JP2006068024A - Bioelectrode and bioelectrode assembly - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、心電図、筋電図、眼電図、脳波などの生体信号を検出するための生体用電極、および生体用電極アセンブリに関するものである。 The present invention relates to a biological electrode for detecting a biological signal such as an electrocardiogram, an electromyogram, an electrooculogram, and an electroencephalogram, and a biological electrode assembly.
心電図、筋電図、眼電図、脳波などの生体信号を検出するための生体用電極は、従来、ステンレス、プラチナ、銀電極、銀/塩化銀電極などの金属電極から構成されている。このような金属電極を用いて心電図などを計測する際には、肌にゼリー状の電解質を塗布して金属電極と肌との親和性を高め入力抵抗を下げることにより、ノイズの低減を図っている。 Conventionally, biological electrodes for detecting biological signals such as electrocardiograms, electromyograms, electrocardiograms, and electroencephalograms are composed of metal electrodes such as stainless steel, platinum, silver electrodes, and silver / silver chloride electrodes. When measuring electrocardiograms using such metal electrodes, noise is reduced by applying a jelly-like electrolyte to the skin to increase the affinity between the metal electrode and the skin and lower the input resistance. Yes.
しかしながら、肌にゼリー状の電解質を塗布した場合には、その塗布に手間がかかるという問題点がある。また、心電図などを計測した後、金属電極や肌からゼリー状の電解質を拭き取る必要があり、このような点でも、手間がかかるという問題点がある。さらに、ゼリー状の電解質を長期保管した場合には、変質や衛生面でも問題である。さらにまた、ステンレス、プラチナ、銀電極、銀/塩化銀電極などは、人によっては金属アレルギーを起こす場合もある。 However, when a jelly-like electrolyte is applied to the skin, there is a problem that the application takes time. Moreover, after measuring an electrocardiogram etc., it is necessary to wipe off a jelly-like electrolyte from a metal electrode or skin, and also in this respect, there is a problem that it takes time and effort. Furthermore, when the jelly-like electrolyte is stored for a long period of time, it is a problem in terms of alteration and hygiene. Furthermore, stainless steel, platinum, silver electrodes, silver / silver chloride electrodes, etc. may cause metal allergy in some people.
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、ゼリー状の電解質を用いなくても、心電図などの生体信号を正確に検出可能な生体用電極、および生体用電極アセンブリを提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a living body electrode and a living body electrode assembly capable of accurately detecting a biological signal such as an electrocardiogram without using a jelly-like electrolyte. .
上記課題を解決するために、本発明では、心電図、筋電図、眼電図、脳波などの生体信号を検出するための生体用電極において、肌と接する電極部分を有機導電性ポリマーによって構成することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, an electrode part in contact with the skin is formed of an organic conductive polymer in a biological electrode for detecting a biological signal such as an electrocardiogram, electromyogram, electrooculogram, and electroencephalogram. It is characterized by that.
本発明に係る生体用電極では、肌と接する電極部分が有機導電性ポリマーによって構成されているので、金属電極と比較して肌などとの親和性が高い。従って、本発明に係る生体用電極については、肌に直接接触させた場合でも、金属電極を肌に直接接触させた場合と比較してノイズを大幅に低減できる。従って、心電図などを計測する際、肌にゼリー状の電解質を塗布する必要がないので、心電図などを迅速に計測できる。また、心電図などを計測した後、金属電極および肌からゼリー状の電解質を拭き取る必要がないので、手間がかからない。しかも、心電図などを計測した後、単にアルコールで清掃するだけで何回も使用することができる。 In the biomedical electrode according to the present invention, since the electrode portion in contact with the skin is composed of an organic conductive polymer, the affinity with the skin or the like is higher than that of the metal electrode. Therefore, in the case of the biomedical electrode according to the present invention, noise can be greatly reduced even when the electrode is in direct contact with the skin as compared with the case where the metal electrode is in direct contact with the skin. Therefore, when measuring an electrocardiogram or the like, it is not necessary to apply a jelly-like electrolyte to the skin, so that the electrocardiogram or the like can be measured quickly. Moreover, since it is not necessary to wipe off the jelly-like electrolyte from the metal electrode and the skin after measuring an electrocardiogram or the like, it is not time-consuming. Moreover, after measuring an electrocardiogram or the like, it can be used many times simply by cleaning with alcohol.
