JP2005183133A - 生体情報取得用リード線 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数のケーブルを一体化した生体信号用リード線において、ケーブル相互の絡み合いを防止しながら使い勝手を向上させること。
【解決手段】 複数のケーブルの少なくとも一部を、容易に分離可能に一体化する。
【選択図】 図１

Description

本発明は例えば心電図モニタのような生体信号処理装置に用いられるリード線に関する。

心電図や呼吸、血圧など、様々な生体信号が健康管理や診療などに広く用いられている。通常、生体信号は電気信号として測定され、測定装置に内蔵又は接続された半導体メモリや磁気／光学記録装置などの記憶装置に保存されたり、ディスプレイなどに表示されたりする。

このような生体情報の測定には、被測定者の生体信号を、監視装置や記録装置、送信装置（以下、このような装置をまとめて生体信号処理装置という）に伝播するためのリード線が用いられる。

一般にこのようなリード線は導体を柔軟性のある絶縁物で被覆したケーブル部と、その一端に設けられた生体信号処理装置と接続するためのコネクタと、他端に設けられた被測定者の体表面等に取り付ける電極もしくは、被測定者に取り付けられている電極と電気的に接続するための接点から構成される。

リード線は電極と生体信号処理装置とを最短距離で接続することが好ましいが、被測定者毎に専用のリード線を作成することは現実的でない。むしろ、様々な体格や被測定者が取りうる体位を同一のリード線でカバーできるよう、リード線は長めにされることの方が多い。そのため、電極と生体信号処理装置との間でリード線が余った状態となり、余ったリード線が被測定者に不快感を与えたり、着替えなどの際に引っかかったりするなどの問題があった。また、複数のリード線が用いられる場合には、リード線同士が絡まる問題がさらに加わり、装着自体がしにくくなったり、装着後にリード線同士の摩擦でリード線が外れたりしやすくなる。

このような問題に対処するため、例えば図５に示すように、リード線のケーブル部をまとめるためのクリップを設けることも行われている。図５は未使用状態のリード線１０の構成例を示す図であり、リード線１０は、コネクタ１１と、ケーブル部１２と、電極１３とから構成され、ケーブル部１２はクリップ２０によってまとめられている。

例えば被測定者がこのリード線を用いる場合、コネクタ１１を図示しない生体信号処理装置のコネクタに取り付け、ケーブル部１２をクリップ２０から外しながら引き出し、電極１３を所定の位置に取り付ける。或いは、クリップ２０を外し、ケーブル部１２を延ばしきって電極１３を取り付けた後で、余ったケーブル部１２をクリップ２０でとりまとめる。

このように、ケーブル部１２をとりまとめ可能な部材をリード線に付加することで、上述の問題は軽減される。しかし、クリップ２０が新たに必要となるため、リード線のコスト上昇につながる。さらに、クリップが外れたり、クリップ自体が衣服に引っかかったりすることがある。また、クリップがごみとなる場合もあり、この場合には環境への影響という面で好ましくない。

また、上述の問題に対処する別の方法として、複数のリード線を用いる場合に、特許文献１に記載されるように、予め電極配置位置を考慮して決められた異なる長さの複数のケーブルを一体化したり、図６（ａ）に示すようにリード線のケーブル部１２をその中間部分１５の数カ所において超音波溶着１６したりすることが行われている。このような構成により、中間部分については複数のケーブルが一体化されるため、その部分におけるリード線同士の絡まりは防止される。

しかし、中間部分１５の長さが短い（すなわち、一体化されている部分が短い）と、全体としてリード線同士の絡まりを抑制する効果は小さくなる。一方で、この一体化された中間部分１５が電極１３の近くまで延びるほど、個々のケーブルが独立して移動できる可動部分１７が短くなるため、対応可能な電極配置は限定される。つまり、広範囲に電極を取り付ける測定には対応できなくなる。

このように、中間部分１５を設けることによるリード線相互の絡まり防止効果と、対応可能な電極配置とはトレードオフの関係がある。そのため、両者のバランスを取って中間部分１５の長さが決定されている。

しかしながら、上述したように被測定者の体格には個人差が大きい。また、被測定者によってケーブル部の取り回し方の好みが異なる。被測定者に外傷がある場合、所定の位置に電極配置できず、外傷部を避けた電極配置による測定となる。そのため、図６（ｂ）のように、使用時に中間部分１５の溶着部分を引きはがして、所望の形態にされることがある。

