JP2004089517A

JP2004089517A - Light emitting electrode apparatus for bioelectric signal

Info

Publication number: JP2004089517A
Application number: JP2002256643A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Fujiwara; 藤原　義久; Satoshi Maekawa; 前川　聡; Masaki Teruoka; 照岡　正樹
Original assignee: Communications Research Laboratory
Current assignee: Communications Research Laboratory
Priority date: 2002-09-02
Filing date: 2002-09-02
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2022-09-02
Also published as: JP3629543B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light emitting electrode apparatus for a bioelectric signal with which the bioelectric signal is easily caught, and visually recognized with a simple configuration. <P>SOLUTION: A pair of electrodes 55 which is brought into contact with a living body, and inputs the bioelectric signal are arranged at the lowest end of the light emitting electrode apparatus. A circuit board 53 having a function of amplifying the bioelectric signal, or the like, button batteries 52 for powering, and a light emitting part 51 for visually recognizing the bioelectric signal by flickering a light emitting diode are positioned above the electrodes. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体電気信号の発光電極装置に関するものであって、より詳しくは光により生体電気信号を視認可能にすると共に、信号の発生部位を容易に知ることのできる発光電極装置の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から生体で発生する電気信号を計測する装置として、心臓機能を検査する心電計や神経・筋活動を計測、解析する筋電計などが知られている。筋電計には筋に刺入する針電極で計測する針筋電図と、非侵襲の表面電極により計測する表面筋電図がある。
これら従来の装置は、データ計測を目的としており、詳細な計測結果が得られる反面で、装置構成は複雑で、高価なものとなっており、視覚的に筋電位を認知できるシンプルな装置は提供されていない。
【０００３】
例えば、特開平１１−５６８０２号公報では、患者の生体に貼付する医療用電極及びその医療用電極を備えた医療装置において、医療スタッフが患者から目を離すことなく、しかも警告音によらずに異常を知ることができるようにする構成を開示している。
当該開示によれば、生体電気現象を抽出する電極接続部及び各種の異常を知らせる発光部を備えた電極本体部と、医療用機器に電気的に接続される生体信号用ケーブル及び発光用ケーブルを電極接続部及び発光部にそれぞれ電気的に接続するクリップとを有する構成が示されている。
【０００４】
該構成によれば、電極本体部に発光部を備えることには確かに特徴があるものの、その目的は計測時における異常を医療スタッフや患者に知らせることを主な目的としており、あくまでも医療用機器で計測するときの補助機能が想定されている。
そのため、生体信号は電極から伸びるケーブルで接続された医療用機器によって処理され、その結果を別途設ける発光用ケーブルを用いて電極本体部の発光部を発光させるものであり、あくまでも医療用機器の表示機能の一部を電極本体部に設けたにすぎない。
従って、上記コストの問題はもちろん、従来よりもさらに多くのケーブルが必要であり、従来の問題を解決するものとはなっていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は従来の技術が有する問題点に鑑みて創出されたものであり、その目的は簡易な構成で、容易に生体電気信号を捉えて視認可能とする生体電気信号の発光電極装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の生体電気信号の発光電極装置は、以下の特徴を備える。
