JP2020062156A - 生体信号計測システム - Google Patents

Abstract

【課題】装着感が良好であり、かつ、初期確認を確実に実施できる生体信号計測システムを提供すること。【解決手段】生体信号計測システム１は、生体に接触させる貼付型生体センサ２と、貼付型生体センサ２からの信号を受信する外部受信装置３と、貼付型生体センサ２と外部受信装置３とを電気的に接続させる接続部４とを備え、貼付型生体センサ２は、生体からの信号を感知するセンサ部１２と、センサ部１２からの信号を記憶するメモリ２３を有する制御部１３と、制御部１３に電力を付与する電池１４とを備え、貼付型生体センサ２と外部受信装置３とは、接続部４において、分離可能である。【選択図】図１

Description

本発明は、生体信号計測システムに関する。

従来から、生体表面に貼付し、生体を計測する貼付型生体センサが知られている。そのような生体センサとして、例えば、剛性のあるハウジングと、その横に延在する２つの柔軟なウイングとを備え、ハウジング内にはプリント回路基板組立体が組み込まれ、ウイングには電極が埋め込まれている生理学的モニタリング装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

そして、この生理学的モニタリング装置は、接着層を備えるウイングを生体に貼り付けて電極を生体に接触させ、電極が生体信号（例えば心筋由来の電圧信号）を検出し、プリント回路基板組立体内のモジュールがその信号を受信して記録する。

特表２０１６−５０４１５９号公報

ところで、生理学的モニタリング装置では、装着後に、計測が正常に作動しているかどうかを判断するために、例えば、所望の心電図波計を計測できているか否かを判断するために、外部ディスプレイなどの外部受信装置を接続する場合がある。外部ディスプレイは、初期確認が終了すると、その後の計測には不要である。しかしながら、外部ディスプレイを生理学的モニタリング装置に接続したまま計測を実施すると、装着感が低下する。

一方、無線方式により、外部ディスプレイに通信して、初期確認を実施する方法も検討される。しかしながら、生体信号のデータ量は多量であるため、通信時間が大幅にかかる不具合が生じる。また、医学的用途では、安全の観点から、より高い通信精度が求められる。したがって、無線方式での初期確認は、確実性に劣る。

本発明は、装着感が良好であり、かつ、初期確認を確実に実施できる生体信号計測システムを提供する。

本発明［１］は、生体に接触して前記生体の信号を計測するシステムであって、前記生体に接触させる生体センサと、前記生体センサからの信号を受信する外部受信装置と、前記生体センサと前記外部受信装置とを電気的に接続させる接続部とを備え、前記生体センサは、前記生体からの信号を感知するセンサ部と、前記センサ部からの信号を記憶するメモリを有する制御部と、前記制御部に電力を付与する電源とを備え、前記生体センサと前記外部受信装置とは、前記接続部において、分離可能である生体信号計測システムを含む。

この生体信号計測システムによれば、外部受信装置を備えるため、生体センサを生体に装着した際に、生体からの信号を外部受信装置に受信することができる。よって、生体センサが正常に作動しているか否かの初期確認を実施することができる。

また、外部受信装置は、生体センサと接続部を介して電気的に接続されている。すなわち、有線方式のため、無線方式の場合と比較して、通信速度や通信精度が良好である。よって、初期確認を確実に実施することができる。

また、外部受信装置は、接続部において分離可能であり、生体センサは、制御部に電力を付与する電源を備えている。そのため、生体センサは、外部受信装置を分離することができる。また、分離された生体センサは、内蔵の電源によって、単独で稼働して、生体の信号を感知し、その信号をメモリに記憶することができる。よって、外部受信装置を必要とせずに、生体の計測を継続することができる。そのため、生体センサの装着感が良好である。

本発明［２］は、前記接続部は、脆弱部を有する、［１］に記載の生体信号計測システムを含む。

この生体信号計測システムによれば、接続部が脆弱部を有するため、脆弱部を起点として容易に破断することができる。よって、外部受信装置を生体センサから容易に分離することができる。

本発明［３］は、前記接続部は、一方向に延びる複数の配線を備え、前記接続部において、前記一方向と直交する方向における破断強度が、前記一方向における破断強度よりも小さい、［１］または［２］に記載の生体信号計測システムを含む。

この生体信号計測システムによれば、接続部において、配線が延びる一方向の破断強度よりも、その直交方向（配線の幅方向）の破断強度が小さいため、直交方向に沿って、接続部を容易に破断することができる。よって、外部受信装置を生体センサから容易に分離することができる。

本発明［４］は、前記接続部の分離をトリガーとして、前記電源から前記制御部に電力が供給されることを特徴とする、［１］〜［３］のいずれか一項に記載の生体信号計測システムを含む。

この生体信号計測システムによれば、接続部の分離をトリガーとして、電源から制御部に電力が供給されるため、接続部の分離前は、生体センサ内蔵の電源の電力消費を抑制することができる。

本発明［５］は、前記トリガーが、前記接続部の断線である、［４］に記載の生体信号計測システムを含む。

この生体信号計測システムによれば、トリガーが接続部の断線であるため、接続部にトリガーとしてのコネクターを必要とせず、接続部におけるコネクターの残存に起因する装着感の低下を抑制できる。また、コネクターからの浸水を抑制できるため、防水性に優れる。