実用新案登録第３０８３７６６号公報

従来、図６（ａ）のような、一部が一体化されたケーブル部を有する構成のリード線においては、ケーブル同士を接着して一体化する際、図６（ｂ）のように引きはがされることを想定して接着方法や強度を決定していたわけではなく、むしろ剥がれないように比較的長い距離に渡って溶着していた。この種のリード線は取り回し易さや装着感を考慮し、柔軟で比較的薄い被覆がなされたケーブルを用いていることが多いため、接着部が引きはがされた際に接着部の被覆１９が破れ、場合によっては内部の芯線が露出してしまうこともある。しかし、芯線が露出すると、体表面に取り付けた電極間が導通してしまう可能性があるほか、測定した生体信号が外部からの影響を受けやすくなるなど、様々な観点から好ましくない。

本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みされたものであって、特に複数のケーブルを束ねた構成を有する生体信号用リード線において、ケーブル相互の絡まりを防止すると共に、使い勝手の良い生体信号用リード線を提供することを主な目的とする。

すなわち、本発明の要旨は、少なくとも１つのコネクタと、当コネクタに接続され、相互に絶縁された複数のケーブルとを有し、複数のケーブルの少なくとも一部が、分離可能に一体化されていることを特徴とする生体信号用リード線に存する。

本発明によれば、複数のケーブルを有する生体信号用リード線において、ケーブルの少なくとも一部を分離容易な構成により一体化することにより、ケーブル相互の絡まりを防止すると共に、使い勝手の良い生体信号用リード線が実現できる。

以下、図面を参照して本発明をその好適な実施形態に基づき詳細に説明する。なお、ここでは説明を簡単にするため、心電図を測定する際に用いるリード線に本発明を適用した構成について説明するが、本発明は複数のケーブル部を有する任意用途向け生体信号用リード線に適用可能である。

本発明の一実施形態に係る生体情報用リード線の構成例を図１に示す。図１において、図５及び図６と同じ構成には同じ参照数字を付した。

本実施形態において特徴的な構成はケーブル部１２のうち一体化された中間部分１５の構成である。すなわち、従来は中間部分１５の接着を強固に行うという思想に基づいて一体化を行っていたが、逆に中間部分１５の接着部分を適宜引きはがして使用することを想定し、引きはがした際に被覆が破れない程度の強度で接着するようにしている。

このような強度で接着が行えれば、どのような形態、方法を採用しても良いが、例えば超音波溶着を用いるのであれば、従来よりも接着面積を低下させたり、溶着時間を短くするなど、接着強度を弱めることにより実現することができる。例えば、図１においては、中間部分１５における個々の接着部２１の長さを短くし、接着面積を小さくした構成を示している。なお、具体的な溶着条件は被覆の素材、厚さによって変化するため、予め試行錯誤的に決定する。

例えば、厚さ約0.18mm、軟質塩化ビニルの被覆を有するケーブルを用いる誘導コード（フクダ電子社製ＴＥ−１６２−３）において、超音波シーラー（ブラザー社製ＵＳ−１１５０）を用い、従来長さ10mmに渡って溶着していた条件で、1mm間隔で約0.5mmの幅で５箇所接着し、引張圧縮試験器（今田製作所製、ＳＶ−２０１）で測定したところ、5mm/min、60mm/min、150mm/min、300mm/minの各引張速度において被覆破れは観測されなかった。しかし、従来の溶着幅（約10mm）では全ての引張速度で被覆が破れてしまった。

また、被覆自体を溶かして接着するのではなく、図２（ａ）に示すように粘着剤２５を用いて被覆表面を接着するようにしてもよい。また、図２（ｂ）に示すように、被覆材料との接着力が弱く、また通常の力で容易に破断する物性を有する粘着剤によりケーブル１２を覆うようにして、粘着剤が破断することによりケーブルが分離する構成としても良い。なお、図２（ｂ）の構成において、粘着剤２５の代わりに例えば収縮力や摩擦力によりケーブルを保持可能な弾性材料を用いてケーブルを覆うようにしても良い。弾性材料が破断する図２（ｂ）の構成では、接着面が剥離することによりケーブルが分離する溶着や図２（ａ）の構成に比べ、被覆が剥がれにくいと言う利点がある。

