JP2015054175A - 生体測定用電極 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の分離型の生体測定用電極についても外来ノイズ対策を施すことができ、さらに、安定して接地効果を発揮する生体測定用電極を提供すること。
【解決手段】電極部及び接続部を覆うシールドカバーを設け、シールドカバーは、シート状の導体と、導体を包囲する絶縁体と、導体に接続されるカバー側シールド端子とを有し、
接続部は、一方の面には電極部に接続される接続部側電極端子を、他方の面にはカバー側シールド端子に接続される接続部側シールド端子をそれぞれ有し、接続部側シールド端子をシールド線に接続し、シールド線を前記生体信号線とともに接続コードによって接続部から延出させ、カバー側シールド端子と接続部側シールド端子とを着脱可能に係合させた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ノイズ対策が施された生体測定用電極に関する。

心電図検査は、生体測定用電極を被験者の胸部に装着し、この生体測定用電極により検出される生体電気を外部の測定機器等に生体信号線で伝送して一定時間記録することで行われる。生体測定用電極は、生体信号線と連結されている一体型のものと、使用時にホック部やクリップ部を介して生体信号線を電極部に接続する分離型のものがある。
生体電気は微弱であり、静電気ノイズや電磁波ノイズ（以下、外来ノイズという）が混入すると測定に支障をきたしてしまうため、生体測定用電極の電極部や生体信号線に外来ノイズの混入を抑制するためのノイズ対策を施すことがある。
例えば、特許文献１には、生体信号検出用電極と電極の周囲を覆う電極静電遮蔽カバーと、電極に接続する芯線及び遮蔽カバーに接続するシールド外皮をもつシールド線とからなる生体信号検出用シールド電極が記載されている。
また、特許文献２には、生体の体表面に装着される生体電極の電極部を被覆する被覆材と、電極部から絶縁されて被覆材に設けられ、電極部に近接する帯電体との静電誘導により電荷を帯電する帯電部と、帯電部と体表面とを電気的に接続させる接続部を介して帯電部の帯電電荷を生体に放電させる放電部とを有する生体電極用カバーが記載されている。

実開昭５７-２００６号公報 特開２０１３−２２１５０号公報

特許文献１に記載の生体信号検出用シールド電極は、生体信号検出用電極、電極静電遮蔽カバー、及びシールド線が一体となっているものであり、従来の分離型の生体測定用電極に適用できるものではない。

特許文献２に記載の生体電極用カバーは、従来の分離型の生体測定用電極にも適用できるが、生体に放電させるものであるため、生体電極用カバーに導電性の粘着ゲルを設ける必要があり、導電性の粘着ゲルと被験者の皮膚との接着状態によっては接地効果が低くなって、外来ノイズの混入を抑制できないことがある。

本発明では、従来の分離型の生体測定用電極についても外来ノイズ対策を施すことができ、さらに、安定して接地効果を発揮できる生体測定用電極を提供することを目的とする。

請求項１記載の本発明の生体測定用電極は、一方の面を被験者の皮膚に密着させる電極部と、前記電極部の他方の面に配置される接続部と、前記接続部から延出させた生体信号線とを備え、前記電極部で検出される生体電気を、前記接続部を介して前記生体信号線から取り出す生体測定用電極であって、前記電極部及び前記接続部を覆うシールドカバーを設け、前記シールドカバーは、シート状の導体と、前記導体を包囲する絶縁体と、前記導体に接続されるカバー側シールド端子とを有し、前記接続部は、一方の面には前記電極部に接続される接続部側電極端子を、他方の面には前記カバー側シールド端子に接続される接続部側シールド端子をそれぞれ有し、前記接続部側シールド端子をシールド線に接続し、
前記シールド線を前記生体信号線とともに接続コードによって前記接続部から延出させ、
前記カバー側シールド端子と前記接続部側シールド端子とを着脱可能に係合させたことを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の生体測定用電極において、前記シールドカバーは、前記電極部及び前記接続部を取り囲んで覆うように湾曲形成されていることを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項１又は請求項２に記載の生体測定用電極において、前記シールドカバーは、上面視円形となるように形成されていることを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の生体測定用電極において、前記カバー側シールド端子は押しホックの凸側で形成され、前記接続部側シールド端子は押しホックの凹側で形成されていることを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の生体測定用電極において、前記カバー側シールド端子は嵌合スライド部材の凸側で形成され、前記接続部側シールド端子は嵌合スライド部材の凹側で形成されていることを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の生体測定用電極において、前記接続部側シールド端子は、前記接続部の外周面よりも内側に設けられていることを特徴とする。
請求項７記載の本発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載の生体測定用電極において、前記接続部は、前記電極部に押しホック又はクリップによって着脱可能に係合させたことを特徴とする。