本発明の生体信号計測システムによれば、装着感が良好であり、かつ、初期確認を確実に実施できる。

図１Ａ−Ｃは、本発明の生体信号計測システムの一実施形態であって、図１Ａは、平面図、図１Ｂは、図１ＡのＡ−Ａ断面図、図１Ｃは、図１ＡのＢ−Ｂ断面図を示す。 図２Ａ−Ｃは、図１に示す生体信号計測システムの接続部の拡大図であって、図２Ａは、平面図、図２Ｂは、図２ＡのＡ−Ａ断面図、図２Ｃは、断線時の平面図を示す。 図３Ａ−Ｂは、図１に示す生体信号計測システムのブロック図であって、図３Ａは、断線前の状態、図３Ｂは、断線後の状態を示す。 図４Ａ−Ｂは、図１に示す生体信号計測システムの変形例（リード線を備える形態）を示す。 図５Ａ−Ｂは、図１に示す生体信号計測システムの接続部の拡大図であって、図５Ａは、平面図、図５Ｂは、図５ＡのＡ−Ａ断面図を示す。 図６Ａ−Ｅは、図４Ａに示す接続部の分離状態であって、図６Ａは、連続基材、接続端子、導電性接合材およびリード線が分離する形態、図６Ｂは、接続端子、導電性接合材およびリード線が分離する形態、図６Ｃは、導電性接合材およびリード線が分離する形態、図６Ｄは、リード線の全体が分離する形態、図６Ｅは、リード線の一部が分離する形態を示す。 図７Ａ−Ｂは、図３に示す接続部の変形例の断面図であって、図７Ａは、導電性接合材を露出する形態、図７Ｂは、導電性接合材を柔軟性カバーで被覆する形態を示す。 図８Ａ−Ｂは、図１に示す生体信号計測システムの変形例（外部受信装置が電源を備えない形態）のブロック図であって、図８Ａは、断線前の状態、図８Ｂは、断線後の状態を示す。

＜一実施形態＞
本発明の生体信号計測システムの一実施形態を、図１Ａ〜図３Ｂを参照して説明する。

図１Ａにおいて、紙面上下方向は、第１方向である。紙面上側は、第１方向一方側であり、紙面下側は、第１方向他方側である。図１Ａにおいて、紙面左右方向は、第２方向（第１方向に直交する方向）である。紙面左側は、第２方向一方側であり、紙面右側は、第２方向他方側である。図１Ａにおいて、紙面紙厚方向は、上下方向（厚み方向、第１方向および第２方向に直交する第３方向）である。紙面手前側は、上側（厚み方向一方側、第３方向一方側）であり、紙面奥側は、下側（厚み方向他方側、第３方向他方側）である。
なお、図１Ａでは、センサカバーを省略し、図２Ａおよび図２Ｃでは、接続カバーを省略している。また、図１Ａ−Ｃは、スイッチ部を省略している。

１．生体信号計測システム
生体信号計測システム１は、図１Ａに示すように、貼付型生体センサ２（生体センサの一例）と、外部受信装置３と、これらを接続する接続部４とを備える。また、生体信号計測システム１は、図３Ａ−Ｂに示すように、スイッチ部（第１スイッチ５および第２スイッチ６）を備える。以下、これらを詳述する。

２．生体センサ
貼付型生体センサ２は、図１Ａ−Ｃに示すように、生体に貼付するパッチ部であり、かつ、生体からの信号を計測する計測部である。貼付型生体センサ２は、面方向（第１方向および第２方向）に延びるシートであり、第２方向に長尺な平面視略略矩形状を有する。

貼付型生体センサ２は、センサ基材１１と、センサ部１２と、制御部１３と、電池１４（電源の一例）と、センサ配線部１５と、センサカバー１６とを備える。

（基材）
センサ基材１１は、センサ部１２、制御部１３、電池１４およびセンサ配線部１５を支持する可撓性の部材である。センサ基材１１は、貼付型生体センサ２の外形をなす。センサ基材１１は、伸縮性および感圧接着性を有する。

センサ基材１１は、感圧接着層１７と、感圧接着層１７の上面（厚み方向一方面）に配置される基材層１８とを備える。

感圧接着層１７は、センサ基材１１の下面（感圧接着面）を形成する。感圧接着層１７は、センサ基材１１を生体に対して貼付するために、貼付型生体センサ２の下面に感圧接着性を付与するための層である。

感圧接着層１７の材料としては、例えば、生体適合性を有する材料が挙げられる。そのような材料としては、例えば、アクリル系感圧接着剤、シリコーン系感圧接着剤などが挙げられ、好ましくは、アクリル系感圧接着剤が挙げられる。アクリル系感圧接着剤としては、例えば、特開２００３−３４２５４１号公報に記載のアクリルポリマーなどが挙げられる。

