JP2004166934A - Body surface electrocardiograph - Google Patents

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Hiromasa Toyosu
広雅 豊栖
Yasuhiro Toyosu
康弘 豊栖
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To generate a potential distribution map with high precision by correctly detecting cardiac potential from multiple measurement parts, while reducing the change of an OV line with a simple configuration. <P>SOLUTION: A body surface electrocardiograph detects cardiac potential induced onto a body surface through the use of electrodes 1, and displays a body surface potential distribution map. The electrodes 1 includes a rod electrode 10 comprising: a plurality of conductive rods 12 to be pressed against a plurality of places on the body surface; electrode bodies 13 mounted to allow the conductive rods 12 to be put in/out; and elastic protrusion members 14, to protrude the conductive rods 12. Each conductive rod 12 includes: a rod part 12B; and a contact electrode 12A which is connected to the tip end part of the rod part 12B and brought into contact with the body surface. The outer shape of the contact surface 12a of the contact electrode 12A to be brought into contact with the body surface is larger than the cross section of the rod part 12B. The area of each contact surface 12a is larger than 15mm<SP>2</SP>, and smaller than the square (d/2)<SP>2</SP>of the half of an interval (d) between the centers of the adjacent contact electrodes 12A. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、心臓電気現象を明確に捉えるため、心臓に近い体表面の多くの点から心電位を測定し、測定した心電位を演算してある時間の体表面電位図を表示する体表面心電計に関する。
【0002】
【従来の技術】
体表面心電計は、心臓に近い体表面の100〜500点に複数の電極を配設し、すべての電極から同時に心電位を採取し、採取した複数点の心電位から総合的に心臓の電気現象を判断する体表面電位分布図を作成する。
【0003】
体表面心電計は、例えば図1に示すように、ある時間における心臓付近の体表面に誘導される電位分布図を作成する。電位分布図は、心臓電気現象の体表面における電位の分布図である。電位分布図は、すべての電極で測定された心電位信号を基にして、コンピュータ等の演算回路で演算して求められる。すなわち、ある時間における各電極が検出する心電位を、コンピュータのメモリに記憶させ、各電極の心電位に基づいて、等電位線を計算し、等電位線を、例えば、数十マイクロボルトピッチ毎にモニタテレビやプリンター等に表示するものである。
【0004】
この構造の体表面心電計は、従来の心電計に比較して精密に心臓の電気現象を検査できる。ただ、体表面心電計は、多数の電極から同時に心電位を検出する必要があるので、全ての電極から正確に安定して心電位を検出するのが極めて難しい。それは、全ての電極を体表面に電気的に低抵抗な状態で、しかも安定して接触させることが難しいからである。
【0005】
現在市販されている体表面心電計は、電極と体表面との接触抵抗を小さくするために、皮膚に導電ペーストを塗布する。導電ペーストは、電極と体表面との間に介在されて、電極と体表面との接触抵抗を小さくする。この構造の電極は、体表面に正常に接着できるかぎり、低抵抗な状態で体表面に誘導される心電位を検出できる。しかしながら、100個以上からなる全ての電極を剥離しないように体表面に接着するのは、現実には相当に難しく、いずれかの電極が体表面から剥離すると正確に心電位を検出できなくなる。さらにこの電極は、100個以上もの全ての電極を使い捨てにするので、一人の患者の心電測定するときのランニングコストが極めて高くなる欠点もある。
【0006】
このような欠点を解消する電極として、金属ロッドを体表面に弾性的に押圧する電極が開発されている。この電極は、金属ロッドを体表面に独立して押圧して体表面に誘導される心電位を検出する。この電極は、導電ペーストを使用しないで心電位を検出することができる。金属ロッドが体表面に連続して押圧されると、金属ロッドと体表面との間に汗のような導電性の液体が介在するようになって、電極である金属ロッドを体表面に電気的に接触させるからである。体表面に押圧される電極は、皮膚の表面に表出するわずかな導電性の液体を介して電気的に接続される。人間の皮膚には汗腺があって、ここから導電性の液体である汗が染み出している。ただ、人間の皮膚表面は均一に導電性の液体が染みだしているのではない。汗腺の近傍では導電性の液体が多く、汗腺から離れた部分では導電性の液体量が少なくなる。このため、皮膚の表面は金属ロッドが接触する部位によって接触抵抗が変動する。皮膚の部分的な接触抵抗の変動は極めて大きく、桁のオーダで変動する。
【0007】
このため、体表面の局部に複数の金属ロッドを電極として押圧すると、ある電極は低い接触抵抗で体表面に電気接続されるが、ある電極は極めて高い接触抵抗で体表面に接触することになる。高い接触抵抗で体表面に接触する電極は、体表面に誘導される心電位を正確に検出できない。電極と体表面との接触抵抗が、心電位を増幅する初段アンプの入力インピーダンスに比較して充分に低いとき、接触抵抗は心電位の検出誤差の原因とはならない。しかしながら、初段アンプの入力インピーダンスに対して、接触抵抗が無視できない程度に大きくなると、心電位を検出する誤差となる。それは、初段アンプの入力インピーダンスが、電極に誘導される心電位を減衰させるからである。たとえば、電極と体表面の接触抵抗が、初段アンプの入力インピーダンスの1/10になると、電極に誘導された心電位は10%減衰して初段アンプに入力される。このため、電極で検出した心電位は90%に低下することになり、正確に心電位を検出できなくなる。初段アンプは、入力インピーダンスができる限り大きくなるように設計されるが、接触抵抗が大きくなると、接触抵抗に対して充分に大きくできないことがある。接触部位によっては、電極と体表面との接触抵抗が桁のオーダで変動するので、接触部位によっては、電極の接触抵抗が初段アンプの入力インピーダンスの数十%よりも大きくなることがある。この状態になると、初段アンプの実質的な入力電圧が正確な心電位よりも低くなって、正確な電位分布図を作成できなくなる。
【0008】
さらに、電極である金属ロッドが体表面の心電位を正確に検出するのを難しくする原因として、電極と体表面との間に発生する局部電池がある。困ったことに、局部電池の発生電圧は心電位に比較して極めて大きい。導電性の液体に金属が接触する電池ができるので、金属電極を体表面に接触させるかぎり、接触部分で局部電池が発生するのを原理的に解消できない。局部電池の発生電圧は、金属ロッドの材質と、導電性の液体により特定される。したがって、金属ロッドの材質により局部電池の電圧は変動する。たとえば、電極金属にステンレスを使用すると、局部電池の電圧は数百mVと極めて大きくなる。局部電池は直流電圧であるから、変化しない限り心電位から分離できる。しかしながら、局部電池の発生電圧をつねに一定にするのは現実に極めて難しい。局部電池の電圧は、心電位に比較して数十倍ないし百倍と極めて大きいので、わずかな局部電池の電圧変化は、心電位の0Vラインを変動させて検出誤差となる。局部電池の発生電圧が変動して0Vラインが変動すると、心電位の変化と識別できなくなるからである。局部電池の電圧変動が、心電位の電圧変動に比較して充分に遅い場合、極めて低い周波数成分を除去するローカットフィルターで除去できる。ローカットフィルターは、心電位を減衰させないように、遮断周波数を心電位に含まれる最低周波数成分に比較して充分に低く設計される。このローカットフィルターは、0Vラインの変動が心電位に近い周波数まで速くなると、遮断できずに通過させる。このため、このような0Vラインの変動は、心電位から分離できなくなって測定誤差となる。このため、電極と体表面の間に発生する局部電池は、その電圧を変動させることなく、いかにして一定に保持できるかが極めて大切である。
【0009】
局部電池による0Vラインの変動は、体表面に表出する汗のような導電性の液体が原因で発生する。この液体は電極と体表面との接触抵抗を低下させるものであるから、これがないと金属ロッドを体表面に押圧しても心電位を検出できない。このことから、体表面に浸出する導電性の液体は、電極の接触抵抗を小さくして心電位を正確に検出できるようにする一方、局部電池を発生させて0Vラインを狂わせる原因となる。すなわち、導電性の液体は必要なものではあるが、これがあるために、0Vラインが変動して心電位の検出を難しくする。このことが、体表面に誘導される心電位を正確に検出するのを極めて難しくしている。この状態は、たとえば、多量の汗をかいた後に、汗が乾燥して高い濃度になったときに、心電位の正確な検出を極めて難しくすることからも明らかである。汗の濃度が高くなると、局部電池の現象が甚だしくなって、0Vラインの変動を激しくして心電位を検出できなくする。さらに困ったことに、局部電池に起因する0Vラインの変動を少なくすることと、電極の接触抵抗を小さくして測定誤差を少なくすることは、測定できるかどうかの限界に近い状態にある。このため、多数の電極を体表面に押圧する状態で、全ての電極に検出される心電位の0Vライン変動を無視できる程度に少なくしながら、電極と体表面との接触抵抗を初段アンプの入力インピーダンスに比較して充分に低くするのは極めて難しい。したがって、電極である多数の金属で体表面を押圧して、全ての電極から正確に心電位を検出するのは本当に難しい。
【0010】
さらに、体表面心電計は、100ヶ所以上の多数の部位の心電位を検出するので、全ての部位から正確に心電位を検出できないかぎり、高精度な体表面電位分布図が作成できない。電極数が多くなると、全ての電極から同時に正確に心電位を検出するのは急激に難しくなる。このタイプの体表面心電計は、多数の電極があるにもかかわらず、全ての電極の0Vラインの変動を制限しながら電極の接触状態を低く安定させることが極めて大切である。このことが実現できないと、高精度な電位分布図を作成する体表面心電計は実用化できない。いずれかの電極がつねに不安定な体表面心電計は、どこかに正確に検出できない領域があるので、いつまでたっても高精度な電位分布図を作成できない。
【0011】
この問題を解消できないために、現在実用化されている体表面心電計は、体表面に導電ペーストを塗布し、導電ペーストでもって電極を体表面に電気的に接触させている。しかしながら、この構造の体表面心電計は、ランニングコストが余りにも高額であるために、健康診断のように多数の患者の診断には使用できない。ちなみに、現在の体表面心電計は保険点数が1500点もあって、保険を使用しての検査費用は15000円と極めて高額である。さらに、1人の患者の測定に時間がかかることも、健康診断等における使用を難しくしている。体表面に導電ペーストを介して、100個以上もの電極を患者の特定された位置に装着して体表面電位分布図を作成するからである。この方法では、ひとりの患者の測定時間を短くすることができない。このことによっても健康診断の使用を難しくしている。心臓疾患の検査に限ったことではないが、全ての疾患の検査は、できる限り早期発見することが大切であるから、体表面心電計は、いかにして安価に、さらに迅速に、しかも正確に電位分布図を測定できるかが特に大切である。
【0012】
この問題を解決することを目的として、1ヶ所の心電位を測定するのに、複数本の針電極を使用する体表面心電計が開発されている(特許文献1参照)。この体表面心電計は、4本の針電極を並列に接続して、各々を独立して体表面に押圧させる。この電極は、針電極を並列に接続しているので、いずれかの針電極が体表面の心電位を検出すると、他の針電極が心電位を正確に検出できなくとも心電位を測定できる。このため、ひとつの金属ロッドを体表面に押圧する電極に比較して、安定して心電位を検出できる。
【0013】
【特許文献1】
特公平2−9811号公報
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この電極は、構造が複雑で製造コストが高くなる欠点がある。さらに、この電極を現実に製作して、多数の患者の心電位を検出した結果、この構造では、0Vラインの変動を理想的な状態まで抑制するのが難しいことが判明した。100ヶ所以上の心電位を検出するとき、いずれかの電極の0Vラインが変動して、全ての心電位から正確に心電位を検出するのに時間がかかる弊害がある。
【0015】
この現象を究明するために膨大な実験を繰り返したが、どうしても0Vラインが変動する原因を究明できなかった。種々の構造の電極を試作して体表面に押圧し、さらに体表面に導電ペーストを塗布して心電位を検出しても、0Vラインの変動を少なくできなかった。さらに、膨大な実験を繰り返した結果、0Vラインが変動する原因が、針電極と体表面との相対運動によることを究明した。心電位を測定する患者は、呼吸するので体表面が上下に移動する。呼吸により体表面が上下に移動すると、電極と体表面とが相対的に運動して、0Vラインを変動させる。呼吸を停止して心電位を検出すると、0Vラインの変動は少なくなった。しかしながら、呼吸を停止すると患者は次第に緊張して、体表面には筋電位が誘導されるようになる。体表面に誘導される筋電位は、心電位に比較して充分に小さい電圧ではなく、また不規則に変動する信号であるから、これが発生すると心電位を狂わせる原因となる。さらに、呼吸を停止しても、電極の0Vラインの変動を好ましい状態までは少なくできなかった。その原因を究明するために、より子細に電極と体表面の動きを観察した結果、心臓の鼓動で体表面がわずかに動き、この動きに針電極が追随できないことが、0Vラインを狂わせる原因ともなることを究明した。
【0016】
電極と体表面との相対運動が0Vラインを変動させる原因であるなら、針電極をスムーズに移動させることで解消できる。このことを実現するために、針電極とこれを保持する部分の摺動抵抗を小さくするために、テフロン(登録商標)樹脂等を使用して電極を試作した。しかしながら、針電極の摺動抵抗をできるかぎり小さくなるように設計していても、これを皆無にすることはできない。針電極が体表面に対して相対運動するのは、針電極が摩擦抵抗を受けながら移動するからである。また、体表面である皮膚の表面にクッション性があるからである。体表面が上下に運動するとき、針電極は最初に大きな最大摩擦抵抗を受け、移動するようになると動摩擦抵抗となって最大摩擦抵抗よりも小さくなる。すなわち、針電極の摩擦抵抗は、針電極の動き始めに大きく、動き始めると小さくなって変動する。さらに、皮膚にクッション性があるので、体表面はクッションを介して針電極を押圧する状態となる。この状態にある針電極は、体表面が上下に移動するときに、体表面と一緒には上下に移動しないで、移動と停止を繰り返して段階的に移動する。針電極が体表面に押されて、最大摩擦抵抗を越えると移動を開始し、移動するようになると小さい動摩擦抵抗により大きく移動して停止する。その後、この動作を繰り返して、移動と停止とを繰り返すようになる。この状態は、針電極の摩擦抵抗が大きくなるにしたがって甚だしくなる。
【0017】
本発明は、さらにこの弊害を解消することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、簡単な構造で、0Vラインの変動を少なくしながら、多数の測定部位から正確に心電位を検出して高精度な電位分布図を作成できる体表面心電計を提供することにあるる
また、本発明の他の大切な目的は、ひとりの患者の検査費用を極めて安価にできると共に、測定時間を短くして速やかに電位分布図を作成できる体表面心電計を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明の体表面心電計は、患者の体表面の複数ヶ所に独立して弾性的に押圧されて、体表面に誘導される心電位を検出する電極1と、電極1で検出される心電位から体表面に誘導される体表面電位分布図を表示する演算表示部2とを備える。電極1は、患者の体表面の複数ヶ所に押圧される複数本の導電ロッド12と、導電ロッド12を出入りできるように装着している電極本体13と、この電極本体13から導電ロッド12を弾性的に押し出す弾性押出材14とを備えるロッド電極10を備える。導電ロッド12は、電極本体13に出入りできるように連結しているロッド部12Bと、このロッド部12Bの先端部に連結されて体表面に接触して体表面に誘導される心電位を検出する接触電極12Aとを備える。さらに、接触電極12Aの体表面に接触する接触面12aは、ロッド部12Bの横断面よりも大きい外形であって、その面積を15mmよりも大きく、隣の接触電極12Aとの中心間隔(d)の半分の自乗(d/2)よりも小さくしている。ただし、本明細書において、接触電極12Aの接触面12aの面積とは、接触電極12Aを体表面側から見た平面投影面積を意味するものとする。
【0019】
導電ロッド12は、ロッド部12Bの横断面形状と接触電極12Aの接触面12aの外形を円形とし、接触面12aの外径をロッド部12Bの直径の2〜15倍、好ましくは3〜8倍とすることができる。導電ロッド12は、ロッド部12Bの外径を1.5〜6mmとして、接触面12aの外径を4〜20mmとすることができる。導電ロッド12は、金属ロッドとすることができる。
【0020】
接触電極12Aは、ステンレス、シンチュウ、鉛、銀、塩化銀のいずれかとすることができる。接触電極12Aは、接触面12aの表面に金属メッキ層を設けることができる。接触面12aの金属メッキ層は、金、白金、銀、塩化銀、ニッケル、クローム、シンチュウ、鉛のいずれかとすることができる。
【0021】
接触電極12Aの接触面12aは、中央凸に湾曲する湾曲面とすることができる。接触面12aの湾曲面は、周縁の曲率半径を中央部分よりも小さくすることができる。湾曲面である接触面12aの中央部分の曲率半径は、10〜100mmとすることができる。湾曲面である接触面12aの周縁の曲率半径は、1〜20mmとすることができる。