本発明によれば、一体型と分離型とに関わらず、外来ノイズ対策が施され、かつ、安定した接地効果を発揮する生体測定用電極を実現することができる。

本発明の第１の実施例による生体測定用電極の構成を示す透視側面図 （ａ）は同生体測定用電極の接続部の透視平面図、（ｂ）は（ａ）の透視側面図 （ａ）は同生体測定用電極のシールドカバーの透視側面図、（ｂ）は（ａ）の透視平面図 （ａ）は本発明の第２の実施例による生体測定用電極の接続部の透視平面図、（ｂ）は（ａ）の透視側面図 （ａ）は同生体測定用電極のシールドカバーの透視側面図、（ｂ）は（ａ）の透視平面図 本発明の第３の実施例による生体測定用電極の構成を示す透視側面図 （ａ）は同生体測定用電極の接続部の透視平面図、（ｂ）は（ａ）の透視側面図 （ａ）は同生体測定用電極のシールドカバーの透視側面図、（ｂ）は（ａ）の透視平面図 （ａ）は本発明の第４の実施例による生体測定用電極の接続部の透視平面図、（ｂ）は（ａ）の透視側面図 （ａ）は同生体測定用電極のシールドカバーの透視側面図、（ｂ）は（ａ）の透視平面図 本発明の第５の実施例による生体測定用電極の構成を示す透視側面図 （ａ）は同生体測定用電極の接続部の透視平面図、（ｂ）は（ａ）の透視側面図 （ａ）は同生体測定用電極のシールドカバーの透視側面図、（ｂ）は（ａ）の透視平面図

本発明の第１の実施の形態による生体測定用電極は、電極部及び接続部を覆うシールドカバーを設け、シールドカバーは、シート状の導体と、導体を包囲する絶縁体と、導体に接続されるカバー側シールド端子とを有し、接続部は、一方の面には電極部に接続される接続部側電極端子を、他方の面にはカバー側シールド端子に接続される接続部側シールド端子をそれぞれ有し、接続部側シールド端子をシールド線に接続し、シールド線を前記生体信号線とともに接続コードによって接続部から延出させ、カバー側シールド端子と接続部側シールド端子とを着脱可能に係合させたものである。
本実施の形態によれば、必要に応じてシールドカバーを装着することで生体測定用電極における外来ノイズ対策を行うことができる。また、シールドカバーのシート状の導体はカバー側シールド端子を通じてシールド線と接続されているため、外部の測定器の接地ライン等を介して接地することができる。

本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態による生体測定用電極において、シールドカバーは、電極部及び接続部を取り囲んで覆うように湾曲形成されているものである。
本実施の形態によれば、シールドカバーと被験者の皮膚との隙間を小さく又は無くすことができ、より効果的な外来ノイズ対策となる。

本発明の第３の実施の形態は、第１又は第２の実施の形態による生体測定用電極において、シールドカバーは、上面視円形となるように形成されているものである。
本実施の形態によれば、シールドカバーの角を無くすことができ、シールドカバーが被験者の皮膚に接触した場合の不快感を軽減することができる。

本発明の第４の実施の形態は、第１から第３のいずれかの実施の形態による生体測定用電極において、カバー側シールド端子は押しホックの凸側で形成され、接続部側シールド端子は押しホックの凹側で形成されているものである。
本実施の形態によれば、シールド端子の耐久性を低下させることなくシールドカバーの着脱を簡便にすることができる。

本発明の第５の実施の形態は、第１から第３のいずれかの実施の形態による生体測定用電極において、カバー側シールド端子は嵌合スライド部材の凸側で形成され、接続部側シールド端子は嵌合スライド部材の凹側で形成されているものである。
本実施の形態によれば、シールド端子の耐久性を低下させることなくシールドカバーの着脱を簡便にすることができる。また、被験者の皮膚と略並行にシールドカバーを着脱できるので、電極部及び接続部を被験者に取り付けた状態でシールドカバーを着脱した場合の被験者に与える不快感を軽減できる。