すなわち、生体から発生する生体電気信号を電極から受信し、光に変換して発光する生体電気信号の発光電極装置であって、生体に接触させ生体電気信号を受信する少なくとも１対の電極組からなる電極部と、受信した生体電気信号電圧を増幅する増幅回路部と、増幅された電気信号により発光する発光部とを少なくとも有する。
これにより従来の複雑な構成から解放されたシンプルな発光電極装置を提供することができる。
【０００７】
さらに、前記の生体電気信号の発光電極装置において、電極部及び増幅回路部、発光部が一体的に形成する構成でもよい。これにより、不要なケーブルを極力排除し、より簡易な構成にすることもできる。
【０００８】
前記増幅回路部が、電極組からの入力電圧の電位差だけを増幅する差動増幅回路と、所定のフィルタ特性を有するフィルタ回路と、出力増幅回路と、前記発光部の発光制御を司る発光制御回路とからなる構成でもよい。
【０００９】
前記生体電気信号の発光電極装置において、前記発光部が、前記電極部の生体反対側近傍に配置される構成でもよい。
これによると、電極部と発光部が近接するために、生体電気信号が発生している部位と、発光部の位置がほぼ一致するため、発生部位と生体信号の有無、強弱の関係が感覚的に捉えやすい発光電極装置が提供できる。
【００１０】
前記生体電気信号の発光電極装置が、略円柱形状であって、前記電極部、増幅回路部、発光部が積層構造から構成される構成でもよい。
【００１１】
前記発光部が、少なくとも１個の発光ダイオードである構成でもよい。発光ダイオードは多様な発色が選択できると共に、省電力で発光し、視認しやすい特徴を有する。また、小型化が図れることも長所である。
【００１２】
前記電極部が粘着性を有し生体に貼着可能な構成にし、使用時には生体に貼着して電極を生体上の所望の部位に固定することもできる。
【００１３】
さらに、本発明における生体電気信号の発光電極装置が、増幅回路部からの出力信号を直接外部に出力可能な出力端子部を備える構成にしてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面に示した実施例に基づいて説明する。なお、実施形態は、本発明の主旨から逸脱しないかぎり適宜変更可能なものである。
図１には、本発明による生体電気信号の発光電極装置の回路構成を示す。本発明では少なくとも１対の電極（１）（２）を備えており、該電極（１）（２）から入力した生体電気信号の入力電圧の電位差だけを差動増幅回路（３）において増幅する。フィルタ回路（４）でノイズを除去した後、出力増幅回路（５）を用いて増幅する。
【００１５】
増幅した信号は、発光制御回路（６）により電気的な発光部材の制御に用いられ、使用者はその発光（７）により生体電気信号の有無、強弱を知ることができる。なお、発光制御回路（６）を外部調整（８）可能として、発光の感度を調整できるようにしてもよい。
また、出力増幅回路（５）からの出力を外部に出力（９）できるようにしてもよい。
【００１６】
図２には本発明を構成する電気回路の１例を示す。なお、本電気回路における抵抗値、コンデンサ容量などの各定数は測定対象が筋電の場合の例であって、心電、脳波等適用する生体電気信号や測定条件により任意に変更し対応することができる。
本回路は±３Ｖ、かつ小電力で駆動するため、電源にはボタン型電池を用いることが可能であり、装置全体を小型に構成することができる。
図２において、２つの電極（１０）（１１）から入力された生体電気信号を、差動増幅回路部（１２）で差動増幅し、ローパスフィルタ部（１３）でカットオフ周波数ｆｃ＝１．６ＫＨｚより低い周波数成分を減衰させないようにして通過させる一方、それ以外の周波数の信号成分は減衰させて出力側（１３ａ）に現れないようにする。
なお本実施例の差動増幅回路部（１２）ではアナログデバイス社製型番ＡＤ６２０の計測アンプを用いている。
【００１７】
次いで、ハイパスフィルタ部（１４）において、低周波ノイズを除去する。該ハイパスフィルタ部（１４）におけるカットオフ周波数ｆｃ＝４８Ｈｚである。さらに、出力増幅回路部（１５）により生体電気信号を出力可能に増幅する。
本実施例で用いたチップはナショナルセミコンダクタ社製の型番ＬＭＣ６６２のＣＭＯＳデュアルオペアンプであり、バイポーラオペアンプと同等の電圧利得特性を得ることができる。
【００１８】
本発明では、該出力増幅回路部（１５）からの信号を、ハイパスフィルタ部（１６）を経て、発光制御回路部（１７）により発光ダイオード（１８）を点滅制御させる。該発光ダイオードには特に高輝度で視認しやすいものを用いるとよい。
発光の強度は発光制御回路部（１７）に備えた可変抵抗器（１７ａ）により調整可能に構成している。
【００１９】
さらに、出力増幅回路部（１５）からは外部出力可能な回路を取り出し、端子（１９）を設けることにより外部に電気信号を出力することもできる。
外部に出力された信号は、たとえば本発明の装置上に公知の超小型ＣＰＵとその周辺回路を設けて解析処理を行い、例えばＬＥＤの点灯パターンとして出力表示することなどにも利用できる。
【００２０】
