JP2023543948A - 表面電極 - Google Patents
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Abstract
皮膚の上で使用するための表面電極、前記表面電極は、電圧及び/又は電流源に接続可能な電極ユニット(10)を備える。各電極ユニット(10)は、前面(12a)及び裏面(12b)を含む基板(12)、及び前記基板(12)の前記前面(12a)に配設されているコンポーネント電極(11、11.1、11.2)であって、前記コンポーネント電極(11、11.1、11.2)間に自由空間容積(111)が形成されるように互いに離れて空間を空けられており、各コンポーネント電極(11、11.1、11.2)が、前記基板(12)と接続されている近位端(11b)、前記皮膚に接触するように構成されている遠位端(11a)、及び前記近位端(11b)及び前記遠位端(11a)の間の中央部分(11c)を含む、コンポーネント電極(11、11.1、11.2)を有し;前記コンポーネント電極(11、11.1、11.2)は、前記単一のコンポーネント電極(11、11.1、11.2)内で、前記遠位端(11a、11.1a、11.2a)の太さ(T)が、前記中央部分(11c)の太さ(t)よりも大きくなるように設計されている。
Description
本発明は、頭部、腕部、脚部、袋(bag)、臓器、組織、及び/又は組織細胞、例えば、脳、神経系、神経細胞、筋肉、皮膚、表皮などを含む、所望の身体部位の電気刺激を含む非侵襲性電気刺激のための表面電極に関する。
表面電極は、電源を構成する刺激ユニットに接続可能なデバイスである。電気刺激の間、表面電極は、皮膚の外部表面に留まって、それが接続されている刺激ユニットと皮膚組織のインターフェースとなることにおいて、重要な役割を果たす。表面電極は、皮膚に取り付けられ得、例えば、頭部に使用するための電極は、キャップ又はヘッドバンドを用いて取り付けられ得る。典型的には一連の電気的な波形からなる電流が、実質的に神経構造の上にある皮膚に置かれている表面電極に印加されると、2つの電極(アノード及びカソード)及びイオンの間に電場が発生し、所望の場所の身体部位又は組織に電流を生成する。
換言すれば、表面電極は、電流が下にある組織へと通過する端子を構成する。電極‐組織界面においては、(刺激ユニットから電極を通して駆動される)電子の電流、及び組織中のイオンの電流の間で、変換が発生する。
表面電極の設計は、皮膚熱傷がないこと及び皮膚炎症を最小化すること含む電気刺激中の適正なユーザの皮膚感覚と共に、その表面電極のデザインが身体の目的要素を通した電流の流れの形状を定めるような、身体の目的要素の適正な電気刺激を目指す。
所与の治療要件に応じて、表面電極は、低いインピーダンスに最適化される。高すぎるインピーダンスは、高電圧につながり、皮膚の炎症を増加させること、続いて皮膚熱傷をもたらす。
表面電極は、様々な形状であることができ、典型的な形状は、スナップ、ピン、ペレット、ディスク、シート、又はメッシュを含み、電極本体は、金属又は導電性ゴムから作製される。電極の形状は、用途に対して調節されることができる。概して、電極サイズが小さいほど、電流密度が高くなる。このように、電極サイズは、刺激電流/電圧の最大振幅を限定するファクターである。
表面電極を用いた電気刺激の重要な態様は、電極‐組織界面で使用される導電性媒体である。好ましい導電性媒体は、生理食塩水、導電性ペースト、又は導電性ゲルなどの、典型的には、液体、半流動体、又は固体の形の電解質である。導電性媒体は、ユーザの皮膚及び電極本体の間に導電層を形成して、電極からの電子をそこで適切なイオンに変換することを提供する。導電層は、皮膚の炎症及び熱傷を回避するために、電気刺激の全周期の間、存在するべきである。しかしながら、このことは、電気刺激の継続時間の間に導電性媒体が蒸発して、導電層に不連続性を引き起こす可能性があるので、実現するのが困難である。表面電極の組立体は、典型的には、導電性媒体を連続的な導電層の形で保持するための保持手段を備える。保持手段は、典型的には、導電性媒体が浸み込んだスポンジ材料を含む。それでもなお、後者は、生理食塩水の蒸発により、生理食塩水投与の新鮮な投与量を周期的に送給することを必要とし、スポンジに生理食塩水を送給することに様々な技術的困難を課す。
さらに、導電性媒体を備える粘着性電極が存在し、ゲル又はヒドロゲルが、電極表面を覆うように導電層の中に形成されている。この導電層は、剛性のあるものであり、直接又は粘着剤を用いて電極表面に取り付けられ得る。
その上さらに、外部の導電性媒体を使用しない乾式電極が存在する。その代わり、乾式電極は、ユーザの皮膚からの汗を使用する。これらの電極は、高インピーダンスでの動作に最適化されている。しかしながら、高インピーダンスの解決策は、生体信号記録では合理的に上手く動作し得るが、電気刺激の場合には、高インピーダンス電極間での電流の流れを使用することは、高電圧につながり、皮膚の炎症を増加させること、続いて皮膚熱傷をもたらす。特に、乾式電極のインピーダンスは、皮膚に電極を位置付けた後に短時間で高くなり、そうして電気刺激を開始する可能性さえ限定する。いくらかの時間の後、発汗によりインピーダンスはよりよくなり、汗が導電性媒体として作用し得る。
良好な品質の表面電極運転モードは、電極、導電性媒体、及び皮膚の間に実質的に大きな接触表面を提供することによって、さらに達成される。しかしながら、このことは、典型的には電極形状が不均一な身体形状に対応しないため、実現するのが困難であり、上述の接触表面をかなり減少させる毛の存在により、頭皮領域などの有毛皮膚領域において、例えば脳の電気刺激中に、さらに損なわれる場合さえある。
表面電極運転の上記の態様、すなわち、必要とされる大きな接触表面(電極/導電性媒体/皮膚)と共に、皮膚への導電性媒体の適正な塗布、及び最も好ましくは全電気刺激の間での、形成された導電層の長期にわたる維持は、重要なファクターであり、これらは、適正に組み合わされた場合、必要とされる適用時間において選択されたインピーダンスレジームと一緒に皮膚炎症を最小化することを含む、表面電極の良好な運転モードを確実にすることができる。
表面電極の既知の体系の中でも、頭皮適用及び脳の電気刺激、特に、脳損傷を有する患者の神経調節、並びに大うつ病性障害のような様々な精神病状態の電気刺激のための、既知の経頭蓋刺激電極がある。電気刺激中に、電極は、刺激ユニット、すなわち表面電極を介しさらに導電性媒体の層を介して組織まで、実質的に経皮的に送達される刺激電流又は電圧を発生させる電流又は電圧発生器と、電気的に接触して留まる。導電性媒体が、頭毛の上に均一に分布することを必要とするので、この経頭蓋電極は、生理食塩水が浸み込んだスポンジを備える可能性、又はそれは、導電性媒体の導電層を形成するための導電性ペーストを備える可能性のいずれもある。導電性媒体の導電層を適正に形成することにより、電極は、低インピーダンス運転モードを実現することが可能になる。それでもなお、所望の導電性媒体の導電層を準備するための過程は、複雑で時間がかかるものであり、並びに、それは、高い資質があり経験豊富な医療従事者の雇用を必要とする。したがって、電極の準備及び設置は、ケアのポイント、例えば病院においてのみ実施されることができる。
