CN111163691A

CN111163691A - 脑电波检测用生物电极

Info

Publication number: CN111163691A
Application number: CN201880064394.3A
Authority: CN
Inventors: 野村优; 二嶋谅; 宇田徹
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2017-10-10
Filing date: 2018-09-12
Publication date: 2020-05-15
Also published as: JPWO2019073740A1; WO2019073740A1; JP7173979B2; US20200221967A1; EP3695780A1; EP3695780A4

Abstract

本发明提供一种可以提高紧贴性的脑电波检测用生物电极。脑电波检测用生物电极(1)包括：保持器部(10)，其具有多个贯穿孔(11)；至少一个电极部(20)，其由导电性弹性体形成，并具有基底部(21)与至少一个突出部(22)，所述基底部(21)相比贯穿孔(11)的圆周面更向外周侧扩展，所述突出部(22)从基底部(21)突出，且可穿过贯穿孔(11)；以及导电性盖部(30)，其与保持器部(10)之间夹持基底部(21)。

Description

脑电波检测用生物电极

技术领域

本发明涉及一种脑电波检测用生物电极，尤其涉及通过接触被检测者的头皮来检测脑电波的脑电波检测用生物电极。

背景技术

一直以来，脑电波检测用生物电极被用于检测脑电波信号，该脑电波信号用于分析脑功能状态，从而早期发现例如阿尔茨海默病等。脑电波检测用生物电极在使用时将电极部直接接触被检测者的头皮，以检测脑电波信号。现有的脑电波检测用生物电极中，电极部是利用包含电解液的弹性部件被覆金属电极部件而成，或者利用弹性部件覆盖具有尖细前端部的金属电极部件而形成(例如参考专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP2006-34429A号公报

发明内容

发明要解决的问题

在这种现有的脑电波检测用生物电极中，电极部件为金属制，其与头皮的紧贴性低。因此，对于现有的脑电波检测用生物电极，要求能够提高紧贴性的结构。

本发明是鉴于上述问题研究而完成，其目的在于提供一种可以提高紧贴性的脑电波检测用生物电极。

用于解决问题的方案

为了实现所述目的，本发明所涉及的脑电波检测用生物电极的特征在于，包括：保持器部，其具有多个贯穿孔；至少一个电极部，其由导电性弹性体形成，且具有基底部与至少一个突出部，所述基底部相比所述贯穿孔的圆周面更向外周侧扩展，所述突出部从该基底部突出，且可穿过所述贯穿孔；以及导电性盖部，其与所述保持器部之间夹持所述基底部。

在本发明的一实施方式所涉及的脑电波检测用生物电极中，按所述多个贯穿孔分别设置所述电极部，且所述电极部分别具有一个所述突出部。

在本发明的一实施方式所涉及的脑电波检测用生物电极中，具有一个所述电极部，所述电极部具有多个所述突出部，多个所述突出部按所述多个贯穿孔进行设置。

在本发明的一实施方式所涉及的脑电波检测用生物电极中，所述保持器部以对应于所述至少一个电极部的方式具有向所述贯穿孔的开孔方向凹陷的台阶部，所述台阶部能够容纳所述基底部。

在本发明的一实施方式所涉及的脑电波检测用生物电极中，所述保持器部具有盖容纳部，其是能够容纳所述盖部的凹部。

发明效果

根据本发明所涉及的脑电波检测用生物电极，可以提高紧贴性。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的第一实施方式所涉及的脑电波检测用生物电极的构成的主视图。

图2是图1所示的A-A截面的剖视图，表示本发明的第一实施方式所涉及的脑电波检测用生物电极。

图3是示意性地表示本发明的第二实施方式所涉及的脑电波检测用生物电极的构成的主视图。

图4是图3所示的B-B截面的剖视图，表示本发明的第二实施方式所涉及的脑电波检测用生物电极。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的实施方式。

图1是示意性地表示本发明的第一实施方式所涉及的脑电波检测用生物电极1的构成的主视图，图2是脑电波检测用生物电极1的沿图1所示的A-A截面的剖视图。如图1及图2所示，本发明的第一实施方式所涉及的脑电波检测用生物电极1包括：保持器部10，其具有多个贯穿孔11；至少一个电极部20，其由导电性弹性体形成，其具有基底部21与至少一个突出部22，所述基底部21相比贯穿孔11的圆周面更向外周侧扩展，所述至少一个突出部22从基底部21突出，且可穿过贯穿孔11；以及导电性盖部30，其与保持器部10之间夹持基底部21。以下，具体地说明脑电波检测用生物电极1的构成。

