JP2014200559A - 生体電極 - Google Patents

Abstract

【課題】外部への生体信号の導出距離を従来より長くしやすい生体電極を提供する。
【解決手段】生体電極１００Ａは、本体部１０１と、リード部１０２と、接続部１０３とを備える。本体部１０１は、人体に貼り付けられて生体信号を取得する部分である。リード部１０２は、本体部１０１で取得した生体信号を本体部１０１から外部に導出する。リード部１０２は、リード部１０２は、第１の折返し部１０２ａと、第２の折返し部１０２ｂとを有する。第１の折返し部１０２ａは、本体部１０１から離れる第１の方向から本体部１０１に近づく第２の方向に折り返す部分であり、第２の折返し部１０２ｂは前記第２の方向から前記第１の方向に折り返す部分である。接続部１０３は、リード部１０２の先端に設けられ、外部の測定装置のコネクタとの接続部となる。接続部１０３にはコネクタとの位置合わせ用のガイド孔１０３ａが設けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、生体信号を取得するための生体電極に関する。

下記特許文献１は、生体電極において、中心電極部と周辺電極部とを伸縮配線部によって接続した構造を開示する。伸縮配線部は、伸縮性を有するベースと、導電パターンを印刷した保護フィルムとを、接着剤により貼り合わせたものである。伸縮配線部において、導電パターンと保護フィルムは、蛇行形状を有している。ベースが伸縮性を有し、導電パターン及び保護フィルムが蛇行形状を有することにより、伸縮配線部は、導電パターンが破断することなくベースの伸縮に合わせて伸縮可能である。

特開２００４−３３４６８号公報

特許文献１の生体電極のように導電パターン及び保護フィルムが長手方向に対して左右に蛇行する構造は、伸縮性のあるベースと組み合わせた際の破断防止には効果的と考えられるが、レイアウトの制約から狭い幅内で多数回左右に蛇行することになり、トータルの距離を確保するには適していなかった。

本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、外部への生体信号の導出距離を従来と比較して長くしやすい生体電極を提供することにある。

本発明のある態様は、生体電極である。この生体電極は、人体に貼り付けられて生体信号を取得する本体部と、前記生体信号を前記本体部から外部に導出するリード部とを備え、前記リード部は、フィルムに導電パターンが形成されたものであり、前記本体部から離れる第１の方向から前記本体部に近づく第２の方向に折り返す第１の折返し部を少なくとも１つ有する。

前記リード部は、前記第２の方向から前記第１の方向に折り返す第２の折返し部を少なくとも１つ有してもよい。

前記本体部はフィルムに導電パターンを形成した電極部を含み、前記リード部のフィルムは前記本体部のフィルムから延長し、前記リード部の導電パターンは前記電極部の導電パターンから延長していてもよい。

前記本体部の反人体側並びに前記リード部の人体側及び反人体側の少なくとも一方側に不織布が設けられていてもよい。

前記不織布に帯電防止処理が施されていてもよい。

前記リード部の、折り返されて相互に隣り合う列同士が、ほぼ隙間無く近接し又は接触していてもよい。

前記リード部の、折り返されて相互に隣り合う列同士が、一部において手で切り離し可能に連結されていてもよい。

前記リード部の先端部が外部の測定装置のコネクタとの接続部となっていてもよい。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、外部への生体信号の導出距離を従来と比較して長くしやすい生体電極を提供することができる。

本発明の実施の形態１に係る生体電極１００Ａの斜視図。 図１に示す生体電極１００Ａの分解斜視図。 図１に示す生体電極１００Ａの断面図。 図１に示す生体電極１００Ａの、ロール１１０内でのレイアウト説明図。 本発明の実施の形態２に係る生体電極１００Ｂの斜視図。 図５に示す生体電極１００Ｂの、ロール１１０内でのレイアウト説明図。 本発明の実施の形態３に係る生体電極１００Ｃの斜視図。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

実施の形態１
図１は、本発明の実施の形態１に係る生体電極１００Ａの斜視図である。図２は、生体電極１００Ａの分解斜視図である。図３は、生体電極１００Ａの断面図である。

図１に示すように、生体電極１００Ａは、本体部１０１と、リード部１０２と、接続部１０３とを備える。本体部１０１は、人体に貼り付けられて生体信号を取得する部分である。リード部１０２は、本体部１０１で取得した生体信号を本体部１０１から外部に導出する。リード部１０２は、第１の折返し部１０２ａと、第２の折返し部１０２ｂとを有する。第１の折返し部１０２ａは、本体部１０１から離れる第１の方向から本体部１０１に近づく第２の方向に折り返す部分であり、第２の折返し部１０２ｂは前記第２の方向から前記第１の方向に折り返す部分である。接続部１０３は、リード部１０２の先端に設けられ、外部の測定装置のコネクタとの接続部となる。接続部１０３にはコネクタとの位置合わせ用のガイド孔１０３ａが設けられる。