本発明において、前記有機導電性ポリマーには、導電性粉体が添加されていることが好ましい。このように構成すると、有機導電性ポリマーの電気的抵抗をさらに低減することができる。 In the present invention, it is preferable that a conductive powder is added to the organic conductive polymer. If comprised in this way, the electrical resistance of an organic conductive polymer can further be reduced.
本発明において、前記導電性粉体として、Nb(ニオブ)およびNbO(一酸化ニオブ)のうちの少なくとも一方の粉体が前記有機導電性ポリマーに添加されていることが好ましい。NbおよびNbOをフィラーとして添加すると、有機導電性ポリマーの電気的抵抗を低減することができる。また、NbおよびNbOは、Ti(チタン)などと比較しても生体との親和性が高いので、肌などとの親和性が高い。また、Nb、NbOは、人体に全く毒性が無く、金属アレルギーは全く起こさないという利点がある。 In the present invention, it is preferable that at least one of Nb (niobium) and NbO (niobium monoxide) is added to the organic conductive polymer as the conductive powder. When Nb and NbO are added as fillers, the electrical resistance of the organic conductive polymer can be reduced. In addition, Nb and NbO have a high affinity with a living body even when compared with Ti (titanium) and the like, and thus have a high affinity with skin and the like. Further, Nb and NbO have the advantage that there is no toxicity to the human body and no metal allergy is caused.
本発明を適用した生体用電極と、該生体用電極に電気的に接続するリード線とを備えた生体用電極アセンブリにおいて、前記リード線は、複数本の金属線から形成され、前記生体用電極は、前記リード線の端部で前記複数本の金属線を広げた部分に前記有機導電性ポリマーを被覆してなることが好ましい。このように構成すると、製造工程を簡素化できるので、生体用電極アセンブリを安価に製造できる。それ故、医療施設において心電図を形成するときに使用する生体用電極アセンブリの他、家庭などで用いる心電計の生体用電極アセンブリに適している。 In a biological electrode assembly comprising a biological electrode to which the present invention is applied and a lead wire electrically connected to the biological electrode, the lead wire is formed of a plurality of metal wires, and the biological electrode Preferably, the organic conductive polymer is coated on a portion where the plurality of metal wires are extended at the end of the lead wire. If comprised in this way, since a manufacturing process can be simplified, the biological electrode assembly can be manufactured cheaply. Therefore, it is suitable not only for a living body electrode assembly used for forming an electrocardiogram in a medical facility but also for a living body electrode assembly for an electrocardiograph used at home or the like.
本発明を適用した生体用電極と、該生体用電極に電気的に接続するリード線とを備えた生体用電極アセンブリにおいて、前記リード線と前記生体用電極とは着脱自在であることが好ましい。このように構成すると、生体用電極のみを交換できるという利点がある。 In a biological electrode assembly including a biological electrode to which the present invention is applied and a lead wire electrically connected to the biological electrode, the lead wire and the biological electrode are preferably detachable. If comprised in this way, there exists an advantage that only the electrode for biological bodies can be exchanged.
本発明に係る生体用電極では、肌と接する電極部分が有機導電性ポリマーによって構成されているので、金属電極と比較して肌などとの親和性が高い。従って、本発明に係る生体用電極については、心電図などを計測する際、肌にゼリー状の電解質を塗布する必要がないので、心電図などを迅速に計測できる。また、心電図などを計測した後、金属電極および肌からゼリー状の電解質を拭き取る必要がないので、手間がかからない。しかも、心電図などを計測した後、単にアルコールで清掃すれば、何回も使用することができ、経済的である。また、ゼリー状の電解質を長期保管した場合に発生する変質や衛生面での問題を解消できる。さらに、ゼリー状の電解質や金属電極を用いないので、ゼリー状の電解質や金属電極が肌に合わない人についても安心して心電図などを計測することができる。 In the biomedical electrode according to the present invention, since the electrode portion in contact with the skin is composed of an organic conductive polymer, the affinity with the skin or the like is higher than that of the metal electrode. Therefore, with the biomedical electrode according to the present invention, when measuring an electrocardiogram or the like, it is not necessary to apply a jelly-like electrolyte to the skin, so that the electrocardiogram or the like can be measured quickly. Moreover, since it is not necessary to wipe off the jelly-like electrolyte from the metal electrode and the skin after measuring an electrocardiogram or the like, it is not time-consuming. Moreover, after measuring an electrocardiogram or the like, if it is simply cleaned with alcohol, it can be used many times and is economical. In addition, it is possible to eliminate deterioration and hygiene problems that occur when a jelly-like electrolyte is stored for a long period of time. Furthermore, since no jelly-like electrolyte or metal electrode is used, an electrocardiogram or the like can be measured with peace of mind even for a person whose jelly-like electrolyte or metal electrode does not fit the skin.
