surface of the living body changes, the individual electrodes will not can maintain good contact with
 上述の構成に加えて、押し当て部材は高さを調整する機構を備えたものであっても良い。高さを調整する機構により生体信号を測定する被測定対象者の体格などに応じて押し当て部材が、電極固定用補助具を介して基板状の生体信号測定用電極が生体表面により良く密着するようにできる。 In addition to the configuration described above, the pressing member may have a mechanism for adjusting the height. The pressing member according to the physique of the person whose biosignal is to be measured by adjusting the height allows the substrate-shaped biosignal measurement electrode to be in better contact with the biomedical surface via the electrode fixing aid. can be done.
 第六の実施形態において上述の説明では、押し当て部材131は被測定対象者の顎を載せる台のような形態であったが、押し当て部材はクッションのように働く電極固定用補助具111が生体信号測定用電極110を介して被測定対象者の測定部位の形状にならい、生体信号測定用電極110を押圧するものであれば良い。押し当て部材は、電極固定用補助具111が生体信号測定用電極を介して被測定対象者の顎の形状にならうベルトであっても良い。顎から頭部全体を巻くようなベルト141の例を図14に示す。図14は、図13の場合と同様に、基板に多数の電極を配置した基板状生体信号測定用電極110を顎の部位に適用して舌骨上筋群について筋電図を測定する場合を示すものである。電極固定用補助具111が生体信号測定用電極を介して被測定対象者の顎の形状にならうベルトを被測定対象者の頭部140に装着したものである。このような構成であっても第六の実施形態が有する作用効果を持つものである。 In the above description of the sixth embodiment, the pressing member 131 has a form like a table on which the chin of the person to be measured is placed. What is necessary is just to press the biosignal measurement electrode 110 via the biosignal measurement electrode 110 following the shape of the measurement site of the person to be measured. The pressing member may be a belt that allows the electrode fixing aid 111 to follow the shape of the jaw of the subject through the biosignal measurement electrode. FIG. 14 shows an example of a belt 141 that wraps around the entire head from the chin. FIG. 14 shows a case of applying a substrate-shaped biosignal measuring electrode 110 having a large number of electrodes arranged on the substrate to the jaw region to measure an electromyogram of the suprahyoid muscle group, as in the case of FIG. is shown. The electrode fixation aid 111 is a belt attached to the head 140 of the person to be measured through the biosignal measurement electrode so as to follow the shape of the jaw of the person to be measured. Even with such a configuration, it has the effects of the sixth embodiment.
 第六の実施形態の構成は、第一の実施形態~第四の実施形態にある構成とともに構成することもできる。このように実施形態を組み合わせて構成することにより各実施形態が有する作用効果を奏するものである。 The configuration of the sixth embodiment can also be configured together with the configurations of the first to fourth embodiments. By combining the embodiments in this manner, the effects of each embodiment can be obtained.
 ここまでに第一の実施形態から第六の実施形態までの説明をした。
 第二の実施形態及び第二の実施形態と組み合わせた実施形態において説明した基板状の生体信号測定用電極では、図5にあるように電極設置部位及びその部位に配置された個別の電極の配列は、第1行目に2個、第2行目に3個、第4行目に4個及び第5行目に3個配列されたものであって良く、直近で隣り合う電極設置部位の距離は0.5cmから2cm、例えば0.5cm以上、1cm以上、又は1.5cm以上、且つ2cm以下、1.5cm以下、又は1cm以下、であると好適である。このように構成することで特に舌骨上筋群に対する測定において第二の実施形態の効果をより良く発揮できる。
The first to sixth embodiments have been described so far.
In the substrate-shaped biosignal measurement electrodes described in the second embodiment and the embodiment combined with the second embodiment, the electrode installation site and the array of individual electrodes arranged at the site as shown in FIG. may be arranged in two rows in the first row, three in the second row, four in the fourth row, and three in the fifth row. Suitably the distance is between 0.5 cm and 2 cm, such as 0.5 cm or more, 1 cm or more, or 1.5 cm or more and 2 cm or less, 1.5 cm or less, or 1 cm or less. By configuring in this way, the effect of the second embodiment can be exhibited particularly in the measurement of the suprahyoid muscle group.
