JP2019072171A - Bioelectrode sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生体信号を取得するための生体電極用シートに関する。 The present invention relates to a bioelectrode sheet for acquiring a biosignal.
従来、生体からの電気信号を測定装置に伝達するために、生体の皮膚表面に貼着固定させる電極パッドが使用されている。心電用途等においては、支持体に設けられた電極と、この電極に電気的に接続された接続端子とを外部の測定機器に接続する方式のものが、一般的である。このような生体用の電極パッドは、支持体の一方の面に電極が設けられているとともに、電極と生体との間の電気的な接続を実現するために電極が電解質によって覆われて構成されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in order to transmit an electrical signal from a living body to a measurement device, an electrode pad adhered and fixed to the skin surface of the living body is used. In the electrocardiogram application and the like, a method of connecting an electrode provided on a support and a connection terminal electrically connected to the electrode to an external measuring device is generally used. Such a biomedical electrode pad is configured such that the electrode is provided on one side of the support and the electrode is covered with an electrolyte to realize an electrical connection between the electrode and the living body. ing.
生体表面に、2つの電極を粘着材等によって装着する場合、多くの場面、2つの電極を一定間隔で生体表面に装着することになるが、装着箇所に外傷がある場合や、装着者の体格、さらにどのような電気信号を取得するか等によって、2つの電極間の間隔を調整することが望まれる。また、装着者が動いた場合でも生体表面に装着した電極が脱落しないようにする必要がある。 When two electrodes are attached to the surface of the living body with an adhesive or the like, in many situations, two electrodes are attached to the surface of the living body at regular intervals, but if there is trauma at the attachment site or the physical size of the wearer It is desirable to adjust the distance between the two electrodes, depending on what kind of electrical signal is to be obtained. Further, even when the wearer moves, it is necessary to prevent the electrode attached to the surface of the living body from falling off.
ここで、電極の支持体として伸縮性のあるシートを用いるとともに、電極と電気的に導通しているリード線を蛇行させることで伸縮可能な構成とし、それにより、装着者の動作によって電極が生体表面から外れることを抑制した電極パッドが考えられ、特許文献1に開示されている。 Here, a stretchable sheet is used as a support for the electrode, and the lead wire electrically connected to the electrode is made to extend and contract by meandering, whereby the electrode is a living body by the operation of the wearer. The electrode pad which suppressed falling off from the surface is considered, and it is disclosed by patent document 1. FIG.
また、支持体の2つの電極間に複数本のミシン目を設け、そのミシン目を切り離すことによってミシン目間の領域を連結部とし、それにより、2つの電極間の間隔を調整可能とする電極パッドが考えられ、特許文献2が開示されている。 Moreover, a plurality of perforations are provided between the two electrodes of the support, and by cutting the perforations, the area between the perforations is made a connection part, whereby the distance between the two electrodes can be adjusted. A pad is considered, and Patent Document 2 is disclosed.
しかしながら、特許文献1に開示されたもののように、電極の支持体として伸縮性のあるシートを用いたものにおいては、支持体が伸びた状態において物理的にもろくなり、破断してしまう可能性があるとともに、支持体を伸ばす際にその引っ張り力に耐え切れず、破断してしまう可能性がある。また、支持体を繰り返し伸び縮みさせた場合、回復性が衰えていく可能性がある。 However, in the case of using a stretchable sheet as a support of an electrode as disclosed in Patent Document 1, there is a possibility that the support is physically fragile in a stretched state and broken. At the same time, when the support is stretched, it can not withstand the pulling force and may break. In addition, if the support is repeatedly stretched and shrunk, the recovery may decline.
また、特許文献2に開示されたもののように、支持体の2つの電極間にミシン目を設け、そのミシン目を切り離すことによってミシン目間の領域を連結部とするものにおいては、連結部が細いことで物理的にもろく破断してしまう虞がある。 Further, as disclosed in Patent Document 2, in the case where a perforation is provided between the two electrodes of the support and the perforation is made a junction by cutting the perforation, the junction is If it is thin, it may be physically fragile.