感圧接着層１７の厚みは、例えば、１０μｍ以上、好ましくは、２０μｍ以上であり、また、例えば、９５μｍ以下、好ましくは、７０μｍ以下である。

基材層１８は、センサ基材１１の上面を形成する。基材層１８は、感圧接着層１７とともにセンサ基材１１の外形を形成し、感圧接着層１７を支持する層である。基材層１８の平面視形状は、感圧接着層１７の平面視形状と略同一である。基材層１８は、感圧接着層１７の上面全面に配置されている。

基材層１８の材料は、例えば、伸縮性を有する絶縁体などが挙げられる。そのような材料としては、例えば、ポリウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂などが挙げられ、好ましくは、ポリウレタン系樹脂が挙げられる。

基材層１８の厚みは、例えば、１μｍ以上、好ましくは、５μｍ以上であり、また、例えば、９５μｍ以下、好ましくは、５０μｍ以下である。

また、基材層１８は、センサ配線部１５に対応する基材溝１９を有する。基材溝１９は、センサ配線部１５と同一形状および同一寸法を有する。

センサ基材１１は、センサ部１２に対応する複数（２つ）の貫通孔２０を有する。貫通孔２０は、センサ基材１１の第２方向両端部にそれぞれ１つ形成されており、平面視略円形状を有する。

センサ基材１１の平面視における寸法は、貼付型生体センサ２が貼付される生体の部位に応じて適宜設定される。センサ基材１１の第１方向長さは、例えば、５ｍｍ以上、好ましくは、１０ｍｍ以上であり、また、例えば、３００ｍｍ以下、好ましくは、１００ｍｍ以下である。センサ基材１１の第２方向長さは、例えば、３０ｍｍ以上、好ましくは、５０ｍｍ以上であり、また、例えば、１０００ｍｍ以下、好ましくは、２００ｍｍ以下である。

（センサ部）
センサ部１２は、感圧接着層１７が生体の皮膚に貼付されるときに、皮膚に接触して、生体の信号（生理学的信号）、例えば、電気信号、温度、振動、汗、代謝物などを感知（センシング）する電極（生体電極）である。

センサ部１２は、複数（２つ）配置されている。複数のセンサ部１２は、それぞれ、センサ基材１１の貫通孔２０の内部に配置されている。具体的には、センサ部１２は、センサ基材１１の下面から露出するように、基材層１８に埋め込まれている。センサ部１２は、感圧接着層１７とともに、センサ基材１１の下面を形成する。センサ部１２は、貫通孔２０と同一形状であり、略円筒形状を有する。

センサ部１２の材料としては、例えば、金属導体、導電性樹脂（導電性高分子を含む）などが挙げられる。

（制御部）
制御部１３は、センサ部１２からの信号を計算処理して、記憶（格納）する素子である。制御部１３は、アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）２１と、マイコン２２と、メモリ２３とを備える。これらは、互いに電気的に接続されている。

ＡＤＣ２１は、センサ部１２からの信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換する素子である。例えば、貼付型生体センサ２が心電計である場合、センサ部１２で取得した心臓の電位変化（電気信号）をデジタル信号に変換する。

マイコン２２は、デジタル信号を計算処理して、所定のデータに変換する。例えば、貼付型生体センサ２が心電計である場合、デジタル信号を、１６ビット、１ｋＨｚの心電図用データに変換する。

また、マイコン２２は、外部電源３２または電池１４からの電力供給によって、上記データを、外部受信装置３に送信するように、または、メモリ２３に記憶（格納）するように設定されている。上記データに関して、外部受信装置３（特にディスプレイ３１）へのデータ送信から、メモリ２３へのデータ記録への切り替えは、外部受信装置３からの制御信号の受信、または、タイマー設定などによって、実施される。タイマー設定では、マイコン２２の起動開始時点を基準にして、その時点から所定時間経過した後に作動するように設定することができる。

メモリ２３は、マイコン２２で計算されたデータ、または、ＡＤＣ２１からのデジタル信号などを記憶する素子である。例えば、貼付型生体センサ２が心電計である場合、心電図用データをメモリ２３に記憶する。

（電池）
電池１４は、円盤形状またはボタン形状を有する。電池１４は、２つの端子（正極端子、負極端子：図示せず）を有し、それぞれの端子は、制御部１３に電気的に接続されている。

（センサ配線部）
センサ配線部１５は、センサ基材１１の上面に配置されている。具体的には、センサ配線部１５は、その上面が基材層１８から露出するように、基材層１８の基材溝１９に埋め込まれている。

センサ配線部１５は、複数（４つ）の配線２４（センサ配線）を備えており、センサ部１２、制御部１３および電池１４を互いに電気的に接続する。具体的には、センサ配線部１５は、第２方向一方側のセンサ部１２と制御部１３とを電気的に接続する配線２４ａ、第２方向他方側のセンサ部１２と制御部１３とを電気的に接続する配線２４ｂ、制御部１３と電池１４の正極端子とを接続する配線２４ｃ、および、制御部１３と電池１４の負極端子とを接続する配線２４ｄを備える。