本発明の回路の駆動には、それぞれ上記ＡＤ６２０については、（２０）に示す電源回路を、ＬＭＣ６６１については、（２１）に示す電源回路を用いる。
以上が本実施例で用いる電気回路の構成であり、これらを用いた本発明の実施形態を次に説述する。
【００２１】
図３は複数の電極組（３０）（３０）（３０）と、上記電気回路の回路基板（３１）、その間を結線するシールドケーブル（３２）（３２）（３２）から構成される発光電極装置（Ａ）である。なお、回路基板（３１）には別途電源（３３）から電力が供給されるが、電源の構成については電池や変圧器など、周知の技術であるので、ここでは、説明は省略する。
【００２２】
各電極組（３０）は樹脂製のボタン状体であり、一面には生体、例えば人体に接触させる電極が配置される。例えば図４に示すように、電極面（４０）は中央に１つの第１電極（４１）と、その周囲に三日月形状の２つの第２電極（４２）（４２）から形成され、各電極（４１）（４２）（４２）は、抵抗値が１Ωに満たない導電性ゴムを用いて構成されている。
【００２３】
電極には従来知られている銀電極を用いてもよく、また電極組（３０）の素材、形状は変更可能である。電極面（４０）上において、各電極（４１）（４２）（４２）間は絶縁されている。電極面（４０）の直径は概ね５ｍｍないし１５ｍｍ程度が望ましく、これにより適正な計測が可能であると同時に、小型で邪魔にならない構成をとることができる。
【００２４】
本電極（４１）（４２）の形状は、小型であることが望ましい電極面（４０）において、電極間の距離を離しながら安定的に生体電気信号を入力することが可能な構成であって、計測精度の向上に寄与するものである。
なお、本発明は上記形状に限定されることはなく、任意のパターンを用いることができる。
【００２５】
そして、各電極組（３０）から入力した生体電気信号をシールドケーブル（３２）（３２）（３２）で回路基板（３１）に入力し、回路基板上に配設したＬＥＤ素子（３３）（３３）（３３）において発光させる。
これにより、使用者は複数の部位の生体電気信号を光により同時に確認することができる。
【００２６】
本構成は、従来効果で複雑な構成を必要とした例えば筋電計や心電計に変わり、極めて簡易に、かつ低コストに複数の部位を同時に計測することが可能であり、装置の小型化にも寄与する。
【００２７】
本発明はさらに図５のように構成要素を一体的に備えた発光電極装置（Ｂ）として提供してもよい。該装置（Ｂ）は各構成要素を円盤状に形成した上で積層（５０）させ、略円柱形状とする。
本実施例では、上端に発光ダイオードを内部に備えた発光部（５１）、その下面に２個直列接続されたボタン型電池（５２）、その下面に回路基板（５３）、電気的絶縁と共に電磁波を遮断するシールド体（５４）を挟んで、最下部に電極組（５５）を配置している。
【００２８】
そして、各構成要素（５１）（５２）（５３）（５５）は細電線又はプリントパターンにより導通され、電気回路等が駆動するようになっている。
本発明の実施において上記の順に配置することにより、結線距離が短い方が好ましい回路基板（５３）と電極組（５５）を最短に配置すると共に固定し、交換が必要なボタン型電池（５２）（５２）を、取り外しの容易な発光部（５１）との間に配置することで、電池交換の便利にも寄与している。
もっとも、本実施例はあくまでも本発明の実施形態の１つに過ぎず、任意に設計変更が可能である。例えば、本装置（Ｂ）を円柱状ではなく、角柱状に構成してもよい。
【００２９】
本装置（Ｂ）の電極組（５５）の構成も図４と同様であり、最下面にパターンを設けるとともに、生体に接触させて生体電気信号を入力する。
さらに、電極面（４０）に、粘着性素材を塗布し、生体に貼着できるように構成してもよい。これにより、本装置（Ｂ）を人体の計測部位に貼着し、その貼着部位における生体電気信号の変化を確認することが容易になる。
【００３０】
さらに、本装置（Ｂ）を図６のように腕輪の一部に固設し、人体腕部における筋電位の計測に用いることもできる。本構成では、容易に脱着ができると共に、装着部位における筋電位の変化を視認することができる。
このほか、本発明における生体電気信号の発光電極装置を、衣服やバンドなどに予め装着して、それらを身につけることによって、常に同位置を継続的に計測することもできる。これは、本発明が小型、軽量に構成できることを利用したものであって、従来の筋電計などでは実現できない利用方法である。
【００３１】
本装置の利用方法としては、例えば筋電計による計測を行う際に、予備的に電極の位置を確認することにも用いることができる。すなわち、生体電気信号発生部位と計測される信号の対応関係が直感的に良くわかるため、上肢切断等の障害者や作業療法士が、有効な電極位置の探索を容易に行える。
また副次的には、初学者の教育用のツールとして使用して、効果的な教育を行うこともできる。
【００３２】
このほか、心電などにおいても、生体電気の計測を行う際に効率的な電極設置・計測ができるため好適である。
更に、電極設置後においても、電極と生体の接触不良、ハムレベル、電極の位置の不備等により計測が困難になる場合があるが、本装置を併用することにより、当該部位から確実に生体電気が計測されているかを、その場で即座に知る事ができるため、速やかな対処が可能となる。