本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、支持体が破断する可能性を低減しながらも、装着者が動いた場合でも生体表面に装着した電極が脱落しにくく、かつ、2つの電極間の間隔を任意に調整することができる、生体電極用シートを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems of the above-described conventional techniques, and is applied to the surface of the living body even when the wearer moves while reducing the possibility of breakage of the support. An object of the present invention is to provide a sheet for biological electrodes, in which the electrodes are not easily detached and the distance between the two electrodes can be arbitrarily adjusted.
上記目的を達成するために本発明は、
シート状の支持体と、
前記支持体の一方の面に設けられた2つの電極と、
前記2つの電極をそれぞれ個別に覆って前記支持体上に積層された電解質層と、
前記支持体の他方の面に、前記2つの電極にそれぞれ接続されて設けられた2つの接続端子とを有し、
前記支持体は、前記2つの電極間に、該2つの電極が対向する方向に交差する方向に互いに並行して延びた複数の溝を有する。
In order to achieve the above object, the present invention is
A sheet-like support,
Two electrodes provided on one side of the support;
An electrolyte layer laminated on the support, covering the two electrodes individually;
The other surface of the support has two connection terminals provided respectively connected to the two electrodes,
The support has a plurality of grooves extending parallel to each other in a direction crossing the direction in which the two electrodes face each other between the two electrodes.
上記のように構成された本発明においては、支持体の2つの電極間に設けられた複数の溝を折り部として支持体を山折りおよび谷折りすることで、支持体が2つの電極が対向する方向に伸縮自在となり、それにより、装着者が動いた場合でも生体表面に装着した電極が脱落しにくく、かつ、2つの電極間の間隔を任意に調整することができる。その際、支持体を山折りおよび谷折りするだけで支持体を伸縮させることになるので、支持体にもろくなる部分が生じず、破断する可能性が低減することになる。 In the present invention configured as described above, the support is folded in a mountain and valley folds with the plurality of grooves provided between the two electrodes of the support as folding portions, whereby the two electrodes face each other. The electrode attached to the surface of the living body is unlikely to come off even when the wearer moves, and the distance between the two electrodes can be arbitrarily adjusted. At this time, since the support is expanded and contracted only by mountain-folding and valley-folding the support, no brittle portion is formed in the support, and the possibility of breakage is reduced.
本発明によれば、支持体の2つの電極間に設けられた複数の溝を折り部として支持体を山折りおよび谷折りすることで、支持体が2つの電極が対向する方向に伸縮自在となるため、支持体が破断する可能性を低減しながらも、装着者が動いた場合でも生体表面に装着した電極が脱落しにくく、かつ、2つの電極間の間隔を任意に調整することができる。 According to the present invention, the support is stretchable in the direction in which the two electrodes face each other by mountain-folding and valley-folding the support using a plurality of grooves provided between the two electrodes of the support as folds. Therefore, while reducing the possibility of breakage of the support, it is difficult for the electrode attached to the surface of the living body to come off even when the wearer moves, and the distance between the two electrodes can be arbitrarily adjusted. .
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の生体電極用シートの第1の実施の形態を示す図であり、(a)は表面図、(b)は(a)に示したA−A’断面図、(c)は裏面図、(d)は(b)に示したB部拡大図である。
First Embodiment
FIG. 1 is a view showing a first embodiment of the bioelectrode sheet of the present invention, where (a) is a surface view, (b) is an AA 'cross-sectional view shown in (a), (c Is a reverse view, and (d) is an enlarged view of a portion B shown in (b).