有毛皮膚領域、特に密な及び/又は長い毛の存在するところに、表面電極を適正に位置付けることは、非常に困難である。毛は、皮膚及び電極の間に望ましくない追加の層を形成し得、さらに、電気刺激の間、連続的な導電性媒体の導電層の形成及び維持に影響を及ぼす。典型的には、平坦な電極をこの状態に適用するのは困難である。代替的に、通常は、共通の基板に取り付けられてブラシ又はくし状のデザインを形成しているピン状又はスパイク状の形状の複数のコンポーネント又はコンポーネント電極の電極ユニットとして設計される、新たなデザインの電極が提案された。このデザインは、複数のコンポーネント電極を毛間に位置付けることができるので、適用が容易になる。
それでもなお、ブラシ状又はくし状のデザインの表面電極は、主に、皮膚‐電極界面の面積へと導電性媒体を塗布すること、さらに、電荷の適正な伝送を提供するため、及び皮膚の炎症及び熱傷を回避するために全電気刺激の間に導電層を維持することに関連付けられた様々な問題に出くわす。さらに、ピン又はスパイクの接触面積が限定されているため、コンポーネント電極の使用は、インピーダンスの望ましくない増加及び過剰な電流密度につながって、低いシミュレーション快適性、及び/又は皮膚損傷をもたらす可能性がある。共通の基板に取り付けられているコンポーネント電極のユニットが、剛性があり身体形状に適合しない可能性があるので、皮膚と電極の不均一な接触によって、この欠点はさらに増幅され得る。
特許文献より、電気刺激のための様々な既知のデザインの表面電極がある。
欧州特許公開第3142744号明細書は、第1の緩和状態及び第2の膨張状態を有する超多孔質の親水性材料からなる経頭蓋刺激電極を記載している。後者の状態では、超多孔質の親水性材料は、少なくとも1つの毛を少なくとも部分的に囲むように割れやすいものである。電流は、電極表面から親水性材料を通して有毛皮膚に駆動される。電極の超多孔質の親水性材料は、重合アクリル酸、重合スルホプロピルアクリレートカリウム塩、重合メチレンビスアクリルアミドなどの、添加物を有する重合アクリルアミドを備える。
米国特許出願公開第2014/213875号明細書は、導電性ゲルの量を通して患者に適用されるべき除細動ショックのために皮膚表面で使用するための電極デバイスを記載している。デバイスは、導電性材料から作製されており、電極ユニットのコンポーネント電極として機能する複数の突出部、例えばロッド形状の突出部を有する少なくとも1つの電極ユニットからなる。電極ユニットの各々には、電極ユニットからある特定の距離で配置されている容器から、導管を介して送達される導電性ゲルが供給される。突出部の各々は、その長さ全体に沿って一定の太さを有する。
国際公開第2016/077236号は、皮膚適用のための衣服の形での電極デバイスを記載している。デバイスは、その第1の表面を介して衣服に取り付けられている電極を備える。電極の第2の表面は、その衣服が着用されたときに、ユーザの皮膚の一部に接触して置かれるようになる。電極は、皮膚に粘着するために、平坦な形の導電層をとる。
スペイン国特許出願公開第2618838号明細書は、患者に活性物質を経皮適用するためのデバイスを記載している。デバイスは、患者の皮膚内に、小さな開口部(又は微細孔)を実行することができる。デバイスは、使い捨ての基板、基板の上部及び下部表面の間を延びる導管、導管に接続されているダクト、粘着防止ライニング、及び脱着可能な粘着テープからなる。このデバイスは、電流の流れを提供するための電極を備えず、それによって、それは、非侵襲性電気刺激のための表面電極に関連するトピックスから除かれた技術分野に入る。
米国特許出願公開第2019/374766号明細書は、電気刺激をユーザに提供するためのシステムを記載している。システムは、それらの長さに沿って実質的に一様な太さを有するコンポーネント電極のアレイを有する電極ユニットからなる。各コンポーネント電極は、システムの動力源に導電性接続を提供するように構成されている流体吸収材料を備える湿式電極接触として機能する透過性の本体である。任意選択で、コンポーネント電極は、例えば可撓性のスポンジ、ヒドロゲル、又は形状記憶のポリマーの形で、変形可能な要素を備えてもよい。これらの要素は、所望の量の導電性媒体をユーザの皮膚に近接して維持することになっている。
米国特許出願公開第2014/249613号明細書は、接続手段を介して制御ユニットと電気的に結合されている複数の治療用電極から作られている医療デバイスを記載している。電極は、治療用の除細動ショックを患者に送達することができる。電極は、生地に組み込まれている導電性スティッチングから作製されている。このように、デバイスは、電極の遠位及び近位端を提供するように基板から突出する電極状のコンポーネントを備えない。
上記の欠点を考慮して、本発明は、接触面積:電極/導電性媒体の導電層/皮膚が改善され、同様に、治療の初め並びに長期の場合のいずれでも全電気刺激周期の間に、導電性媒体のその導電層の形成及び維持が容易になる、表面電極を開発することを目指す。さらに、本発明は、操作が簡略化された表面電極を提供して、ユーザが、個別の考慮事項に応じて、例えば医療監督の下で又は純粋に医療指示でのみ、家庭の状態で、その表面電極を使用できるようにすることを目指す。
1つの態様では、本発明は、皮膚の上で使用する表面電極、前記表面電極が、電源に接続可能な電極ユニット10を備える、に関する。各電極ユニット10が、前面12a及び裏面12bを含む基板12、及び前記基板12の前記前面12aに配設されているコンポーネント電極11であって、前記コンポーネント電極11間に自由空間容積111が存在するように互いに離れて空間を空けられており、各コンポーネント電極11が、前記基板12と接続されている近位端11b、前記皮膚に接触するように構成されている遠位端11a、及び前記近位端11b及び前記遠位端11aの間の中央部分11cを含む、コンポーネント電極11を有する。
別の態様では、本発明は、皮膚の上で使用する表面電極、前記表面電極が、電源に接続可能な電極ユニット10であって、各電極ユニット10が、前面12a及び裏面12bを含む基板12、及び前記基板12の前記前面12aに配設されているコンポーネント電極11、11.1、11.2であって、前記コンポーネント電極11間に自由空間容積111が存在するように互いに離れて空間を空けられており、各コンポーネント電極11が、前記基板12と接続されている近位端11b、前記皮膚に接触するように構成されている遠位端11a、11.1a、11.2a、及び前記近位端11b及び前記遠位端11a、11.1a、11.2aの間の中央部分11cを含む、コンポーネント電極11、11.1、11.2を有する電極ユニット10を備え;前記単一のコンポーネント電極11、11.1、11.2内で、前記遠位端11a、11.1a、11.2aの太さ(T)が、前記中央部分11cの太さ(t)よりも大きく、前記コンポーネント電極11が、非膨張可能材料で作製されている、に関する。
前記単一のコンポーネント電極11、11.1、11.2の前記遠位端11a、11.1a、11.2aが、このコンポーネント電極11の前記中央部分11cの前記太さ(t)よりも少なくとも2倍大きな太さ(T)を有することが好ましい。
前記コンポーネント電極11、11.1が、球、半球、ロール、円柱、スティック状の形状、ピン状の形状、スパイク状の形状、及びピラミッド形状からなる群から独立して選択される形状の前記遠位端11aを有することが好ましい。
前記コンポーネント電極11、11.2が、キノコ状の形状の遠位端11.2aを有することが好ましい。