【００３３】
発光表示をその発光色に特化したビデオカメラ等により検出する事で、離れた場所から非接触で生体情報を得る事ができる。そのため、一人暮しの人や寝たきりの人等の遠隔監視に用いることもできる。
生理心理学検査等において、多人数の生体信号を同時に容易に計測したり、お互いに自分の生理的状態を開示する操作実験を行うことができる。
【００３４】
本発明を上記のように医療目的に用いるのではなく、次のような利用方法も考えられる。
すなわち、障害者等が、筋電等随意信号による発光を外部に示す事で、発光を他者とのコミュニケーションに活用する事ができる。同様に、身体上で生体信号により発生する光そのものを使った、芸術表現等への応用が可能である。
また、本発明による発光電極装置を頭部に装着することにより、脳波を計測することも可能であり、アルファ波など脳の活動状態を表示させることもできる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の生体電気信号の発光電極装置は、上述の構成を備えるので、以下の効果を奏する。
すなわち、請求項１に記載の発明によれば、生体電気信号を増幅させて発光部から発光させることにより、視覚的に生体電気信号が認知できると共に、簡易で高性能な発光電極装置を提供することができる。また、装置の低コスト化にも寄与する。
【００３６】
請求項２に記載の発明によれば、電極部、増幅回路部、発光部が一体的に形成されるため、小型化、軽量化を図ることができ、多くのケーブルを必要としないため連続した計測も容易になる。
【００３７】
請求項３に記載の発明によれば、記載の各回路により、高精度な測定が可能となると同時に、発光部の制御が可能であり、生体電気信号の強度に合わせた発光の調整が可能になる。
【００３８】
請求項４に記載の発明によれば、電極部と発光部が近接して配置されるため、測定部位と発光位置がほぼ一致し、直感的に生体電気信号を視認することができる。これにより、細かな信号発生部位の確認が容易になる。
【００３９】
請求項５に記載の発明によれば、発光電極装置を略円柱形状の積層構造とすることにより、小型化に寄与し、用途の多様化を図ることができ、より多目的な発光電極装置を実現することが出来る。
【００４０】
請求項６に記載の発明によれば、発光ダイオードを用いることで、高輝度で視認しやすく、耐久性、省電力性にも富む発光電極装置を提供することができる。
【００４１】
請求項７に記載の発明によれば、電極部に粘着性を持たせることで、生体上に容易に固定させることが可能となり、小型化が可能な本発明の装置をより容易に用いることができる。
【００４２】
請求項８に記載の発明によれば、直接外部に出力信号を出力することができるので、該信号を他の装置に入力して発光による視認を行いながら、生体電気信号の計測を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による生体電気信号の発光電極装置の回路構成図である。
【図２】本発明を構成する電気回路の１例である。
【図３】実施例の１つにおける発光電極装置の説明図である。
【図４】本実施例における電極面の正面図である。
【図５】実施例の１つにおける発光電極装置の説明図である。
【図６】実施例の１つにおける発光電極装置の説明図である。
【符号の説明】
Ｂ　　生体電気信号の発光電極装置
５０　　積層構造
５１　　発光部
５２　　ボタン型電池
５３　　回路基板
５４　　シールド体
５５　　電極組[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a light emitting electrode device for a bioelectric signal, and more particularly, to a structure of a light emitting electrode device that allows a bioelectric signal to be visually recognized by light and allows a signal generation site to be easily known.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as an apparatus for measuring an electric signal generated in a living body, an electrocardiograph for examining cardiac function and an electromyograph for measuring and analyzing nerve / muscle activity have been known. Electromyographs include a needle electromyogram measured by a needle electrode inserted into a muscle and a surface electromyogram measured by a non-invasive surface electrode.