【0022】
ロッド電極10は、複数の電極ユニット11で構成することができる。複数の電極ユニット11は、可動性部材15で連結することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための体表面心電計を例示するものであって、本発明は体表面心電計を下記のものに特定しない。
【0024】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【0025】
本発明の一実施の形態である体表面心電計を図2ないし図4に示す。これらの図に示す体表面心電計は、患者の体表面の複数ヶ所に誘導される心電位を検出する電極1と、電極1に誘導される心電圧を演算して体表面に誘導される体表面電位分布図を表示する演算表示部2とを備える。
【0026】
電極1は、図3と図4に示すように、ベッド3の上面に配設されて患者の体表面の下面に接触する下側電極1Bと、患者の上面に接触する上側電極1Aと、患者の体側に接触する体側電極1Cとを備える。下側電極1Bは、患者の体表面の下面の60%以上からほぼ全体に対向する領域に配設される。上側電極1Aも体表面の上面の60%以上からほぼ全体に対向する領域に配設される。体側電極1Cは、脇下の体側に対向して配設される。患者がベッド3に上向きに仰臥して体表面の心電位を検出するとき、下側電極1Bは患者の背中に接触し、体側電極1Cは体側に接触し、上側電極1Aは患者の胸に接触して体表面に誘導される心電位を検出する。患者が上下反転して下向きにベッド3に寝ると、下側電極1Bは患者の胸に接触し、上側電極1Aは患者の背中に接触する。
【0027】
図の体表面心電計は、上側電極1Aを導電ロッド12である金属ロッドを体表面に押圧するロッド電極10とし、下側電極1Bと体側電極1Cとをクッション電極20としている。体表面心電計は、体側電極のみをロッド電極とすることも、上側電極と体側電極、あるいは上側電極と下側電極をロッド電極とすることもできる。さらに、上側電極と下側電極と体側電極の全てをロッド電極とすることもできる。また、体表面心電計は、必ずしも電極を下側電極と体側電極と上側電極とに分離することなく、全体をひとつのロッド電極とすることもできる。
【0028】
ロッド電極10は、図3ないし図6に示すように、複数の電極ユニット11で構成している。これらの図に示すロッド電極10は、8個の電極ユニット11を備える。8個の電極ユニット11は、2列に4個ずつ配置している。各々の電極ユニット11は、図5の正面図と図6の底面図に示すように、紐状のゴム状弾性体である可動性部材15でもって連結されている。このように、複数の電極ユニット11で構成されるロッド電極10は、各電極ユニット11の姿勢を個々に変化できる構造として、理想的に複数の導電ロッド12を患者の胸に接触できる。それは、各電極ユニット11の下面を患者の胸面に沿う姿勢で配置できるからである。
【0029】
さらに、図5と図6に示すロッド電極10は、各列の電極ユニット11の下面に弾性変形プレート16を固定して、この弾性変形プレート16で4個の電極ユニット11を連結している。弾性変形プレート16は、曲げ方向に弾性を有する板材やシート材、たとえばゴム板や合成樹脂プレート等である。この弾性変形プレート16は、互いに隣接する電極ユニット11の間隔を所定の間隔に保持しながら各電極ユニット11の姿勢を患者の胸面に沿う状態に配置できる特長がある。さらに、この弾性変形プレート16は、左右の両側に位置する電極ユニット11を、図5の矢印で示す方向に傾斜させた状態において、両側の電極ユニット11が転倒するのを防止するはたらきもある。
【0030】
それぞれの電極ユニット11は、図7と図8に示すように、患者の体表面の複数ヶ所に押圧される複数本の導電ロッド12と、これらの導電ロッド12を出入りできるように装着している電極本体13と、この電極本体13から導電ロッド12を弾性的に押し出す弾性押出材14とを備える。
【0031】
図5ないし図8に示す電極ユニット11は、8本の導電ロッド12を備える。8本の導電ロッド12は、底面の形状を長方形とする電極ユニット11に、2列に4個ずつ配置している。これらの導電ロッド12は、等しい中心間隔(d)で配置されている。導電ロッド12の中心間隔(d)は、測定する領域の面積と、導電ロッド12の本数、すなわち測定するポイント数によって決定される。図のロッド電極10は、8個の電極ユニット11に各8本の導電ロッド12を配設しているので、全体では64本の導電ロッド12を備えている。このロッド電極10は、たとえば、中心間隔(d)を35mmとして、約600cmの領域の心電位を測定できる。ただ、ロッド電極は、電極ユニットの個数を2〜64とし、導電ロッドの本数、すなわち測定ポイント数を25〜500とし、測定領域を200〜900cmとし、中心間隔を10〜60mmとすることができる。たとえば、ロッド電極は、電極ユニットの数を3×5の15個、導電ロッドの本数を15×15の225本とし、導電ロッドの中心間隔を20mmとして、約800cmの領域の心電位を測定できる。
【0032】
さらに、ロッド電極は、配置される複数の導電ロッドの中心間隔(d)を、必ずしも全て等しくする必要はない。ロッド電極は、導電ロッドの中心間隔を、患者の上下方向と左右方向とで変更することができ、あるいは、部分的に変更することもできる。
【0033】
複数本の導電ロッド12は、電極本体13から体表面に向かって弾性的に突出しており、患者の体表面を独立して押圧する。これらの導電ロッド12は、電極本体13に出入りできるように連結しているロッド部12Bと、このロッド部12Bの先端部に連結されて体表面に接触して体表面に誘導される心電位を検出する接触電極12Aとを備える。図の導電ロッド12は、ロッド部12Bを金属ロッドとしている。ロッド部12Bは、直径を1.5〜6mm、好ましくは3〜4mmとする金属線である。ロッド部12Bは、細すぎると曲がりやすく、太すぎると摺動抵抗が大きくなってスムーズに出入りさせるのが難しくなる。ロッド部12Bは、SUS304等のステンレス線、表面をメッキしているピアノ線等の曲がり難い金属線が適している。さらに、ロッド部は、円筒状として軽くすることもできる。ただし、ロッド部は、必ずしも金属製のロッドとする必要はなく、たとえば、硬質プラスチックロッドの表面や内面に導電膜をコーティングしたもの、あるいは導電性のあるカーボン繊維をロッド状に成形したものも使用できる。ロッド部12Bは、軸方向に移動できるように電極本体13に装着されて、弾性押出材14で体表面に向かって押圧される。
【0034】
接触電極12Aは金属製で、体表面に弾性的に押圧されて、体表面に誘導される心電位を検出する。接触電極12Aは、金属を切削加工し、あるいは鋳造し、あるいはまたプレス加工して製作される。金属製の接触電極12Aは、たとえば、ステンレス、シンチュウ、鉛、銀、塩化銀等の金属で成形することができる。とくに、ステンレス、シンチュウ、鉛等の金属で成形される接触電極12Aは、錆びにくくできる特長がある。さらに、全体を金属で製作する接触電極12Aは、ロッド部12Bに対する荷重を大きくできるので、導電ロッド12の重心を接触電極12Aの重心に接近できる。とくに、この導電ロッド12は、上側電極1Aに使用すると、低重心にできるので、接触電極12Aを体の表面に安定して押圧できる特長がある。さらに、金属製の接触電極12Aは、安定して心電位を検出するために、接触面12aの表面、あるいは全面に金属メッキ層を設けることができる。金属メッキ層は、金メッキ、白金メッキ、銀メッキ、塩化銀メッキ、ニッケルメッキ、クロームメッキ、シンチュウメッキ、鉛メッキ等が使用できる。金メッキと白金メッキは、安定して体表面に電気的に接触できる特長がある。銀メッキと塩化銀メッキは、体表面に低抵抗な状態で安定して電気的に接触できる。ニッケルメッキとクロームメッキも安定して体表面に接触できる。シンチュウメッキと鉛メッキは表面が錆びるのを有効に防止できる。
【0035】
接触電極12Aの接触面12aの大きさと形状は、心電位を安定して検出するために大切である。接触電極12Aは、体表面に接触する接触面12aを、ロッド部12Bの横断面よりも大きい外形としている。接触電極12Aは、接触面12aの面積を15mmよりも大きく、隣の接触電極12Aとの中心間隔(d)の半分の自乗(d/2)よりも小さくしている。図の接触電極12Aは、体表面に接触する接触面12aを円形としている。接触面12aの外径は、小さ過ぎると体表面との接触面積が小さくなるので、安定して心電位を検出できなくなる。反対に大きすぎると、体表面の局部に誘導される心電位を正確に検出できなくなる。それは、大きな面積の電極が、体表面に誘導される心電位を短絡して同一電位にするからである。以上のことから、接触電極12Aの外径は、4〜20mm、好ましくは7〜15mm、さらに好ましくは8〜13mmとし、ロッド部12Bの直径の2〜15倍、好ましくは、3〜8倍とする。円形の接触電極12Aは、その中心を測定ポイントに位置させて、測定ポイント及びその周辺の心電位を安定して検出できる。ただ、接触電極は、必ずしも円形とする必要はなく、楕円形、長円形、多角形とすることもできる。多角形状である接触電極は、コーナー部分の角をとって湾曲させることにより、体表面に接触したときの感触をやわらげることができる。
【0036】
さらに、接触電極12Aは、体表面との接触面12aを中央凸に湾曲する湾曲面としている。このように、接触面12aが中央凸に湾曲している接触電極12Aは、体表面に対する角度が変わっても、体表面に常に広い面積で接触できる特長がある。ただ、接触面12aは、曲率半径が小さ過ぎても、体表面に接触する面積は小さくなる。図8の接触電極12Aは、接触面12aの中央部で曲率半径を大きくして、周縁部分になるにしたがって曲率半径を小さくしている。接触電極12Aは、接触面12aの中央部分の曲率半径を、10〜100mm、好ましくは12〜50mmとし、周縁部分の曲率半径を1〜20mmとしている。
【0037】
さらに、接触電極12Aの接触面12aの曲率半径は、体表面に押圧される部位によって変更することができる。たとえば、接触面の曲率半径を大きくすると、体表面との接触面積が大きくなって安定して心電位を検出できるが、この形状は体表面に押圧されて滑りやすくなる。上側電極は、患者の体側に近い部分に押圧される電極が滑りやすくなる傾向がある。体側が垂直に近い面となるからである。この弊害を避けるために、たとえば、体側に近い電極に装着する接触電極は、患者の胸の中央部分に接触する接触電極よりも、接触面の曲率半径を小さくして滑り難くすることができる。胸の中央部分の接触電極は、接触面の曲率半径を大きくして、安定して心電位を検出できるようにする。とくに、心電位は胸の中央部分で高い電圧となるので、この部分の電圧を正確に検出することが大切である。したがって、胸の中央部分に押圧される接触電極は、接触面の中央部分の曲率半径を大きくし、体側に近い部分に押圧される接触電極は中央部分の曲率半径を小さくして、滑り難くすることができる。
【0038】
さらに、接触電極は、図示しないが、体表面に対して垂直ないしほぼ垂直に押圧できるならば、接触面を平面とすることもできる。この接触電極も、15mmよりも大きく、隣の接触電極12Aとの中心間隔(d)の半分の自乗(d/2)よりも小さくする。この接触電極は、たとえば、接触面の面積を15〜300mm、好ましくは30〜100mmとすることができる。この接触電極は、たとえば、胸の中央部分に配設して体表面に常に広い面積で接触させることができる。接触面が平面である接触電極も、好ましくは、周縁部分を1〜20mmの曲率半径で湾曲させて、体に接触させたときの感触をやわらげることができる。
【0039】
接触電極12Aは、脱着できるようにロッド部12Bに連結することができる。図8の接触電極12Aは、簡単に脱着できるように、ロッド部12Bを挿入する連結孔12bを設けており、この連結孔12bにロッド部12Bの先端部を入れて脱着できるように連結している。図8の接触電極12Aは、止ネジ17を介してロッド部12Bに脱着できるように連結している。この接触電極12Aは止ネジ17をねじ込む雌ネジ孔12cを半径方向に設けている。この接触電極12Aは、止ネジ17を緩めてロッド部12Bから取り外し、止ネジ17を締めてロッド部12Bに固定される。ただ、接触電極12Aを脱着できるようにロッド部12Bに連結する構造は、以上の構造に特定しない。接触電極は、機械的あるいは弾性的にロッド部に脱着自在に連結できる他の全ての構造とすることができる。このように、脱着できる接触電極12Aは、表面が汚れ、あるいは接触面12aの金属が酸化して変質し、あるいは表面に病原菌等が付着して不衛生になると、接触電極12Aを新しいものに交換できる特長がある。さらに、接触電極12Aは、必ずしも脱着できるようにロッド部12Bに連結する必要はなく、半田付けや溶着等によって外れないように固定することもできる。
【0040】
電極本体13は、図8において、下方を開口している箱形のケース50と、2枚の絶縁性の板材51とを備えている。2枚の板材51には、これを貫通して導電ロッド12のロッド部12Bを出入自在に挿通している。2枚の板材51は、互いに平行に配設されており、対向する位置に挿通孔51Aを開口して、これらの挿通孔51Aに導電ロッド12のロッド部12Bを挿通している。2枚の板材51は、間に配設された複数本の支柱52に固定されて所定の間隔に保持されている。ロッド部12Bは、その中間部分であって、2枚の板材51の間に位置して固定リング55を固定している。固定リング55は、挿通孔51Aよりも大きな外形を有し、挿通孔51Aの周縁部に当接して、導電ロッド12が電極本体13から抜けるのを阻止すると同時に、導電ロッド12の突出量を特定している。
【0041】
さらに、2枚の板材51には、電極本体13に出入りするロッド部12Bの摺動抵抗を小さくするために、ガイドプレート53を配設している。図8に示す電極本体13は、下方に位置する板材51の下面と、上方に位置する板材51の上面とにガイドプレート53を積層して固定している。ガイドプレート53は、導電ロッド12を貫通させるためのガイド孔53Aを開口しており、このガイド孔53Aに導電ロッド12を挿入している。ガイドプレート53のガイド孔53Aは、板材51に開口した挿通孔51Aに対向する位置に開口している。ガイド孔53Aは、挿通孔51Aの中央に位置して、挿通孔51Aよりも小さく開口しており、ロッド部12Bが挿通孔51Aの内面に接触することなく往復運動できるようにしている。ガイドプレート53には、ガイド孔53Aを摺動するロッド部12Bの摺動抵抗を小さくする材質のもの、たとえば、テフロン(登録商標)樹脂が使用できる。このように、摺動抵抗の小さなガイドプレート53のガイド孔53Aに沿って導電ロッド12を摺動させる構造は、電極本体13に出入りする導電ロッド12の摺動抵抗を小さくでき、導電ロッドを滑らかに往復運動できる。
【0042】
さらに、図8の電極本体13は、電極ユニット11を安定して胸面に配置するために、下方の板材51に重り56を固定している。この重り56は金属プレートで、鉛板や鉄板等が使用できる。金属プレートである重り56は、積層枚数を変更して重さを簡単に調整できる。このように、電極本体13の下部に重り56を固定する構造は、電極本体13の重心の位置を低くできるので、電極ユニット11を胸面に載置する状態で、電極ユニット11の姿勢を安定して保持できる特長がある。さらに、重り56を備える電極本体13は、導電ロッド12を安定して体表面に押圧できる特長もある。
【0043】
弾性押圧材14は、ロッド部12Bに挿通しているコイルスプリングで、2枚の板材51の間に配設している。このコイルスプリングは押バネで、下端を導電ロッド12の中間に、上端を上方の板材51にプリント印刷された銅膜等の導電層54に接続している。このコイルスプリングは、導電ロッド12を電極本体13から弾性的に押し出して、接触電極12Aを体表面に押圧する。ただ、コイルスプリングである弾性押圧材は、引張バネとすることもできる。引張バネである弾性押圧材は、図示しないが、上側の板材の上方で導電ロッドに挿通して、導電ロッドの上端に連結することもできる。この弾性押圧材は、上端を板材の上面から突出する導電ロッドの先端に、下端を板材にプリント印刷された銅膜等の導電層に接続する。
【0044】
コイルスプリングである弾性押圧材14は、導電ロッド12を導電層54に電気接続するリード線に併用している。コイルスプリングである弾性押圧材14は、バネ鋼鋼材、ピアノ線、ステンレス線、黄銅線、洋白線、りん青銅線、ベリリウム銅線等で製作される。とくに、銅を多く含有する線材で製造されたコイルスプリングは、導電性に優れているので、リード線に併用するコイルスプリングに適している。さらに、図8に示す導電ロッド12は、コイルスプリングに加えて、リード線57によっても板材51の導電層54に接続している。ただ、導電ロッドは、コイルスプリングとリード線のどちらか一方を介して導電層に接続することもできる。
【0045】
図8に示す導電ロッド12は、コイルスプリングである弾性押圧材14の下端とリード線57の下端を、ロッド部12Bの中間に固定された固定リング55に半田付けして接続している。ただ、コイルスプリングとリード線57の下端は、図9に示すように、連結筒58を介して導電ロッド12に連結することもできる。この連結筒58は、中心に導電ロッド12を挿通できる貫通孔58Aを開口しており、上面にコイルスプリングとリード線57の下端を半田付け等によって固定している。この連結筒58は、貫通孔58Aにロッド部12Bを挿入する状態で、止ネジ59がねじ込まれて導電ロッド12に連結される。このように、連結筒58を介して弾性押圧材14であるコイルスプリングやリード線57を導電ロッド12に連結する構造は、導電ロッド12を脱着自在に連結して、導電ロッド12を交換できる特長がある。
【0046】
図10は、上方の板材51の底面図を示す。この図に示す板材51は、銅膜等の導電層54をプリント印刷している。この導電層54は、引出線60を接続している。導電ロッド12に接続された引出線60は、図8に示すように1本のリード線61に集合されて、リード線61でもって演算回路2に接続される。
【0047】
複数の電極ユニット11で構成される上側電極1Aは、図3と図4に示すように、吊下機構4で吊り下げられて、患者の胸の所定の位置に配置される。これらの図に示す吊下機構4は、複数の電極ユニット11を水平の姿勢で吊り下げる上下台4Aと、この上下台4Aを水平の姿勢で上下、左右に移動させる支持台4Bとを備える。複数の電極ユニット11は、吊り紐18を介して上下台4Aから吊り下げられている。この上側電極1Aは、この上下台4Aを水平の姿勢で移動させて、複数の電極ユニット11からなるロッド電極10を所定の位置に配置する。患者の胸面に配置された上側電極1Aは、その自重により所定の位置に保持される。
【0048】
さらに、上側電極1Aは、図4と図5の鎖線で示すように、装着バンド40を介して複数の電極ユニット11からなるロッド電極10を患者にしっかりと装着することもできる。図5に示すロッド電極10は、各列の最も外側に位置する電極ユニット11に、伸縮性の装着バンド40を連結している。装着バンド40は、先端に連結具41を設けており、この連結具41を介して先端部をベッド3あるいは体側電極1Bの固定ケース31に連結できるようにしている。連結具41には、たとえば、フック等の引掛具が使用できる。この上側電極1Aは、図の鎖線で示すように、装着バンド40の先端の連結具41をベッド3の側縁あるいは体側電極1Bの固定ケース31に連結して患者に装着される。図5に示す装着バンド40は、図において左右の先端に連結具41としてフックを設けている。ただ、装着バンドは、端部を筒状に連結してこの筒部に連結ロッドを挿入し、この連結ロッドをベッド等に設けたフック等の引掛部に引っかけて連結することもできる。さらに、連結具には、必ずしもフックやロッドを使用することなく、面ファスナーやホック等も使用できる。この装着バンドは、一端をベッドや体側電極の固定ケースに固定した第1装着バンドと、上側電極の各列の最も外側に位置する電極ユニットに連結された第2装着バンドで構成し、各々の装着バンドを面ファスナーやホック等で連結する構造とすることもできる。この装着バンドは、互いの連結位置を変更して長さを調整できるので、上側電極を最適な押圧力で装着できる特長がある。さらに、フック等の連結具で装着される装着バンドも、中間で分割してこの分割部分を面ファスナーやホック等の連結部材で連結する構造として、長さを調整することができる。