本形態は図1に示すように、ベース基材10と、2つの電極20a,20bと、接続端子31a,31b,32a,32bと、電解質層40a,40bとを有する生体電極用シート1である。
As shown in FIG. 1, the present embodiment is a bioelectrode sheet 1 having a
ベース基材10は、本願発明における支持体となるものである。ベース基材10は、長手方向を有するトラック形状のポリエチレンナフタレートやポリエチレンテレフタレート、ポリアミド等の樹脂材料からなるシートである。ベース基材10としては、簡易に切断しない程度の引っ張り強度を有している絶縁体材料であれば、上述した材料に限らない。ベース基材10の厚みは、特に限定はしないが、1mm以下であれば好ましく、0.5mm以下であればより好ましく、0.2mm以下であればさらに好ましい。
The
電極20a,20bは、AgやAgCl等からなり、生体の皮膚表面に接触した状態で固定されることで生体からの電気信号を取得するためのものであり、ベース基材10の一方の面の長手方向に端部近傍に、互いに長手方向に対向するように設けられている。
The
接続端子32a,32bは、ベース基材10の電極20a,20bが設けられた面において、ベース基材10の長手方向の中央近傍に、電極20a,20bにそれぞれ対応して設けられている。接続端子32a,32bはそれぞれ、ベース基材10に形成された配線34a,34bを介して電極20a,20bと電気的に接続されている。
The
接続端子31a,31bは、ベース基材10の電極20a,20bとは反対側の面において、それぞれ接続端子32a,32bに対向して設けられている。接続端子32a,32bはそれぞれ、ベース基材10に形成されたスルーホール33a,33bを介して接続端子31a,31bと電気的に接続されている。
The
ベース基材10の電極20a,20bが設けられた面には、接続端子32a,32bおよび配線34a,34bを覆って、例えば絶縁テープが貼付されることで絶縁層50が積層されている。また、電極20a,20bを個別に覆って、電解質ゲルからなる電解質層40a,40bが積層されている。また、電解質層40a,40bと重ならず、かつ、後述する溝11に対向しない領域に、粘着剤が塗布されることにより粘着層60が積層されている。
The
ベース基材10の電極20a,20bとは反対側の面には、電極20a,20b間にその断面が台形からなる複数の溝11が形成されている。複数の溝11は、電極20aと接続端子31a,32aとの間と、電極20bと接続端子31b,32bとの間のそれぞれの領域に、電極20a,20bが対向する方向に交差する方向にベース基材10の端辺からそれに対向する端辺まで互いに並行して延びている。複数の溝11は、互いに並行して延びているが、互いのなす角度は平行であってもよいし、互いに若干の傾きを有していてもよい。なお、図1(a)においては、溝11を破線で示しているが、溝11は、ベース基材10の端辺からそれに対向する端辺まで連続して形成されていてもよいし、断続的に形成されていてもよい。また、溝11の厚みは、ベース基材10の厚みにもよるが、0.5mm以上あれば好ましく、0.3mm以上あればより好ましく、0.1mm以下であればさらに好ましい。溝11の幅は、ベース基材10の厚みにもよるが、ベース基材10の厚みを上述したように0.2mmとした場合は、1〜2mmであれば好ましい。なお、溝11は、ベース基材10の端辺からそれに対向する端辺まで延びていなくても、ベース基材10の端辺の近傍からそれに対向する端辺の近傍まで延びて、それにより、ベース基材10の端辺の近傍の領域に溝11が形成されていない構成としてもよい。
On the surface of the
以下に、上記のように構成された生体電極用シート1の製造方法について説明する。 Below, the manufacturing method of the sheet | seat 1 for biological electrodes comprised as mentioned above is demonstrated.
図2は、図1に示した生体電極用シート1の製造方法を説明するための図である。 FIG. 2 is a figure for demonstrating the manufacturing method of the sheet | seat 1 for biological electrodes shown in FIG.