図２及び図３に示すように、生体電極１００Ａの本体部１０１は、基材１と、樹脂フィルム２と、銀−塩化銀３と、粘着性の導電ゲル５とを備える。

基材１は、ＰＰ不織布等の不織布であり、当該不織布は帯電防止処理をしたもの、例えば、導電インクを含浸し又は塗布（印刷等）したもの、あるいは帯電防止剤が練り込まれた繊維で形成されたものであるとよい。含浸及び、帯電防止剤が練り込まれた繊維等の場合は、基材１の両面が導電性を持つことになる。塗布の場合は、基材１のいずれか又は両方の面を塗布対象とする。帯電防止剤としては例えば親水剤、界面活性剤、保湿剤、導電剤等が挙げられる。導電インクは例えば、グラファイト、銀を導電材として含む。基材１はＰＰ不織布が好ましいが、他の材質としてナイロン、ポリエステル、レーヨン、紙なども挙げられる。なお、基材１はＰＥＴフィルムやＰＰフィルム等の樹脂フィルムであってもよい。基材１の反人体側にＰＰ不織布等の不織布を更に設けてもよい。この不織布は、無処理材でも良いが、帯電防止処理をしたもの、例えば界面活性剤、保湿剤、親水剤、及び導電剤のいずれかを含浸し又は塗布したものが好ましい。

樹脂フィルム２は、例えばＰＥＴやＰＰフィルム等の絶縁フィルムである（反人対面側に導電層を設けてもよい）。樹脂フィルム２は、基材１の人体側の面に設けられる。基材１と樹脂フィルム２の相互の貼付けは、接着剤による接着でもよいし、熱や超音波などによる溶着でもよい。溶着は安価で密着性が高い。銀−塩化銀３は、樹脂フィルム２の人体側の面の少なくとも一部に塗布される。樹脂フィルム２の人体側の面には、銀−塩化銀３の一部を覆うように、導電ゲル５が設けられる（接着される）。

生体電極１００Ａのリード部１０２は、本体部１０１から導電ゲル５以外の各層を延長したものである。リード部１０２において、樹脂フィルム２の人体側の面には、銀−塩化銀３を覆うように不織布４が設けられる（接着される）。不織布４は、好ましくはＰＰ不織布であり、帯電防止処理をしたもの、例えば、導電インクを塗布（印刷等）したものでも良いが、外部ノイズが入る可能性があるため、不織布４の銀−塩化銀３側には導電層があってはならない。不織布４の人体側の面に、別の不織布を設けてもよい（接着してもよい）。この不織布は、ＰＰ不織布が好ましく、また、無処理材でも良いが、帯電防止処理をしたもの、例えば界面活性剤、保湿剤、親水剤、及び導電剤のいずれかを塗布したものが好ましい。生体電極１００Ａの接続部１０３は、不織布４が無い点を除き、リード部１０２と同じ積層構造である。

導電ゲル５を人体の所定部位に接触させると、生体信号は、導電ゲル５を伝わって本体部１０１の銀−塩化銀３（電極部）で受信され、リード部１０２を経由して接続部１０３に至る。

図４は、生体電極１００Ａのロール１１０内でのレイアウト説明図である。ロール１１０は、銀−塩化銀３のパターン（導電パターンの例示）を印刷した樹脂フィルム２の印刷面に不織布４及び導電ゲル５を積層し、反対面に基材１を積層して図３に示す積層構造としたものである。この状態から、図４にハッチングで示した部分（生体電極１００Ａとなる部分）をプレス加工で打ち抜くことで、個々の生体電極１００Ａが得られる。

図４に示すように、生体電極１００Ａの本体部１０１、リード部１０２、及び接続部１０３となる各領域がロール１１０の幅方向に配列されていると、基材１、不織布４、及び導電ゲル５をロールから繰り出しながら多数個分積層することができ、製造上好ましい。しかし、この場合、ロールの幅方向の長さが限られている関係で、リード部１０２の長さが十分に確保できない、すなわち外部への生体信号の導出距離を長くできないという問題がある。ここで、生体電極１００Ａの本体部１０１、リード部１０２、及び接続部１０３をロール１１０の長さ方向に配列すればリード部１０２の長さは確保できるが、基材１、不織布４、及び導電ゲル５をロールから繰り出しながら積層することができず、製造工程が煩雑になる。この点、本実施の形態では、リード部１０２を第１の折返し部１０２ａ及び第２の折返し部１０２ｂで折り返すことにより、ロール１１０の限られた幅内でもリード部１０２の長さを十分に確保可能としている。