センサ配線部１５の材料としては、例えば、銅、ニッケル、金、それらの合金などの導体が挙げられ、好ましくは、銅が挙げられる。

配線２４の厚みは、例えば、基材層１８の厚みより薄い。具体的には、配線２４の厚みは、例えば、０．１μｍ以上、好ましくは、１μｍ以上であり、また、例えば、９０μｍ以下、好ましくは、４５μｍ以下である。

（センサカバー）
センサカバー１６は、センサ部１２、制御部１３、電池１４およびセンサ配線部１５を保護および固定する可撓性の部材である。

センサカバー１６は、センサ基材１１の上面に配置されている。具体的には、センサカバー１６は、制御部１３および電池１４の上面および側面、ならびに、センサ部１２およびセンサ配線部１５の上面を被覆するように、センサ基材１１の上面に配置されている。センサカバー１６の平面視形状は、センサ基材１１の平面視形状と略同一である。

センサカバー１６の材料は、例えば、伸縮性を有する絶縁体などが挙げられる。そのような材料としては、例えば、センサ基材１１の材料と同一の絶縁体が挙げられ、好ましくは、ポリウレタン系樹脂が挙げられる。

センサカバー１６の厚みは、例えば、１μｍ以上、好ましくは、５μｍ以上であり、また、例えば、３０００μｍ以下、好ましくは、２０００μｍ以下である。

３．外部受信装置
外部受信装置３は、貼付型生体センサ２からのデータを受信して、画像に表示する画像表示装置であって、図１Ａに示すように、ディスプレイ３１と、外部電源３２と、筐体３３とを備える。

ディスプレイ３１は、初期確認時に、センサ部１２からの信号、具体的には、ＡＤＣ２１のデジタル信号またはマイコン２２のデータを画像として表示するための素子である。例えば、貼付型生体センサ２が心電計である場合、心電図波形を連続的に表示する素子である。

外部電源３２は、ディスプレイ３１に電力を付与するための素子であり、例えば、貼付型生体センサ２の電池１４と同一のものが挙げられる。外部電源３２は、ディスプレイ３１と電気的に接続されている。また、初期確認時においては、外部電源３２は、接続部４を介して、貼付型生体センサ２の制御部１３に電力を付与する。

筐体３３は、ディスプレイ３１および外部電源３２を収容しており、ディスプレイ３１の表示画面を露出する。

４．接続部
接続部４は、貼付型生体センサ２および外部受信装置３を物理的にかつ電気的に接続する部材である。接続部４は、図１Ａに示すように、貼付型生体センサ２と外部受信装置３との間に、これらを架設するように、配置されている。具体的には、接続部４の一端は、貼付型生体センサ２の制御部１３と接続し、接続部４の他端は、外部受信装置３のディスプレイ３１と接続する。

接続部４は、可撓性の配線回路基板（ＦＰＣ；フレキシブルプリント回路基板）である。接続部４は、図２Ａ−Ｂに示すように、面方向（第１方向および第２方向）に延びるシートであり、第１方向に長尺な平面視略矩形状を有する。

接続部４は、接続基材４１と、複数（４つ）の接続配線４２と、接続カバー４３とを厚み方向に順に備える。

接続基材４１は、複数の接続配線４２を支持する可撓性の部材である。接続基材４１は、接続部４の外形をなす。

接続基材４１の材料としては、ＦＰＣで使用される絶縁体が挙げられる。例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂などが挙げられ、好ましくは、ポリイミド樹脂が挙げられる。

接続基材４１の厚みは、例えば、１μｍ以上、好ましくは、５μｍ以上であり、また、例えば、５００μｍ以下、好ましくは、１００μｍ以下、より好ましくは、５０μｍ以下である。接続基材４１の厚みが上記範囲であれば、接続配線４２を確実に支持できるとともに、接続部４を容易に破断することができる。

複数の接続配線４２は、接続基材４１の上面に配置されている。接続配線４２は、第１方向（一方向）に延びるように形成されている。接続配線４２の一端は、貼付型生体センサ２の制御部１３と電気的に接続され、その他端は、外部受信装置３のディスプレイ３１と電気的に接続される。

接続配線４２の材料は、例えば、センサ配線部１５の材料と同一の導体が挙げられ、好ましくは、銅が挙げられる。

接続配線４２の厚みは、例えば、０．１μｍ以上、好ましくは、１μｍ以上であり、また、例えば、１００μｍ以下、好ましくは、５０μｍ以下である。

接続カバー４３は、複数の接続配線４２を被覆するように、接続基材４１の上面に配置されている。接続カバー４３の平面視形状は、接続基材４１の平面視形状と略同一である。

接続カバー４３の材料は、例えば、接続基材４１の材料と同一の絶縁体が挙げられ、好ましくは、ポリイミド樹脂が挙げられる。

接続カバー４３の厚みは、例えば、１μｍ以上、好ましくは、５μｍ以上であり、また、例えば、１００μｍ以下、好ましくは、５０μｍ以下である。

接続部４の第１方向長さ（長手方向長さ）は、例えば、１０ｍｍ以上、好ましくは、５０ｍｍ以上であり、また、例えば、５００ｍｍ以下、好ましくは、２００ｍｍ以下である。

接続部４の第２方向長さ（短手方向長さ）は、例えば、１ｍｍ以上、好ましくは、５ｍｍ以上であり、また、例えば、３０ｍｍ以下、好ましくは、１０ｍｍ以下である。

接続部４の厚みは、例えば、１μｍ以上、好ましくは、５μｍ以上であり、また、例えば、１００μｍ以下、好ましくは、５０μｍ以下である。

接続部４の第１方向中央部には、脆弱部４４が形成されている。具体的には、脆弱部４４は、平面視において、貼付型生体センサ２の端縁（第１方向他方端縁）付近に配置されている。