図1に示した生体電極用シート1を製造する場合は、まず、ベース基材10の一方の面に、複数の溝11を形成する(図2(a))。溝11の形成は、レーザや刃を用いた切削加工によってもよいし、押しつけによるデボス加工によってもよい。
When manufacturing the sheet | seat 1 for biological electrodes shown in FIG. 1, the some groove |
次に、ベース基材10の溝11とは反対側の面に、導電性インクを用いた印刷によって配線34a,34bを形成する(図2(b))。この配線34a,34bは、ベース基材10に設けられる電極20a,20bと接続端子32a,32bとをそれぞれ接続するためのものであるため、電極20aと接続端子31a,32aとの間と、電極20bと接続端子31b,32bとの間のそれぞれの領域に形成された溝11に対向するようになる。
Next, the
次に、ベース基材10の配線34a,34bが形成された面に、配線34a,34bの端部のうち、ベース基材10の長手方向両端側の端部にそれぞれ接続されるように電極20a,20bを取り付ける(図2(c))。
Next, on the surface of the
次に、ベース基材10の配線34a,34bが形成された面に、配線34a,34bの端部のうち、電極20a,20bとは反対側の端部に接続端子32a,32bを形成するとともに、接続端子32a,32bに対向してスルーホール33a,33bを形成し、さらに、ベース基材10の溝11が形成された面に、接続端子32a,32bに対向して接続端子31a,31bを形成する(図2(d))。これにより、ベース基材10の一方の面に設けられた電極20a,20bと、ベース基材10の他方の面に設けられた接続端子31a,31bとがそれぞれ、配線34a,34b、接続端子32a,32bおよびスルーホール33a,33bを介して電気的に接続された状態となる。
Next, on the surface of the
次に、ベース基材10の電極20a,20bが設けられた面に、接続端子32a,32bおよび配線34a,34bを覆って、例えば絶縁テープを貼付することで絶縁層50を積層する(図2(e))。
Next, the insulating
その後、ベース基材10の電極20a,20bが設けられた面に、電極20a,20bを個別に覆って電解質層40a,40bを積層するとともに、電解質層40a,40bと重ならず、かつ、溝11に対向しない領域に粘着剤を塗布することで粘着層60を積層し、図1に示した生体電極用シート1が完成する(図2(f))。
Thereafter, the
上記のように製造された生体電極用シート1は、電極20a,20bが設けられた面を装着面として粘着層60によって生体に装着されるとともに、接続端子31a,31bに測定装置が接続されることで、生体からの電気信号が電極20a,20bによって取得され、取得された電気信号が接続端子31a,31bから測定装置に伝達されることになる。その際、電極20a,20bが設けられた面には、電極20a,20bに接続された配線34a,34bおよび接続端子32a,32bが形成されているが、これら配線34a,34bおよび接続端子32a,32bは、絶縁層50によって覆われているため、生体に接触することが回避される。なお、電解質層40a,40bが粘着層の役割を担う場合は、粘着層60を設ける必要はない。
The bioelectrode sheet 1 manufactured as described above is mounted on a living body by the
以下に、上述した生体電極用シート1の作用について説明する。 Below, the effect | action of the sheet | seat 1 for biological electrodes mentioned above is demonstrated.
図3は、図1に示した生体電極用シート1の作用を説明するための図であり、生体電極用シート1の断面を示す。なお、生体電極用シート1の作用をわかりやすくするために配線34a,34、絶縁層50および粘着層60の図示は省略してある。図4は、図1に示した生体電極用シート1を、溝11を折り部として折り曲げた状態における溝11近傍の拡大図である。
FIG. 3 is a figure for demonstrating an effect | action of the sheet | seat 1 for biological electrodes shown in FIG. 1, and shows the cross section of the sheet | seat 1 for biological electrodes. In order to make the function of the bioelectrode sheet 1 easy to understand, the
上述したように、図1に示した生体電極用シート1においては、ベース基材10の一方の面において、2つの電極20a,20b間にこれら電極20a,20bが対向する方向に交差する方向に互いに並行して延びた複数の溝11が形成されている。そのため、図3(b)に示すように、溝11を折り部としてベース基材10を山折り12と谷折り13とを交互にすることで、図3(a)に示すようにベース基材10が伸長した状態に対して、電極20a,20b間の間隔を狭めることができる。その際、折り部となる溝11が、その断面が台形であることで一定の幅を有するものであるため、図4(a)に示すように、溝11を折り部として溝11が形成された面が外側となるような山折り13のみならず、図4(b)に示すように、溝11を折り部として溝11が形成された面が内側となるような谷折り12をすることができる。
As described above, in the bioelectrode sheet 1 shown in FIG. 1, in one surface of the
このように、図1に示した生体電極用シート1においては、ベース基材10の2つの電極20a,20b間に設けられた複数の溝11を折り部としてベース基材10を山折りおよび谷折りすることで、ベース基材10が2つの電極20a,20bが対向する方向に伸縮自在となり、それにより、生体電極用シート1を装着した装着者が動いた場合でもベース基材10に負荷がかかりにくくなって生体表面に装着した電極20a,20bが脱落しにくく、かつ、2つの電極20a,20b間の間隔を任意に調整することができる。その際、ベース基材10を山折りおよび谷折りするだけでベース基材10を伸縮させることになるので、ベース基材10にもろくなる部分が生じず、破断する可能性が低減することになる。また、外部測定装置の接続するための接続端子31a,31bが、電極20a,20bと同一のベース基材10上に形成されていることによっても、脆弱な部分が存在しないため、使用時にベース基材10等が破断してしまうことが回避される。