図１及び図２に示した構成は、もともと別々のケーブルを容易に分離可能に接着又は保持する構成であったが、ケーブル自体が初めから一体化されていても良い。例えば図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、中間部分１５を構成するケーブル１２の被覆が破断しやすい薄い連結部３０を介して接続された構成であっても良い。この場合、連結部３０は中間部分１５全体を通じて設けられても良いし、間隔を置いて複数箇所に設けられていても良い。

また、連結部３０を被覆より薄くすれば、隣接するケーブル１２を分離しようとする力が加わった際に通常は被覆ではなく連結部３０が破断するが、連結部３０が確実に破断するよう、連結部３０に対してさらに破断を容易にする構成を付加しても良い。このような構成には、例えば図３（ｃ）に示す、連結部３０の端部に設けた切れ込み３１や、図３（ｄ）に示す、連結部３０の長さ方向（ケーブルの長さ方向）に設けた溝３２、図３（ｅ）に示す、ミシン目３３などがある。なお、切れ込み３１は溝３２又はミシン目３３と組み合わせることも可能である。

なお、本実施形態において、中間部分１５を複数箇所で接着（又は保持或いは連結）する構成の場合、接着部分の数は任意に設定可能であるが、数が多くなると装着時における長さ調整単位が小さくなり微妙な調整がしやすくなる反面、製造コストが上昇し、また装着時に破断しなくてはならない箇所が多くなるため、逆に使い勝手を悪くすることにもなりかねない。従って、ケーブル同士の絡みを防止し、かつ使い勝手を悪くしない範囲で少ない箇所で接着することが好ましい。

また、接着箇所は等間隔に設ける必要はなく、例えば図４に示すように、電極側の方で間隔を広げたり、初め広く、次から段階的に狭くするなどしても良い。例えば、最も電極側の接着部は分離させられる可能性が最も高く、徐々にその可能性は下がっていくこと、また長さの調節は始め大まかに、その後細かく行うのが通常であるから、これらを考慮しても電極側に位置する接着箇所の間隔は広い方が好ましいと思われる。

このように、本実施形態においては、リード線を分離しながら取付が行われているという実情に鑑み、従来とは異なる発想に基づき、ケーブルを分離可能に一体化することにより、ケーブル被覆の破れを防止しつつ、ケーブル同士の絡み合いによる取り付けにくさやケーブル外れの発生をも防止することが可能になる。なお、ここで「一体化」とは、ケーブル相互が分離せずに維持されている状態を意味し、その手段は上述したように接着を始め、様々である。また、「分離可能」とは、ケーブルが本来満たすべき特性を維持したまま分離可能という意味であり、被覆が破れて芯線が露出するような形態で分離可能な構成は含まない。

なお、上述の実施形態においては、ケーブル１本に対して１つのコネクタが設けられる生体信号用リード線について説明したが、１つのコネクタから複数のケーブルを取り出す構成の生体信号用リード線であっても同様に本発明を適用可能であることは言うまでもない。

本発明の実施形態に係る生体信号用リード線の構成例を示す図である。 、 、 本発明の実施形態に係る生体信号用リード線の別の構成例を示す図である。 、 従来の生体信号用リード線の構成例を示す図である。

Claims (5)

1. 少なくとも１つのコネクタと、
   当該コネクタに接続され、相互に絶縁された複数のケーブルとを有し、
   前記複数のケーブルの少なくとも一部が、分離可能に一体化されていることを特徴とする生体信号用リード線。
2. 前記一体化が、前記複数のケーブルの被覆を溶着することにより実現されていることを特徴とする請求項１記載の生体信号用リード線。
3. 前記一体化が、前記複数のケーブルの被覆を接着又は保持する粘着剤により実現されていることを特徴とする請求項１記載の生体信号用リード線。
4. 前記一体化が、前記複数のケーブルの隣接する一対の被覆を連結する連結部によって実現されていることを特徴とする請求項１記載の生体信号用リード線。
5. 前記連結部には、当該連結部が連結する一対のケーブルを分離する力が加わった際、当該連結部の破断を促す切り込み、溝又はミシン目が設けられていることを特徴とする請求項４記載の生体信号用リード線。

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