【0049】
以上のロッド電極10は、複数の電極ユニット11で構成しているが、ロッド電極は、単一の電極本体から複数本の導電ロッドを突出させる構造とすることもできる。このロッド電極は、電極本体の下面を患者の胸面に沿う形状とすることができる。さらに、左右の両側部に配設される導電ロッドを、水平面に対して多少傾斜する姿勢で配置することもできる。
【0050】
クッション電極20を、図11ないし図13に示す。図11は下側電極1Bの斜視図を、図12は下側電極1Bの拡大断面図を、図13は体側電極1Cの断面図をそれぞれ示している。クッション電極20は、これらの図に示すように、表面または全体を絶縁材とする表面層21と、この表面層21に所定の間隔で配置している複数の局部電極22と、表面層21の裏面に配設されて、各々の局部電極22を弾性的に体表面に押圧する弾性押圧材23とを備える。
【0051】
図11に示す下側電極1Bは、6列に8個ずつ、全体で48個の局部電極22を配置している。さらに、図3と図13に示す体側電極1Cは、2列に6個ずつ、全体で12個の局部電極22を配置している。これらの局部電極22は、等しい中心間隔(d)で配置されている。局部電極22の中心間隔(d)は、たとえば、ロッド電極10である上側電極1Aの導電ロッド12の中心間隔(d)と等しくすることができる。ただ、下側電極1Bと体側電極1Cの局部電極22の中心間隔(d)は、種々に変更することもできる。
【0052】
図11ないし図13に示すクッション電極20は、表面層21を可撓性シート21Aとしており、この可撓性シート21Aに複数の局部電極22を固定している。可撓性シート21Aは、自由に変形できる合成皮革である。合成皮革は、表面をプラスチック層でコーティングしているので汗が染み込まず、また表面に付着した汗等の汚れを簡単に払拭できる特長がある。ただ、可撓性シート21Aには、合成皮革でないプラスチックシートも使用できる。また、布地や不織布も使用できる。さらにまた、可撓性シート21Aは、プラスチックシート、布地、不織布等を積層したシートとすることができる。可撓性シート21Aには、患者の体表面の凹凸に沿って変形できる可撓性のある全てのシートが使用できる。さらに、可撓性シート21Aは、好ましくは伸縮性のあるシートを使用する。伸縮性のあるシートは、凹凸のある体表面に沿って変形できる特長がある。ただ、可撓性シート21Aは、多少の遊びがある状態で弾性押圧材23の表面に配設して、体表面の凹凸に沿って変形できる。可撓性シート21Aは、弾性押圧材23の表面とその周囲を被覆している。さらに、可撓性シート21Aは弾性押圧材23の裏面も被覆して、裏面で連結することができる。
【0053】
局部電極22は金属製で、体表面に弾性的に押圧されて、体表面に誘導される心電位を検出する。局部電極22は、金属板をプレス加工して製作される。この局部電極22は、金属板の表面に金属メッキ層を設けている。金属メッキ層は、金メッキ、白金メッキ、銀メッキ、塩化銀メッキ、ニッケルメッキ、クロームメッキ、シンチュウメッキ、鉛メッキ等が使用できる。ただ、局部電極22は、ステンレス、シンチュウ、鉛、銀、塩化銀等の金属板で成形して表面に金属メッキ層を設けない構造とすることもできる。とくに、ステンレス、シンチュウ、鉛等の金属で成形される局部電極22は、錆びにくくできる特長がある。
【0054】
図14の拡大断面図に示す局部電極22は、金属板をプレス加工して体表面との接触面24を中央凸に湾曲させてなる接触電極22Aと、可撓性シート21Aの裏面に配設されてなる固定部22Bとからなる。接触電極22Aと固定部22Bは、可撓性シート21Aを挟着するように連結されて、局部電極22を可撓性シート21Aに固定している。
【0055】
接触電極22Aは、体表面に接触する接触面24を円形としている。接触電極22Aの外径は、4〜20mm、好ましくは7〜15mm、さらに好ましくは8〜13mmとする。円形の接触電極22Aは、その中心を測定ポイントに位置させて、測定ポイント及びその周辺の心電位を安定して検出できる。さらに、接触電極22Aは、図14に示すように、好ましくは接触面24を中央凸に湾曲させる。このように、接触面24が中央凸に湾曲している接触電極22Aは、体表面に対する角度が変わっても、体表面に常に広い面積で接触できる特長がある。ただ、接触面24は、曲率半径が小さ過ぎても、体表面に接触する面積は小さくなる。図14の接触電極22Aは、接触面24の中央部で曲率半径を大きくして、周縁部分になるにしたがって曲率半径を小さくしている。接触電極22Aは、接触面24の中央部分の曲率半径を、10〜100mm、好ましくは12〜50mmとし、周縁部分の曲率半径を1〜20mmとしている。
【0056】
接触電極22Aは、可撓性シート21Aを貫通する連結凸部25を有する。この連結凸部25は、可撓性シート21Aを貫通して、可撓性シート21Aの内面で固定部22Bに連結される。図14の接触電極22Aは、連結凸部25を別の金属板で製作している。この連結凸部25は、筒部25Aの一端に鍔25Bを設けた形状である。接触電極22Aは、周縁部分を内側にかしめる状態で鍔25Bの周縁部分を挟着している。連結凸部25は、接触電極22Aのかしめられた周縁部分に鍔25Bの周縁部分が挟着されて、接触電極22Aに固定されている。
【0057】
固定部22Bは、連結凸部25を貫通する貫通孔26を中心に設けている。貫通孔26に挿通された連結凸部25は、図14の矢印で示すように筒部25Aの下端を拡開するように変形して、固定部22Bに抜けないように連結される。図14の固定部22Bは、接触電極22Aの外形にほぼ等しい外形としている。この固定部22Bは、局部電極22を可撓性シート21Aに抜けないように固定できる。この形状の固定部22Bは、金属板をプレス成形して製作され、あるいはプラスチックを成形して製作される。
【0058】
局部電極22にはリード線27が接続される。リード線27は、半田付けして、あるいはスポット溶接して局部電極22に接続される。リード線27は、接触電極22Aと固定部22Bのいずれかに接続される。各々の局部電極22に接続しているリード線27は、図12と図13に示すように、弾性押圧材23の内部に配線される。弾性押圧材23の内部に配線されるリード線27は、弾性押圧材23が変形しても無理な力が作用して断線することがないように、好ましくは、多少は弛む状態で配線する。このように、弾性押圧材23の内部にリード線27を配線するクッション電極20は、表面をすっきりとした外観にできると共に、測定時にリード線27が邪魔になることなく安定して測定できる特長がある。さらに、局部電極22とリード線27の接続部分は、図14に示すように、接着剤28に埋設している。この構造は、リード線27の接続部分の断線を有効に防止できる。局部電極22は、弾性押圧材23が変形する毎に変位する。このときリード線27の接続部分が変形すると断線しやすくなる。図14に示すように、接続部を接着剤28に埋設する構造は、局部電極22が移動しても接続部は変形せず、この部分の断線を有効に防止できる。
【0059】
弾性押圧材23は、弾性変形するプラスチック発泡体である。プラスチック発泡体は、連続気泡を有するように発泡成形された軟質のウレタンフォームが適している。ただ、プラスチック発泡体には、軟質ポリ塩化ビニル発泡体、ポリエチレン発泡体、エチレン酢酸ビニル発泡体等が使用できる。弾性押圧材23は、図12と図13に示すように、弾性係数の異なる複数の弾性変形プレート23Aを積層する構造とすることもできる。この弾性押圧材23は、局部電極22を固定する電極側には柔軟な弾性変形プレート23Aを積層して、局部電極22から離れた反対側には電極側の弾性変形プレート23Aよりも変形し難い弾性変形プレート23Aを積層する。この構造は、電極側の柔軟な弾性変形プレート23Aで局部電極22を体表面に押圧しながら、変形し難い弾性変形プレート23Aでしっかりと押圧できる。
【0060】
弾性押圧材23は、厚さを110〜130mmとする板状である。ただ弾性押圧材23は、その厚さを30〜200mmとすることもできる。また、弾性押圧材23は、上面を患者の体表面に沿って湾曲する形状とすることもできる。たとえば、人間の背中は、背骨に沿って多少は湾曲している。したがって、下側電極に配設される弾性押圧材は、背中に沿う形状に上面を湾曲させて、全ての局部電極を理想的に体表面に押圧できる。さらに、図示しないが、クッション電極を複数の領域に分割し、各領域に配設される弾性押圧材の厚さや形状を変更して、患者の体表面に沿わせることもできる。たとえば、下側電極を肩側と腰側の2つの領域に2分割し、肩側に配設される弾性押圧材を薄くして、腰側に配設される弾性押圧材を厚くすることもできる。さらに、弾性押圧材は、図示しないが、局部電極と対向する部分に突出部を設けて、この突出部で局部電極を体表面に押圧することもできる。さらにまた、弾性押圧材は、局部電極に対向する押圧部分を、他の部分よりも変形し難くして、この押圧部分で局部電極をしっかりと体表面に押圧することもできる。
【0061】
図13に示すクッション電極20の体側電極1Cは、押出スプリング30を介して固定ケース31に連結している。固定ケース31の周壁32と体側電極1Cとの間には数mmの隙間を設けて、体側電極1Cが固定ケース31からスムーズに出入りできるようにしている。体側電極1Cは、押出スプリング30で押圧される面に支持プレート33を固定している。この支持プレート33は、金属製あるいは硬質のプラスチック製の板材で、押出スプリング30で押圧されて体側電極1Cを体表面に向かって押し出す。この構造は、押出スプリング30で押し出される支持プレート33で体側電極1Cをしっかりと押圧しながら、弾性押圧材23で局部電極22を体表面に押圧できる。図13に示すクッション電極20は、弾性係数の異なる複数の弾性変形プレート23Aを積層した弾性押圧材23としている。ただ、クッション電極は、支持プレートと単層の弾性変形プレートで構成することもできる。このクッション電極は、たとえば、金属製あるいはプラスチック製の支持プレートの表面に柔軟な弾性変形プレートを積層して固定し、この弾性変形プレートで局部電極を体表面に押圧する。
【0062】
固定ケース31は、昇降機構34に連結されており、上下位置を変更できるように配置されている。昇降機構34は、固定ケース31の底面に固定されて体側電極1Cの背面側に突出する支持アーム34Aと、垂直の姿勢で配設されて支持アーム34Aを貫通しているガイドロッド34Bと、支持アーム34Aにねじ込まれて、支持アーム34Aをガイドロッド34Bに固定する固定ネジ34Cとを備える。この昇降機構34は、固定ネジ34Cを緩めた状態で、図13の矢印Aで示す支持アーム34Aの上下位置を調整し、固定ネジ34Cをねじ込んで支持アーム34Aを固定して体側電極1Cを最適な高さに固定する。さらに、昇降機構34は、図13の矢印Bで示す左右方向の位置を調整できるように、スライド機構35に連結している。このスライド機構35は、ガイドロッド34Bの下端が固定されたスライド台35Aと、このスライド台35Aを矢印Bで示す方向にスライドさせるガイドレール35Bと、スライド台35Aにねじ込まれて、スライド台35Aをガイドレール35Bに固定する固定ネジ35Cとを備える。このスライド機構35は、固定ネジ35Cを緩めた状態でスライド台35Aを矢印Bで示す方向にスライドさせて体側電極1Cと患者の体側との距離を調整し、固定ネジ35Cをねじ込んでスライド台35Aを固定して体側電極1Cの左右位置を固定する。したがって、体側電極1Cは、昇降機構34で上下位置が、スライド機構35で左右位置が調整されて、患者の体側の最適な位置に配置される。
【0063】
さらに、図3と図13に示す体側電極1Cは、局部電極22を配置してなる体表面に対向する面の周縁部である4辺をカットして面取りしている。この構造の体側電極1Cは、局部電極22を体表面側に突出させる状態に配置して体表面に接触できる。このため、押圧面の周縁部が上側電極1Aや下側電極1Bに当接するのを有効に防止して、局部電極22で体側を確実に押圧できる。
【0064】
さらに、図11に示す下側電極1Bは、クッション電極20の正確な位置に患者を寝かせることができるように、位置決ライン36を表示している。この図に示すクッション電極20は、左右対称の位置にそれぞれ4本の位置決ライン36を互いに平行に表示している。これらの位置決ライン36は、患者が正しい測定位置についたときの肩や乳首や肋骨等の位置を表示しており、この位置決ライン36を基準にして患者を正確な位置に寝かせることができるようにしている。図11の下側電極1Bは、たとえば、中央の2本の位置決ライン36の間に患者の乳首が位置するように患者の上下位置を決めて、下側電極1Bを所定の位置に配設できるようにしている。このように、位置決ライン36を備えるクッション電極20は、常に患者を正確な位置に寝かせることができる。さらに、図示しないが、下側電極は、左右の位置を特定する位置決ラインを表示することもできる。さらに、クッション電極は、位置決ラインに代わって、患者の上下や左右の位置を特定できる点やマークを表示することもできる。
【0065】
図4に、電極1を患者に装着した状態を示す。この電極1は、下側電極1Bの上に患者が載り、体側電極1Cを患者の脇下の体側に押圧し、上側電極1Aを患者の上面の心臓に近い体表面に載置して、患者の背中と体側と胸とに配置される。ロッド電極10である上側電極1Aは、弾性押出材14が導電ロッド12を弾性的に押し出して接触電極12Aを体表面に押圧し、接触電極12Aでもって心電位を検出して、検出した心電位を演算回路に出力する。クッション電極20である下側電極1Bは、この上に患者が載ると、弾性押圧材23が各々の局部電極22を体表面に弾性的に押圧して、局部電極22でもって心電位を検出して、検出した心電位を演算回路に出力する。クッション電極20である体側電極1Cも、弾性押圧材23が各々の局部電極22を体表面に弾性的に押圧する。
【0066】
本発明の体表面心電計は、図2に示すように、演算表示部2が電極1に誘導される心電圧を演算して体表面に誘導される体表面電位分布図を表示する。演算表示部2は、電極1に誘導される心電位から体表面に誘導される体表面電位分布図を演算する演算回路2Aと、この演算回路2Aで演算された体表面電位分布図を表示する外部出力装置2Bと、演算回路2Aに接続している操作スイッチ2Cとを備える。図において、外部出力装置2Bには、モニタテレビ2aとプリンター2bを使用している。
【0067】
演算回路2Aは、電極1から送られてくる電気信号を決められた方式に従って演算処理する。電極1は、体表面の複数ヶ所に誘導される心電位を検出し、検出した信号を演算回路2Aに送る。電位の測定は、所定の時間毎に行われ、測定する時間間隔は使用者が操作スイッチ2Cから演算回路2Aに入力する。したがって、演算回路2Aからの指令に基づき、電極1は各点の電位を測定し、電圧値をデータとして演算回路2Aに出力する。演算回路2Aは、一定時間おきに各電極1の測定電位から等電位点を演算し、これから等電位線の位置を算出する。得られた出力信号は外部出力装置2Bに送られ、外部出力装置2Bで等電位線を描き体表面の電位分布図を作成する。
【0068】
演算回路2Aは、入力された電位信号を演算し、等電位点を算出して等電位線を決定できるすべての装置が使用できる。演算回路2Aには、これらの処理を可能にするようカスタマイズされたICや電算機の他、汎用的なMPUやCPUを使用したコンピュータ、いわゆるマイクロコンピュータやパーソナル・コンピュータ、ワークステーション等が使用できる。
【0069】
さらに演算回路2Aは、電極1から送られてきた心電位の値を各時間毎に保持、記憶する記憶媒体を有する(図示せず)。記憶媒体には、ランダム・アクセス・メモリ(RAM)、レジスタ等の記憶素子や、ハードディスク等の固定記憶装置、光磁気ディスク、CD−R、DVD、フレキシブルディスク等の記憶媒体が使用できる。ただ、処理速度の向上を図るためには、アクセス速度の速いメモリ素子を使用することが好ましい。記憶媒体に記憶されたデータ、若しくは電極1から送られてきた電圧値に基づき、演算回路2Aは等電位点を算出し、等電位線を描くための線データを演算する。演算されたデータは外部出力装置2Bに送られる。
【0070】
外部出力装置2Bは、与えられた等電位線のデータに基づき、体表面電位分布図を表示する。外部出力装置2Bには、モニタテレビやプリンター、プロッタ等が複数使用できる。図において、外部出力装置2Bには、モニタテレビ2aとプリンター2bを使用している。使用者は、モニタテレビ2aを使用して体表面電位分布図を随時観測でき、一方でプリンター2bで所定の時間おきに電位分布図を印刷したり、あるいは所望の時間での電位分布図を印刷することができる。
【0071】
記憶媒体に保持されるデータは、体表面の各電位である必要はない。任意の時間における体表面電位分布図を記憶することもできる。例えば、演算回路2Aで演算された等電位線のデータを保持して、このデータを呼び出すことで各時間毎の体表面電位分布図を切り替えて表示することもできる。特に、演算前のデータでなく、演算後のデータを記憶しておくことは、演算に要する時間を省略できるので、外部出力装置に表示されるまでに要する時間を短縮し、より高速に体表面電位分布図を表示することができる。ただ、各点の電位値と等電位線の両方のデータを記憶することも、また演算回路2Aで演算途中のデータを保持しておくこともできるのはいうまでもない。
【0072】
体表面電位分布図の表示は、心電位をサンプリングする間隔や各時点での電位分布の表示を切り替える時間等を調整することによって精度を向上できる。より高速かつ詳細に表示するには、処理能力の高い高速なコンピュータや、画面表示用のチップ、RAM等を備えるいわゆるグラフィックアクセラレータ等を使用した描画が高速なコンピュータ等を、演算回路2Aに使用することで改善できる。
【0073】
【発明の効果】
本発明の体表面心電計は、電極を極めて簡単な構造としながら、0Vラインの変動を少なくして、多数の測定部位から正確に心電位を検出でき、高精度な電位分布図を作成できる特長がある。それは、本発明の体表面心電計が、電極本体から弾性的に押し出されて体表面に押圧される導電ロッドを、電極本体に出入りできるように連結しているロッド部と、このロッド部の先端部に連結されて体表面に接触して体表面に誘導される心電位を検出する接触電極とで構成すると共に、接触電極の体表面に接触する接触面を、ロッド部の横断面よりも大きい外形であって、その面積を15mmよりも大きく、隣の接触電極との中心間隔(d)の半分の自乗(d/2)よりも小さくしているからである。この構造の導電ロッドは、ロッド部を細くしながら、接触電極の接触面を大きくしているので、体表面が移動するときに、接触面と体表面との相対運動を少なくできる。接触面積の広い接触面が体表面で強く押圧されることに加えて、細いロッド部が摩擦抵抗を小さくできるからである。摩擦抵抗は、原理的には圧力と面積の積で計算される。しかしながら、極めて圧力が弱い状態では、いかに圧力を低くしても、摩擦抵抗を著しく小さくできない。本発明は、ロッド部を細くすることにより導電ロッドの摺動面積を小さくして摩擦抵抗を小さくしている。このことは、接触面の面積を大きくすることと相乗して、接触面と体表面との相対運動を少なくする。体表面に弾性的に押圧される導電ロッドは、小さい摩擦抵抗でロッド部を摺動させると共に、広い接触面で強く体表面に押圧されて、体表面と一緒に運動する。このため、本発明の体表面心電計は、電極に誘導される測定電位の0Vラインの変動を極減し、多数の電極で安定して正確に心電位を検出できる特長が実現される。