本発明の第６の実施の形態は、第１から第５のいずれかの実施の形態による生体測定用電極において、接続部側シールド端子は、接続部の外周面よりも内側に設けられているものである。
本実施の形態によれば、接続部側シールド端子が被験者等に接触しにくくなり、安全性を高めることができる。

本発明の第７の実施の形態は、第１から第６のいずれかの実施の形態による生体測定用電極において、接続部は、電極部に押しホック又はクリップによって着脱可能に係合させたものである。
本実施の形態によれば、従来の分離型の生体測定用電極についても本発明に係る外来ノイズ対策を適用することができる。

以下、本発明の実施例について図面とともに詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施例による生体測定用電極の構成を示す透視側面図、図２（ａ）は同生体測定用電極の接続部の透視平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の透視側面図、図３（ａ）は同生体測定用電極のシールドカバーの透視側面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の透視平面図である。

第１の実施例による生体測定用電極は、一方の面を被験者の皮膚４０に密着させる電極部１０と、電極部１０の他方の面に配置される接続部２０と、接続部２０から延出させた生体信号線２１とを備え、電極部１０で検出される生体電気を、接続部２０を介して生体信号線２１から取り出すものである。
ここで、電極部１０は、皮膚４０に接着するための粘着部を有する基材１１と、生体電気を検出する電極子１２と、電極子１２で検出した生体電気を接続部２０に導出する電極端子１３とを有する分離型の電極であり、従来から医療従事者などに販売されているものを用いることができる。

生体測定用電極には電極部１０及び接続部２０を覆うシールドカバー３０を設ける。シールドカバー３０は、図３に示すように、シート状の導体３１と、導体３１を包囲する絶縁体３２と、導体３１に接続される押しホックの凸側３３（カバー側シールド端子）とを有している。
絶縁体３２は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）で形成される。
シールドカバー３０は、図１及び図３に示すように、電極部１０及び接続部２０を取り囲んで覆うように湾曲形成することで、シールドカバー３０と被験者の皮膚４０との隙間を小さく又は無くして外来ノイズの遮蔽効果を高めている。さらに、上面視円形となるように形成することで角を無くし、シールドカバー３０が被験者の皮膚４０に接触した場合の不快感を軽減するようにしている。

接続部２０は、図２に示すように、一方の面には電極部１０の電極端子１３に接続される接続部側電極端子２２を、他方の面には押しホックの凸側３３に接続される押しホックの凹側２３（接続部側シールド端子）をそれぞれ有している。
また、押しホックの凹側２３をシールド線２４に接続し、シールド線２４を生体信号線２１とともに接続コード２５によって接続部２０から延出させているので、外部の測定器（図示なし）の接地ライン等を介して接地することができる。
ここで、押しホックの凹側２３は、接続部２０の凹陥部に配置し、かつ、押しホックの凹側２３全体が接続部２０の外周面である絶縁樹脂面２６よりも内側に収まるように設けている。このことにより被験者等に接触しにくくして安全性に配慮しているが、安全性を高めるために絶縁樹脂面２６から０．５ｍｍ以上離して設けることがより好ましい。

電極部１０と接続部２０とは、電極端子１３と接続部側電極端子２２とを介して接続されるものであり、接続部電極端子２２を押しホックの凹側で形成し、電極端子１３を押しホックの凸側で形成することにより、着脱可能としている。

以上のような構成において、電極部１０に接続部２０を取り付け、押しホックの凸側３３を押しホックの凹側２３に係合させてシールドカバー３０を接続部２０に取り付けることによって、図１に示すように電極部１０及び接続部２０はシールドカバー３０によって被覆され、医療行為中や測定時に外来ノイズが混入することを抑制できる。
また、シールドカバー３０は押しホックの凸側３３と押しホックの凹側２３とによって着脱可能としているため、外来ノイズを抑制する必要があるとき以外はシールドカバー３０を外しておくといった使用方法や、異なる大きさのシールドカバー３０を複数用意しておくことで、電極部１０や接続部２０の寸法に応じて、シールドカバー３０を使い分けるといった使用方法もできる。