These conventional devices are intended for data measurement, and while detailed measurement results can be obtained, the device configuration is complicated and expensive, and simple devices that can visually recognize myoelectric potential are provided. It has not been.
[0003]
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-56802, in a medical electrode to be attached to a living body of a patient and a medical device equipped with the medical electrode, the medical staff must keep an eye on the patient without using an alarm sound. A configuration that allows the user to know the abnormality is disclosed.
According to the disclosure, an electrode body portion including an electrode connection portion for extracting a bioelectric phenomenon and a light emitting portion for notifying various abnormalities, and a biosignal cable and a light emission cable electrically connected to a medical device. A configuration having a clip electrically connected to the electrode connecting portion and the light emitting portion, respectively, is shown.
[0004]
According to this configuration, although the provision of the light emitting section in the electrode main body section has a distinctive feature, its main purpose is to inform medical staff and patients of abnormalities at the time of measurement. An auxiliary function when measuring with is assumed.
Therefore, the biological signal is processed by a medical device connected with a cable extending from the electrode, and the result is used to cause the light emitting portion of the electrode body to emit light using a separately provided light emitting cable. Only some of the functions are provided in the electrode body.
Therefore, not only the above cost problem, but also more cables than before are required, and this does not solve the conventional problems.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the problems of the related art, and has as its object to provide a light emitting electrode device for a bioelectric signal that has a simple configuration and that can easily capture and visually recognize the bioelectric signal. That is.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a light emitting electrode device for bioelectric signals of the present invention has the following features.
That is, a light-emitting electrode device of a bioelectric signal that receives a bioelectric signal generated from a living body from an electrode, converts the signal into light, and emits light. At least an electrode unit, an amplifier circuit unit for amplifying the received bioelectric signal voltage, and a light emitting unit for emitting light by the amplified electric signal.
This makes it possible to provide a simple light-emitting electrode device free of the conventional complicated structure.
[0007]
Further, in the above-mentioned light emitting electrode device for bioelectric signals, the electrode portion, the amplifier circuit portion, and the light emitting portion may be integrally formed. As a result, unnecessary cables can be eliminated as much as possible, and a simpler configuration can be achieved.
[0008]
The amplifier circuit section amplifies only a potential difference of an input voltage from an electrode set, a filter circuit having predetermined filter characteristics, an output amplifier circuit, and a light emission control circuit for controlling light emission of the light emitting section. Alternatively, a configuration consisting of
[0009]
In the light-emitting electrode device for bioelectric signals, the light-emitting unit may be arranged in the vicinity of the electrode unit on the opposite side of the living body.
According to this, the position where the bioelectric signal is generated almost coincides with the position of the light emitting portion because the electrode portion and the light emitting portion are close to each other. It is possible to provide a light emitting electrode device which can be easily grasped.
[0010]
The light emitting electrode device for the bioelectric signal may have a substantially columnar shape, and the electrode portion, the amplifier circuit portion, and the light emitting portion may have a laminated structure.
[0011]
The light emitting unit may be configured to be at least one light emitting diode. The light emitting diode can be selected from various colors, emits light with low power consumption, and has a feature of being easily visible. Another advantage is that the size can be reduced.
[0012]
The electrode portion may be configured to have an adhesive property and be adhered to a living body, and may be adhered to a living body to fix the electrode to a desired site on the living body at the time of use.
[0013]
Furthermore, the light-emitting electrode device for bioelectric signals according to the present invention may be configured to include an output terminal unit capable of directly outputting an output signal from the amplifier circuit unit to the outside.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described based on an example shown in the drawings. The embodiments can be appropriately modified without departing from the gist of the present invention.
FIG. 1 shows a circuit configuration of a bioelectric signal light emitting electrode device according to the present invention. In the present invention, at least one pair of electrodes (1) and (2) is provided, and only the potential difference of the input voltage of the bioelectric signal input from the electrodes (1) and (2) is amplified by the differential amplifier circuit (3). . After the noise is removed by the filter circuit (4), the signal is amplified using the output amplifier circuit (5).