【0074】
さらに、本発明の体表面心電計は、体表面に押圧されると導電ロッドの接触面の面積を15mmよりも大きくしている。接触面の面積をこの範囲に特定する接触電極が体表面に押圧されると、接触面と体表面との間には、理想的な状態で導電性の液体が介在するようになり、電極と体表面との接触抵抗が小さくなる。それは、接触面が広い面積で体表面に接触して体表面の一部を被覆するので、ここに浸出する導電性の液体が乾燥されることなく、接触面と体表面との間に介在されるからである。さらに、接触面の面積を以上の範囲に特定している接触電極は、電極と体表面との接触領域に複数の汗腺が含まれ、各々の汗腺から浸出される導電性の液体が電極と体表面との接触抵抗を小さくする。低抵抗な状態で体表面に電気接触される接触電極は、極めて正確に高い精度で心電位を検出する。
【0075】
さらに、本発明の体表面心電計は、接触面の面積を、隣の接触電極との中心間隔(d)の半分の自乗(d/2)よりも小さくしているので、接触電極が体表面に誘導される心電位の分布を狂わせることがほとんどない。それは、最大面積を、中心間隔(d)の半分の自乗(d/2)よりも小さくしているので、隣の接触電極との間に充分な間隔ができるからである。したがって、本発明の体表面心電計は、多数の電極から正確に安定して心電位を検出することができ、検出した心電位から高精度な電位分布図を作成できる。
【0076】
さらにまた、本発明の体表面心電計は、ひとりの患者の検査費用を極めて安価にできると共に、測定時間を短くして、速やかに電位分布図を作成できる特長がある。それは、本発明の体表面心電計が、多数の電極を体表面に接着して固定する必要がなく、電極を装着して導電ロッドを体表面に押圧して、正確に心電位を検出できるからである。とくに、導電ロッドを体表面に押圧するので、従来の使い捨ての電極のように、使用する毎に廃棄する必要がなく、電極を繰り返し使用して、多数の患者の心電位を検出できる。このため、ランニングコストを著しく低減して、速やかに体表面電位分布図を作成できる。したがって、本発明の体表面心電計は、健康診断等に極めて便利に使用して、心臓疾患を早期に発見できる極めて優れた特長がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】心臓付近の体表面の電位分布図
【図2】本発明の一実施例にかかる体表面心電計のブロック線図
【図3】本発明の一実施例にかかる体表面心電計の概略斜視図
【図4】図3に示す体表面心電計の使用状態を示す概略横断面図
【図5】図3に示す体表面心電計の上側電極であるロッド電極の正面図
【図6】図5に示すロッド電極の底面図
【図7】ロッド電極の電極ユニットの斜視図
【図8】図7に示す電極ユニットの断面図
【図9】導電ロッドをコイルスプリング及びリード線に接続する一例を示す拡大断面図
【図10】図7に示す電極ユニットの上方の板材の底面図
【図11】図3に示す体表面心電計の下側電極であるクッション電極の斜視図
【図12】図11に示す下側電極の拡大断面図
【図13】図3に示す体表面心電計の体側電極であるクッション電極の垂直断面図
【図14】局部電極の拡大断面図
【符号の説明】
1…電極 1A…上側電極 1B…下側電極
1C…体側電極
2…演算表示部 2A…演算回路 2B…外部出力装置
2C…操作スイッチ
2a…モニタテレビ 2b…プリンター
3…ベッド
4…吊下機構 4A…上下台 4B…支持台
10…ロッド電極
11…電極ユニット
12…導電ロッド 12A…接触電極 12B…ロッド部
12a…接触面 12b…連結孔
12c…雌ネジ孔
13…電極本体
14…弾性押出材
15…可動性部材
16…弾性変形プレート
17…止ネジ
18…吊り紐
20…クッション電極
21…表面層 21A…可撓性シート
22…局部電極 22A…接触電極 22B…固定部
23…弾性押圧材 23A…弾性変形プレート
24…接触面
25…連結凸部 25A…筒部 25B…鍔
26…貫通孔
27…リード線
28…接着剤
30…押出スプリング
31…固定ケース
32…周壁
33…支持プレート
34…昇降機構 34A…支持アーム 34B…ガイドロッド
34C…固定ネジ
35…スライド機構 35A…スライド台 35B…ガイドレール
35C…固定ネジ
36…位置決ライン
40…装着バンド
41…連結具
50…ケース
51…板材 51A…挿通孔
52…支柱
53…ガイドプレート 53A…ガイド孔
54…導電層
55…固定リング
56…重り
57…リード線
58…連結筒 58A…貫通孔
59…止ネジ
60…引出線
61…リード線
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention measures the cardiac potential from many points on the body surface close to the heart in order to clearly understand the cardiac electrical phenomenon, and calculates the measured cardiac potential to display a body surface potential diagram at a certain time. Related to electric meter.
[0002]
[Prior art]
The body surface electrocardiograph is provided with a plurality of electrodes at 100 to 500 points on the body surface close to the heart, and simultaneously collects cardiac potentials from all the electrodes. A body surface potential distribution map for determining an electric phenomenon is created.
[0003]
The body surface electrocardiograph creates a potential distribution map induced on the body surface near the heart at a certain time, for example, as shown in FIG. The potential distribution diagram is a distribution diagram of the potential on the body surface in the cardiac electrical phenomenon. The potential distribution map is obtained by calculating with an arithmetic circuit such as a computer based on the cardiac potential signals measured at all the electrodes. That is, a cardiac potential detected by each electrode at a certain time is stored in a memory of a computer, and equipotential lines are calculated based on the cardiac potential of each electrode. Is displayed on a monitor television or a printer.
[0004]
The body surface electrocardiograph having this structure can inspect the electrical phenomena of the heart more precisely than a conventional electrocardiograph. However, since a body surface electrocardiograph needs to detect cardiac potentials from many electrodes simultaneously, it is extremely difficult to accurately and stably detect cardiac potentials from all electrodes. This is because it is difficult to bring all the electrodes into stable contact with the body surface in an electrically low-resistance state.
[0005]
Currently available body surface electrocardiographs apply a conductive paste to the skin to reduce the contact resistance between the electrode and the body surface. The conductive paste is interposed between the electrode and the body surface to reduce the contact resistance between the electrode and the body surface. The electrode of this structure can detect a cardiac potential induced on the body surface in a low resistance state as long as it can be normally adhered to the body surface. However, it is actually very difficult to adhere all the electrodes consisting of 100 or more to the body surface without peeling off, and if any of the electrodes peels off from the body surface, it becomes impossible to accurately detect the cardiac potential. Further, this electrode has a drawback that the running cost when measuring the electrocardiogram of one patient is extremely high because all the electrodes of 100 or more are disposable.
[0006]
As an electrode that solves such a defect, an electrode that elastically presses a metal rod against a body surface has been developed. This electrode detects a cardiac potential induced on the body surface by independently pressing the metal rod against the body surface. This electrode can detect a cardiac potential without using a conductive paste. When the metal rod is continuously pressed against the body surface, a conductive liquid such as sweat is interposed between the metal rod and the body surface, and the metal rod as an electrode is electrically connected to the body surface. This is because the contact is made. The electrodes that are pressed against the body surface are electrically connected via a small amount of conductive liquid that appears on the surface of the skin. The human skin has sweat glands, from which sweat, which is a conductive liquid, is seeping out. However, the surface of the human skin is not evenly seeped by the conductive liquid. A large amount of the conductive liquid is present in the vicinity of the sweat glands, and the amount of the conductive liquid is small in a portion away from the sweat glands. For this reason, the contact resistance of the skin surface varies depending on the portion where the metal rod contacts. The variation in the partial contact resistance of the skin is extremely large and varies on the order of magnitude.
[0007]
For this reason, when a plurality of metal rods are pressed as electrodes on a local part of the body surface, some electrodes are electrically connected to the body surface with low contact resistance, but some electrodes come into contact with the body surface with extremely high contact resistance. . Electrodes that contact the body surface with high contact resistance cannot accurately detect the cardiac potential induced on the body surface. When the contact resistance between the electrode and the body surface is sufficiently low compared to the input impedance of the first-stage amplifier that amplifies the cardiac potential, the contact resistance does not cause a cardiac potential detection error. However, if the contact resistance becomes too large to be neglected with respect to the input impedance of the first-stage amplifier, an error occurs in detecting a cardiac potential. This is because the input impedance of the first-stage amplifier attenuates the cardiac potential induced at the electrodes. For example, when the contact resistance between the electrode and the body surface becomes 1/10 of the input impedance of the first-stage amplifier, the cardiac potential induced at the electrode is attenuated by 10% and input to the first-stage amplifier. For this reason, the cardiac potential detected by the electrode is reduced to 90%, and it becomes impossible to accurately detect the cardiac potential. The first-stage amplifier is designed so that the input impedance is as large as possible. However, if the contact resistance is large, the first stage amplifier may not be sufficiently large with respect to the contact resistance. Depending on the contact part, the contact resistance between the electrode and the body surface fluctuates on the order of an order of magnitude. Therefore, depending on the contact part, the contact resistance of the electrode may be larger than several tens of% of the input impedance of the first-stage amplifier. In this state, the substantial input voltage of the first-stage amplifier becomes lower than the accurate cardiac potential, and an accurate potential distribution diagram cannot be created.