前記単一の電極ユニット10内のすべてのコンポーネント電極11、11.1、11.2が、同じ形状の遠位端11a、11.1a、11.2aを有することが好ましい。
前記コンポーネント電極11、11.1、11.2の前記中央部分11cが、前記中央部分11cの前記太さ(t)の半分を画定する半径(r)の円柱の形状を有することが好ましい。
前記コンポーネント電極11、11.1、11.2の前記遠位端11a、11.1a、11.2aが、前記皮膚に接触するための凸面を有し、前記凸面が、前記凸面の曲率半径(C)によって画定されていることが好ましい。
前記単一のコンポーネント電極11内で、前記コンポーネント電極11の前記遠位端11a、11.1aが、前記遠位端11a、11.1aの前記太さ(T)の半分を画定している半径(R)をもつ球の形状を有し、前記半径(R)が、前記遠位端(11a、11.1a)の前記表面の前記曲率半径(C)に等しく、前記曲率半径(C)が、前記中央部分11cの前記半径(r)よりも少なくとも2倍大きいことが好ましい。
前記単一のコンポーネント電極11.2内で、前記コンポーネント電極11.2の前記遠位端11.2aが、前記遠位端11.2aの前記太さ(T)の半分を画定している半径(R)をもつキノコ状の形状を有し、前記半径(R)が、前記遠位端11.2aの前記表面の前記曲率半径(C)よりも小さく、前記曲率半径(C)が、前記中央部分11cの前記半径(r)よりも少なくとも2倍大きいことが好ましい。
前記単一の電極ユニット10内で、前記表面電極が、2つの隣接する遠位端11a、11.1a、11.2a間に1~5mmの隙間が存在するように離れて空間を空けられているコンポーネント電極11、11.1、11.2を備え、その結果毛が、導入され、前記自由空間容積111から取り除かれ得ることが好ましい。
前記表面電極が、前記自由空間容積111に導電性媒体を供給するためのシステム2をさらに備え、前記システムが、前記基板12の前記裏面12bに配置されているマニホールド20を有し、前記マニホールド20が、前記導電性媒体を前記コンポーネント電極11に供給するために前記基板12に前記裏面12bから前記前面12aまで配置されている出口管22で終端されているダクト21を含むことが好ましい。
前記電極ユニット10が、前記マニホールド20及び前記基板12の間に配設され前記基板の前記裏面12bに面している変形可能な層30に配置されており、前記変形可能な層30が、前記出口管22を前記変形可能な層30の1つの面から他方の面まで配設するための開口部を有することが好ましい。
前記マニホールド20が、締結手段23、121によって、前記基板12と接続されていることが好ましい。
前記表面電極が、少なくとも2つの電極ユニット(10)を備えることが好ましい。
1つの電極ユニット10が、少なくとも4つのコンポーネント電極11、11.1、11.2を有することが好ましい。
前記コンポーネント電極11、11.1、11.2が、導電性ポリマーで作製されていることが好ましい。
前記コンポーネント電極11、11.1、11.2が、金属又は金属合金で作製されていることが好ましい。
前記コンポーネント電極11、11.1、11.2が、ステンレス鋼、又は金、又は塩化銀で被覆した銀で作製されていることが好ましい。
導電性媒体を供給するための前記システム2が、導電性媒体用の容器24と接続されていることが好ましい。
導電性媒体を供給するための前記システム2が、前記容器24から前記出口管22に前記導電性媒体を送給するためのポンプを有することが好ましい。
前記変形可能な層30が、綿、ポリアミド、ポリエステル、及び革からなる群から選択される少なくとも1つの材料で作製されていることが好ましい。
前記コンポーネント電極11、11.1、11.2が、前記基板12の一体部品であることが好ましい。
任意選択で、前記コンポーネント電極11、11.1、11.2が、前記基板12に取り付けられていることが好ましい。
前記コンポーネント電極11が、球、半球、ロール、円柱、スティック状、ピン状、スパイク状の形状、及びピラミッド形状からなる群から選択される形状である遠位端太さ(T)の前記遠位端11a、中央部分太さ(T)の前記中央部分11c;及びロール、円柱、スティック状、ピン状、スパイク状の形状、及びピラミッド形状からなる群から選択される形状である近位端11bを有することが好ましい。
本明細書に示されている本発明のこれらの及び他の目的は、本明細書で説明する表面電極を提供することによって達成される。本電極のさらなる詳細、その技術的特徴、及び様々な利点は、図面に示す好ましい実施形態の以下の詳細な説明から、より明らかになる。
表面電極は、少なくとも1つの電極ユニット10、より好ましくは、複数の電極ユニット10を備える。電極ユニット10の各々は、図1に示すように、好ましくは各々同じ長さであり共通の基板12に配設されている複数のコンポーネント電極11を備える。基板12は、コンポーネント電極11が配置されている前面12a、及び裏面12bを備える。
図3及び図4に示すように、表面電極は、複数の電極ユニット10、例えば、2つの電極ユニット10、3つの電極ユニット10、4つの電極ユニット10、又は4つよりも多い電極ユニット10を備え得、各ユニット10は、複数のコンポーネント電極11を備える。
各電極ユニット10のコンポーネント電極11は、基板12から同じ方向に突出し、それによってブラシ状の構造を形成する。各コンポーネント電極11は、基板12と接続されている近位端11b、基板12の外側に突出している遠位端11a、及びコンポーネント電極11の遠位端11a及び近位端11bの間の中央部分11cを備える。遠位端11aは、所望の治療領域において、皮膚に適用されるべき表面電極の動作面積を共に決定する。
単一の電極ユニット10内のコンポーネント電極11のレイアウトは、様々な形、例えば、図1に示すように、コンポーネント電極11の1つ又は1つより多い列が、さらに直列又は並列に配置され、コンポーネント電極11が、正方形のレイアウトの面:5×5のコンポーネント電極11を共に形成する形をとってもよい。
コンポーネント電極11の遠位端11aは、図6A、6Bに概略的に示すように、好ましくは、球11.1a、半球、ロール、円柱、スティック状、ピン状、スパイク状、キノコ状の形状(球状セグメント)11.2a、及びピラミッド形状からなる群から選択される、様々な形状であり得る。コンポーネント電極11の近位端11bは、好ましくは、ロール、円柱、スティック状、ピン状、スパイク状、及びピラミッド形状からなる群から選択される、様々な形状であり得る。コンポーネント電極11、11.1、11.2の中央部分11cは、回転体の形状、例えば円柱形状であり得る。