[0015]
The amplified signal is used by the light emission control circuit (6) to control an electric light emitting member, and the user can know the presence or absence and strength of the bioelectric signal from the light emission (7). The light emission control circuit (6) may be externally adjusted (8) so that the light emission sensitivity can be adjusted.
Further, the output from the output amplifier circuit (5) may be output to the outside (9).
[0016]
FIG. 2 shows an example of an electric circuit constituting the present invention. Note that the constants such as the resistance value and the capacitance of the capacitor in the present electric circuit are examples in the case where the measurement target is myoelectricity. Can be.
Since this circuit is driven with ± 3 V and small electric power, a button-type battery can be used as a power supply, and the entire device can be made compact.
In FIG. 2, the bioelectric signals input from the two electrodes (10) and (11) are differentially amplified by a differential amplifier circuit section (12), and cutoff frequencies fc = 1. The frequency components lower than 6 KHz are allowed to pass without being attenuated, while the signal components of other frequencies are attenuated so as not to appear on the output side (13a).
Note that the differential amplifier circuit section (12) of this embodiment uses an analog device model AD620 measurement amplifier.
[0017]
Next, low-frequency noise is removed in the high-pass filter section (14). The cut-off frequency fc in the high-pass filter (14) is 48 Hz. Further, the bioelectric signal is amplified so as to be output by the output amplifier circuit section (15).
The chip used in this embodiment is a model LMC662 CMOS dual operational amplifier manufactured by National Semiconductor, and can obtain voltage gain characteristics equivalent to those of a bipolar operational amplifier.
[0018]
In the present invention, the signal from the output amplifier circuit section (15) passes through the high-pass filter section (16), and the light emission control circuit section (17) controls the light emitting diode (18) to blink. It is preferable to use a light emitting diode which has high luminance and is easily visually recognized.
The light emission intensity can be adjusted by a variable resistor (17a) provided in the light emission control circuit (17).
[0019]
Further, a circuit capable of external output is taken out from the output amplifier circuit section (15), and an electric signal can be output to the outside by providing a terminal (19).
The signal output to the outside can be used, for example, for providing an ultra-small CPU and its peripheral circuits on the apparatus of the present invention to perform an analysis process, for example, to output and display as an LED lighting pattern.
[0020]
For driving the circuit of the present invention, the power supply circuit shown in (20) is used for the AD620, and the power supply circuit shown in (21) is used for the LMC661.
The above is the configuration of the electric circuit used in this embodiment, and an embodiment of the present invention using the electric circuit will be described below.
[0021]
FIG. 3 shows a light emitting electrode device including a plurality of electrode sets (30), (30), (30), a circuit board (31) of the electric circuit, and shielded cables (32), (32), (32) connecting between the sets. (A). The circuit board (31) is separately supplied with power from a power supply (33), but the configuration of the power supply is a well-known technique such as a battery or a transformer, and thus the description thereof is omitted here.
[0022]
Each electrode set (30) is a button-shaped body made of resin, and has an electrode on one surface that is in contact with a living body, for example, a human body. For example, as shown in FIG. 4, the electrode surface (40) is formed of one first electrode (41) in the center and two crescent-shaped second electrodes (42) (42) around the first electrode (41). 41), (42) and (42) are formed using conductive rubber having a resistance value of less than 1Ω.
[0023]
As the electrode, a conventionally known silver electrode may be used, and the material and shape of the electrode set (30) can be changed. On the electrode surface (40), the electrodes (41), (42), and (42) are insulated. The diameter of the electrode surface (40) is desirably approximately 5 mm to 15 mm, so that proper measurement can be performed, and at the same time, a small and unobtrusive configuration can be adopted.
[0024]
The shape of the present electrodes (41) and (42) is such that it is possible to stably input a bioelectric signal while increasing the distance between the electrodes on the electrode surface (40), which is desirably small. This contributes to improvement of measurement accuracy.
Note that the present invention is not limited to the above shape, and any pattern can be used.
[0025]
Then, the bioelectric signal input from each electrode set (30) is input to the circuit board (31) via the shielded cables (32), (32), (32), and the LED elements (33) (33) disposed on the circuit board are provided. (3) Light is emitted in (33).