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[実施の形態1]
図1(A)、(B)は、本発明の実施の形態1に係る生体用電極の外観図、およびその内部構造を示す断面図である。図2(A)、(B)、(C)はそれぞれ、従来の金属電極をゼリー状の電解質を塗布せずに使用した場合、従来の金属電極をゼリー状の電解質を塗布して使用した場合、および本形態の生体用電極をゼリー状の電解質を塗布せずに使用した場合の筋電図の計測結果を示す説明図である。
[Embodiment 1]
1A and 1B are an external view and a cross-sectional view showing the internal structure of a biological electrode according to
図1(A)、(B)において、本形態の生体用電極アセンブリ1は、心電図、筋電図、眼電図、脳波などの生体信号を測定するためのものであり、ディスク型の生体用電極2、リード線3、および端子4を備えている。
1A and 1B, a
生体用電極2は、リード線3が電気的に接続された金属電極21と、この金属電極21の表面に積層された有機導電性ポリマー層20と、金属電極21および有機導電性ポリマー層20を覆う外装樹脂層23とから構成されており、心電図を測定する際、有機導電性ポリマー層20が肌に接触することになる。
The
ここで、有機導電性ポリマー層20は、ピロール系重合体、アニリン系重合体、チオフェン系重合体、アセチレン系重合体、フェニレン系重合体、フェニレンビニレン系重合体、アセン系重合体などの高分子マトリクス中に、ハロゲン系、ルイス酸系、プロトン酸系、遷移金属ハライド系などのドーパントをドープしたものであり、優れた導電性を示す。
Here, the organic
このように構成した生体用電極2では、肌と接する電極部分が有機導電性ポリマー層20によって構成されているので、金属電極と比較して肌などとの親和性が高い。従って、本発明に係る生体用電極2については、心電図などを計測する際、肌にゼリー状の電解質を塗布する必要がないので、心電図などを迅速に計測できる。
In the
例えば、従来の金属電極をゼリー状の電解質を塗布せずに使用した場合、従来の金属電極をゼリー状の電解質を塗布して使用した場合、および本形態の生体用電極2をゼリー状の電解質を塗布せずに使用した場合の筋電図の計測結果をそれぞれ図2(A)、(B)、(C)に示すように、本形態の生体用電極2は、ゼリー状の電解質を塗布せずに使用した場合でも、従来の金属電極をゼリー状の電解質を塗布して使用した場合と同様、ノイズレベルが極めて低い。それ故、本発明に係る生体用電極2によれば、心電図などを計測した後、金属電極および肌からゼリー状の電解質を拭き取る必要がないので、手間がかからない。しかも、心電図などを計測した後、単にアルコールで清掃すれば、何回も使用することができ、経済的である。
For example, when a conventional metal electrode is used without applying a jelly-like electrolyte, when a conventional metal electrode is used by applying a jelly-like electrolyte, and when the
また、ゼリー状の電解質を長期保管した場合に発生する変質や衛生面での問題を解消できる。さらに、ゼリー状の電解質や金属電極を用いないので、ゼリー状の電解質や金属電極が肌に合わない人についても安心して心電図などを計測することができる。 In addition, it is possible to eliminate deterioration and hygiene problems that occur when a jelly-like electrolyte is stored for a long period of time. Furthermore, since no jelly-like electrolyte or metal electrode is used, an electrocardiogram or the like can be measured with peace of mind even for a person whose jelly-like electrolyte or metal electrode does not fit the skin.