[0008]
Further, a local battery generated between the electrode and the body surface is a factor that makes it difficult for the metal rod as the electrode to accurately detect the cardiac potential on the body surface. Unfortunately, the voltage generated by the local battery is much higher than the cardiac potential. Since a battery in which a metal comes into contact with a conductive liquid is formed, generation of a local battery in a contact portion cannot be eliminated in principle as long as a metal electrode is brought into contact with a body surface. The generated voltage of the local battery is specified by the material of the metal rod and the conductive liquid. Therefore, the voltage of the local battery varies depending on the material of the metal rod. For example, when stainless steel is used as the electrode metal, the voltage of the local battery becomes extremely large, several hundred mV. Since the local battery is a DC voltage, it can be separated from the cardiac potential unless it changes. However, it is actually extremely difficult to always keep the generated voltage of the local battery constant. Since the voltage of the local battery is extremely large, several tens to hundred times as large as the cardiac potential, a slight voltage change of the local battery causes a 0V line of the cardiac potential to fluctuate, resulting in a detection error. This is because if the generated voltage of the local battery fluctuates and the 0V line fluctuates, it cannot be recognized as a change in cardiac potential. If the voltage fluctuation of the local battery is sufficiently slow as compared with the voltage fluctuation of the cardiac potential, it can be removed by a low cut filter that removes extremely low frequency components. The low cut filter is designed so that the cutoff frequency is sufficiently lower than the lowest frequency component included in the cardiac potential so as not to attenuate the cardiac potential. When the fluctuation of the 0V line becomes faster to a frequency close to the cardiac potential, this low cut filter passes the line without being cut off. For this reason, such a fluctuation of the 0 V line cannot be separated from the cardiac potential, resulting in a measurement error. For this reason, it is extremely important how the local battery generated between the electrode and the body surface can be kept constant without changing its voltage.
[0009]
Fluctuation of the 0V line by the local battery is caused by a conductive liquid such as sweat that appears on the body surface. Since this liquid reduces the contact resistance between the electrode and the body surface, without it, the cardiac potential cannot be detected even if the metal rod is pressed against the body surface. Thus, the conductive liquid that oozes out on the body surface reduces the contact resistance of the electrodes and enables accurate detection of the cardiac potential, but also causes the generation of a local battery and disrupts the 0V line. That is, although a conductive liquid is required, the presence thereof causes the 0V line to fluctuate, making it difficult to detect the cardiac potential. This makes it extremely difficult to accurately detect cardiac potentials induced on the body surface. This state is also apparent from the fact that it becomes extremely difficult to accurately detect the electrocardiographic potential when, for example, after a large amount of sweat has been dried and the concentration of the sweat has increased to a high level. When the concentration of sweat increases, the phenomenon of the local battery becomes severe, and the fluctuation of the 0V line becomes so severe that the cardiac potential cannot be detected. To further complicate matters, reducing the fluctuation of the 0 V line caused by the local battery and reducing the measurement error by reducing the contact resistance of the electrode are close to the limit of whether measurement is possible. Therefore, in a state where many electrodes are pressed against the body surface, the contact resistance between the electrodes and the body surface is reduced while the 0 V line fluctuation of the cardiac potential detected by all the electrodes is negligibly small. It is extremely difficult to make it sufficiently lower than the impedance. Therefore, it is very difficult to accurately detect the cardiac potential from all the electrodes by pressing the body surface with a large number of electrodes.
[0010]
Further, since the body surface electrocardiograph detects cardiac potentials at a large number of sites at 100 or more, a highly accurate body surface potential distribution map cannot be created unless the cardiac potentials can be accurately detected from all the sites. As the number of electrodes increases, it becomes rapidly difficult to accurately detect the cardiac potential simultaneously from all the electrodes. In this type of body surface electrocardiograph, it is extremely important to keep the contact state of the electrodes low and stable while limiting the fluctuation of the 0V line of all the electrodes, even though there are many electrodes. If this cannot be achieved, a body surface electrocardiograph that creates a highly accurate potential distribution map cannot be put to practical use. A body surface electrocardiograph in which one of the electrodes is always unstable cannot accurately detect an electric potential distribution map forever because there is an area that cannot be detected accurately.
[0011]
In order to solve this problem, a body surface electrocardiograph that is currently in practical use applies a conductive paste to the body surface, and electrically contacts the electrode to the body surface with the conductive paste. However, a body surface electrocardiograph having this structure cannot be used for diagnosis of a large number of patients, such as a health check, because the running cost is too high. Incidentally, the current body surface electrocardiograph has an insurance score of 1500 points, and the examination cost using insurance is extremely high at 15,000 yen. Furthermore, it takes time to measure one patient, which makes it difficult to use in medical examinations and the like. This is because a body surface potential distribution map is created by mounting 100 or more electrodes on the body surface via the conductive paste at specified positions of the patient. In this method, the measurement time of one patient cannot be shortened. This also makes the use of medical examinations difficult. Although it is not limited to testing for heart disease, it is important to detect all diseases as early as possible, so how to use a surface electrocardiograph at low cost, faster, and more accurately. It is particularly important that the potential distribution map can be measured in advance.
[0012]
For the purpose of solving this problem, a body surface electrocardiograph that uses a plurality of needle electrodes to measure a single cardiac potential has been developed (see Patent Document 1). In this body surface electrocardiograph, four needle electrodes are connected in parallel, and each is independently pressed against the body surface. Since the electrodes connect the needle electrodes in parallel, if one of the needle electrodes detects the cardiac potential on the body surface, the cardiac potential can be measured even if the other needle electrodes cannot accurately detect the cardiac potential. Therefore, the cardiac potential can be detected more stably than an electrode that presses one metal rod against the body surface.
[0013]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 2-9811
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, this electrode has a disadvantage that the structure is complicated and the manufacturing cost is high. Furthermore, as a result of actually manufacturing this electrode and detecting cardiac potentials of a large number of patients, it was found that it was difficult to suppress the fluctuation of the 0 V line to an ideal state with this structure. When detecting 100 or more cardiac potentials, the 0V line of any electrode fluctuates, and it takes time to accurately detect the cardiac potential from all the cardiac potentials.
[0015]
A great deal of experiments were repeated to find out this phenomenon, but the cause of the 0V line fluctuation could not be found. Even if electrodes of various structures were prototyped and pressed against the body surface, and a conductive paste was applied to the body surface to detect the cardiac potential, the fluctuation of the 0V line could not be reduced. Furthermore, as a result of repeating an enormous amount of experiments, it was determined that the cause of the fluctuation of the 0 V line was a relative movement between the needle electrode and the body surface. The patient measuring the cardiac potential breathes, so that the body surface moves up and down. When the body surface moves up and down due to breathing, the electrodes and the body surface move relatively to change the 0V line. When the breathing was stopped and the cardiac potential was detected, the fluctuation of the 0V line was reduced. However, when breathing is stopped, the patient gradually becomes tense and myoelectric potential is induced on the body surface. The myoelectric potential induced on the body surface is not a sufficiently small voltage compared to the cardiac potential, and is a signal that fluctuates irregularly. Therefore, when this occurs, it causes the cardiac potential to be disrupted. Furthermore, even if breathing was stopped, the fluctuation of the 0V line of the electrode could not be reduced to a desirable state. As a result of observing the movements of the electrodes and the body surface more closely in order to find out the cause, the body surface slightly moved due to the heartbeat, and the inability of the needle electrode to follow this movement may also cause the 0V line to be out of order. I decided to become.
[0016]
If the relative movement between the electrode and the body surface causes the 0V line to fluctuate, it can be solved by moving the needle electrode smoothly. In order to realize this, in order to reduce the sliding resistance between the needle electrode and the portion holding the needle electrode, a trial production of an electrode was made using Teflon (registered trademark) resin or the like. However, even if the sliding resistance of the needle electrode is designed to be as small as possible, this cannot be completely eliminated. The reason why the needle electrode moves relative to the body surface is that the needle electrode moves while receiving frictional resistance. Also, the surface of the skin, which is the body surface, has cushioning properties. When the body surface moves up and down, the needle electrode first experiences a large maximum frictional resistance, and when it moves, it becomes a kinetic frictional resistance and becomes smaller than the maximum frictional resistance. That is, the frictional resistance of the needle electrode is large at the start of the movement of the needle electrode, and is small at the start of the movement and fluctuates. Further, since the skin has a cushioning property, the body surface is in a state of pressing the needle electrode via the cushion. When the body surface moves up and down, the needle electrode in this state does not move up and down together with the body surface, but moves stepwise by repeatedly moving and stopping. When the needle electrode is pushed against the body surface and exceeds the maximum frictional resistance, the needle electrode starts moving, and when it moves, it moves largely due to a small dynamic frictional resistance and stops. Thereafter, this operation is repeated, and the movement and the stop are repeated. This state becomes more severe as the frictional resistance of the needle electrode increases.
[0017]
The present invention has been developed for the purpose of further eliminating this adverse effect. An important object of the present invention is to provide a body surface electrocardiograph which has a simple structure and can accurately detect cardiac potentials from a large number of measurement sites and create a highly accurate potential distribution map while reducing fluctuations of the 0 V line. To provide
Another important object of the present invention is to provide a body surface electrocardiograph capable of making an examination cost of one patient extremely low, and also making a measurement time short to quickly create a potential distribution map. .
[0018]
[Means for Solving the Problems]
The body surface electrocardiograph of the present invention includes an electrode 1 for detecting a cardiac potential induced on the body surface by being elastically pressed independently at a plurality of locations on the body surface of a patient, and a heart detected by the electrode 1. A calculation display unit 2 for displaying a body surface potential distribution map induced on the body surface from the potential. The electrode 1 includes a plurality of conductive rods 12 pressed against a plurality of locations on the body surface of a patient, an electrode body 13 mounted so that the conductive rod 12 can be moved in and out, and a conductive rod 12 elastically mounted on the electrode body 13. And a rod electrode 10 having an elastic extruded material 14 which is extruded in a desired manner. The conductive rod 12 is connected to a rod portion 12B so as to be able to enter and exit the electrode body 13, and is connected to a tip portion of the rod portion 12B to detect a cardiac potential induced on the body surface by contacting the body surface. And a contact electrode 12A. Further, the contact surface 12a that contacts the body surface of the contact electrode 12A has an outer shape larger than the cross section of the rod portion 12B, and has an area of 15 mm. 2 And a square (d / 2) of the center distance (d) between the adjacent contact electrodes 12A. 2 Smaller than. However, in this specification, the area of the contact surface 12a of the contact electrode 12A means a plane projection area of the contact electrode 12A as viewed from the body surface side.
[0019]
The conductive rod 12 has a circular cross-sectional shape of the rod portion 12B and an outer shape of the contact surface 12a of the contact electrode 12A. The outer diameter of the contact surface 12a is 2 to 15 times, preferably 3 to 8 times the diameter of the rod portion 12B. It can be. In the conductive rod 12, the outer diameter of the rod portion 12B can be 1.5 to 6 mm, and the outer diameter of the contact surface 12a can be 4 to 20 mm. The conductive rod 12 can be a metal rod.
[0020]
The contact electrode 12A can be any of stainless steel, Shinchu, lead, silver, and silver chloride. The contact electrode 12A can be provided with a metal plating layer on the surface of the contact surface 12a. The metal plating layer of the contact surface 12a can be any of gold, platinum, silver, silver chloride, nickel, chrome, cinchu, and lead.
[0021]
The contact surface 12a of the contact electrode 12A can be a curved surface that curves to the center. The curved surface of the contact surface 12a can make the radius of curvature of the peripheral edge smaller than that of the central portion. The radius of curvature of the central portion of the contact surface 12a, which is a curved surface, can be 10 to 100 mm. The radius of curvature of the periphery of the contact surface 12a, which is a curved surface, can be 1 to 20 mm.
[0022]
The rod electrode 10 can be composed of a plurality of electrode units 11. The plurality of electrode units 11 can be connected by the movable member 15.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiments described below exemplify a body surface electrocardiograph for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the body surface electrocardiograph as follows.
[0024]
Further, in this specification, in order to make it easy to understand the claims, the numbers corresponding to the members shown in the embodiments are referred to as "claims" and "means for solving the problem". Are added to the members indicated by "." However, the members described in the claims are not limited to the members of the embodiments.
[0025]
2 to 4 show a body surface electrocardiograph according to an embodiment of the present invention. The body surface electrocardiograph shown in these figures is provided with an electrode 1 for detecting cardiac potentials induced at a plurality of locations on a patient's body surface, and a cardiac voltage induced on the electrode 1 is calculated and guided on the body surface. And a calculation display unit 2 for displaying a body surface potential distribution map.
[0026]
As shown in FIGS. 3 and 4, the electrode 1 includes a lower electrode 1B disposed on the upper surface of the bed 3 and in contact with the lower surface of the body surface of the patient, an upper electrode 1A in contact with the upper surface of the patient, And a body-side electrode 1C that comes into contact with the body side. The lower electrode 1 </ b> B is disposed in a region opposed to almost the entirety of the lower surface of the patient's body surface from 60% or more. The upper electrode 1A is also provided in a region facing more than 60% of the upper surface of the body surface and almost entirely. The body-side electrode 1C is disposed so as to face the body under the armpit. When the patient lies upward on the bed 3 to detect a cardiac potential on the body surface, the lower electrode 1B contacts the patient's back, the body electrode 1C contacts the body side, and the upper electrode 1A contacts the patient's chest. To detect the cardiac potential induced on the body surface. When the patient is turned upside down and lies down on the bed 3, the lower electrode 1B contacts the patient's chest and the upper electrode 1A contacts the patient's back.
[0027]
In the body surface electrocardiograph shown in the figure, the upper electrode 1A is a rod electrode 10 for pressing a metal rod as the conductive rod 12 against the body surface, and the lower electrode 1B and the body-side electrode 1C are cushion electrodes 20. In a body surface electrocardiograph, only a body-side electrode can be a rod electrode, or an upper electrode and a body-side electrode, or an upper electrode and a lower electrode can be a rod electrode. Furthermore, all of the upper electrode, the lower electrode, and the body-side electrode may be rod electrodes. Further, the body surface electrocardiograph may be a single rod electrode without necessarily separating the electrodes into a lower electrode, a body electrode, and an upper electrode.
[0028]
The rod electrode 10 is composed of a plurality of electrode units 11, as shown in FIGS. The rod electrode 10 shown in these figures includes eight electrode units 11. The eight electrode units 11 are arranged four by two in two rows. As shown in the front view of FIG. 5 and the bottom view of FIG. 6, the electrode units 11 are connected by a movable member 15 which is a string-like rubber-like elastic body. As described above, the rod electrode 10 including the plurality of electrode units 11 has a structure in which the posture of each electrode unit 11 can be individually changed, and the plurality of conductive rods 12 can ideally contact the chest of the patient. This is because the lower surface of each electrode unit 11 can be arranged in a posture along the patient's chest.
[0029]
Further, in the rod electrode 10 shown in FIGS. 5 and 6, an elastic deformation plate 16 is fixed to the lower surface of the electrode units 11 in each row, and the four electrode units 11 are connected by the elastic deformation plate 16. The elastic deformation plate 16 is a plate or sheet having elasticity in the bending direction, for example, a rubber plate or a synthetic resin plate. This elastically deformable plate 16 has a feature that the posture of each electrode unit 11 can be arranged along the patient's chest while maintaining the interval between the adjacent electrode units 11 at a predetermined interval. Further, the elastic deformation plate 16 also has a function of preventing the electrode units 11 on both sides from tipping over in a state in which the electrode units 11 located on both right and left sides are inclined in the directions indicated by arrows in FIG.