 各実施形態において、製作に用いた個別の電極及び電極を配列した基板の仕様の一例は次の通りである。個別の電極は生体との接触面は球面形状であってその表面には金メッキを施した。個別の電極の半球状部分の直径は6mm(半径3mm)である。電極には係止構造として3mmφの雄ネジが設けられており、これに対応するナットで厚さ0.1mmのシリコンゴム性基板に係止されたものである。個別の各電極は、電線を介して測定機器に接続される。 In each embodiment, an example of the specifications of the individual electrodes and the substrate on which the electrodes are arranged used for manufacturing is as follows. Each individual electrode has a spherical contact surface with a living body, and the surface is plated with gold. The diameter of the hemispherical portion of the individual electrodes is 6 mm (3 mm radius). The electrode is provided with a male screw of 3 mmφ as a locking structure, and is locked to a silicon rubber substrate of 0.1 mm in thickness with a corresponding nut. Each individual electrode is connected to a measuring instrument via a wire.
 以上に述べた各実施形態及び各実施形態の組み合わせにおいて、生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する電極の生体に接触する面としての、凸形状及び球面を含むドーム型形状はそれぞれ皮膚表面に食い込む凸形状及び球面を含むドーム型形状であっても良い。このような構成は以上に述べた各実施形態及び各実施形態の組み合わせにおいて、その電極と皮膚との良好な接触が得られるものである。 In each of the embodiments and combinations of the embodiments described above, a dome-shaped shape including a convex shape and a spherical surface as a surface in contact with the living body of the electrode for detecting electrical signals generated in the living body by contacting the surface of the living body. may be dome-shaped, including a convex shape and a spherical surface that bite into the skin surface, respectively. Such a configuration provides good contact between the electrodes and the skin in each of the embodiments and combinations of the embodiments described above.
 第六の実施形態に係る生体信号測定装置全体を構成した例を図15に示す。符号151は、基板状の生体信号測定用電極110に配置された個別の電極が受信した電気信号を伝送するケーブル151を示すものである。ケーブル151は複数の電線からなるものを単純化して1つの線で表現している。このケーブルには第二の実施形態で説明したリファレンス電極が受信した電気信号を伝送するケーブルも含まれている。個別の電極が受信した電気信号はケーブル151を介して信号処理装置150に伝送される。信号処理装置150は、レファレンス電極を含め個別の電極の電気信号を処理し、第二の実施形態で説明したリファレンス差分法による演算などを行うとともに、各個別電極に関する差分信号や筋電図に関するデータを出力、表示する処理などを行うものである。 FIG. 15 shows an example of the configuration of the entire biological signal measuring device according to the sixth embodiment. Reference numeral 151 denotes a cable 151 that transmits electrical signals received by the individual electrodes arranged on the substrate-like biosignal measuring electrode 110 . The cable 151 is represented by a single line by simplifying what is made up of a plurality of electric wires. This cable also includes a cable for transmitting the electrical signal received by the reference electrode described in the second embodiment. The electrical signals received by the individual electrodes are transmitted to signal processor 150 via cable 151 . The signal processing device 150 processes the electrical signals of individual electrodes including the reference electrode, performs calculations by the reference difference method described in the second embodiment, and processes differential signals and electromyographic data related to each individual electrode. is output and displayed.