本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。

(1) 生体電極１００Ａの本体部１０１、リード部１０２、及び接続部１０３となる各領域をロール１１０の幅方向に配列して効率良く製造可能としながら、リード部１０２を折返し構造とすることでロール１１０の限られた幅内でリード部１０２の長さを十分に確保可能である。

(2) リード部１０２が長手方向に対して左右に蛇行する構造では、レイアウトの制約から狭い左右幅内で多数回蛇行することになり、トータルの距離を確保することが困難であるが、本実施の形態では、リード部１０２を長手方向に沿って往復させる構造であり、左右の蛇行と比較して折返しの回数が少なくて済み、トータルの距離を確保するのに有利である。

(3) 図４においてロール１１０内のハッチングで示した以外の部分は廃棄されることになるが、本実施の形態ではリード部１０２を折返し構造とすることでロール１１０の廃棄部分を減らす（無駄を少なくする）ことができる。

実施の形態２
図５は、本発明の実施の形態２に係る生体電極１００Ｂの斜視図である。図６は、生体電極１００Ｂのロール１１０内でのレイアウト説明図である。生体電極１００Ｂは、図１等に示した実施の形態１のものと比較して、リード部１０２の折り返されて相互に隣り合う列同士がほぼ隙間無く近接している点で相違し、その他の点で一致する。隣り合う列同士は接触していてもよい。本実施の形態も、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。また、図６に示すように隣り合う生体電極１００Ｂのリード部１０２間にスペースが残っているため、リード部１０２の折返し回数を増やして更に長さを確保することもできる。

実施の形態３
図７は、本発明の実施の形態３に係る生体電極１００Ｃの斜視図である。生体電極１００Ｃは、図５及び図６に示した実施の形態２のものと比較して、リード部１０２の折り返されて相互に隣り合う列同士が一部において手で切り離し可能に連結されている点で相違し、その他の点で一致する。図７の例では、リード部１０２の隣り合う列同士が狭い幅の連結部１０２ｃによって２箇所ずつ連結されている。連結部１０２ｃはミシン目構造であってもよい。連結部１０２ｃは手で容易に切り離し可能である。本実施の形態も、実施の形態２と同様の効果を奏することができる。また、リード部１０２の隣り合う列同士が連結部１０２ｃで連結されているため、リード部１０２がバラバラにならず、梱包作業等における取扱いが容易である。

以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。

リード部１０２の折返し回数は、実施の形態で例示の２回に限定されず、１回又は３回以上であってもよい。すなわち、第１の折返し部１０２ａは２箇所以上に設けられてもよく、第２の折返し部１０２ｂは省略され又は２箇所以上に設けられてもよい。折返し回数は要求されるリード部１０２の長さやロール１１０の幅などによって適宜決めればよい。

１ 基材、２ 樹脂フィルム、３ 銀−塩化銀、４ 不織布、５ 導電ゲル、１００Ａ〜１００Ｃ 生体電極、１０１ 本体部、１０２ リード部、１０２ａ 第１の折返し部、１０２ｂ 第２の折返し部、１０２ｃ 連結部、１０３ 接続部、１０３ａ ガイド孔、１１０ ロール

Claims (8)

1. 人体に貼り付けられて生体信号を取得する本体部と、前記生体信号を前記本体部から外部に導出するリード部とを備え、前記リード部は、フィルムに導電パターンが形成されたものであり、前記本体部から離れる第１の方向から前記本体部に近づく第２の方向に折り返す第１の折返し部を少なくとも１つ有する、生体電極。
2. 前記リード部は、前記第２の方向から前記第１の方向に折り返す第２の折返し部を少なくとも１つ有する、請求項１に記載の生体電極。
3. 前記本体部はフィルムに導電パターンを形成した電極部を含み、前記リード部のフィルムは前記本体部のフィルムから延長し、前記リード部の導電パターンは前記電極部の導電パターンから延長している、請求項１又は２に記載の生体電極。
4. 前記本体部の反人体側並びに前記リード部の人体側及び反人体側の少なくとも一方側に不織布が設けられている請求項１から３のいずれか一項に記載の生体電極。
5. 前記不織布に帯電防止処理が施されている請求項４に記載の生体電極。
6. 前記リード部の、折り返されて相互に隣り合う列同士が、ほぼ隙間無く近接し又は接触している、請求項１から５のいずれか一項に記載の生体電極。
7. 前記リード部の、折り返されて相互に隣り合う列同士が、一部において手で切り離し可能に連結されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の生体電極。
8. 前記リード部の先端部が外部の測定装置のコネクタとの接続部となっている請求項１から７のいずれか一項に記載の生体電極。