将脑电波检测用生物电极1连接于信号分析装置进行使用，通过使电极部20的突出部22接触被检测者的头皮而检测脑电波。将检测出的脑电波作为电信号经由电极部20、盖部30及未图示的导线传递到信号分析装置。由此，在信号分析装置中分析被检测者的脑电波。

如图1及图2所示，保持器部10为圆盘状或大体圆盘状部件，且形成有盖容纳部10a，该盖容纳部10a是具有规定深度的凹部，能够容纳盖部30。具体而言，保持器部10包括：圆盘状或大体圆盘状的圆盘部13；及圆筒部14，其为圆筒状或大体圆筒状，从圆盘部13的一个面即对置面13a竖立设置。例如，如图2所示，圆筒部14形成在圆盘部13的外缘。另外，保持器部10中配置圆筒部14的位置并不限定于此，在保持器部10中圆筒部14也可以相对于圆盘部13的外缘更靠内周侧。在保持器部10中，圆盘部13与圆筒部14为一体形成。保持器部10例如由塑料或橡胶等绝缘体形成。另外，保持器部10的材料并不限定于此，也可为金属等导电体。

在保持器部10中，在圆盘部13上设置有多个贯穿孔11，所述贯穿孔11在对置面13a和与其背向的面即外侧面13b之间贯穿圆盘部13。多个贯穿孔11分别形成为圆筒状或大体圆筒状。此外，对应于电极部20，保持器部10具有向贯穿孔11的开孔方向凹陷的台阶部12。台阶部12能够容纳基底部21。

具体而言，在圆盘部13上，对应于多个贯穿孔11，分别设置多个从对置面13a凹陷的台阶部12，且在一个贯穿孔11设置一个台阶部12。台阶部12为圆筒状或大体圆筒状，且与对应的贯穿孔11同轴或大体同轴。此外，台阶部12的直径大于贯穿孔11的直径。贯穿孔11与台阶部12成对形成一个带台阶的贯穿孔，该带台阶的贯穿孔形成能够保持电极部20的电极部保持孔15。例如，在圆盘部13的中心或大体中心设置一个电极部保持孔15，且以相对于圆盘部13的中心或大体中心呈同心圆或大体同心圆状的方式，等角度间隔或大致等角度间隔设置多个(例如8个)电极部保持孔15。另外，圆盘部13中配置电极部保持孔15的位置并不限定于此，圆盘部13可以在任意位置具有电极部保持孔15。

脑电波检测用生物电极1中，对应于一个电极部保持孔15而具有一个电极部20，电极部20具有基底部21及一个突出部22。也就是说，脑电波检测用生物电极1具有多个电极部20，每个电极部20具有一个基底部21及一个突出部22。电极部20中，基底部21与突出部22为一体形成。

电极部20例如由导电性弹性体形成。导电性弹性体例如由混合有导电性粉体材料的弹性体形成。弹性体例如为硅酮树脂等高分子材料。此外，导电性粉体材料例如使用石墨、碳纳米管、银微粒等金属粒子、AgCl粒子等。另外，电极部20的材料并不限定于此，例如也可以由含浸有机导电性聚合物或离子性液体的高分子材料来形成导电性弹性体。

在电极部20中，基底部21形成为圆盘状或大体圆盘状。基底部21的直径相对于圆盘部13的台阶部12的直径略向外周侧变大，从而将基底部21嵌合并保持于台阶部12。此外，基底部21的厚度(突出部22的延伸方向宽度)值略大于保持器部10的台阶部12的深度(贯穿孔11的延伸方向宽度)值。

电极部20中，突出部22在其延伸方向的长度大于圆盘部13的贯穿孔11在延伸方向的长度，突出部22穿过圆盘部13的贯穿孔11，并从与圆盘部13的对置面13a背向的面即外侧面13b突出。突出部22具有：突出部主体部23，其是圆柱状或大体圆柱状的部分，从基底部21的一个面即对置面21a的中心或大体中心延伸；及刷部24，其是圆锥状或大体圆锥状的部分。突出部主体部23的直径与圆盘部13的贯穿孔11的直径相同或大体相同，突出部主体部23能够穿过贯穿孔11。突出部主体部23位于与基底部21同轴或大体同轴的位置上。突出部主体部23的延伸方向长度优选大于圆盘部13的贯穿孔11的延伸方向长度。刷部24连接于突出部主体部23的前端，具有朝向前端直径逐渐变小的、前端细的形状。刷部24是主要用于接触被检测者的头皮的接触部分。刷部24优选为前端部分具有弧度。