Thereby, the user can simultaneously confirm the bioelectric signals of a plurality of sites by light.
[0026]
This configuration is different from conventional electromyographs and electrocardiographs that require complicated configurations due to the conventional effects. It is possible to measure multiple parts at the same time extremely easily and at low cost. Also contributes.
[0027]
The present invention may be further provided as a light emitting electrode device (B) integrally provided with constituent elements as shown in FIG. In the apparatus (B), each component is formed in a disk shape and then laminated (50) to form a substantially columnar shape.
In this embodiment, a light emitting unit (51) having a light emitting diode inside at the upper end, a button type battery (52) connected in series on the lower surface thereof, a circuit board (53) on the lower surface thereof, electromagnetic insulation and electric insulation. An electrode set (55) is arranged at the lowermost part with a shield body (54) intercepting the filter set therebetween.
[0028]
The constituent elements (51), (52), (53), and (55) are electrically connected by a thin wire or a printed pattern, so that an electric circuit or the like is driven.
In the embodiment of the present invention, by arranging in the above order, the circuit board (53) and the electrode set (55), which are preferably shorter in connection distance, are arranged and fixed as short as possible, and the button-type battery (52) which needs to be replaced is required. By arranging (52) between the light-emitting part (51) which is easy to remove, it also contributes to the convenience of battery replacement.
However, this embodiment is merely one of the embodiments of the present invention, and the design can be arbitrarily changed. For example, the present device (B) may be formed not in a columnar shape but in a prismatic shape.
[0029]
The configuration of the electrode set (55) of the present device (B) is also the same as that of FIG. 4, and a pattern is provided on the lowermost surface, and a bioelectric signal is input by contacting the living body.
Further, an adhesive material may be applied to the electrode surface (40) so that the electrode material (40) can be attached to a living body. This makes it easy to attach the device (B) to the measurement site of the human body and check the change in the bioelectric signal at the attachment site.
[0030]
Further, the present device (B) can be fixed to a part of the bracelet as shown in FIG. 6 and used for measurement of myoelectric potential in the human arm. With this configuration, it is possible to easily attach / detach and visually recognize a change in myoelectric potential at the attachment site.
In addition, it is also possible to always measure the same position continuously by mounting the light-emitting electrode device for bioelectric signal of the present invention on clothes, bands, or the like in advance and wearing them. This utilizes the fact that the present invention can be made compact and lightweight, and is a use method that cannot be realized with a conventional electromyograph or the like.
[0031]
As an application method of the present apparatus, for example, when measurement is performed by an electromyograph, it can be used to confirm the positions of the electrodes in advance. That is, since the correspondence between the bioelectric signal generation site and the measured signal is intuitively understood, a disabled person such as an upper limb amputee or an occupational therapist can easily search for an effective electrode position.
Second, it can be used as an educational tool for beginners to provide effective education.
[0032]
In addition, electrocardiograms and the like are also preferable because the electrodes can be efficiently placed and measured when measuring bioelectricity.
Furthermore, even after the electrodes are installed, it may be difficult to measure due to poor contact between the electrodes and the living body, ham level, inadequate electrode positions, etc. Since it is possible to immediately know on the spot whether or not is measured, prompt measures can be taken.
[0033]
By detecting the light emission display with a video camera or the like specialized for the light emission color, it is possible to obtain biological information from a remote place in a non-contact manner. Therefore, it can be used for remote monitoring of a person living alone or a bedridden person.
In a physiological psychology test or the like, it is possible to easily measure biological signals of a large number of people at the same time, and to perform an operation experiment for disclosing one's own physiological state to each other.
[0034]
Instead of using the present invention for medical purposes as described above, the following utilization methods are also conceivable.
That is, a disabled person or the like can use the light emission for communication with another person by indicating the light emission by an arbitrary signal such as a myoelectric signal to the outside. Similarly, application to artistic expression and the like using light itself generated by a biological signal on the body is possible.
Also, by attaching the light emitting electrode device according to the present invention to the head, brain waves can be measured, and the activity state of the brain such as alpha waves can be displayed.
[0035]
【The invention's effect】
The light-emitting electrode device for bioelectric signals of the present invention has the above-described configuration, and thus has the following effects.