[0030]
As shown in FIGS. 7 and 8, each of the electrode units 11 has a plurality of conductive rods 12 pressed against a plurality of positions on the patient's body surface, and is mounted so that these conductive rods 12 can enter and exit. It has an electrode body 13 and an elastic extruded member 14 that elastically pushes the conductive rod 12 from the electrode body 13.
[0031]
The electrode unit 11 shown in FIGS. 5 to 8 includes eight conductive rods 12. The eight conductive rods 12 are arranged in four rows in two rows on the electrode unit 11 having a rectangular bottom surface. These conductive rods 12 are arranged at equal center intervals (d). The center distance (d) between the conductive rods 12 is determined by the area of the region to be measured and the number of the conductive rods 12, that is, the number of points to be measured. The rod electrode 10 shown in the figure has 64 conductive rods 12 as a whole since eight conductive rods 12 are arranged in eight electrode units 11. This rod electrode 10 is, for example, approximately 600 cm 2 Region can be measured. However, for the rod electrode, the number of electrode units is set to 2 to 64, the number of conductive rods, that is, the number of measurement points is set to 25 to 500, and the measurement area is set to 200 to 900 cm. 2 And the center interval can be 10 to 60 mm. For example, when the number of rod electrodes is 15 × 3 × 5, the number of conductive rods is 225 × 15 × 15, and the center distance between the conductive rods is 20 mm, the length is about 800 cm. 2 Region can be measured.
[0032]
Further, in the rod electrode, it is not necessary to make all the center intervals (d) of the plurality of conductive rods arranged equal. In the rod electrode, the center distance between the conductive rods can be changed in the vertical direction and the horizontal direction of the patient, or can be partially changed.
[0033]
The plurality of conductive rods 12 elastically protrude from the electrode body 13 toward the body surface, and independently press the body surface of the patient. These conductive rods 12 are connected to a rod portion 12B so as to be able to move in and out of the electrode body 13, and are connected to a tip portion of the rod portion 12B to contact a body surface and induce a cardiac potential induced on the body surface. And a contact electrode 12A to be detected. In the illustrated conductive rod 12, the rod portion 12B is a metal rod. The rod portion 12B is a metal wire having a diameter of 1.5 to 6 mm, preferably 3 to 4 mm. If the rod portion 12B is too thin, it will bend easily, and if it is too thick, the sliding resistance will increase and it will be difficult to smoothly move in and out. For the rod portion 12B, a hard-to-bend metal wire such as a stainless steel wire such as SUS304 or a piano wire whose surface is plated is suitable. Further, the rod portion can be made cylindrical and light. However, the rod portion does not necessarily need to be a metal rod. For example, a hard plastic rod having a conductive film coated on the surface or inner surface thereof, or a conductive carbon fiber formed into a rod shape may be used. it can. The rod portion 12B is mounted on the electrode body 13 so as to be movable in the axial direction, and is pressed toward the body surface by the elastic extruded material 14.
[0034]
The contact electrode 12A is made of metal and is elastically pressed against the body surface to detect a cardiac potential induced on the body surface. The contact electrode 12A is manufactured by cutting, casting, or pressing a metal. The metal contact electrode 12A can be formed of a metal such as stainless steel, Shinchu, lead, silver, silver chloride, or the like. In particular, the contact electrode 12A formed of a metal such as stainless steel, Shinchu or lead has a feature that it is hard to rust. Furthermore, since the contact electrode 12A made entirely of metal can increase the load on the rod 12B, the center of gravity of the conductive rod 12 can approach the center of gravity of the contact electrode 12A. In particular, when the conductive rod 12 is used for the upper electrode 1A, the conductive rod 12 can have a low center of gravity, and thus has a feature that the contact electrode 12A can be stably pressed against the surface of the body. Further, the metal contact electrode 12A may be provided with a metal plating layer on the surface or the entire surface of the contact surface 12a in order to stably detect the cardiac potential. As the metal plating layer, gold plating, platinum plating, silver plating, silver chloride plating, nickel plating, chrome plating, sinchu plating, lead plating, or the like can be used. Gold plating and platinum plating have the feature that they can stably and electrically contact the body surface. Silver plating and silver chloride plating can stably and electrically contact the body surface with low resistance. Nickel plating and chrome plating can also stably contact the body surface. Shinchu plating and lead plating can effectively prevent the surface from rusting.
[0035]
The size and shape of the contact surface 12a of the contact electrode 12A is important for stably detecting the cardiac potential. The contact electrode 12A has a contact surface 12a that comes into contact with the body surface having an outer shape larger than the cross section of the rod portion 12B. The contact electrode 12A has an area of the contact surface 12a of 15 mm. 2 And a square (d / 2) of the center distance (d) between the adjacent contact electrodes 12A. 2 Smaller than. In the illustrated contact electrode 12A, the contact surface 12a that contacts the body surface has a circular shape. If the outer diameter of the contact surface 12a is too small, the contact area with the body surface becomes small, so that it becomes impossible to stably detect the cardiac potential. Conversely, if it is too large, it will not be possible to accurately detect a cardiac potential induced locally on the body surface. This is because a large area electrode short-circuits the cardiac potential induced on the body surface to the same potential. From the above, the outer diameter of the contact electrode 12A is 4 to 20 mm, preferably 7 to 15 mm, more preferably 8 to 13 mm, and 2 to 15 times, preferably 3 to 8 times the diameter of the rod portion 12B. I do. The center of the circular contact electrode 12A is positioned at the measurement point, and the measurement potential and the peripheral electrocardiogram around the measurement point can be stably detected. However, the contact electrode does not necessarily have to be circular, but may be elliptical, oval, or polygonal. The contact electrode having a polygonal shape can soften the feel when it comes into contact with the body surface by taking the corner of the corner portion and bending it.
[0036]
Furthermore, the contact electrode 12A has a contact surface 12a with the body surface as a curved surface that is curved to be convex at the center. As described above, the contact electrode 12A in which the contact surface 12a is curved to be convex at the center has a feature that the contact electrode 12A can always contact the body surface with a large area even when the angle with respect to the body surface changes. However, even if the radius of curvature of the contact surface 12a is too small, the area in contact with the body surface is small. In the contact electrode 12A of FIG. 8, the radius of curvature is increased at the center of the contact surface 12a, and the radius of curvature is reduced toward the periphery. The contact electrode 12A has a radius of curvature at the central portion of the contact surface 12a of 10 to 100 mm, preferably 12 to 50 mm, and a radius of curvature of the peripheral portion thereof is 1 to 20 mm.
[0037]
Further, the radius of curvature of the contact surface 12a of the contact electrode 12A can be changed depending on the part pressed against the body surface. For example, when the radius of curvature of the contact surface is increased, the contact area with the body surface is increased, and the cardiac potential can be detected stably. However, this shape is pressed against the body surface and becomes slippery. The upper electrode tends to be slippery when pressed against a part close to the patient's body. This is because the side of the body is almost vertical. In order to avoid this adverse effect, for example, the contact electrode attached to the electrode close to the body side can have a smaller radius of curvature of the contact surface than the contact electrode contacting the central part of the patient's chest, thereby making it less slippery. The contact electrode at the center of the chest increases the radius of curvature of the contact surface so that cardiac potential can be detected stably. In particular, since the cardiac potential has a high voltage in the central part of the chest, it is important to accurately detect the voltage in this part. Therefore, the contact electrode pressed on the central part of the chest increases the radius of curvature of the central part of the contact surface, and the contact electrode pressed on the part close to the body reduces the radius of curvature of the central part, making it less slippery. be able to.
[0038]
Further, although not shown, the contact surface may be a flat surface if it can be pressed perpendicularly or almost perpendicularly to the body surface. This contact electrode is also 15mm 2 And a square (d / 2) of the center distance (d) between the adjacent contact electrodes 12A. 2 Smaller than This contact electrode has, for example, a contact surface area of 15 to 300 mm. 2 , Preferably 30-100 mm 2 It can be. This contact electrode can be arranged, for example, in the central part of the chest to always contact the body surface with a large area. The contact electrode having a flat contact surface also preferably has a peripheral portion that is curved with a radius of curvature of 1 to 20 mm, so that the feel when contacting the body can be softened.
[0039]
The contact electrode 12A can be detachably connected to the rod portion 12B. The contact electrode 12A of FIG. 8 is provided with a connecting hole 12b for inserting the rod portion 12B so that the contact portion can be easily attached and detached. The distal end portion of the rod portion 12B is inserted into the connecting hole 12b and detachably connected. I have. The contact electrode 12A in FIG. 8 is detachably connected to the rod portion 12B via a set screw 17. The contact electrode 12A has a female screw hole 12c for screwing the set screw 17 in the radial direction. The contact electrode 12A is fixed to the rod portion 12B by loosening the set screw 17 and removing it from the rod portion 12B, and tightening the set screw 17. However, the structure for connecting the contact electrode 12A to the rod portion 12B so as to be detachable is not limited to the above structure. The contact electrode may be any other structure that can be mechanically or elastically detachably connected to the rod portion. In this way, the contact electrode 12A which can be detached is replaced with a new one when the surface is soiled, or when the metal of the contact surface 12a is oxidized and deteriorates, or when pathogens or the like adhere to the surface and become unsanitary, the contact electrode 12A becomes new. There are features that can be done. Further, the contact electrode 12A does not necessarily need to be connected to the rod portion 12B so as to be detachable, and may be fixed so as not to come off by soldering or welding.
[0040]
In FIG. 8, the electrode body 13 includes a box-shaped case 50 having an opening at the bottom, and two insulating plate members 51. The rod portion 12B of the conductive rod 12 is inserted through the two plate members 51 so as to be able to freely enter and exit. The two plate members 51 are arranged in parallel with each other, open through holes 51A at opposing positions, and penetrate the rod portion 12B of the conductive rod 12 into these through holes 51A. The two plate members 51 are fixed to a plurality of columns 52 disposed therebetween and are held at predetermined intervals. The rod portion 12B is an intermediate portion between the two plate members 51 and fixes the fixing ring 55. The fixing ring 55 has an outer shape larger than the insertion hole 51A, and abuts on the periphery of the insertion hole 51A to prevent the conductive rod 12 from falling out of the electrode body 13 and to specify the amount of protrusion of the conductive rod 12 at the same time. are doing.
[0041]
Further, a guide plate 53 is provided on the two plate members 51 in order to reduce the sliding resistance of the rod portion 12B that enters and exits the electrode body 13. The electrode body 13 shown in FIG. 8 has a guide plate 53 laminated and fixed on the lower surface of the plate member 51 located below and the upper surface of the plate member 51 located above. The guide plate 53 has a guide hole 53A through which the conductive rod 12 is penetrated, and the conductive rod 12 is inserted into the guide hole 53A. The guide hole 53A of the guide plate 53 is opened at a position facing the insertion hole 51A opened in the plate member 51. The guide hole 53A is located at the center of the insertion hole 51A and is smaller than the insertion hole 51A, so that the rod portion 12B can reciprocate without contacting the inner surface of the insertion hole 51A. The guide plate 53 can be made of a material that reduces the sliding resistance of the rod portion 12B that slides in the guide hole 53A, for example, Teflon (registered trademark) resin. In this manner, the structure in which the conductive rod 12 slides along the guide hole 53A of the guide plate 53 having a small sliding resistance can reduce the sliding resistance of the conductive rod 12 that enters and exits the electrode body 13 and makes the conductive rod smooth. Can reciprocate.
[0042]
Further, the electrode body 13 of FIG. 8 has a weight 56 fixed to the lower plate member 51 in order to stably arrange the electrode unit 11 on the chest surface. The weight 56 is a metal plate, such as a lead plate or an iron plate. The weight 56, which is a metal plate, can be easily adjusted by changing the number of layers. As described above, the structure in which the weight 56 is fixed to the lower portion of the electrode main body 13 can lower the position of the center of gravity of the electrode main body 13, so that the posture of the electrode unit 11 can be stabilized while the electrode unit 11 is placed on the chest surface. There is a feature that can be held. Further, the electrode body 13 having the weight 56 has a feature that the conductive rod 12 can be stably pressed against the body surface.
[0043]
The elastic pressing member 14 is a coil spring inserted through the rod portion 12B, and is disposed between the two plate members 51. The coil spring is a pressing spring, and has a lower end connected to the middle of the conductive rod 12 and an upper end connected to a conductive layer 54 such as a copper film printed on the upper plate 51. This coil spring elastically pushes the conductive rod 12 out of the electrode body 13 to press the contact electrode 12A against the body surface. However, the elastic pressing member, which is a coil spring, may be a tension spring. Although not shown, the elastic pressing member, which is a tension spring, may be inserted into the conductive rod above the upper plate and connected to the upper end of the conductive rod. The elastic pressing member has an upper end connected to a tip of a conductive rod projecting from the upper surface of the plate, and a lower end connected to a conductive layer such as a copper film printed on the plate.
[0044]
The elastic pressing member 14, which is a coil spring, is used together with a lead wire for electrically connecting the conductive rod 12 to the conductive layer 54. The elastic pressing member 14, which is a coil spring, is made of a spring steel material, a piano wire, a stainless wire, a brass wire, a nickel silver wire, a phosphor bronze wire, a beryllium copper wire, or the like. In particular, a coil spring made of a wire material containing a large amount of copper has excellent conductivity, and is suitable for a coil spring used in combination with a lead wire. Further, the conductive rod 12 shown in FIG. 8 is connected to the conductive layer 54 of the plate member 51 by a lead wire 57 in addition to the coil spring. However, the conductive rod can be connected to the conductive layer via one of the coil spring and the lead wire.
[0045]
In the conductive rod 12 shown in FIG. 8, the lower end of the elastic pressing member 14, which is a coil spring, and the lower end of the lead wire 57 are connected by soldering to a fixing ring 55 fixed in the middle of the rod portion 12B. However, the lower ends of the coil spring and the lead wire 57 can be connected to the conductive rod 12 via a connecting cylinder 58 as shown in FIG. The connecting cylinder 58 has a through hole 58A at the center thereof through which the conductive rod 12 can be inserted, and the coil spring and the lower ends of the lead wires 57 are fixed to the upper surface by soldering or the like. The connecting cylinder 58 is connected to the conductive rod 12 by screwing a set screw 59 in a state where the rod portion 12B is inserted into the through hole 58A. As described above, the structure in which the coil spring or the lead wire 57, which is the elastic pressing member 14, is connected to the conductive rod 12 via the connecting cylinder 58 is such that the conductive rod 12 is detachably connected and the conductive rod 12 can be replaced. There is.
[0046]
FIG. 10 shows a bottom view of the upper plate member 51. The plate material 51 shown in this figure has a conductive layer 54 such as a copper film printed thereon. The conductive layer 54 connects the lead 60. The lead wires 60 connected to the conductive rods 12 are assembled into one lead wire 61 as shown in FIG. 8, and are connected to the arithmetic circuit 2 by the lead wires 61.
[0047]
The upper electrode 1A composed of the plurality of electrode units 11 is suspended by the suspension mechanism 4 and placed at a predetermined position on the patient's chest, as shown in FIGS. The suspension mechanism 4 shown in these figures includes an upper and lower platform 4A that suspends the plurality of electrode units 11 in a horizontal posture, and a support platform 4B that moves the upper and lower platforms 4A up and down and left and right in a horizontal posture. The plurality of electrode units 11 are suspended from the upper and lower tables 4A via suspension strings 18. The upper electrode 1A moves the upper and lower base 4A in a horizontal posture, and arranges the rod electrode 10 including the plurality of electrode units 11 at a predetermined position. The upper electrode 1A disposed on the patient's chest is held at a predetermined position by its own weight.