脆弱部４４は、接続部４を、第１方向一端部と第１方向他端部との２つの部材に素手で分離可能な部位である。なお、素手で分離可能とは、はさみなどの切断道具を使用せずに、脆弱部４４を破断できるという意味である。

脆弱部４４の第２方向一端には、切り込み部４５が形成されている。切り込み部４５は、接続部４を厚み方向に貫通し、平面視略三角形状を有する。すなわち、脆弱部４４の一端は、平面視三角形状に切り欠かれている。

脆弱部４４において、第１方向（配線の延びる方向：長手方向）における破断強度は、例えば、５Ｎ以上、好ましくは、１０Ｎ以上であり、また、例えば、２００Ｎ以下である。

脆弱部４４において、第２方向（配線の幅方向：短手方向）における破断強度は、第１方向における破断強度よりも小さく、具体的には、例えば、１００Ｎ以下、好ましくは、１０Ｎ以下、より好ましくは、５Ｎ以下であり、また、例えば、０．０１Ｎ以上である。第２方向における破断強度を上記上限以下とすることにより、脆弱部４４を第２方向に力を印加することにより、脆弱部４４を容易に破断することができる。

第１方向における破断強度は、接続部４の長手方向における引張応力であり、例えば、引張試験機（島津製作所社製、「オートグラフＡＧ−５０Ｎ」、引張試験モード）を用いて測定することができる。第２方向における破断強度は、接続部４の短手方向における剪断応力であり、例えば、引張試験機（島津製作所社製、「オートグラフＡＧ−５０Ｎ」、せん断試験モード）を用いて測定することができる。

５．スイッチ部
生体信号計測システム１は、図３Ａに示すように、スイッチ部として、第１スイッチ５および第２スイッチ６を備える。スイッチ部は、後述するように、接続配線４２の分離（断線）をトリガーとして電池１４からの電力を、制御部１３に供給するように設計されている。

第１スイッチ５は、貼付型生体センサ２および接続部４にまたがるように配置されている。第１スイッチ５は、第２スイッチ６と電池１４とにそれぞれ電気的に接続されている。

第１スイッチ５は、第１トランジスタ５３と、第１抵抗体５４と、第１配線５５と、第２配線５６とを備える回路である。

第１トランジスタ５３は、電池１４からの電流を調整する素子であり、好ましくは、ＣＭＯＳトランジスタが挙げられる。

第１抵抗体５４は、好ましくは、１０ＭΩ以上の大きな抵抗体が挙げられる。

第１配線５５は、電池１４側に配置され、第１トランジスタ５３および第１抵抗体５４を接続する。

第２配線５６は、電池１４とは反対側（第２スイッチ６側）に配置され、第１トランジスタ５３および第１抵抗体５４を接続する。第２配線５６が、接続部４の接続配線４２の１つに相当する。

第２スイッチ６は、貼付型生体センサ２に配置されている。第２スイッチ６は、第１スイッチ５と、外部受信装置３と、制御部１３とにそれぞれ電気的に接続されている。

第２スイッチ６は、第１スイッチ回路５１から流れてくる電流、または、外部受信装置３から流れてくる電流のうち、いずれかの電流を選択的に制御部１３側に流す素子である。具体的には、第２スイッチ６は、２つの電流のうちで、高い方の電流をマイコン２２側に自動的に切り替えて流すように設定されている。このような第２スイッチ６は、公知または市販のものを用いることができる。

なお、第２スイッチ６と外部受信装置３との間には、これらを接続する第３配線５７が配置されており、第３配線５７は、接続部４の接続配線４２の１つに相当する。

６．生体信号計測システムの使用方法
生体信号計測システム１の使用方法を説明する。生体信号計測システム１の使用方法は、貼付工程、初期確認工程、および、記憶工程を順に備える。

（貼付工程）
貼付工程では、まず、貼付型生体センサ２を生体の皮膚に貼付する。具体的には、貼付型生体センサ２の厚み方向他方面（感圧接着層１７）を生体の皮膚に接触させる。これにより、貼付型生体センサ２は、生体の皮膚に感圧接着（貼付）されるとともに、センサ部１２は、生体の皮膚と接触する。

貼付型生体センサ２が、心電計である場合は、貼付型生体センサ２を生体の胸部に貼付する。

（初期確認工程）
初期確認工程では、貼付型生体センサ２および外部受信装置３を作動させて、外部受信装置３のディスプレイ３１を確認する。

具体的には、外部受信装置３の外部電源３２を駆動させる。これにより、貼付型生体センサ２の感知（計測）が開始され、ディスプレイ３１に、初期時の計測データが表示される。次いで、表示されるデータを観察して、貼付型生体センサ２が正常に作動しているか否かを確認する。