図1D及び図6A、6Bに概略的に示すように、単一のコンポーネント電極11内では、その遠位端11aの太さ(T)は、その中央部分11cの太さ(t)よりも大きい。太さ(T、t)は、例えば、遠位端11a、11.1a、11.2a及び中央部分11cのサイズ又は半径によって、それぞれ表され得る。このように、例えば遠位端11a、11.1a、11.2aの球、円、円柱、又はキノコ状の形状の場合、単一のコンポーネント電極11の遠位端11a、11.1a、11.2aの半径(R)は、その中央部分11cの半径(r)よりも大きい場合があり、図6Aに概略的に示すように、コンポーネント電極11.1は、球の形状の遠位端11.1aを有し、図6Bでは、コンポーネント電極11.2は、キノコ状の形状の遠位端11.2aを有する。単一のコンポーネント電極11内で、遠位端(11a)の半径(R)は、中央部分11cの半径(r)よりも2~5倍大きいことが好ましく、例えば、遠位端11aの半径(R)は1.5mmであり得、中央部分11cの半径は0.5mmであり得る。(言及した範囲内の)コンポーネント電極11の遠位端11aの太さ(T)は、表面電極が毛を通して挿入されるのに十分小さく、毛間で妥当な皮膚‐電極接触を提供するのに十分大きい。遠位端11aの表面の面積がより大きい、例えば太さ(T)>5mmであると、皮膚と接触したときに、コンポーネント電極の下に毛を集めることにつながって、インピーダンスの増加につながり得る。また、遠位端11aの表面の面積がより小さい、例えば太さ(T)<0.8mmであるコンポーネント電極を用いると、皮膚と接触したときに、低接触面積によりインピーダンスの増加につながり得る、及び/又は皮膚への圧力を増加させることにより不快感を引き起こし得る。
大きな接触面積:電極/導電性媒体/皮膚が、遠位端11a、11.1a、11.2aによって提供されるにもかかわらず、遠位端11a、11.1a、11.2aの太さ(T)よりも小さい中央部分11cの太さ(t)により、毛を割り当てることができるより大きな空間がもたらされる。このように、遠位端11a、11.1a、11.2aの太さ(T)が十分に大きいことは、表面電極のより大きな動作面積につながる一方、中央部分11cの太さ(t)がより小さいことは、毛のためにコンポーネント電極11間に形成されるそれぞれの自由空間容積111、すなわち表面電極を有毛皮膚領域に位置付けている間に毛が割り当てられ得る容積を提供する。このため、毛は、中央部分11c間に、コンポーネント電極11、11.1、11.2の横方向に延びる(すなわち、より幅広い)遠位端11a、11.1a、11.2aにわたって集められる。それによって、毛は、表面電極の運転中にインピーダンスの増加を引き起こさない。
コンポーネント電極11、11.1、11.2の遠位端11a、11.1a、11.2aは、皮膚と接触するための凸面を有し、前記凸面が、前記凸面の曲率半径(C)(図6A、6B)によって画定されていることが好ましい。さらに、球の形状11.1a、半球、又はキノコ状の形状11.2aなどの凸面形状の遠位端11aの場合、遠位端の凸面の曲率半径(C)が大きいほど、電極/導電性媒体/皮膚の接触面積が大きくなる。
キノコ状の形状の遠位端11.2aを有するコンポーネント電極11.2の好ましい実施形態(図6B)では、曲率半径(C)は、少なくとも3mm又はそれより大きい場合があり、遠位端11.2aの半径(R)は、1.5mmに等しく、中央部分11cの半径(r)は、0.5mmに等しい。くそのような曲率半径(C)の寸法により、すべてのコンポーネント電極11.2、及びそれにより電極ユニット10が、特に頭皮などの有毛皮膚領域において、接触面積の改善を実現することができる。すなわち、キノコ状の形状の遠位端の場合には、曲率半径(C)は、遠位端11.2aの半径Rと比較して十分大きく、自由空間容積111は、実質的に大きく維持され、電極/皮膚の接触面積において維持されるある特定の曲率(Cに起因する)により、電極の位置付け中に、人が妨げられないで毛を取り上げることができる。上記に加えて、キノコ状の遠位端11.2aは、R値がC値に等しい球形状11.1aのそれらと比較して、実質的に短い。このことは、電極ユニット10全体を、さらに毛を積載可能なものにし、毛を隣接するコンポーネント電極11の遠位端11.2a間の自由空間容積111へと導入することが容易になる。
さらに、中央部分11cの太さ(t)よりも大きなその遠位端11a、11.1a、11.2aの太さ(T)を有するコンポーネント電極11の形状は、比較的より密な配置のコンポーネント電極11を表面に提供し、皮膚との接触面積が改善されるようになり、同時に、毛のための自由空間容積111を実質的に大きく維持する。このことは、より低いインピーダンス、及び表面電極によって覆われている皮膚の面積内のより規則的な分布の電流密度(各コンポーネント電極11の接触面積でのより低い電流密度)を提供する。このことは、今度は、本開示による表面電極の使用において、改善された快適性及び安全性を提供する。ユーザは、インピーダンスがより低いことから結果として実現されるより低い電圧、及びそれぞれの接触面積:電極/皮膚でのより低い電流密度により、電流を感じない(又は、無視できるほどのレベルでしかそれを感じない)。このことは、皮膚熱傷のリスクをさらに減少させる又は排除さえする。
この理由で、様々な形状の拡張された遠位端11a、11.1a、11.2aは、表面電極の運転挙動にさらなる改善を提供する。
さらに、表面電極の開発された構造により、毛のための自由空間容積111を増加させることが可能になり、それにより例えば図1Dに示すように、隣接する遠位端11a、11.1a、11.2aは、他方のものに近接し得、互いにある特定の隙間を提供する。例えば、遠位端11a、11.1a、11.2aは、1~5mmの隙間によって、互いに空間を空けられ得る。隣接する遠位端11a、11.1a、11.2a間のそのような小さなサイズの隙間により、特別なニーズに応じて、単位面積当たりのコンポーネント電極11、11.1、11.2の密度の増加が可能になる。このように、コンポーネント電極密度は、接触面積:電極/導電性媒体/皮膚が大きいほど、接触インピーダンスが低くなり、皮膚での電流密度が低くなることを考慮して、より柔軟に設計されて、ユーザの快適性及び安全を増大し得る。コンポーネント電極11の材料で作製されている、コンポーネント電極11の一体部品としての開発された遠位端11a、11.1a、11.2aにより、隙間のサイズは不変のままである。換言すれば、ユーザの電気刺激の前、最中、及び後で、隙間は同じサイズである。
図1D及び図3に示すように、自由空間容積111は、1つの面からは基板12、及びもう1つの面からはコンポーネント電極11の遠位端11aによって、制限されている。例えば、遠位端11aは3mmの長さを有し得、中央部分11cは6mmの長さを有し得る。あるいは、毛がより長い及び/又はより太いユーザによりよく合うように、中央部分の長さを増加させてもよい。遠位端11aの長さは、その形状に応じて変動し得る。さらに、遠位端の半径(R)は、電極ユニット中のコンポーネント電極11の密度に関連し得、すなわち、遠位端の半径(R)は、2つの隣接するコンポーネント電極11間に、特定の空間、それにより特定の隙間、例えば1mmの隙間を提供するように調節され得る。異なる空間値は可能ではあるが、より低い値は、毛が自由容積空間111の中に移動するのを妨げ得る一方、より高い値は、単位面積当たりのコンポーネント電極11の個数を減少させることにより、総接触面積の低下につながり得る。例えば25.45A/m2であり得る表面当たりの最大電流の限界を満たすのに十分な総シミュレーション表面を提供するために、より大きな個数のコンポーネント電極11、11.1、11.2が必要とされることが好ましい。複数のコンポーネント電極を備えるコンポーネント電極11、11.1、11.2のアレイは、総接触面積:電極/導電性媒体/皮膚を拡大するために用いられる。
さらに、例えば導電性媒体又は汗に由来する湿気と、例えば接触したとき、コンポーネント電極の材料本体は非膨張可能である。それにより、コンポーネント電極のそれぞれの遠位端11a、11.1a、11.2a間の空間によって設けられる隙間は、全電気治療中に不変で留まり、これによって、電気刺激において制御された状態が保証される。また、電気刺激が終了した後、不変である隙間(及びそれにより不変である空間)は、毛の損傷なく表面電極を取り除くことを援助し、そうして、その上さらに増大した快適性をユーザに提供する。