 図15に示す生体信号測定装置例を用いて舌骨上筋群について筋電位を測定した測定データ例を図16に示す。この測定データは、上述の各個別電極に関するリファレンス電極の信号との差分信号である。レファレンス電極は顎部分に設けた。この測定においては、図5に示す基板状の生体信号測定用電極を用いた。基板状の生体信号測定用電極は図7に示すように配置したものである。この配置においてそれぞれの個別電極の間隔は15mmとした。
 基板状の生体信号測定用電極の基板は厚さ0.1mmのシリコンゴムを使用した。図15に示した電極A1などの符号は、基板状の生体信号測定用電極に配置したそれぞれの個別電極の識別符号に対応している。この基板状の生体信号測定用電極に配置した各個別電極の生体表面に接する面は図1に示すような球面状であって、半球面部分の直径は6mm(半径3mm)とした。この各個別電極の生体表面に接する面には金メッキを施した。またこの各個別電極は第三実施形態において説明した図9に示す構成を採用したものであって、留め構造はM3の雄ねじであり、留め部材はM3のナットである。測定の際は図15に示すように電極固定用補助具111及び押し当て部材131を用いている。電極固定用補助具111は、ビニール製の袋に吸水ポリマーと水の混合物をこの袋の容量の60%程度封入したものである。
 図16においては、図内が混み入ることを避けるため、11個の波形データのグラフのうち初めの1例についてのみ縦軸及び横軸の表示を大きく記載しているが、他の波形データも縦軸及び横軸のスケールは初めの1例と同様である。各グラフの縦軸は差分を取った筋電位であり、横軸は時間である。図16に示すように、本発明に係る生体信号測定装置により明瞭な筋電信号を得ることができた。
FIG. 16 shows an example of measurement data obtained by measuring the myoelectric potential of the suprahyoid muscle group using the example of the biological signal measuring apparatus shown in FIG. This measurement data is a difference signal from the signal of the reference electrode for each individual electrode described above. A reference electrode was placed on the jaw. In this measurement, the substrate-shaped biosignal measurement electrode shown in FIG. 5 was used. The substrate-shaped biosignal measuring electrodes are arranged as shown in FIG. In this arrangement, the distance between each individual electrode was 15 mm.
Silicon rubber having a thickness of 0.1 mm was used for the substrate of the substrate-shaped biosignal measurement electrode. The reference numerals such as electrode A1 shown in FIG. 15 correspond to the identification codes of the individual electrodes arranged on the substrate-shaped biosignal measurement electrodes. The surface of each individual electrode arranged on the substrate-like biomedical signal measuring electrode, which is in contact with the biomedical surface, is spherical as shown in FIG. The surface of each individual electrode, which is in contact with the surface of the living body, is plated with gold. Each of these individual electrodes adopts the configuration shown in FIG. 9 described in the third embodiment, and the fastening structure is an M3 male screw, and the fastening member is an M3 nut. During the measurement, as shown in FIG. 15, an electrode fixing aid 111 and a pressing member 131 are used. The electrode fixing aid 111 is obtained by enclosing a mixture of a water-absorbing polymer and water in a plastic bag about 60% of the capacity of the bag.
In FIG. 16, the vertical and horizontal axes of only the first example of the 11 waveform data graphs are enlarged in order to avoid confusion in the figure, but other waveform data are also shown. The vertical and horizontal scales are the same as in the first example. The vertical axis of each graph is myoelectric potential obtained by taking the difference, and the horizontal axis is time. As shown in FIG. 16, a clear myoelectric signal could be obtained by the biological signal measuring device according to the present invention.
 図15に示す生体信号測定装置例を用いて舌骨上筋群とは異なる筋について筋電位を測定した測定データ例を図18に示す。測定した部位は図17に示す左手前腕部である。測定に用いた基板及び基板上の個別の電極に関する条件は上述の舌骨上筋群における測定のものと同じである。そのため用いた基板状電極の名称は便宜上から舌骨上筋群測定用電極51を使うこととする。電極固定用補助具111も同様である。図17に示すように舌骨上筋群測定用電極51を装着し、舌骨上筋群測定用電極51の上を電極固定用補助具111で覆い測定を行った。リファレンス電極は図17におけるリファレンス電極位置181に設定した。
 図18においては、図16の場合と同様に、図内が混み入ることを避けるため、11個の波形データのうち初めの1例についてのみ縦軸及び横軸の表示を大きくしているが、他の波形データも縦軸及び横軸のスケールは初めの1例と同様である。各グラフの縦軸は差分を取った筋電位であり、横軸は時間である。図18に示すように、本発明に係る生体信号測定装置により明瞭な筋電信号を得ることができた。
FIG. 18 shows an example of measurement data obtained by measuring the myoelectric potential of a muscle other than the suprahyoid muscle group using the example of the biological signal measuring apparatus shown in FIG. The measured site is the left forearm shown in FIG. The conditions for the substrate and the individual electrodes on the substrate used for the measurements are the same as for the measurements on the suprahyoid muscles described above. Therefore, for the sake of convenience, the name of the substrate-shaped electrode used is the suprahyoid muscle group measurement electrode 51 . The electrode fixing aid 111 is also the same. As shown in FIG. 17, the suprahyoid muscle group measuring electrode 51 was attached, and the electrode fixing aid 111 was placed over the suprahyoid muscle group measuring electrode 51 to perform the measurement. The reference electrode was set at the reference electrode position 181 in FIG.