[0048]
Further, as shown by the chain line in FIGS. 4 and 5, the upper electrode 1 </ b> A can securely mount the rod electrode 10 including the plurality of electrode units 11 to the patient via the mounting band 40. In the rod electrode 10 shown in FIG. 5, an elastic band 40 is connected to the outermost electrode unit 11 in each row. The mounting band 40 is provided with a connecting tool 41 at the distal end, and the leading end can be connected to the bed 3 or the fixed case 31 of the body-side electrode 1B via the connecting tool 41. As the connecting tool 41, for example, a hooking tool such as a hook can be used. The upper electrode 1A is attached to the patient by connecting the connecting tool 41 at the tip of the mounting band 40 to the side edge of the bed 3 or the fixed case 31 of the body-side electrode 1B, as shown by the chain line in the figure. The mounting band 40 shown in FIG. 5 has hooks as connecting tools 41 at the left and right ends in the figure. However, the end of the mounting band may be connected in a tubular shape, a connecting rod may be inserted into the tubular portion, and the connecting rod may be hooked on a hook or the like provided on a bed or the like to be connected. Furthermore, a hook-and-loop fastener, a hook, or the like can be used as the connecting tool without necessarily using a hook or a rod. This wearing band is composed of a first wearing band having one end fixed to a bed or a fixed case of a body-side electrode, and a second wearing band connected to an outermost electrode unit of each row of upper electrodes. A structure in which the wearing bands are connected by hook-and-loop fasteners, hooks, or the like can also be used. Since the length of the mounting bands can be adjusted by changing their connection positions, there is a feature that the upper electrode can be mounted with an optimum pressing force. Further, the length of the mounting band, which is mounted with a connecting tool such as a hook, can be adjusted by dividing the band in the middle and connecting the divided portions with a connecting member such as a hook-and-loop fastener or a hook.
[0049]
The above-described rod electrode 10 includes a plurality of electrode units 11, but the rod electrode may have a structure in which a plurality of conductive rods protrude from a single electrode body. This rod electrode can be shaped such that the lower surface of the electrode body is along the patient's chest. Further, the conductive rods disposed on the left and right sides may be disposed in a posture slightly inclined with respect to the horizontal plane.
[0050]
The cushion electrode 20 is shown in FIGS. 11 is a perspective view of the lower electrode 1B, FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of the lower electrode 1B, and FIG. 13 is a cross-sectional view of the body-side electrode 1C. As shown in these figures, the cushion electrode 20 has a surface layer 21 whose surface or the whole is made of an insulating material, a plurality of local electrodes 22 arranged on the surface layer 21 at predetermined intervals, An elastic pressing member 23 disposed on the back surface and elastically pressing each of the local electrodes 22 against the body surface is provided.
[0051]
As for the lower electrode 1B shown in FIG. 11, 48 local electrodes 22 are arranged in total, eight in six rows. Further, the body-side electrodes 1C shown in FIG. 3 and FIG. 13 have a total of 12 local electrodes 22 arranged in six rows in two rows. These local electrodes 22 are arranged at equal center intervals (d). The center interval (d) of the local electrodes 22 can be made equal to the center interval (d) of the conductive rods 12 of the upper electrode 1A, which is the rod electrode 10, for example. However, the center distance (d) between the local electrodes 22 of the lower electrode 1B and the body-side electrode 1C can be variously changed.
[0052]
In the cushion electrode 20 shown in FIGS. 11 to 13, the surface layer 21 is a flexible sheet 21A, and a plurality of local electrodes 22 are fixed to the flexible sheet 21A. The flexible sheet 21A is a synthetic leather that can be freely deformed. Synthetic leather has a feature that the surface is coated with a plastic layer so that sweat does not permeate and that dirt such as sweat attached to the surface can be easily wiped off. However, a plastic sheet that is not synthetic leather can also be used for the flexible sheet 21A. Also, a fabric or a nonwoven fabric can be used. Furthermore, the flexible sheet 21A can be a sheet in which a plastic sheet, a fabric, a nonwoven fabric, or the like is laminated. As the flexible sheet 21A, any flexible sheet that can be deformed along irregularities on the patient's body surface can be used. Further, as the flexible sheet 21A, a stretchable sheet is preferably used. An elastic sheet has a feature that it can be deformed along an uneven body surface. However, the flexible sheet 21A is arranged on the surface of the elastic pressing member 23 with some play, and can be deformed along irregularities on the body surface. The flexible sheet 21A covers the surface of the elastic pressing member 23 and its periphery. Further, the flexible sheet 21A also covers the back surface of the elastic pressing member 23 and can be connected on the back surface.
[0053]
The local electrode 22 is made of metal and is elastically pressed against the body surface to detect a cardiac potential induced on the body surface. The local electrode 22 is manufactured by pressing a metal plate. The local electrode 22 is provided with a metal plating layer on the surface of a metal plate. As the metal plating layer, gold plating, platinum plating, silver plating, silver chloride plating, nickel plating, chrome plating, sinchu plating, lead plating, or the like can be used. However, the local electrode 22 may be formed of a metal plate of stainless steel, Shinchu, lead, silver, silver chloride, or the like to have a structure without a metal plating layer on the surface. In particular, the local electrode 22 formed of a metal such as stainless steel, Shinchu or lead has a feature that it is hard to rust.
[0054]
The local electrode 22 shown in the enlarged cross-sectional view of FIG. 14 is provided on a contact electrode 22A formed by pressing a metal plate so that a contact surface 24 with the body surface is convex to the center and a back surface of the flexible sheet 21A. And the fixed portion 22B. The contact electrode 22A and the fixing portion 22B are connected so as to sandwich the flexible sheet 21A, and fix the local electrode 22 to the flexible sheet 21A.
[0055]
The contact electrode 22A has a circular contact surface 24 that contacts the body surface. The outer diameter of the contact electrode 22A is 4 to 20 mm, preferably 7 to 15 mm, and more preferably 8 to 13 mm. The center of the circular contact electrode 22A is positioned at the measurement point, and the measurement potential and the cardiac potential around the measurement point can be stably detected. Further, as shown in FIG. 14, the contact electrode 22A preferably curves the contact surface 24 to have a convex center. As described above, the contact electrode 22A in which the contact surface 24 is curved to be convex at the center has a feature that it can always contact the body surface with a large area even when the angle with respect to the body surface changes. However, even if the radius of curvature of the contact surface 24 is too small, the area in contact with the body surface is small. In the contact electrode 22A of FIG. 14, the radius of curvature is increased at the center of the contact surface 24, and the radius of curvature is reduced toward the periphery. The contact electrode 22A has a radius of curvature at the center of the contact surface 24 of 10 to 100 mm, preferably 12 to 50 mm, and a radius of curvature of a peripheral portion thereof is 1 to 20 mm.
[0056]
The contact electrode 22A has a connection protrusion 25 that penetrates the flexible sheet 21A. The connection protrusion 25 penetrates the flexible sheet 21A and is connected to the fixing portion 22B on the inner surface of the flexible sheet 21A. In the contact electrode 22A of FIG. 14, the connection protrusion 25 is made of another metal plate. The connecting projection 25 has a shape in which a flange 25B is provided at one end of a cylindrical portion 25A. The contact electrode 22A clamps the peripheral portion of the flange 25B with the peripheral portion crimped inward. The connection convex portion 25 is fixed to the contact electrode 22A by sandwiching the peripheral portion of the flange 25B on the crimped peripheral portion of the contact electrode 22A.
[0057]
The fixing portion 22 </ b> B is provided around a through hole 26 that penetrates the connecting projection 25. The connecting projection 25 inserted into the through-hole 26 is deformed so as to expand the lower end of the cylindrical portion 25A as shown by an arrow in FIG. 14 and is connected to the fixing portion 22B so as not to come off. The fixing portion 22B in FIG. 14 has an outer shape substantially equal to the outer shape of the contact electrode 22A. The fixing portion 22B can fix the local electrode 22 to the flexible sheet 21A so as not to come off. The fixing portion 22B having this shape is manufactured by press-molding a metal plate or by molding plastic.
[0058]
A lead wire 27 is connected to the local electrode 22. The lead wire 27 is connected to the local electrode 22 by soldering or spot welding. Lead wire 27 is connected to either contact electrode 22A or fixed portion 22B. Lead wires 27 connected to the respective local electrodes 22 are wired inside the elastic pressing member 23 as shown in FIGS. The lead wire 27 wired inside the elastic pressing member 23 is preferably wired in a somewhat loosened state so that even if the elastic pressing member 23 is deformed, the lead wire 27 is not broken by an excessive force. As described above, the cushion electrode 20 for wiring the lead wire 27 inside the elastic pressing member 23 has a feature that the surface can have a clean appearance and the lead wire 27 can be stably measured without disturbing the measurement. is there. Further, the connection portion between the local electrode 22 and the lead wire 27 is embedded in an adhesive 28 as shown in FIG. This structure can effectively prevent disconnection of the connection portion of the lead wire 27. The local electrode 22 is displaced each time the elastic pressing member 23 is deformed. At this time, if the connection portion of the lead wire 27 is deformed, the lead wire is easily broken. As shown in FIG. 14, in the structure in which the connection portion is embedded in the adhesive 28, the connection portion is not deformed even when the local electrode 22 moves, and disconnection of this portion can be effectively prevented.
[0059]
The elastic pressing member 23 is a plastic foam that elastically deforms. As the plastic foam, a flexible urethane foam which is foam-formed so as to have open cells is suitable. However, as the plastic foam, a soft polyvinyl chloride foam, a polyethylene foam, an ethylene vinyl acetate foam, or the like can be used. As shown in FIGS. 12 and 13, the elastic pressing member 23 may have a structure in which a plurality of elastically deforming plates 23A having different elastic coefficients are stacked. The elastic pressing member 23 is formed by laminating a flexible elastically deformable plate 23A on the electrode side on which the local electrode 22 is fixed, and is less likely to deform on the opposite side away from the local electrode 22 than the electrode side elastically deformable plate 23A. The elastic deformation plate 23A is laminated. In this structure, the local electrode 22 can be firmly pressed by the elastically deformable plate 23A, which is hardly deformed, while the local electrode 22 is pressed against the body surface by the flexible elastically deformable plate 23A on the electrode side.
[0060]
The elastic pressing member 23 has a plate shape having a thickness of 110 to 130 mm. However, the thickness of the elastic pressing member 23 can be set to 30 to 200 mm. In addition, the elastic pressing member 23 may have a shape in which the upper surface is curved along the body surface of the patient. For example, a human back is slightly curved along the spine. Therefore, the elastic pressing member provided on the lower electrode has an upper surface curved in a shape along the back, and can ideally press all the local electrodes against the body surface. Further, although not shown, the cushion electrode can be divided into a plurality of regions, and the thickness and shape of the elastic pressing member provided in each region can be changed to conform to the body surface of the patient. For example, the lower electrode may be divided into two regions, a shoulder side and a waist side, and the elastic pressing member provided on the shoulder side may be thinned and the elastic pressing member provided on the waist side may be thickened. it can. Further, although not shown, the elastic pressing member may be provided with a protruding portion at a portion facing the local electrode, and the protruding portion may press the local electrode against the body surface. Furthermore, the elastic pressing member makes it more difficult for the pressing portion facing the local electrode to deform than the other portions, and the pressing portion can firmly press the local electrode against the body surface.
[0061]
The body-side electrode 1 </ b> C of the cushion electrode 20 shown in FIG. 13 is connected to the fixed case 31 via the pushing spring 30. A gap of several mm is provided between the peripheral wall 32 of the fixed case 31 and the body-side electrode 1C so that the body-side electrode 1C can smoothly enter and exit the fixed case 31. The body-side electrode 1 </ b> C has a support plate 33 fixed to a surface pressed by the pushing spring 30. The support plate 33 is a plate made of metal or hard plastic, and is pressed by the extrusion spring 30 to push out the body-side electrode 1C toward the body surface. With this structure, the local electrode 22 can be pressed against the body surface by the elastic pressing member 23 while firmly pressing the body-side electrode 1C with the support plate 33 pushed out by the pushing spring 30. The cushion electrode 20 shown in FIG. 13 is an elastic pressing member 23 in which a plurality of elastic deformation plates 23A having different elastic coefficients are stacked. However, the cushion electrode may be constituted by a support plate and a single-layer elastically deformable plate. The cushion electrode is formed by laminating a flexible elastically deformable plate on the surface of a support plate made of metal or plastic, for example, and the local electrode is pressed against the body surface by the elastically deformable plate.
[0062]
The fixed case 31 is connected to the elevating mechanism 34 and is arranged so that the vertical position can be changed. The lifting mechanism 34 includes a support arm 34A fixed to the bottom surface of the fixed case 31 and protruding to the rear side of the body-side electrode 1C, a guide rod 34B disposed in a vertical posture and penetrating the support arm 34A, And a fixing screw 34C screwed into the arm 34A to fix the support arm 34A to the guide rod 34B. The lifting mechanism 34 adjusts the vertical position of the support arm 34A indicated by the arrow A in FIG. 13 with the fixing screw 34C loosened, and fixes the support arm 34A by screwing the fixing screw 34C to optimize the body-side electrode 1C. Fixed at an appropriate height. Further, the lifting mechanism 34 is connected to a slide mechanism 35 so that the position in the left-right direction indicated by the arrow B in FIG. 13 can be adjusted. The slide mechanism 35 includes a slide base 35A to which a lower end of a guide rod 34B is fixed, a guide rail 35B that slides the slide base 35A in a direction indicated by an arrow B, and a slide base 35A which is screwed into the slide base 35A. A fixing screw 35C for fixing to the guide rail 35B. The slide mechanism 35 adjusts the distance between the body-side electrode 1C and the patient's body side by sliding the slide table 35A in the direction shown by the arrow B with the fixing screw 35C loosened, and screws in the fixing screw 35C to slide the slide table 35A. To fix the left and right positions of the body-side electrode 1C. Therefore, the vertical position of the body-side electrode 1C is adjusted by the elevating mechanism 34, and the horizontal position of the body electrode 1C is adjusted by the slide mechanism 35, so that the body-side electrode 1C is arranged at an optimal position on the patient's body side.
[0063]
Further, the body-side electrode 1C shown in FIGS. 3 and 13 is chamfered by cutting four sides, which are peripheral portions of a surface facing the body surface on which the local electrode 22 is arranged. The body-side electrode 1C having this structure can be brought into contact with the body surface by disposing the local electrode 22 so as to protrude toward the body surface side. Therefore, it is possible to effectively prevent the peripheral edge of the pressing surface from contacting the upper electrode 1A and the lower electrode 1B, and the local electrode 22 can reliably press the body side.
[0064]
Further, the lower electrode 1B shown in FIG. 11 displays a positioning line 36 so that the patient can be laid at the correct position of the cushion electrode 20. In the cushion electrode 20 shown in this figure, four positioning lines 36 are displayed in parallel with each other at symmetrical positions. These positioning lines 36 indicate the positions of the shoulders, nipples, ribs, etc. when the patient is at the correct measurement position, and the patient can be laid down at an accurate position based on the positioning lines 36. Like that. For example, the lower electrode 1B of FIG. 11 determines the vertical position of the patient so that the nipple of the patient is located between the two central positioning lines 36, and arranges the lower electrode 1B at a predetermined position. I can do it. As described above, the cushion electrode 20 including the positioning line 36 can always lie the patient at an accurate position. Further, although not shown, the lower electrode may display a positioning line for specifying the left and right positions. Further, instead of the positioning line, the cushion electrode can display a point or a mark that can specify the vertical and horizontal positions of the patient.
[0065]
FIG. 4 shows a state in which the electrode 1 is worn on a patient. The electrode 1 is such that a patient rests on the lower electrode 1B, the body-side electrode 1C is pressed against the patient's armpit, and the upper electrode 1A is placed on the upper body surface of the patient near the heart. It is placed on the back, side and chest. The upper electrode 1A, which is the rod electrode 10, is configured such that the elastic extruded material 14 elastically pushes out the conductive rod 12, presses the contact electrode 12A against the body surface, detects the cardiac potential with the contact electrode 12A, and detects the detected cardiac potential. Is output to the arithmetic circuit. When the patient is placed on the lower electrode 1B, which is the cushion electrode 20, the elastic pressing member 23 elastically presses each local electrode 22 against the body surface, and the local electrode 22 detects the cardiac potential with the local electrode 22. Then, the detected cardiac potential is output to the arithmetic circuit. In the body-side electrode 1C, which is the cushion electrode 20, the elastic pressing member 23 also elastically presses each of the local electrodes 22 against the body surface.
[0066]
In the body surface electrocardiograph of the present invention, as shown in FIG. 2, the operation display unit 2 calculates a cardiac voltage induced on the electrode 1 and displays a body surface potential distribution map induced on the body surface. The arithmetic display unit 2 displays an arithmetic circuit 2A for calculating a body surface potential distribution map induced on the body surface from a cardiac potential induced on the electrode 1, and a body surface potential distribution map calculated by the arithmetic circuit 2A. An external output device 2B and an operation switch 2C connected to the arithmetic circuit 2A are provided. In the figure, a monitor television 2a and a printer 2b are used as the external output device 2B.