コンポーネント電極11は、好ましくは導電性及びユーザの身体との生体適合性がある、様々な適切な非膨張可能材料で作製され得る。例えば、コンポーネント電極11は、ステンレス鋼、例えば劣化過程に対する良好な耐性及び比較的低いインピーダンスを提供する316Lステンレス鋼で作製され得る。コンポーネント電極11に適切な材料の別の例は、金、又は塩化銀で被覆した銀である。あるいは、例えば、カーボン又はステンレス鋼の繊維と混合したエチレンプロピレンジエンモノマー(ethylene propylene diene monomer:EPDM)マトリックスなどの、導電性ポリマーが使用されてもよい。
各電極ユニット10は、電極ユニットが各コンポーネント電極11との電気的な接続を提供するように電源供給される方法に応じて、電圧源及び/又は電流源である可能性がある電源を構成する刺激ユニットの出力部に、ケーブルなどのコネクタ(わかりやすさのために図面には図示せず)を介して接続可能である。このことは、既知の表面電極構造で用いられるものなど、様々な適切な手段で実現されることができる。それでもなお、本発明によれば、各電極ユニット10は、独立したコネクタを備え、そうして各電極ユニット10の独立した電気刺激モードを提供し得る。例えば、電気刺激の実行中に、選択された電極ユニット10のみが、オンになる又は他の電極ユニット10とは異なる刺激モードを備え、それによって、表面電極の動作面積の適合を簡略化し、特別なユーザのニーズに対して各電極ユニット10の刺激電流‐電圧を調節し得る。
図4に概略的に示すように、コンポーネント電極11の遠位端11a及び皮膚の間に導電層を形成するために、各電極ユニット10は、コンポーネント電極11に導電性媒体を供給するためのシステム2をさらに備える。1つの電極ユニット10の導電性媒体を供給するためのシステム2は、他の電極ユニット10のそれらから独立して動作し得る、又は表面電極のすべての電極ユニット10の導電性媒体を供給するためのシステムは、電気刺激のニーズに応じて、協働して動作し得る。各電極ユニット10の導電性媒体を供給するためのシステム2は、基板の裏面12b、すなわち突出するコンポーネント電極11がある前面12aと反対側である基板面12bに配置されているマニホールド20を備える。マニホールド20は、表面電極の運転状態を乱さないように、表面電極の動作面積とは反対側に配置されている。マニホールド20は、基板12にわたって、基板12材料を通して埋め込まれている出口管22で各々終端されているダクト21を備える。各出口管22は、マニホールド20から表面電極の動作面積に導電性媒体を送達し、そうして、図4に示すように、導電性媒体の導電層を形成する。
好ましくは液体状態の導電性媒体は、導電性媒体容器24からマニホールド20に送給され得る。送給は、ポンプなどの、容器24からマニホールド20に導電性媒体を送り込む任意の適切な手段の使用によって達成され得る。表面電極の動作モードの1つ実施形態では、導電性媒体は、電気刺激のセッション当たりに1回のみ、電気刺激の初めに、導電性媒体容器からコンポーネント電極11に送達される。表面電極の動作モードの別の実施形態では、導電性媒体は、電気刺激セッション全体を通して、所定の投与レジームで、媒体容器からコンポーネント電極11に送達される。導電性媒体の流量、及びしたがって表面電極の動作面積に投与される導電性媒体の量は、所望のポンプ設定など、様々な手段を用いて調整され得る。導電性媒体は、好ましくは液体状態であり得、例えば、汗などの体液と同様の物理特性を有する生理食塩水が用いられ得る。さらに、導電性媒体を供給するためのシステム2は、例えば、生理食塩水及び空気の混合物などの、エアロゾルの形で、より密度の小さい導電性媒体を動作面積に送給するように構成され得る。あるいは、システムは、例えばゲル状態又は同様で導電性媒体を供給してもよい。
各電極ユニット10は、電気刺激を受ける全皮膚面積の上に等しい量の導電性媒体を送達し、そうして連続的な導電層を形成するように、図1Aに示すように、好ましくは基板12にわたって均一に空間を空けられているいくつかの出口管22を備え得る。例えば、1つの電極ユニット10は、4つの出口管22、又は4つよりも多い出口管22を備え得る。非常に密な毛の場合には、出口管22は、電極ユニット10内で2つおきのコンポーネント電極11間に配置され得る。ニーズに応じて、電気刺激中に、導電性媒体が周期的又は連続的に滴下で投与されることが好ましい。いくつかの実施形態では、導電性媒体は、電気刺激中に、コンポーネント電極11、毛、及び表面電極の下に配置されているユーザの皮膚に、効率的及び均一に噴霧するために、高圧力下で供給され得る。
本発明は、特に有毛皮膚領域に適している。電気刺激中に、毛は、コンポーネント電極11間の自由空間容積111の中、すなわち遠位端11aを越えて中央部分11c間に配設されている。導電性媒体は、出口管22(わかりやすさのために図4には図示せず)から滴下で投与される。導電性媒体は、コンポーネント電極11の遠位端11a及び皮膚の間に導電層を形成する。蒸発する導電性媒体が、ニーズに応じて、連続又はバッチモードにおいて、その新たな(新鮮な)部分で置換され、それによって全治療中に適正な厚さの導電層を保つので、治療は長期の時間、実施され得る。あるいは、長期の電気刺激セッション中に、導電性媒体は、ユーザの汗によって自然に置換されてもよく、そうして導電性媒体の新たな部分が必要ではなくてもよい。電気刺激中に導電性媒体の供給が必要であるかを検出するために、刺激ユニットによって、電極‐皮膚接触のインピーダンスが測定され得る。
さらに、開発された構造により、表面電極が、身体形状、例えば頭部に適合することができるので、表面電極は、増加した接触面積:電極/導電性媒体の導電層/皮膚を提供する。このことは、材料の変形可能な層30を介して互いに接続されている電極ユニット10の存在により、実現される。あるいは、電極ユニット10は、基板に取り付けられてもよく、複数の基板が、機械的な継手を用いて、互いに変形可能に接続されていてもよい。
詳細には、本発明によれば、電極ユニット10は、生地、ホイル、又は可撓性及び/又は可鍛性のある材料のシートなどの、材料の変形可能な層30に取り付けられている。さらに、変形可能な層30を構成する材料は、キャップ又はバンド、特にヘッドキャップ又はヘッドバンドの一部となって、表面電極を身体部位に安定させるように機能し得る。図3及び図4に概略的に示すように、変形可能な層30を、1つの面からは電極ユニット10の基板12によって、及び変形可能な層30のもう1つの面からはマニホールド20によって挟むことにより、変形可能な層30に対する各電極ユニット10の取付けが提供される。取付けは、例えば、一対の噛み合い部品、オス部及びメス部を備えるスナップ締結具によって達成され得る。例えば、オス部121は、図1D、1Eに概略的に示すように、裏面12bに配置され基板12の外に突出している中空円柱121の形で、基板12に配置され得る。スナップ締結具のメス部は、マニホールド20の出口管22として配置され得る。各出口管22及び各中空円柱121は、噛み合い対を形成するために、相補的な形状であり得る。このように、噛み合い部品、中空円柱121及び出口管22を締結するために、変形可能な層30は、変形可能な層30が間に挟まれている基板12及びマニホールド20を結合するように、中空円柱121がそこを通って変形可能な層を通して設けられる開口を備え得る。各中空円柱121は、中空の本体を備える。このように、噛み合い部品を締結すると、中空円柱121は、出口管22のジャケット配管を形成して、導電性媒体が妨げられずに出口管22を通って流れられるようにし得る。変形可能な層30は、導電性媒体を供給するためのシステム2の出口管22と結合されるために中空円柱が通って移送される開口部を備え得る。