In FIG. 18, as in the case of FIG. 16, the display of the vertical and horizontal axes is enlarged only for the first example of the 11 waveform data in order to avoid congestion in the figure. Other waveform data also have the same vertical and horizontal scales as in the first example. The vertical axis of each graph is myoelectric potential obtained by taking the difference, and the horizontal axis is time. As shown in FIG. 18, a clear myoelectric signal could be obtained by the biological signal measuring device according to the present invention.
 以上の説明において、球面状電極の半球状部分の直径を6mmとした例を示したが、この直径は2mmから7mm程度の間、例えば2mm以上、3mm以上、4mm以上、5mm以上、又は6mm以上、且つ7mm以下、6mm以下、5mm以下、4mm以下、又は3mm以下、のものとしても良い。また、第二の実施形態及び第二の実施形態と他の実施形態との組み合わせについては、基板状の生体信号測定用電極に関する直近で隣り合う電極設置部位の距離は上述の例で述べた0.5cmから2cmに限るものではなく、特に1cmから1.5cmであるとさらに好適である。また実施態様22から実施態様25について、またこれらの態様に関連して述べた基板状の生体信号測定用電極において、規則的に配列されている複数の電極設置部位の配列の仕方は、1例として述べた第1行目に2個、第2行目に3個、第4行目に4個及び第5行目に3個配列という配列に限らず、測定対象である生体の部位などに応じて適宜決めることができるものである。 In the above description, an example in which the diameter of the hemispherical portion of the spherical electrode is 6 mm is shown, but this diameter is between about 2 mm and 7 mm, for example, 2 mm or more, 3 mm or more, 4 mm or more, 5 mm or more, or 6 mm or more. , and 7 mm or less, 6 mm or less, 5 mm or less, 4 mm or less, or 3 mm or less. In addition, regarding the second embodiment and the combination of the second embodiment and other embodiments, the distance between the immediately adjacent electrode installation sites with respect to the substrate-shaped biosignal measuring electrode is 0 as described in the above example. The length is not limited to 0.5 cm to 2 cm, and 1 cm to 1.5 cm is more preferable. Further, in the substrate-shaped biosignal measuring electrodes described in connection with Embodiments 22 to 25 and in relation to these embodiments, there is one example of how to arrange the plurality of electrode installation sites that are regularly arranged. 2 in the first row, 3 in the second row, 4 in the 4th row, and 3 in the 5th row. It can be determined as appropriate.
 本発明は、筋の筋電図取得を始め生体内で発生する電気信号の計測行うための電極、固定用補助具及び測定装置として利用可能である。 The present invention can be used as electrodes, fixation aids, and measuring devices for measuring electrical signals generated in vivo, including acquisition of electromyograms of muscles.
11・・・電極
12・・・球面
14・・・生体表面
21・・・生体信号測定用電極
22・・・基板
23・・・電極
43・・・電極設置部位
51・・・舌骨上筋群測定用電極
92・・・留め構造
93・・・留め部材
111・・・電極固定用補助具
120・・・袋体
131・・・押し当て部材
11... Electrode 12... Spherical surface 14... Biological surface 21... Biological signal measuring electrode 22... Substrate 23... Electrode 43... Electrode installation site 51... Suprahyoid muscle Group measurement electrode 92... Fixing structure 93... Fixing member 111... Electrode fixing aid 120... Bag body 131... Pressing member

Claims (10)

  1.  生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する複数の電極と、前記複数の電極を設置する基板とを含み、
     前記基板は複数の電極設置部位を有しており、
     前記複数の電極設置部位は規則的に配列されていて、
     いずれの前記電極設置部位もその電極設置部位に直近で隣り合う電極設置部位との距離が等しいものであって、
     前記複数の電極は前記複数の電極設置部位の位置に設置されていることを特徴とする生体信号測定用電極。
    comprising a plurality of electrodes for contacting and detecting electrical signals generated in the living body on the surface of the living body, and a substrate on which the plurality of electrodes are installed,
    The substrate has a plurality of electrode installation sites,
    The plurality of electrode installation sites are regularly arranged,
    Any of the electrode installation sites has the same distance from the electrode installation site immediately adjacent to the electrode installation site,
    The biosignal measuring electrode, wherein the plurality of electrodes are installed at the positions of the plurality of electrode installation sites.