[0067]
The arithmetic circuit 2A arithmetically processes the electric signal sent from the electrode 1 according to a predetermined method. The electrode 1 detects cardiac potentials induced at a plurality of locations on the body surface, and sends the detected signal to the arithmetic circuit 2A. The measurement of the potential is performed at predetermined time intervals, and the user inputs the time interval to be measured from the operation switch 2C to the arithmetic circuit 2A. Therefore, based on a command from the arithmetic circuit 2A, the electrode 1 measures the potential at each point and outputs the voltage value to the arithmetic circuit 2A as data. The arithmetic circuit 2A calculates an equipotential point from the measured potential of each electrode 1 at regular intervals, and calculates the position of the equipotential line from this. The obtained output signal is sent to the external output device 2B, and equipotential lines are drawn by the external output device 2B to create a potential distribution map on the body surface.
[0068]
The arithmetic circuit 2A can use any device that can calculate an equipotential point by calculating an input potential signal and determine equipotential lines. As the arithmetic circuit 2A, a computer using a general-purpose MPU or CPU, a so-called microcomputer, personal computer, workstation, or the like can be used, in addition to an IC and a computer customized to enable these processes.
[0069]
Further, the arithmetic circuit 2A has a storage medium for holding and storing the value of the cardiac potential sent from the electrode 1 at each time (not shown). As the storage medium, a storage element such as a random access memory (RAM) and a register, a fixed storage device such as a hard disk, a storage medium such as a magneto-optical disk, a CD-R, a DVD, and a flexible disk can be used. However, in order to improve the processing speed, it is preferable to use a memory element with a high access speed. The arithmetic circuit 2A calculates the equipotential points based on the data stored in the storage medium or the voltage value sent from the electrode 1, and calculates line data for drawing the equipotential lines. The calculated data is sent to the external output device 2B.
[0070]
The external output device 2B displays a body surface potential distribution map based on the data of the given equipotential lines. A plurality of monitor televisions, printers, plotters, and the like can be used for the external output device 2B. In the figure, a monitor television 2a and a printer 2b are used as the external output device 2B. The user can observe the body surface potential distribution map at any time using the monitor television 2a, while printing the potential distribution map at predetermined time intervals with the printer 2b, or printing the potential distribution map at a desired time. can do.
[0071]
The data held in the storage medium need not be at each potential on the body surface. A body surface potential distribution map at an arbitrary time can also be stored. For example, it is also possible to hold the data of the equipotential lines calculated by the arithmetic circuit 2A and call up this data to switch and display the body surface potential distribution map for each time. In particular, storing the data after the operation, not the data before the operation, can save the time required for the operation, so that the time required for display on the external output device can be shortened, and the body surface can be faster. A potential distribution map can be displayed. However, it goes without saying that both the data of the potential value and the equipotential line at each point can be stored, and the data being calculated by the arithmetic circuit 2A can be held.
[0072]
The accuracy of the display of the body surface potential distribution map can be improved by adjusting the sampling interval of the cardiac potential, the time for switching the display of the potential distribution at each time, and the like. For faster and more detailed display, a high-speed computer with high processing capability, a computer with high-speed drawing using a so-called graphic accelerator having a screen display chip, a RAM, or the like is used for the arithmetic circuit 2A. Can be improved.
[0073]
【The invention's effect】
The body surface electrocardiograph of the present invention can accurately detect cardiac potential from a large number of measurement sites and reduce the fluctuation of the 0 V line while having an extremely simple electrode structure, and can create a highly accurate potential distribution map. There are features. That is, the body surface electrocardiograph of the present invention connects a conductive rod that is elastically pushed out of the electrode body and pressed against the body surface so as to be able to enter and exit the electrode body, and a rod part of the rod part. A contact electrode connected to the distal end and detecting a cardiac potential induced on the body surface by contacting the body surface, and the contact surface of the contact electrode contacting the body surface is more than the cross section of the rod portion. It is a large outer shape and its area is 15mm 2 Larger than the square of the center distance (d) between adjacent contact electrodes (d / 2) 2 This is because it is smaller than that. In the conductive rod having this structure, the contact surface of the contact electrode is enlarged while the rod portion is made thinner, so that the relative movement between the contact surface and the body surface can be reduced when the body surface moves. This is because, in addition to the contact surface having a large contact area being strongly pressed on the body surface, the thin rod portion can reduce the frictional resistance. Friction resistance is calculated in principle by the product of pressure and area. However, in a state where the pressure is extremely weak, no matter how low the pressure is, the frictional resistance cannot be significantly reduced. In the present invention, the frictional resistance is reduced by reducing the sliding area of the conductive rod by making the rod portion thin. This is synergistic with increasing the area of the contact surface and reduces the relative movement between the contact surface and the body surface. The conductive rod elastically pressed against the body surface slides the rod portion with small frictional resistance, and is strongly pressed against the body surface with a wide contact surface, and moves together with the body surface. For this reason, the body surface electrocardiograph of the present invention has the feature that the fluctuation of the 0 V line of the measured potential induced to the electrodes is minimized, and the cardiac potential can be detected stably and accurately with a large number of electrodes.
[0074]
Furthermore, the body surface electrocardiograph of the present invention has a contact surface area of the conductive rod of 15 mm when pressed against the body surface. 2 Larger than. When the contact electrode that specifies the area of the contact surface in this range is pressed against the body surface, a conductive liquid intervenes in an ideal state between the contact surface and the body surface, and the electrode and The contact resistance with the body surface decreases. Because the contact surface contacts the body surface in a large area and covers a part of the body surface, the conductive liquid leached here is interposed between the contact surface and the body surface without drying. This is because that. Furthermore, the contact electrode that specifies the area of the contact surface within the above range includes a plurality of sweat glands in the contact area between the electrode and the body surface, and the conductive liquid leached from each sweat gland causes the electrode and the body to pass through. Reduce the contact resistance with the surface. Contact electrodes that are in electrical contact with the body surface in a low resistance state detect the cardiac potential with great accuracy and high accuracy.
[0075]
Furthermore, in the body surface electrocardiograph of the present invention, the area of the contact surface is set to the square (d / 2) of the center distance (d) between adjacent contact electrodes. 2 The contact electrode hardly disrupts the distribution of the cardiac potential induced on the body surface. It means that the maximum area is the square of the center distance (d) half (d / 2) 2 This is because, since the distance is smaller than that of the contact electrode, a sufficient space is formed between the adjacent contact electrodes. Therefore, the body surface electrocardiograph of the present invention can accurately and stably detect a cardiac potential from a large number of electrodes, and can create a highly accurate potential distribution map from the detected cardiac potentials.
[0076]
Furthermore, the body surface electrocardiograph of the present invention has features that the examination cost of one patient can be made extremely low, the measurement time can be shortened, and the potential distribution map can be quickly created. That is, the body surface electrocardiograph of the present invention does not require a large number of electrodes to be adhered and fixed to the body surface, and the electrodes can be attached and the conductive rod pressed against the body surface to accurately detect the cardiac potential. Because. In particular, since the conductive rod is pressed against the body surface, there is no need to discard the electrode every time it is used as in a conventional disposable electrode, and the electrodes can be used repeatedly to detect cardiac potentials of a large number of patients. Therefore, the running cost can be significantly reduced, and the body surface potential distribution map can be quickly created. Therefore, the body surface electrocardiograph of the present invention has an extremely excellent feature that can be used very conveniently for a health check or the like and can detect a heart disease at an early stage.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a potential distribution diagram of a body surface near a heart.
FIG. 2 is a block diagram of a body surface electrocardiograph according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic perspective view of a body surface electrocardiograph according to one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a use state of the body surface electrocardiograph shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a front view of a rod electrode which is an upper electrode of the body surface electrocardiograph shown in FIG. 3;
FIG. 6 is a bottom view of the rod electrode shown in FIG. 5;
FIG. 7 is a perspective view of an electrode unit of a rod electrode.
FIG. 8 is a sectional view of the electrode unit shown in FIG. 7;
FIG. 9 is an enlarged sectional view showing an example of connecting a conductive rod to a coil spring and a lead wire.
FIG. 10 is a bottom view of the plate above the electrode unit shown in FIG. 7;
11 is a perspective view of a cushion electrode which is a lower electrode of the body surface electrocardiograph shown in FIG.
FIG. 12 is an enlarged sectional view of the lower electrode shown in FIG. 11;
13 is a vertical sectional view of a cushion electrode which is a body-side electrode of the body surface electrocardiograph shown in FIG.
FIG. 14 is an enlarged sectional view of a local electrode.
[Explanation of symbols]
1 ... electrode 1A ... upper electrode 1B ... lower electrode
1C ... body side electrode
2. Calculation display section 2A Calculation circuit 2B External output device
2C… Operation switch
2a: Monitor TV 2b: Printer
3 ... bed
4: Suspension mechanism 4A: Upper and lower table 4B: Support table
10. Rod electrode
11 ... Electrode unit
12: conductive rod 12A: contact electrode 12B: rod part
12a: contact surface 12b: connecting hole
12c ... female screw hole
13 ... Electrode body
14. Elastic extruded material
15: movable member
16 ... Elastic deformation plate
17… Set screw
18 ... hanging string
20 ... Cushion electrode
21: Surface layer 21A: Flexible sheet
22 local electrode 22A contact electrode 22B fixed part
23: Elastic pressing material 23A: Elastic deformation plate
24 ... Contact surface
25 ... connecting convex part 25A ... cylindrical part 25B ... flange
26 ... Through-hole
27 Lead wire
28 ... Adhesive
30 ... Extrusion spring
31… Fixed case
32 ... peripheral wall
33 ... Support plate
34 ... elevating mechanism 34A ... support arm 34B ... guide rod
34C ... fixing screw
35: slide mechanism 35A: slide base 35B: guide rail
35C: fixing screw
36 ... Positioning line
40 ... wearing band
41 ... Connector
50… Case
51: plate material 51A: insertion hole
52 ... Prop
53: guide plate 53A: guide hole
54: conductive layer
55… Fixing ring
56 ... weight
57… Lead wire
58: Connecting cylinder 58A: Through hole
59 ... Set screw
60 ... Leader
61 Lead wire

Claims (14)

患者の体表面の複数ヶ所に独立して弾性的に押圧されて、体表面に誘導される心電位を検出する電極(1)と、電極(1)で検出される心電位から体表面に誘導される体表面電位分布図を表示する演算表示部(2)とを備える体表面心電計において、
電極(1)が、患者の体表面の複数ヶ所に押圧される複数本の導電ロッド(12)と、導電ロッド(12)を出入りできるように装着している電極本体(13)と、この電極本体(13)から導電ロッド(12)を弾性的に押し出す弾性押出材(14)とを備えるロッド電極(10)を備え、
導電ロッド(12)は、電極本体(13)に出入りできるように連結しているロッド部(12B)と、このロッド部(12B)の先端部に連結されて体表面に接触して体表面に誘導される心電位を検出する接触電極(12A)とを備えており、さらに接触電極(12A)の体表面に接触する接触面(12a)は、ロッド部(12B)の横断面よりも大きい外形であって、その面積を15mmよりも大きく、隣の接触電極(12A)との中心間隔(d)の半分の自乗(d/2)よりも小さくしてなることを特徴とする体表面心電計。
An electrode (1) for detecting a cardiac potential induced on the body surface by being elastically pressed independently at a plurality of locations on the patient's body surface, and guiding the body potential from the cardiac potential detected on the electrode (1). A body surface electrocardiograph comprising:
A plurality of conductive rods (12) whose electrodes (1) are pressed at a plurality of positions on the body surface of a patient; an electrode body (13) mounted so that the conductive rods (12) can enter and exit; A rod electrode (10) including an elastic extruded material (14) for elastically extruding the conductive rod (12) from the main body (13);
The conductive rod (12) is connected to a rod portion (12B) so as to be able to move in and out of the electrode body (13), and is connected to a distal end portion of the rod portion (12B) to come into contact with the body surface and to contact the body surface. A contact electrode (12A) for detecting an induced cardiac potential; and a contact surface (12a) of the contact electrode (12A) contacting the body surface has an outer shape larger than the cross section of the rod portion (12B). Wherein the area is larger than 15 mm 2 and smaller than the square (d / 2) 2 of half of the center distance (d) between adjacent contact electrodes (12A). Electrocardiograph.
導電ロッド(12)のロッド部(12B)の横断面形状と接触電極(12A)の接触面(12a)の外形が円形で、接触面(12a)の外径がロッド部(12B)の直径の2〜15倍である請求項1に記載される体表面心電計。The cross-sectional shape of the rod portion (12B) of the conductive rod (12) and the outer shape of the contact surface (12a) of the contact electrode (12A) are circular, and the outer diameter of the contact surface (12a) is the diameter of the rod portion (12B). The body surface electrocardiograph according to claim 1, wherein the ratio is 2 to 15 times. 導電ロッド(12)のロッド部(12B)の横断面形状と接触電極(12A)の接触面(12a)の外形が円形で、接触面(12a)の外径がロッド部(12B)の直径の3〜8倍である請求項1に記載される体表面心電計。The cross-sectional shape of the rod portion (12B) of the conductive rod (12) and the outer shape of the contact surface (12a) of the contact electrode (12A) are circular, and the outer diameter of the contact surface (12a) is the diameter of the rod portion (12B). The body surface electrocardiograph according to claim 1, which is 3 to 8 times. 導電ロッド(12)のロッド部(12B)の外径が1.5〜6mmで、接触面(12a)の外径が4〜20mmである請求項1に記載される体表面心電計。The body surface electrocardiograph according to claim 1, wherein the outer diameter of the rod portion (12B) of the conductive rod (12) is 1.5 to 6 mm, and the outer diameter of the contact surface (12a) is 4 to 20 mm. 導電ロッド(12)が金属ロッドである請求項1に記載される体表面心電計。The body surface electrocardiograph according to claim 1, wherein the conductive rod (12) is a metal rod. 接触電極(12A)が、ステンレス、シンチュウ、鉛、銀、塩化銀のいずれかである請求項1に記載される体表面心電計。The body surface electrocardiograph according to claim 1, wherein the contact electrode (12A) is any one of stainless steel, Shinchu, lead, silver, and silver chloride. 接触電極(12A)が、接触面(12a)の表面に金属メッキ層を設けている請求項1に記載される体表面心電計。The body surface electrocardiograph according to claim 1, wherein the contact electrode (12A) is provided with a metal plating layer on a surface of the contact surface (12a). 接触面(12a)の金属メッキ層が、金、白金、銀、塩化銀、ニッケル、クローム、シンチュウ、鉛のいずれかである請求項7に記載される体表面心電計。The body surface electrocardiograph according to claim 7, wherein the metal plating layer on the contact surface (12a) is any one of gold, platinum, silver, silver chloride, nickel, chrome, Shinchu, and lead. 接触電極(12A)の接触面(12a)が中央凸に湾曲する湾曲面である請求項1に記載される体表面心電計。The body surface electrocardiograph according to claim 1, wherein the contact surface (12a) of the contact electrode (12A) is a curved surface curved to be convex in the center. 接触面(12a)の湾曲面が、周縁の曲率半径を中央部分よりも小さくしている請求項9に記載される体表面心電計。The body surface electrocardiograph according to claim 9, wherein the curved surface of the contact surface (12a) has a radius of curvature of a peripheral edge smaller than that of a central portion. 湾曲面である接触面(12a)の中央部分の曲率半径が10〜100mmである請求項9または10に記載される体表面心電計。The body surface electrocardiograph according to claim 9 or 10, wherein a radius of curvature of a central portion of the contact surface (12a), which is a curved surface, is 10 to 100 mm. 湾曲面である接触面(12a)の周縁の曲率半径が1〜20mmである請求項9ないし11のいずれかに記載される体表面心電計。The body surface electrocardiograph according to any one of claims 9 to 11, wherein the radius of curvature of the periphery of the contact surface (12a), which is a curved surface, is 1 to 20 mm. ロッド電極(10)を複数の電極ユニット(11)で構成してなる請求項1に記載される体表面心電計。The body surface electrocardiograph according to claim 1, wherein the rod electrode (10) comprises a plurality of electrode units (11). 複数の電極ユニット(11)を可動性部材(15)で連結してなる請求項13に記載される体表面心電計。The body surface electrocardiograph according to claim 13, wherein the plurality of electrode units (11) are connected by a movable member (15).
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