盖部30包括：固定部31，其是圆盘状或大体圆盘状；及输出部32，其是圆柱状或大体圆柱状，与固定部31同轴或大体同轴地竖立设置。输出部32从与固定部31的一个面即对置面31a背向的面即外侧面31b延伸。在盖部30中，固定部31与输出部32为一体形成。盖部30例如由金属或导电性弹性体等导电体形成。在外周侧，固定部31的直径侧略大于保持器部10的圆筒部14的内表面14a的直径，从而将固定部31嵌合并保持于圆筒部14。也就是说，固定部31被容纳并固定于盖容纳部10a。盖部30中，在输出部32安装有导线，用于连接未图示的信号分析装置。

保持器部10、电极部20及盖部30分别具有如上所述的构成，在脑电波检测用生物电极1中，电极部20分别嵌入对应的电极部保持孔15，盖部30嵌入保持器部10的盖容纳部10a。具体而言，各电极部20的突出部22穿过贯穿孔11并从保持器部10的圆盘部13的外侧面13b突出，并且基底部21嵌入于台阶部12。由此，各电极部20被保持器部10保持。此外，盖部30的固定部31嵌入保持器部10的盖容纳部10a而被保持器部10固定，且电极部20的基底部21在固定部31与台阶部12之间被压缩而夹持。由此，各电极部20被保持在保持器部10与盖部30之间。因此，在脑电波检测用生物电极1中，电极部20的基底部21被保持在盖部30与保持器部10之间，且保持在台阶部12，从而可牢固地保持。

根据脑电波检测用生物电极1，电极部20由导电性弹性体形成，电极部20容易变形，从而在使用时电极部20容易整体接触被检测者的头皮。另一方面，基底部21虽然也容易变形，但其被盖部30与保持器部10以及台阶部12牢固地保持，即使电极部20被按压至被检测者的头皮、或者在按压状态下脑电波检测用生物电极1移动而使电极部20的按压角度改变，也能防止电极部20从保持器部10脱出。此外，保持器部10及电极部20上无需设置螺固等结构，且保持器部10与电极部20之间无需底涂粘接剂等，从而可简化结构，实现小型化。尤其是，可以实现脑电波检测用生物电极1在其延伸方向(图1中与纸面正交的方向)上的小型化。而且，由于盖部30与电极部20之间的紧贴性提高，因此可以有效地防止脑电波信号的传递受到阻碍。

此外，电极部20分别设置在多个贯穿孔11内，且电极部20分别具有一个突出部22，即使使用的电极部20的突出部22的直径或形状不同、或者突出部22损坏，也能方便地更换单个电极部20，便于维护且使用方便。

此外，如上所述，电极部20由导电性弹性体形成，可以利用柔软性及弹性改善与被检测者的头皮的紧贴性，所以，即使长时间紧贴在被检测者的头皮上，由于触感柔和，被检测者不易产生不适。

因此，根据本发明的第一实施方式所涉及的脑电波检测用生物电极1，可以提高紧贴性。

接下来，说明本发明的第二实施方式所涉及的脑电波检测用生物电极40的构成。图3是示意性地表示脑电波检测用生物电极40的构成的主视图，图4是脑电波检测用生物电极40在图3所示的B-B截面的剖视图。以下，对与所述第一实施方式所涉及的脑电波检测用生物电极1相同或类似的构成标注相同的符号，并省略其说明，仅对不同的构成进行说明。第二实施方式所涉及的脑电波检测用生物电极40相对于第一实施方式所涉及的脑电波检测用生物电极1，保持器部及电极部的构成不同，具体而言，代替保持器部10的台阶部12及电极部20的基底部21，在保持器部50上设置台阶部51，并在电极部60上设置基底部61。

如图3及图4所示，脑电波检测用生物电极40具有一个电极部60，电极部60具有多个突出部22，多个突出部22分别设置在多个贯穿孔11。此外，保持器部50中，针对多个贯穿孔11仅设置一个台阶部51。具体而言，在圆盘部13中，设置一个从对置面13a凹陷的台阶部51。台阶部51为圆盘状或大体圆盘状，且与圆盘部13同轴状或大体同轴状地形成。此外，台阶部51的直径小于圆筒部14的内表面14a的直径。贯穿孔11位于要进入台阶部51的扩展范围的位置。

电极部60的基底部61对应于台阶部51而形成为圆盘状或大体圆盘状。在外周侧，基底部61的直径略大于保持器部50的台阶部51的直径，从而将基底部61嵌合并保持于台阶部51。此外，基底部61的厚度(突出部22的延伸方向宽度)值略大于保持器部50的台阶部51的深度(贯穿孔11的延伸方向宽度)值。

突出部22在基底部61上的配置方式为，其相对位置关系与圆盘部13中的贯穿孔11的相对位置关系一样，在本实施方式中，对应于圆盘部13的中心或大体中心的一个贯穿孔11，在基底部61的中心或大体中心设置一个突出部22，对应于相对于圆盘部13的中心或大体中心呈同心圆或大体同心圆状地配置的多个(例如8个)贯穿孔11，相对于基底部61的中心或大体中心呈同心圆或大体同心圆状地设置多个(例如8个)突出部22。另外，基底部61中配置突出部22的位置并不限定于此，只要按照与贯穿孔11一致的任意位置及数量，在基底部61上设置突出部22即可。