より具体的には、外部電源３２が駆動すると、接続部４を介して、貼付型生体センサ２に電力が付与される。そして、貼付型生体センサ２において、生体の信号が、センサ部１２にて感知され、その生体由来のアナログ信号は、ＡＤＣ２１に送信され、ＡＤＣ２１にてデジタル信号に変換される。デジタル信号は、マイコン２２にて所望のデータに計算処理される。その後、そのデータは、接続部４の接続配線４２を介して、外部受信装置３のディスプレイ３１に送信され、ディスプレイ３１に表示される。

貼付型生体センサ２が、心電計である場合は、心臓の電気信号（電位変化）がセンサ部１２にて感知され、その心臓の電気信号（アナログ信号）は、ＡＤＣ２１に送信され、ＡＤＣ２１にてデジタル信号にて変換される。心臓の電気信号（デジタル信号）は、マイコン２２にて、例えば、１６ビット、１ｋＨｚのデータレートとなるように計算処理される。その後、その計算処理されたデータは、接続配線４２を介して、ディスプレイ３１に送信され、心電図波形としてディスプレイ３１に表示される。そして、所定の心電図波形と照合して、貼付型生体センサ２が正常に作動しているかどうかを確認する。

（記憶工程）
記憶工程では、メモリ２３がデータの記憶を開始する。具体的には、マイコン２２が、データをメモリ２３へ記憶させる。メモリ２３への記憶では、例えば、断線前に、外部受信装置３からマイコン２２にスタート信号（データをメモリ２３に記憶させる制御信号）を送信する。または、タイマー設定である場合は、所定の時間後に自動的にデータがメモリ２３内に記憶される。

この際、図２Ｃに示すように、接続部４を切断する。

具体的には、接続部４の脆弱部４４を第２方向に沿って素手などで破断する。これにより、貼付型生体センサ２と外部受信装置３とが、接続部４を境にして分離される。このとき、接続部４において、全ての接続配線４２は、断線される。具体的には、第２配線５６および第３配線５７が断線される。

切断工程において、記憶開始が、外部受信装置３からのスタート信号送信である場合は、送信後に、切断を実施する。一方、記憶開始がタイマー設定である場合は、タイマー発動の前後のいずれで、切断を実施してもよい。

このときの切断前後の電力供給のメカニズムを図３Ａ−Ｂを参照して説明する。

切断前においては、電池１４からの電流は、図３Ａの矢印に示すように、第１スイッチ回路５１において、第１トランジスタ５３を経由し、その結果、第１トランジスタ５３の作用により、低電流（待機電流）が、第２スイッチ６へと流れている（スリープ状態）。一方、外部電源３２からの高電流は、第２スイッチ６を経由して、制御部１３側へと流れている。このため、貼付型生体センサ２およびディスプレイ３１は、上記の初期確認に示すように、作動する。

切断後においては、第２配線５６が切断されているため、電池１４からの電流は、図３Ｂの矢印に示すように、第１抵抗体５４を経由し、高電流（待機電流よりも十分に高く、制御部１３を作動可能な電流）が、第２スイッチ６へ流れる。また、第３配線５７も切断されているため、外部電源３２からの電流は、第２スイッチ６および制御部１３には、流れなくなる。そして、第２スイッチ６は、その切り替え機能により、電池１４からの電流を制御部１３に流し始める。すなわち、切断をトリガーとして、電池１４からの電流が制御部１３に供給される。この結果、貼付型生体センサ２および破断された接続部４の一部のみが生体に貼付されたまま、貼付型生体センサ２は、生体の信号を計測し、データをメモリ２３に記憶し続ける。

なお、計測後においては、メモリ２３を取り外し、メモリ２３に記憶されたデータを公知の方法により取り出し、別のディスプレイ装置にてデータを確認する。

７．生体信号計測システムの用途
この貼付型生体センサ２は、例えば、生体から電気信号を感知して生体の状態を計測できる装置であれば、特に限定されず、具体的には、貼付型心電計、貼付型脳波計、貼付型血圧計、貼付型脈拍計、貼付型筋電計、貼付型温度計、貼付型加速度計などが挙げられる。また、これらの装置は、それぞれ個別の装置でもよいし、一つの装置に複数のものが組み込まれていてもよい。

貼付型生体センサ２は、好ましくは、貼付型心電計として用いられる。貼付型心電計では、センサ部１２が心臓の活動電位を電気信号として感知する。

なお、生体は、人体および人体以外の生物を含むが、好ましくは、人体である。

そして、この生体信号計測システム１によれば、外部受信装置３を備えるため、貼付型生体センサ２を生体に装着した際に、生体からの信号を外部受信装置３に受信することができる。よって、貼付型生体センサ２が正常に作動しているか否かの初期確認を実施することができる。

また、外部受信装置３は、貼付型生体センサ２と接続部４を介して電気的に接続されている。すなわち、有線方式のため、無線方式の場合と比較して、通信速度や通信精度が良好である。よって、初期確認を確実に実施することができる。