That is, according to the first aspect of the present invention, a bioelectric signal can be visually recognized by amplifying the bioelectric signal to emit light from the light emitting unit, and a simple and high-performance light emitting electrode device is provided. be able to. It also contributes to lowering the cost of the device.
[0036]
According to the second aspect of the present invention, since the electrode section, the amplifier circuit section, and the light emitting section are formed integrally, the size and weight can be reduced, and the cable section is continuous because many cables are not required. Measurement becomes easy.
[0037]
According to the third aspect of the present invention, the circuits described allow high-precision measurement, control of the light emitting unit, and adjustment of light emission in accordance with the intensity of the bioelectric signal. Become.
[0038]
According to the fourth aspect of the present invention, since the electrode portion and the light emitting portion are arranged close to each other, the measurement site and the light emitting position substantially match, and the bioelectric signal can be visually recognized intuitively. Thereby, it is easy to confirm a detailed signal generation site.
[0039]
According to the fifth aspect of the present invention, the light emitting electrode device has a substantially columnar laminated structure, thereby contributing to downsizing, diversifying applications, and realizing a more versatile light emitting electrode device. You can do it.
[0040]
According to the invention described in claim 6, by using the light emitting diode, it is possible to provide a light emitting electrode device which is easy to visually recognize with high luminance, and has excellent durability and power saving.
[0041]
According to the invention as set forth in claim 7, by providing the electrode portion with adhesiveness, the electrode portion can be easily fixed on a living body, and the device of the present invention which can be downsized can be used more easily. it can.
[0042]
According to the invention described in claim 8, since the output signal can be directly output to the outside, it is possible to measure the bioelectric signal while inputting the signal to another device and visually recognizing the light emission. Will be possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a light emitting electrode device for bioelectric signals according to the present invention.
FIG. 2 is an example of an electric circuit constituting the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a light emitting electrode device according to one of the examples.
FIG. 4 is a front view of an electrode surface in the present embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a light emitting electrode device according to one of the examples.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a light emitting electrode device according to one of the examples.
[Explanation of symbols]
B Light-Emitting Electrode Device for Bioelectric Signal 50 Laminated Structure 51 Light-Emitting Part 52 Button-Type Battery 53 Circuit Board 54 Shield 55 Electrode Set

Claims

A light-emitting electrode device for receiving a bioelectric signal generated from a living body from an electrode, converting the light into light, and emitting light.
An electrode unit comprising at least one pair of electrode sets for contacting a living body and receiving a bioelectric signal,
An amplification circuit unit for amplifying the received bioelectric signal voltage,
A light emitting electrode device for a bioelectric signal, comprising at least a light emitting unit that emits light by an amplified electric signal.

In the bioelectric signal light emitting electrode device,
The light emitting electrode device for a bioelectric signal according to claim 1, wherein the electrode unit, the amplifier circuit unit, and the light emitting unit are integrally formed.

The amplification circuit section,
A differential amplifier circuit that amplifies only the potential difference of the input voltage from the electrode set,
A filter circuit having predetermined filter characteristics,
An output amplifier circuit,
The light emitting electrode device for a bioelectric signal according to claim 1, further comprising a light emission control circuit that controls light emission of the light emitting unit.

In the bioelectric signal light emitting electrode device,
The light emitting section,
The light emitting electrode device for a bioelectric signal according to claim 1, wherein the light emitting electrode device is arranged near the opposite side of the living body from the electrode unit.

The light-emitting electrode device of the bioelectric signal,
It has a substantially cylindrical shape,
The light emitting electrode device for a bioelectric signal according to claim 4, wherein the electrode unit, the amplifier circuit unit, and the light emitting unit have a laminated structure.

The light emitting section,
6. The light-emitting electrode device for bioelectric signals according to claim 1, wherein the light-emitting electrode device is at least one light-emitting diode.

7. The light-emitting electrode device for bioelectric signals according to claim 1, wherein the electrode portion has adhesiveness and can be attached to a living body.

The light-emitting electrode device of the bioelectric signal,
The light emitting electrode device for a bioelectric signal according to any one of claims 1 to 7, further comprising an output terminal portion capable of directly outputting an output signal from the amplifier circuit portion to the outside.