  2.  前記電極設置部位は前記基板に形成された貫通穴であることを特徴とする、請求項1に記載の生体信号測定用電極。 The biosignal measuring electrode according to claim 1, wherein the electrode installation site is a through hole formed in the substrate.
  3.  前記基板は、柔軟性を有する電気的絶縁性素材からなるものであることを特徴とする、請求項1又は2に記載の生体信号測定用電極。 The biosignal measurement electrode according to claim 1 or 2, wherein the substrate is made of a flexible, electrically insulating material.
  4.  前記柔軟性を有する電気的絶縁性素材は、シリコンゴム、ビニール、プラスチックからなる群より選択されるものであることを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の生体信号測定用電極。 The biosignal measurement according to any one of claims 1 to 3, wherein said flexible, electrically insulating material is selected from the group consisting of silicone rubber, vinyl, and plastic. electrode.
  5.  生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する電極を基板に複数個配列した基板状生体信号測定用電極を、生体に当接する電極固定用補助具であって、前記電極固定用補助具は流動性材を内在する袋体であり、前記袋体は生体に当接して配置された前記基板状生体信号測定用電極の上を覆って配置されることを特徴とする電極固定用補助具。 An electrode fixing assisting tool for contacting a living body with a substrate-like biological signal measuring electrode having a plurality of electrodes arranged on a substrate for detecting electrical signals generated in the living body by coming into contact with the surface of the living body, the electrode fixing aid comprising: The auxiliary tool is a bag body containing a fluid material, and the bag body is arranged to cover the substrate-like biological signal measurement electrode arranged in contact with the living body. Auxiliary.
  6.  前記袋体に内在する流動性材は、吸水ポリマーと水の混合物、液体、油脂、気体、粉体、ビーズの集合体からなる群より選択されるものであることを特徴とする、請求項5に記載の電極固定用補助具。 5. The fluid material contained in the bag is selected from the group consisting of a mixture of water-absorbing polymer and water, liquid, oil, gas, powder, and an aggregate of beads. The electrode fixing aid according to .
  7.  生体内に発生する電気信号を生体表面に接触して検出する複数の電極と、前記複数の電極が設置された基板とを含み、
     さらに、請求項5に記載の電極固定用補助具と、
     請求項5に記載の前記電極固定用補助具を請求項5に記載の前記基板状生体信号測定用電極とともに保持する押し当て部材とを含むことを特徴とする生体信号測定装置。
    comprising a plurality of electrodes for contacting and detecting electrical signals generated in the living body on the surface of the living body, and a substrate on which the plurality of electrodes are installed,
    Furthermore, the electrode fixing aid according to claim 5;
    A biosignal measuring apparatus comprising a pressing member that holds the electrode fixing aid according to claim 5 together with the substrate-like biosignal measuring electrode according to claim 5 .
  8.  前記押し当て部材は、被測定対象者の測定対象部位を支える台であることを特徴とする請求項7に記載の生体信号測定装置。 The biomedical signal measuring device according to claim 7, wherein the pressing member is a base that supports the measurement target site of the measurement subject.
  9.  前記被測定対象者の測定対象部位を支える台は、高さ調整機構を有していることを特徴とする請求項8に記載の生体信号測定装置。 The biosignal measuring device according to claim 8, wherein the table supporting the measurement target site of the measurement subject has a height adjustment mechanism.
  10.  前記生体信号測定用電極において、
     前記規則的に配列されている複数の電極設置部位の配列は、第1行目に2個、第2行目に3個、第4行目に4個及び第5行目に3個配列されたものであり、
     前記いずれの前記電極設置部位もその電極設置部位に直近で隣り合う電極設置部位との距離が等しいものであるところの距離は0.5cmから2cmの間であることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の生体信号測定用電極。

     
    In the biosignal measurement electrode,
    The array of the plurality of regularly arranged electrode placement sites includes two in the first row, three in the second row, four in the fourth row, and three in the fifth row. and
    Any one of the electrode installation sites is equal in distance to the electrode installation site immediately adjacent to the electrode installation site, and the distance is between 0.5 cm and 2 cm. 5. The biological signal measurement electrode according to any one of 4.

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