また、外部受信装置３は、接続部４において分離（断線）可能であり、貼付型生体センサ２は、制御部１３に電力を付与する電池１４を備えている。そのため、貼付型生体センサ２は、外部受信装置３を分離することができる。また、分離された貼付型生体センサ２は、内蔵の電池１４によって、単独で稼働して、生体の信号を感知し、その信号をメモリ２３に記憶することができる。よって、外部受信装置３を必要とせずに、生体の計測を継続することができる。そのため、貼付型生体センサ２の装着感が良好である。

この生体信号計測システム１では、接続部４は、脆弱部４４を有する。

そのため、脆弱部４４を起点として容易に破断することができる。よって、外部受信装置３を貼付型生体センサ２から容易に分離することができる。

この生体信号計測システム１では、接続部４は、一方向（第１方向）に延びる複数の配線２４を備え、接続部４において、配線２４の幅方向（第２方向）における破断強度が、配線２４の延びる一方向における破断強度よりも小さい。

そのため、配線２４の幅方向に沿って、接続部４を容易に破断することができる。よって、外部受信装置３を貼付型生体センサ２から容易に分離することができる。

この生体信号計測システム１では、接続部４の分離をトリガーとして、電池１４から制御部１３に電力が供給される。よって、接続部４の分離前は、電池１４の電力消費を抑制することができる。一方、分離後は、電池１４の電力によって、生体の計測を実施し続けることができる。

この生体信号計測システム１では、トリガーが、接続部４の断線である。

そのため、接続部４にトリガーとしてのコネクターを必要とせず、接続部４におけるコネクターの残存に起因する装着感の低下を抑制できる。また、コネクターからの浸水を抑制できるため、防水性に優れる。

＜変形例＞
以下の各変形例において、上記した一実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、各変形例を適宜組み合わせることができる。さらに、各変形例は、特記する以外、一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。なお、図４Ａでは、センサカバーおよび連続カバーを省略し、図５Ａでは、連結カバーを省略している。

（１）図１Ａに示す生体信号計測システム１では、接続部４の脆弱部４４の第２方向一端部に、平面視略三角形状の切り込み４５が形成されているが、その形状は限定されず、例えば、図示しないが、線状の切り込み（スリット）を形成することもできる。また、切り込みの数は限定されず、第１方向一端部に複数形成してもよく、第２方向他端部に形成することができる。

また、切り込みとして、脆弱部４４の第２方向一端部から他端部にわたって、ミシン目を形成することもできる。

（２）図１Ａに示す生体信号計測システム１では、接続部４の脆弱部４４の第２方向一端部に、平面視略三角形状の切り込み４４が形成されているが、例えば、図示しないが、切り込み４４を形成せずに、接続基材４１および接続カバー４３の材料を変更することにより、第２方向における破断強度は、第１方向における破断強度よりも小さくすることもできる。

第２方向における破断強度が、第１方向における破断強度よりも小さい材料としては、例えば、一軸延伸ポリエチレンフィルム、一軸延伸ポリプロピレンフィルムなどの一軸延伸フィルムが挙げられる。

この実施形態では、脆弱部４４が、接続部４全体を構成するため、接続部４の第２方向両端部のいずれの箇所を起点にしても、接続部４を容易に分離することができる。

（３）図１Ａに示す生体信号計測システム１では、接続部４は、１つの可撓性配線回路基板を備えるが、例えば、図４および図５Ａ−Ｂに示すように、接続部４は、連続部６１と、複数（４つ）のリード線６２とを備えることもできる。

連続部６１は、貼付型生体センサ２と連続するように形成されている。連続部６１は、貼付型生体センサ２の第１方向中央部の第２方向他端縁から、第２方向他方側に向かって延びている。

連続部６１は、連続基材６３と、複数（４つ）の接続配線４２と、複数（４つ）の接続端子６４と、複数（４つ）の導電性接合材６５と、連続カバー６６とを備える。

連続基材６３は、第１方向に延びる平面視矩形状に形成されている。連続基材６３は、センサ基材１１と同一の材料から構成されており、具体的には、感圧接着層１７と、その上面に配置される基材層１８とを備える。

複数の接続配線４２は、連続基材６３およびセンサ基材１１の上面に配置されている。接続配線４２の一端は、制御部１３に連続し、その他端は、複数の接続端子６４に連続する。

複数の接続端子６４は、連続基材６３の上面に配置されている。接続端子６４は、接続配線４２よりも幅広の平面視略矩形状に形成されており、その一端は、接続配線４２と連続している。

複数（４つ）の導電性接合材６５は、複数の接続端子６４の上面に配置されている。導電性接合材６５は、接続端子６４とリード線６２とを接合させる。導電性接合材６５の材料としては、例えば、導電性接着剤、はんだなどが挙げられる。

連続カバー６６は、複数の接続配線４２、複数の接続端子６４および複数の導電性接合材６５を被覆するように、連続基材６３の上面に配置されている。連続カバー６６の平面視形状は、連続基材６３の平面視形状と略同一である。