As described above, in the bioelectrode sheet 1 shown in FIG. 1, the
なお、本形態の生体電極用シート1においては、ベース基材10の電極20a,20bとは反対側の面に溝11が形成されている。これは、ベース基材10の電極20a,20bが設けられた面には、電極20a,20bと接続端子32a,32bとを接続するために配線34a,34bが形成されているため、電極20a,20bと接続端子32a,32bとの間に溝11を形成した場合、配線34a,34bを印刷等によって形成しにくくなってしまうためである。
In addition, in the sheet | seat 1 for biological electrodes of this form, the groove |
(第2の実施の形態)
図5は、本発明の生体電極用シートの第2の実施の形態を示す図であり、(a)は表面図、(b)は(a)に示したA−A’断面図、(c)は裏面図である。
Second Embodiment
FIG. 5 is a view showing a second embodiment of the bioelectrode sheet of the present invention, wherein (a) is a surface view, (b) is an AA 'cross-sectional view shown in (a), (c ) Is a reverse view.
本形態は図5に示すように、図1に示したものに対して、ベース基材10の電極20a,20bとは反対側の面において、2つの接続端子31a,31b間に溝11が形成されている点と、ベース基材10の電極20a,20bとは反対側の面に粘着層60が積層されていない点が異なる生体電極用シート101である。
In this embodiment, as shown in FIG. 5, a
図6は、図5に示した生体電極用シート101の使用方法を説明するための図である。 FIG. 6 is a figure for demonstrating the usage method of the sheet | seat 101 for biological electrodes shown in FIG.
本形態における生体電極用シート101は、上述したように図1に示した生体電極用シート1のような粘着層60が存在しない。そのため、図6に示すように、シートの裏面に粘着層が積層されてなるカバーシール2によって生体電極用シート101の一部を覆うようにして生体に装着することになる。なお、上述したように、なお、電解質層40a,40bが粘着層の役割を担う場合は、カバーシール2は不要となる。このようにして生体に装着される生体電極用シート101においても、図1に示したものと同様に、溝部11を折り部としてベース基材10を山折りおよび谷折りすることで、2つの電極20a,20bの間隔を任意に調整することができる。
In the sheet 101 for biological electrodes in the present embodiment, as described above, the
(第3の実施の形態)
図7は、本発明の生体電極用シートの第3の実施の形態を示す図であり、(a)は表面図、(b)は(a)に示したA−A’断面図、(c)は裏面図である。
Third Embodiment
FIG. 7 is a view showing a third embodiment of the bioelectrode sheet of the present invention, where (a) is a surface view, (b) is an AA 'cross-sectional view shown in (a), (c ) Is a reverse view.
本形態は図7に示すように、図5に示したものに対して、ベース基材10の電極20a,20bが設けられた面に溝11が形成されている点が異なる生体電極用シート201である。
This embodiment is different from that shown in FIG. 5 as shown in FIG. 7 in the sheet 201 for a bioelectrode which is different in that the
図5に示した生体電極用シート101においては、上述したように溝11が2つの接続端子31a,31b間に形成されているため、電極20a,20bと接続端子32a,32bとをそれぞれ接続するための配線34a,34bに対向する領域には溝11は形成されていない。そのため、配線34a,34bを形成する際に溝11が影響することがなく、図7に示すように、ベース基材10の電極20a,20bが設けられた面に溝11を形成することができる。
In the bioelectrode sheet 101 shown in FIG. 5, since the
上記のように構成された生体電極用シート201においても、図5に示したものと同様に、カバーシール2を用いたり、電解質層40a,40bによって生体に装着されることになり、その際、溝部11を折り部としてベース基材10を山折りおよび谷折りすることで、2つの電極20a,20bの間隔を任意に調整することができる。
Also in the bioelectrode sheet 201 configured as described above, the cover seal 2 is used or the
(第4の実施の形態)
図8は、本発明の生体電極用シートの第4の実施の形態を示す図であり、(a)は表面図、(b)は(a)に示したA−A’断面図、(c)は裏面図である。
Fourth Embodiment
FIG. 8 is a view showing a fourth embodiment of the bioelectrode sheet of the present invention, wherein (a) is a surface view, (b) is an AA 'cross-sectional view shown in (a), (c ) Is a reverse view.