[実施の形態2]
図3は、本発明の実施の形態2に係る生体用電極の説明図である。
[Embodiment 2]
FIG. 3 is an explanatory diagram of the biological electrode according to
図3において、本形態の生体用電極アセンブリ1も、心電図、筋電図、眼電図、脳波などの生体信号を測定するためのものであり、ディスク型の生体用電極2およびリード線3を備えている。
In FIG. 3, the
ここで、リード線3は、複数本の金属線31が束ねられたものであり、本形態では、このリード線3の先端部分において金属線31を広げて電極部分24を構成し、この電極部分24を、スルホン酸などのドーパントをドープした有機導電性ポリマー層20で被覆してある。さらに、有機導電性ポリマー層20の表面は、必要に応じて樹脂層(図示せず)で被覆してある。
Here, the
このように構成した生体用電極2でも、肌と接する電極部分が有機導電性ポリマー層20によって構成されているので、金属電極と比較して肌などとの親和性が高い。従って、本発明に係る生体用電極2については、心電図などを計測する際、肌にゼリー状の電解質を塗布する必要がないので、心電図などを迅速に計測できる。
Even in the
また、本形態では、リード線3の先端部を電極部分として利用しているため、製造工程を簡素化できるので、生体用電極アセンブリ1を安価に製造できる。それ故、医療施設において心電図を形成するときに使用する生体用電極アセンブリ1の他、家庭などで用いる心電計の生体用電極アセンブリ1に適している。
Further, in this embodiment, since the tip end portion of the
[実施の形態3]
図4は、本発明の実施の形態3に係る生体用電極の説明図である。
[Embodiment 3]
FIG. 4 is an explanatory diagram of a biological electrode according to
図4において、本形態の生体用電極アセンブリ1も、心電図、筋電図、眼電図、脳波などの生体信号を測定するためのものであり、ディスク型の生体用電極2およびリード線3を備えている。ここで、生体用電極2のうち、肌と接触する部分は、ドーパントをドープした有機導電性ポリマー層20で構成してある。
4, the
また、本形態の生体用電極アセンブリ1では、生体用電極2とリード線3とがコネクタを介して着脱可能になっている。例えば、生体用電極2に端子孔25を形成し、リード線3にピン端子36を構成してある。このため、本形態の生体用電極アセンブリ1では、生体用電極2のみを交換できるという利点がある。
Moreover, in the
[実施の形態4]
上記の実施の形態1〜3では、生体用電極2のうち、肌と接触する部分を、ドーパントをドープした有機導電性ポリマー層20で構成したが、本形態では、この有機導電性ポリマー層20に、数重量%〜数十重量%のNb(ニオブ)、あるいはNbO(一酸化ニオブ)からなる導電性粉体をフィラーとして添加してある。このため、本形態では、有機導電性ポリマー層20の電気的抵抗を低減することができる。また、NbおよびNbOは、金属の中では最も生体との親和性が高いので、肌などとの親和性が高く、接触抵抗の低減を図ることができる。さらに、Nb、NbOは、人体に全く毒性が無く、金属アレルギーは全く起こさないという利点がある。
[Embodiment 4]
In said Embodiment 1-3, although the part which contacts the skin among the
[他の実施の形態]
なお、実施の形態4では、導電性粉体として、NbまたはNbOを添加したが、Ag、Cu、Tiやそれらの酸化物を導電性粉体として添加し、有機導電性ポリマー層20の電気的抵抗を低減してもよい。また、ノイズを低減することを目的に、有機導電性ポリマー層20に対してトルマリン粉体を添加してもよい。
[Other embodiments]
In the fourth embodiment, Nb or NbO is added as the conductive powder. However, Ag, Cu, Ti, or an oxide thereof is added as the conductive powder, and the electrical conductivity of the organic
1 生体用電極アセンブリ
2 生体用電極
3 リード線
20 有機導電性ポリマー層
DESCRIPTION OF
Claims (5)
肌と接する電極部分が有機導電性ポリマーからなることを特徴とする生体用電極。 A biomedical electrode for detecting a biosignal such as an electrocardiogram, electromyogram, electrooculogram, and electroencephalogram,
An electrode for living body, characterized in that an electrode portion in contact with the skin is made of an organic conductive polymer.
前記リード線は、複数本の金属線から形成され、
前記生体用電極は、前記リード線の端部で前記複数本の金属線を広げた部分に前記有機導電性ポリマーを被覆してなることを特徴とする生体用電極アセンブリ。 A biological electrode assembly comprising the biological electrode defined in any one of claims 1 to 3 and a lead wire electrically connected to the biological electrode,
The lead wire is formed of a plurality of metal wires,
The biomedical electrode assembly, wherein the organic conductive polymer is coated on a portion where the plurality of metal wires are extended at an end of the lead wire.
前記リード線と前記生体用電極とは着脱自在であることを特徴とする生体用電極アセンブリ。 A biological electrode assembly comprising the biological electrode defined in any one of claims 1 to 3 and a lead wire electrically connected to the biological electrode,
The living body electrode assembly, wherein the lead wire and the living body electrode are detachable.
Priority Applications (1)
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JP2004251164A JP2006068024A (en) | 2004-08-31 | 2004-08-31 | Bioelectrode and bioelectrode assembly |
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2004
- 2004-08-31 JP JP2004251164A patent/JP2006068024A/en active Pending
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