連続カバー６６の材料は、センサカバー１６と同一の材料が挙げられる。

複数（４つ）のリード線６２は、絶縁体が被覆された導体線である。リード線６２の一端は、導電性接合材６５を介して、接続端子６４と電気的に接続し、その他端は、外部受信装置３のディスプレイ３１と電気的に接続する。

図４および図５Ａ−Ｂに示す実施形態では、接続部４を第１方向外側に引っ張ることにより、接続部４を断線させる。具体的には、連続部６１を第１方向一方側に、リード線６２を第１方向他方側に引っ張ることにより、接続部４を断線させる。

断線の際、図６Ａに示すように、連続基材６３の一部、接続端子６４、導電性接合材６５およびリード線６２が、連続基材６３の一部、接続配線４２および連続カバー６６から分離する。

または、図６Ｂに示すように、接続端子６４、導電性接合材６５およびリード線６２が、連続基材６３、接続配線４２および連続カバー６６から分離する。

または、図６Ｃに示すように、導電性接合材６５およびリード線６２が、連続基材６３、接続端子６４、接続配線４２および連続カバー６６から分離する。

または、図６Ｄに示すように、リード線６２が、連続基材６３、接続端子６４、接続配線４２、導電性接合材６５および連続カバー６６から分離する。

または、図６Ｅに示すように、リード線６２の他端部が、リード線６２の一端部、連続基材６３、接続端子６４、接続配線４２、導電性接合材６５および連続カバー６６から分離する。

図６Ａ−Ｅに示す分離態様は、各部材の強度を適宜変更することにより、実施できる。

また、図５および図６Ａ−Ｂに示す実施形態において、例えば、図７Ａに示すように、連続部６１の第１方向他端部において、導電性接合材６５およびリード線６２の第１方向一端部が露出するように、連続カバー６６を配置することもできる。

また、例えば、図７Ｂに示すように、連続部６１の第１方向他端部において、導電性接合材６５およびリード線６２を、連続カバー６６よりも柔軟性が高い柔軟性カバー６７で被覆することもできる。

（４）生体信号計測システム１では、外部電源３２を備えているが、例えば、図８Ａ−Ｃに示すように、外部電源３２を備えなくてもよい。

この実施形態では、スイッチとして、第２スイッチ６を備えず、第１スイッチ５のみを備える。

この場合、切断工程は、２段階で実施される。すなわち、切断工程は、第１切断工程および第２切断工程を備える。

切断前においては、電池１４からの電流は、図８Ａの矢印に示すように、第１トランジスタ５３を経由し、低電流（待機電流）に調整される（スリープ状態）。

第１切断工程では、接続部４の一部を切断して、第２配線５６を切断する。すなわち、第３配線５７は、切断しない。

これにより、図８Ｂに示すように、電池１４からの高電流が、制御部１３および外部受信装置３に流れ、これらが作動し、初期確認工程が実施される。

第２切断工程では、接続部４を完全に切断する。すなわち、第３配線５７を切断する。

これにより、図８Ｃに示すように、高電流は、外部受信装置３には流れなくなるが、制御部１３には流れ続ける。そのため、貼付型生体センサ２は、生体の信号を計測し、データをメモリ２３に記憶し続ける。

（５）図１Ａに示す生体信号計測システム１では、接続部４において、脆弱部４４を有しているが、例えば、図示しないが、脆弱部４４を有しなくてもよい。

この場合、はさみなどの切断道具を用いて、接続部４を分離する。

切断道具を不要とし、素手で容易に分離できる観点から、好ましくは、図１Ａに示す実施形態が挙げられる。

（６）生体信号計測システム１では、接続部４が、複数（４つ）の接続配線４２を備えるが、配線の数は限定されず、例えば、５つ以上であってもよく、また、１〜３であってもよい。

１ 生体信号計測システム
２ 貼付型生体センサ
３ 外部受信装置
４ 接続部
１２ センサ部
１３ 制御部
１４ 電池
２３ メモリ
４２ 接続配線
４４ 脆弱部

Claims (5)

1. 生体に接触して前記生体の信号を計測するシステムであって、
   前記生体に接触させる生体センサと、
   前記生体センサからの信号を受信する外部受信装置と、
   前記生体センサと前記外部受信装置とを電気的に接続させる接続部と
   を備え、
   前記生体センサは、
   前記生体からの信号を感知するセンサ部と、
   前記センサ部からの信号を記憶するメモリを有する制御部と、
   前記制御部に電力を付与する電源と
   を備え、
   前記生体センサと前記外部受信装置とは、前記接続部において、分離可能であることを特徴とする、生体信号計測システム。
2. 前記接続部は、脆弱部を有することを特徴とする、請求項１に記載の生体信号計測システム。
3. 前記接続部は、一方向に延びる複数の配線を備え、
   前記接続部において、前記一方向に延びる一方向と直交する方向における破断強度が、前記一方向における破断強度よりも小さいことを特徴とする、請求項１または２に記載の生体信号計測システム。
4. 前記接続部の分離をトリガーとして、前記電源から前記制御部に電力が供給されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の生体信号計測システム。
5. 前記トリガーが、前記接続部の断線であることを特徴とする、請求項４に記載の生体信号計測システム。

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