さらに、基板12は、他の締結手段23、例えば図5に示す締結クリップ23を介して、マニホールド20と接続され得る。この構成では、変形可能な層30(わかりやすさのために図5には図示せず)はまた、接続要素、例えば変形可能な層の材料を通って締結手段23のクリップを移送するための開口部を備え得る。
各電極ユニット10の出口管22は、基板12を通って、同じように変形可能な層30を通って設けられている。このように、導電性媒体は、妨げられずに動作面積に供給される。変形可能な層30に取り付けられている電極ユニット10は、互いから空間を空けられており、その結果、変形可能な層30が変形すると、電極ユニット10が、動作面積の表面電極をユーザの身体形状に適合させるように、互いに相対的に移動し得る。各電極ユニットの寸法が小さいほど、より優れた適合が実現され得る。そうして、1つの電極ユニット10が、1つのコンポーネント電極11のみを備え、表面電極が、変形可能な層30に均一に分布した複数の電極ユニット10を備える実施形態の場合に、最も的確な適合が実現され得る。
しかしながら、単一の電極ユニット10には、少なくとも4つの、又はより好ましくは少なくとも9つのコンポーネント電極11を提供することが好ましい。これにより、各コンポーネント電極11が皮膚と接触する1つの点を提供するので、電極ユニット10のよりよい安定性が提供される。
コンポーネント電極11は、基板12及びコンポーネント電極11の両方が、例えばステンレス鋼などの材料の一片で作製された、基板12の一体部品を構成し得る。例えば、基板12及びコンポーネント電極11は、1つの一体部品として3Dプリントされ得る。
コンポーネント電極は、非膨張可能材料で作製されており、そうして、電極の寿命の間、隙間サイズは不変に維持され;コンポーネント電極は、使い捨ての終わりを有さず、そうして、電気刺激の結果として発生する廃棄物はない。コンポーネント電極は、好ましくは、ステンレス鋼、金、又は任意選択的に塩化銀で被覆した銀などの、金属又は金属合金で、全体的に作製されている。あるいは、導電性ポリマー、例えば、カーボン又はステンレス鋼の繊維と混合したエチレンプロピレンジエンモノマー(EPDM)マトリックスが使用されてもよい。
あるいは、基板12及びコンポーネント電極11は、共に結合される個別の部品で作製され得る。例えば、基板12は、硬質プラスチック又は金属板などの硬質材料で作製され得、そうして、単一の電極ユニット10の剛性、及びそれと同時に全表面電極の変形可能性を確実にし、後者は、変形可能な層30によって確実にされる。剛性のある基板12を適用することは、単一の電極ユニット10内のコンポーネント電極11の良好な安定性を提供する。
それでもなお、基板12は、可撓性プラスチック板などの可撓性材料で作製されてもよい。基板12の可撓性は、身体形状への電極のよりよい適合を提供し得る。
[他の考えられる項目]
[項目1]
皮膚の上で使用するための表面電極であって、
電源に接続可能な電極ユニット(10)であって、各電極ユニット(10)が、
前面(12a)及び裏面(12b)を含む基板(12)、及び
前記基板(12)の前記前面(12a)に配設されているコンポーネント電極(11、11.1、11.2)であって、前記コンポーネント電極(11、11.1、11.2)間に自由空間容積(111)が存在するように互いに離れて空間を空けられており、各コンポーネント電極(11)が、前記基板(12)と接続されている近位端(11b)、前記皮膚に接触するように構成されている遠位端(11a、11.1a、11.2a)、及び前記近位端(11b)及び前記遠位端(11a、11.1a、11.2a)の間の中央部分(11c)を含む、コンポーネント電極(11、11.1、11.2)
を有する、電極ユニット(10)
を備え、
前記単一のコンポーネント電極(11、11.1、11.2)内で、前記遠位端(11a、11.1a、11.2a)の太さ(T)が、前記中央部分(11c)の太さ(t)よりも大きく、前記コンポーネント電極(11)が、非膨張可能材料で作製されていることを特徴とする表面電極。
[項目2]
前記単一のコンポーネント電極(11、11.1、11.2)の前記遠位端(11a、11.1a、11.2a)が、このコンポーネント電極(11)の前記中央部分(11c)の前記太さ(t)よりも少なくとも2倍大きな太さ(T)を有する、項目1に記載の表面電極。
[項目3]
前記コンポーネント電極(11、11.1)が、球、半球、ロール、円柱、スティック状の形状、ピン状の形状、スパイク状の形状、及びピラミッド形状からなる群から独立して選択される形状の前記遠位端(11a)を有する、項目1又は2に記載の表面電極。
[項目4]
前記コンポーネント電極(11、11.2)が、キノコ状の形状の前記遠位端(11.2a)を有する、項目1又は2に記載の表面電極。
[項目5]
前記単一の電極ユニット(10)内のすべてのコンポーネント電極(11、11.1、11.2)が、同じ形状の前記遠位端(11a、11.1a、11.2a)を有する、前述の項目のいずれかに記載の表面電極。
[項目6]
前記コンポーネント電極(11、11.1、11.2)の前記中央部分(11c)が、前記中央部分(11c)の前記太さ(t)の半分を画定する半径(r)の円柱の形状を有する、前述の項目のいずれかに記載の表面電極。
[項目7]
前記コンポーネント電極(11、11.1、11.2)の前記遠位端(11a、11.1a、11.2a)が、前記皮膚に接触するための凸面を有し、前記凸面が、前記凸面の曲率半径(C)によって画定されている、前述の項目のいずれかに記載の表面電極。
[項目8]
前記単一のコンポーネント電極(11、11.1)内で、前記コンポーネント電極(11、11.1)の前記遠位端(11a、11.1a)が、前記遠位端(11a、11.1a)の前記太さ(T)の半分を画定している半径(R)をもつ球の形状を有し、前記半径(R)が、前記遠位端(11a、11.1a)の前記表面の前記曲率半径(C)に等しく、前記曲率半径(C)が、前記中央部分(11c)の前記半径(r)よりも少なくとも2倍大きい、項目3、6、及び7に記載の表面電極。
[項目9]
前記単一のコンポーネント電極(11.2)内で、前記コンポーネント電極(11.2)の前記遠位端(11.2a)が、前記遠位端(11.2a)の前記太さ(T)の半分を画定している半径(R)をもつキノコ状の形状を有し、前記半径(R)が、前記遠位端(11.2a)の前記表面の前記曲率半径(C)よりも小さく、前記曲率半径(C)が、前記中央部分(11c)の前記半径(r)よりも少なくとも2倍大きい、項目の4、6、及び7に記載の表面電極。
[項目10]
2つの隣接する遠位端(11a、11.1a、11.2a)間に1~5mmの隙間が存在するように離れて空間を空けられているコンポーネント電極(11、11.1、11.2)を有する単一の電極ユニット(10)備え、その結果毛が、導入され、前記自由空間容積(111)から取り除かれ得る、前述の項目のいずれかに記載の表面電極。