具有所述构成的脑电波检测用生物电极40可以提高紧贴性，并且可以发挥与所述脑电波检测用生物电极1相同的效果。另外，脑电波检测用生物电极40中，一个电极部60具有分别设置在多个贯穿孔11内的多个突出部22，各突出部22可以更牢固地保持在保持器部50与盖部30之间，从而更良好地紧贴在被检测者的头皮上。而且，能够将电极部60一次性地能安装到保持器部50，可以简化脑电波检测用生物电极40的结构，从而能够容易地制造。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于所述本发明的实施方式，而是包含本发明的构思及权利要求书所含的所有形态。此外，也可以适当地选择各个构成进行组合，以实现所述课题及效果的至少一部分。例如，可以根据本发明的具体使用形态，适当地变更所述实施方式中的各构成要素的形状、材料、配置、尺寸等。

例如，以突出部22具有突出部主体部23及刷部24的脑电波检测用生物电极1、40为例，对本发明的实施方式进行说明，但突出部22整体可形成为圆锥状或大体圆锥状，还可以形成为圆柱状或棱柱状等其它形状。

此外，以台阶部12、51形成为圆筒状或大体圆筒状或者圆盘状或大体圆盘状、且基底部21、61形成为圆盘状或大体圆盘状的实施方式为例，对本发明的实施方式的脑电波检测用生物电极进行了说明，但台阶部12、51也可以是方筒状，基底部21、61是对应台阶部12、51的四方柱状，其形状并无限定。

此外，以圆筒部14的内表面14a形成为圆筒面状或大体圆筒面状或者圆盘状或大体圆盘状、且盖部30的固定部31形成为圆盘状或大体圆盘状的情况为例，对本发明的实施方式的脑电波检测用生物电极进行说明，但圆筒部14的内表面14a也可以是方筒面状，固定部31是对应圆筒部14的内表面14a的四方柱状，其形状并无限定。

此外，在所述各实施方式所涉及的脑电波检测用生物电极1、40中，保持器部10、50的圆盘部13上形成有台阶部12、51，用于嵌入电极部20、60的基底部21、61，但圆盘部13上也可以不形成台阶部12、51。此种情况下，可以将电极部20、60的基底部21、61夹在圆盘部13的对置面13a与盖部30的固定部31的对置面31a之间，从而将电极部20、60固定在保持器部10、50与盖部30之间。

此外，在上述各实施方式所涉及的脑电波检测用生物电极1、40中，是将盖部30的固定部31嵌入保持器部10、50的盖容纳部10a而将盖部30固定于保持器部10、50，但是将盖部30固定于保持器部10、50的构成并不限定于嵌入。盖部30可以通过螺栓与螺孔、或者螺栓与螺母而固定于保持器部10、50，也可以通过其它固定部件进行固定。在此情况下，保持器部10、50上的盖容纳部10a也可以省略。

附图标记说明

1、40脑电波检测用生物电极；10、50保持器部；10a盖容纳部；11贯穿孔；12、51台阶部；13圆盘部；13a对置面；13b外侧面；14圆筒部；14a内表面；15电极部保持孔；20、60电极部；21、61基底部；21a对置面；22突出部；23突出部主体部；24刷部；30盖部；31固定部；31a对置面；31b外侧面；32输出部。

Claims

1.一种脑电波检测用生物电极，其特征在于，包括：

保持器部，其具有多个贯穿孔；

至少一个电极部，其由导电性弹性体形成，且具有基底部和至少一个突出部，所述基底部相比所述贯穿孔的圆周面更向外周侧扩展，所述突出部从该基底部突出，且可穿过所述贯穿孔；以及

导电性盖部，其与所述保持器部之间夹持所述基底部。

2.根据权利要求1所述的脑电波检测用生物电极，其特征在于，

按所述多个贯穿孔分别设置所述电极部，所述电极部分别具有一个所述突出部。

3.根据权利要求1所述的脑电波检测用生物电极，其特征在于，

具有一个所述电极部，所述电极部具有按所述多个贯穿孔而设置的多个所述突出部。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的脑电波检测用生物电极，其特征在于，

所述保持器部以对应于所述至少一个电极部的方式具有向所述贯穿孔的开孔方向凹陷的台阶部，所述台阶部能够容纳所述基底部。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的脑电波检测用生物电极，其特征在于，

所述保持器部具有盖容纳部，其是能够容纳所述盖部的凹部。