次に、本発明の第２の実施例について説明する。
図４（ａ）は本発明の第２の実施例による生体測定用電極の接続部の透視平面図、（ｂ）は図４（ａ）の透視側面図、図５（ａ）は同生体測定用電極のシールドカバーの透視側面図、図５（ｂ）は（ａ）の透視平面図である。なお、ここでは第１の実施例と相違する構成だけを説明する。また、同一部材には同一符号を付して説明を省略する。

第２の実施例は、接続部２０とシールドカバー３０との係合には嵌合スライド部材を用いるものである。図４及び図５に示すように、シールドカバー３０のカバー側シールド端子を嵌合スライド部材の凸側３３ａで形成し、接続部２０の接続部側シールド端子を嵌合スライド部材の凹側２３ａで形成している。なお、嵌合スライド部材の凸側３３ａは嵌合スライド部材の凹側２３ａのロック部材１７ａにより固定される。その他の構成は、第１の実施例と同じである。
このように嵌合スライド部材を用いた場合は、被験者の皮膚４０とほぼ並行にシールドカバー３０を着脱できるので、電極部１０及び接続部２０を被験者に取り付けた状態でシールドカバー３０を着脱した場合の被験者に与える不快感を軽減できる。
なお、第２の実施例の場合においても、嵌合スライド部材の凹側２３ａは、接続部２０に設けられた凹陥部に配置し、かつ、嵌合スライド部材の凹側２３ａ全体が接続部２０の外周面である絶縁樹脂面２６よりも内側に収まるように設けることが安全上好ましく、さらには絶縁樹脂面２６から０．５ｍｍ以上離して設けることが安全性を高める上でより好ましい。

次に、本発明の第３及び第４の実施例について説明する。
図６は本発明の第３の実施例による生体測定用電極の構成を示す透視側面図、図７（ａ）は同生体測定用電極の接続部の透視平面図、（ｂ）は図７（ａ）の透視側面図、図８（ａ）は同生体測定用電極のシールドカバーの透視側面図、（ｂ）は図８（ａ）の透視平面図であり、図９（ａ）は本発明の第４の実施例による生体測定用電極の接続部の透視平面図、（ｂ）は図９（ａ）の透視側面図、図１０（ａ）は同生体測定用電極のシールドカバーの透視側面図、（ｂ）は図１０（ａ）の透視平面図である。なお、ここでは第１又は第２の実施例と相違する構成だけを説明する。また、同一部材には同一符号を付して説明を省略する。

第３の実施例においては、接続部２０とシールドカバー３０との係合に関し第１の実施例とは凹凸を逆にしたものである。図６から図８に示すように、シールドカバー３０のカバー側シールド端子を押しホックの凹側３３ｂで形成し、接続部１０の接続部側シールド端子を押しホックの凸側２３ｂで形成している。その他の構成は、第１の実施例と同じである。
また、第４の実施例においては、接続部２０とシールドカバー３０との係合に関し第２の実施例とは凹凸を逆にしたものである。図９及び図１０に示すように、シールドカバー３０のカバー側シールド端子を嵌合スライド部材の凹側３３ｃで形成し、接続部１０の接続部側シールド端子を嵌合スライド部材の凸側２３ｃで形成したものである。その他の構成は、第２の実施例と同じである。
第３及び第４の実施例の場合においても、押しホックの凸側２３ｂ（又は嵌合スライド部材の凸側２３ｃ）は、接続部２０に設けられた凹陥部に配置し、かつ、押しホックの凸側２３ｂ（又は嵌合スライド部材の凸側２３ｃ）全体が接続部２０の外周面である絶縁樹脂面２６よりも内側に収まるように設けることが安全上好ましく、さらには絶縁樹脂面２６から０．５ｍｍ以上離して設けることが安全性を高める上でより好ましい。
しかしながら、押しホックの凸側２３ｂ（又は嵌合スライド部材の凸側２３ｃ）はその形状ゆえに一部が絶縁樹脂面２６よりも外側に突出させざるを得ない場合もある。そのような場合は、押しホックの凸側２３ｂ（又は嵌合スライド部材の凸側２３ｃ）を被覆するカバー等を別途設け、使用しないときはそのカバー等で押しホックの凸側２３ｂ（又は嵌合スライド部材の凸側２３ｃ）を被覆して露出しないようにすることが安全上望ましい。