[項目11]
前記自由空間容積(111)に導電性媒体を供給するためのシステム(2)をさらに備え、前記システムが、前記基板(12)の前記裏面(12b)に配置されているマニホールド(20)を有し、前記マニホールド(20)が、前記導電性媒体を前記コンポーネント電極(11)に供給するために前記基板(12)に前記裏面(12b)から前記前面(12a)まで配置されている出口管(22)で終端されているダクト(21)を含む、前述の項目のいずれかに記載の表面電極。
[項目12]
前記電極ユニット(10)が、前記マニホールド(20)及び前記基板(12)の間に配設され前記基板の前記裏面(12b)に面している変形可能な層(30)に配置されており、前記変形可能な層(30)が、前記出口管(22)を前記変形可能な層(30)の1つの面から他方の面まで配設するための開口部を有する、項目11に記載の表面電極。
[項目13]
前記マニホールド(20)が、締結手段(23、121)によって、前記基板(12)と接続されている、項目11又は12に記載の表面電極。
[項目14]
少なくとも2つの電極ユニット(10)を備える前述の項目のいずれかに記載の表面電極。
[項目15]
1つの電極ユニット(10)が、少なくとも4つのコンポーネント電極(11、11.1、11.2)を有する、前述の項目のいずれかに記載の表面電極。
[項目16]
前記コンポーネント電極(11、11.1、11.2)が、導電性ポリマーで作製されている、前述の項目のいずれかに記載の表面電極。
[項目17]
前記コンポーネント電極(11、11.1、11.2)が、金属又は金属合金で作製されている、項目1から15のいずれかに記載の表面電極。
[項目18]
前記コンポーネント電極(11、11.1、11.2)が、ステンレス鋼、又は金、又は塩化銀で被覆した銀で作製されている、項目17に記載の表面電極。
[項目19]
導電性媒体を供給するための前記システム(2)が、導電性媒体用の容器(24)と接続されている、項目11から18のいずれかに記載の表面電極。
[項目20]
導電性媒体を供給するための前記システム(2)が、前記容器(24)から前記出口管(22)に前記導電性媒体を送給するためのポンプを有する、項目19に記載の表面電極。
[項目21]
前記変形可能な層(30)が、綿、ポリアミド、ポリエステル、及び革からなる群から選択される少なくとも1つの材料で作製されている、項目12から20のいずれかに記載の表面電極。
[項目22]
前記コンポーネント電極(11、11.1、11.2)が、前記基板(12)の一体部品である、前述の項目のいずれかに記載の表面電極。
[項目23]
前記コンポーネント電極(11、11.1、11.2)が、前記基板(12)に取り付けられている、項目1から21のいずれかに記載の表面電極。
[項目24]
前記コンポーネント電極(11)が、
球、半球、ロール、円柱、スティック状、ピン状、スパイク状、及びピラミッド形状からなる群から選択される形状である遠位端太さ(T)の前記遠位端(11a)、
中央部分太さ(t)の前記中央部分(11c);及び
ロール、円柱、スティック状、ピン状、スパイク状、及びピラミッド形状からなる群から選択される形状である前記近位端(11b)
を有する、項目1に記載の表面電極。
[他の考えられる項目]
[項目1]
皮膚の上で使用するための表面電極であって、
電源に接続可能な電極ユニット(10)であって、各電極ユニット(10)が、
前面(12a)及び裏面(12b)を含む基板(12)、及び
前記基板(12)の前記前面(12a)に配設されているコンポーネント電極(11、11.1、11.2)であって、前記コンポーネント電極(11、11.1、11.2)間に自由空間容積(111)が存在するように互いに離れて空間を空けられており、各コンポーネント電極(11)が、前記基板(12)と接続されている近位端(11b)、前記皮膚に接触するように構成されている遠位端(11a、11.1a、11.2a)、及び前記近位端(11b)及び前記遠位端(11a、11.1a、11.2a)の間の中央部分(11c)を含む、コンポーネント電極(11、11.1、11.2)
を有する、電極ユニット(10)
を備え、
前記単一のコンポーネント電極(11、11.1、11.2)内で、前記遠位端(11a、11.1a、11.2a)の太さ(T)が、前記中央部分(11c)の太さ(t)よりも大きく、前記コンポーネント電極(11)が、非膨張可能材料で作製されていることを特徴とする表面電極。
[項目2]
前記単一のコンポーネント電極(11、11.1、11.2)の前記遠位端(11a、11.1a、11.2a)が、このコンポーネント電極(11)の前記中央部分(11c)の前記太さ(t)よりも少なくとも2倍大きな太さ(T)を有する、項目1に記載の表面電極。
[項目3]
前記コンポーネント電極(11、11.1)が、球、半球、ロール、円柱、スティック状の形状、ピン状の形状、スパイク状の形状、及びピラミッド形状からなる群から独立して選択される形状の前記遠位端(11a)を有する、項目1又は2に記載の表面電極。
[項目4]
前記コンポーネント電極(11、11.2)が、キノコ状の形状の前記遠位端(11.2a)を有する、項目1又は2に記載の表面電極。
[項目5]
前記単一の電極ユニット(10)内のすべてのコンポーネント電極(11、11.1、11.2)が、同じ形状の前記遠位端(11a、11.1a、11.2a)を有する、前述の項目のいずれかに記載の表面電極。
[項目6]
前記コンポーネント電極(11、11.1、11.2)の前記中央部分(11c)が、前記中央部分(11c)の前記太さ(t)の半分を画定する半径(r)の円柱の形状を有する、前述の項目のいずれかに記載の表面電極。
[項目7]
前記コンポーネント電極(11、11.1、11.2)の前記遠位端(11a、11.1a、11.2a)が、前記皮膚に接触するための凸面を有し、前記凸面が、前記凸面の曲率半径(C)によって画定されている、前述の項目のいずれかに記載の表面電極。
[項目8]
前記単一のコンポーネント電極(11、11.1)内で、前記コンポーネント電極(11、11.1)の前記遠位端(11a、11.1a)が、前記遠位端(11a、11.1a)の前記太さ(T)の半分を画定している半径(R)をもつ球の形状を有し、前記半径(R)が、前記遠位端(11a、11.1a)の前記表面の前記曲率半径(C)に等しく、前記曲率半径(C)が、前記中央部分(11c)の前記半径(r)よりも少なくとも2倍大きい、項目3、6、及び7に記載の表面電極。
[項目9]
前記単一のコンポーネント電極(11.2)内で、前記コンポーネント電極(11.2)の前記遠位端(11.2a)が、前記遠位端(11.2a)の前記太さ(T)の半分を画定している半径(R)をもつキノコ状の形状を有し、前記半径(R)が、前記遠位端(11.2a)の前記表面の前記曲率半径(C)よりも小さく、前記曲率半径(C)が、前記中央部分(11c)の前記半径(r)よりも少なくとも2倍大きい、項目の4、6、及び7に記載の表面電極。
[項目10]
2つの隣接する遠位端(11a、11.1a、11.2a)間に1~5mmの隙間が存在するように離れて空間を空けられているコンポーネント電極(11、11.1、11.2)を有する単一の電極ユニット(10)備え、その結果毛が、導入され、前記自由空間容積(111)から取り除かれ得る、前述の項目のいずれかに記載の表面電極。
[項目11]