本形態は図8に示すように、図5に示したものに対して、電極20a,20bと接続端子31a,31bとがベース基材10を介して対向して設けられ、これら電極20a,20bと接続端子31a,31bとが、ベース基材10に形成されたスルーホール33a,33bを介して直接接続されている点が異なる生体電極用シート201である。そして、電極20a,20bと接続端子32a,32bとをそれぞれ接続するための配線34a,34bが形成されていないことで、溝11が、2つの電極20a,20b間にてベース基材10の表裏にそれぞれ形成されている。
In this embodiment, as shown in FIG. 8, the
上記のように構成された生体電極用シート201においても、図5に示したものと同様に、カバーシール2を用いたり、電解質層40a,40bによって生体に装着されることになり、その際、溝部11を折り部としてベース基材10を山折りおよび谷折りすることで、2つの電極20a,20bの間隔を任意に調整することができる。
Also in the bioelectrode sheet 201 configured as described above, the cover seal 2 is used or the
なお、ベース基材10に形成される溝11の位置は、2つの電極間20a,20bであれば、配線34a,34bの形成に支障がない限り、上記実施の形態にて示したものを組み合わせてもよい。
If the position of the
(他の実施の形態)
図9は、本発明の生体電極用シートに設けられる溝の他の実施の形態を示す図であり、図1(d)に示した断面図にて示した領域に対応する領域の断面を示す。
(Other embodiments)
FIG. 9 is a view showing another embodiment of the groove provided in the bioelectrode sheet of the present invention, and shows a cross section of a region corresponding to the region shown in the cross section shown in FIG. .
本発明の生体電極用シートに設けられる溝としては、図1に示したように、その断面が台形からなるものに限らず、図9(a)に示すようにその断面が三角形となる溝411や、図9(b)に示すようにその断面が長方形となる溝511であってもよい。また、ベース基材10の一方の面からスリットを形成することで溝を構成することも考えられる。その場合、スリットからなる溝は、配線の形成に影響を及ぼすことが少ないため、配線が形成される領域に拘らずベース基材10のいずれの面においても形成することができるものの、ベース基材10の材質によっては溝が形成された面が内側となるように折り曲げにくくなる場合もある。そのような場合には、スリットからなる溝をベース基材10の両面に互い違いに形成する必要がある。
The grooves provided in the bioelectrode sheet of the present invention are not limited to those having a trapezoidal cross section as shown in FIG. 1, and the
1,101,201,301 生体電極用シート
2 カバーシール
10 ベース基材
11,411,511 溝
12 谷折り
13 山折り
20a,20b 電極
31a,31b,32a,32b 接続端子
33a,33b スルーホール
34a,34b 配線
40a,40b 電解質層
50 絶縁層
60 粘着層
1, 101, 201, 301 Sheet for biological electrode 2
Claims (1)
前記支持体の一方の面に設けられた2つの電極と、
前記2つの電極をそれぞれ個別に覆って前記支持体上に積層された電解質層と、
前記支持体の他方の面に、前記2つの電極にそれぞれ接続されて設けられた2つの接続端子とを有し、
前記支持体は、前記2つの電極間に、該2つの電極が対向する方向に交差する方向に互いに並行して延びた複数の溝を有する、生体電極用シート。 A sheet-like support,
Two electrodes provided on one side of the support;
An electrolyte layer laminated on the support, covering the two electrodes individually;
The other surface of the support has two connection terminals provided respectively connected to the two electrodes,
The sheet for bioelectrodes, wherein the support has a plurality of grooves extending parallel to each other in a direction crossing the direction in which the two electrodes face each other between the two electrodes.
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