次に、本発明第５の実施例について説明する。
図１１は本発明の第５の実施例による生体測定用電極の構成を示す透視側面図、図１２（ａ）は同生体測定用電極の接続部の透視平面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）の透視側面図、図１３（ａ）は同生体測定用電極のシールドカバーの透視側面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）の透視平面図である。なお、ここでは第１から第４の実施例と相違する構成だけを説明する。また、同一部材には同一符号を付して説明を省略する。

第５の実施例においては、接続部２００を押しホックではなくクリップによって電極部１００に着脱可能としている。接続部側電極端子２０２は、図１１に示すように、接続部２００の接続コード２５延出側とは反対の先端側に設けられており、電極部１００に突起状に形成された電極端子１０３に接続する。その他の構成は、第１から第３の実施例のいずれかと同じである。
この場合において、シールドカバーは、上記実施例と同様に図３に示すような形状のシールドカバー３０を設けても良いが、図１２に示すように、上面視で楕円形となるように形成したシールドカバー３００を設けたほうが、図１０に示すように、電極部１００及び接続部２００が全体的に覆われて外来ノイズの遮蔽効果を高めることになるので、より好ましい。

本発明によれば、従来の分離型の生体測定用電極においても外来ノイズが混入することを効果的に抑制することができ、より正確な生体電気信号を把握することができる。

１０ 電極部
１１ 基材
１２ 電極子
１３ 電極端子
２０ 接続部
２１ 生体信号線
２２ 接続部側電極端子
２３ 押しホックの凹側（接続部側シールド端子）
２４ シールド線
２５ 接続コード
２６ 絶縁樹脂面
３０ シールドカバー
３１ 導体
３２ 絶縁体
３３ 押しホックの凸側（カバー側シールド端子）
４０ 皮膚
１７ａ ロック部材
２３ａ 嵌合スライド部材の凹側（接続部側シールド端子）
３３ａ 嵌合スライド部材の凸側（カバー側シールド端子）
２３ｂ 押しホックの凸側（接続部側シールド端子）
３３ｂ 押しホックの凹側（カバー側シールド端子）
２３ｃ 嵌合スライド部材の凸側（接続部側シールド端子）
３３ｃ 嵌合スライド部材の凹側（カバー側シールド端子）
１００ 電極部
１０３ 電極端子
２００ 接続部
２０２ 接続部側電極端子
３００ シールドカバー

Claims (7)

1. 一方の面を被験者の皮膚に密着させる電極部と、前記電極部の他方の面に配置される接続部と、前記接続部から延出させた生体信号線とを備え、前記電極部で検出される生体電気を、前記接続部を介して前記生体信号線から取り出す生体測定用電極であって、
   前記電極部及び前記接続部を覆うシールドカバーを設け、
   前記シールドカバーは、シート状の導体と、前記導体を包囲する絶縁体と、前記導体に接続されるカバー側シールド端子とを有し、
   前記接続部は、一方の面には前記電極部に接続される接続部側電極端子を、他方の面には前記カバー側シールド端子に接続される接続部側シールド端子をそれぞれ有し、
   前記接続部側シールド端子をシールド線に接続し、
   前記シールド線を前記生体信号線とともに接続コードによって前記接続部から延出させ、
   前記カバー側シールド端子と前記接続部側シールド端子とを着脱可能に係合させたことを特徴とする生体測定用電極。
2. 前記シールドカバーは、前記電極部及び前記接続部を取り囲んで覆うように湾曲形成されていることを特徴とする請求項１に記載の生体測定用電極。
3. 前記シールドカバーは、上面視円形となるように形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の生体測定用電極
4. 前記カバー側シールド端子は押しホックの凸側で形成され、前記接続部側シールド端子は押しホックの凹側で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の生体測定用電極。
5. 前記カバー側シールド端子は嵌合スライド部材の凸側で形成され、前記接続部側シールド端子は嵌合スライド部材の凹側で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の生体測定用電極。
6. 前記接続部側シールド端子は、前記接続部の外周面よりも内側に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の生体測定用電極。
7. 前記接続部は、前記電極部に押しホック又はクリップによって着脱可能に係合させたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の生体測定用電極。