前記自由空間容積(111)に導電性媒体を供給するためのシステム(2)をさらに備え、前記システムが、前記基板(12)の前記裏面(12b)に配置されているマニホールド(20)を有し、前記マニホールド(20)が、前記導電性媒体を前記コンポーネント電極(11)に供給するために前記基板(12)に前記裏面(12b)から前記前面(12a)まで配置されている出口管(22)で終端されているダクト(21)を含む、前述の項目のいずれかに記載の表面電極。
[項目12]
前記電極ユニット(10)が、前記マニホールド(20)及び前記基板(12)の間に配設され前記基板の前記裏面(12b)に面している変形可能な層(30)に配置されており、前記変形可能な層(30)が、前記出口管(22)を前記変形可能な層(30)の1つの面から他方の面まで配設するための開口部を有する、項目11に記載の表面電極。
[項目13]
前記マニホールド(20)が、締結手段(23、121)によって、前記基板(12)と接続されている、項目11又は12に記載の表面電極。
[項目14]
少なくとも2つの電極ユニット(10)を備える前述の項目のいずれかに記載の表面電極。
[項目15]
1つの電極ユニット(10)が、少なくとも4つのコンポーネント電極(11、11.1、11.2)を有する、前述の項目のいずれかに記載の表面電極。
[項目16]
前記コンポーネント電極(11、11.1、11.2)が、導電性ポリマーで作製されている、前述の項目のいずれかに記載の表面電極。
[項目17]
前記コンポーネント電極(11、11.1、11.2)が、金属又は金属合金で作製されている、項目1から15のいずれかに記載の表面電極。
[項目18]
前記コンポーネント電極(11、11.1、11.2)が、ステンレス鋼、又は金、又は塩化銀で被覆した銀で作製されている、項目17に記載の表面電極。
[項目19]
導電性媒体を供給するための前記システム(2)が、導電性媒体用の容器(24)と接続されている、項目11から18のいずれかに記載の表面電極。
[項目20]
導電性媒体を供給するための前記システム(2)が、前記容器(24)から前記出口管(22)に前記導電性媒体を送給するためのポンプを有する、項目19に記載の表面電極。
[項目21]
前記変形可能な層(30)が、綿、ポリアミド、ポリエステル、及び革からなる群から選択される少なくとも1つの材料で作製されている、項目12から20のいずれかに記載の表面電極。
[項目22]
前記コンポーネント電極(11、11.1、11.2)が、前記基板(12)の一体部品である、前述の項目のいずれかに記載の表面電極。
[項目23]
前記コンポーネント電極(11、11.1、11.2)が、前記基板(12)に取り付けられている、項目1から21のいずれかに記載の表面電極。
[項目24]
前記コンポーネント電極(11)が、
球、半球、ロール、円柱、スティック状、ピン状、スパイク状、及びピラミッド形状からなる群から選択される形状である遠位端太さ(T)の前記遠位端(11a)、
中央部分太さ(t)の前記中央部分(11c);及び
ロール、円柱、スティック状、ピン状、スパイク状、及びピラミッド形状からなる群から選択される形状である前記近位端(11b)
を有する、項目1に記載の表面電極。
Claims (24)
- 皮膚の上で使用するための表面電極であって、
電源に接続可能な電極ユニットであって、各電極ユニットが、
前面及び裏面を含む基板、及び
前記基板の前記前面に配設されているコンポーネント電極であって、前記コンポーネント電極間に自由空間容積が存在するように互いに離れて空間を空けられており、各コンポーネント電極が、前記基板と接続されている近位端、前記皮膚に接触するように構成されている遠位端、及び前記近位端及び前記遠位端の間の中央部分を含む、コンポーネント電極
を有する、電極ユニット
を備え、
ここで、前記コンポーネント電極が、非膨張可能材料で作製されており、
前記コンポーネント電極の各々内で、前記遠位端の太さが、前記中央部分の太さよりも大きい、表面電極。 - 前記コンポーネント電極の各々の前記遠位端が、このコンポーネント電極の前記中央部分の前記太さよりも少なくとも2倍大きな太さを有する、請求項1に記載の表面電極。
- 前記コンポーネント電極が、球、半球、ロール、円柱、スティック状の形状、ピン状の形状、スパイク状の形状、及びピラミッド形状からなる群から独立して選択される形状の前記遠位端を有する、請求項1又は2に記載の表面電極。
- 前記コンポーネント電極が、キノコ状の形状の前記遠位端を有する、請求項1又は2に記載の表面電極。
- 前記電極ユニットの各々内のすべてのコンポーネント電極が、同じ形状の前記遠位端を有する、請求項1から4のいずれか一項に記載の表面電極。
- 前記コンポーネント電極の前記中央部分が、前記中央部分の前記太さの半分を画定する半径の円柱の形状を有する、請求項1から5のいずれか一項に記載の表面電極。
- 前記コンポーネント電極の前記遠位端が、前記皮膚に接触するための凸面を有し、前記凸面が、前記凸面の曲率半径によって画定されている、請求項1から6のいずれか一項に記載の表面電極。
- 前記コンポーネント電極の各々内で、前記コンポーネント電極の前記遠位端が、前記遠位端の前記太さの半分を画定している半径をもつ球の形状を有し、前記半径が、前記遠位端の表面の曲率半径に等しく、前記曲率半径が、前記中央部分の前記半径よりも少なくとも2倍大きい、請求項3、6、及び7のいずれか一項に記載の表面電極。
- 前記コンポーネント電極の各々内で、前記コンポーネント電極の前記遠位端が、前記遠位端の前記太さの半分を画定している半径をもつキノコ状の形状を有し、前記半径が、前記遠位端の表面の曲率半径よりも小さく、前記曲率半径が、前記中央部分の前記半径よりも少なくとも2倍大きい、請求項4、6、及び7のいずれか一項に記載の表面電極。
- 前記電極ユニットの各々が、2つの隣接する遠位端間に1~5mmの隙間が存在するように離れて空間を空けられているコンポーネント電極を有し、その結果毛が、前記自由空間容積に導入され、前記自由空間容積から取り除かれ得る、請求項1から9のいずれか一項に記載の表面電極。
- 前記自由空間容積に導電性媒体を供給するためのシステムをさらに備え、前記システムが、前記基板の前記裏面に配置されているマニホールドを有し、前記マニホールドが、前記導電性媒体を前記コンポーネント電極に供給するために前記基板に前記裏面から前記前面まで配置されている出口管で終端されているダクトを含む、請求項1から10のいずれか一項に記載の表面電極。
- 前記電極ユニットが、前記マニホールド及び前記基板の間に配設され前記基板の前記裏面に面している変形可能な層に配置されており、前記変形可能な層が、前記出口管を前記変形可能な層の1つの面から他方の面まで配設するための開口部を有する、請求項11に記載の表面電極。
- 前記マニホールドが、締結手段によって、前記基板と接続されている、請求項11又は12に記載の表面電極。
- 少なくとも2つの電極ユニットを備える請求項1から13のいずれか一項に記載の表面電極。
- 1つの電極ユニットが、少なくとも4つのコンポーネント電極を有する、請求項1から14のいずれか一項に記載の表面電極。
- 前記コンポーネント電極が、導電性ポリマーで作製されている、請求項1から15のいずれか一項に記載の表面電極。
- 前記コンポーネント電極が、金属又は金属合金で作製されている、請求項1から15のいずれか一項に記載の表面電極。
- 前記コンポーネント電極が、ステンレス鋼、又は金、又は塩化銀で被覆した銀で作製されている、請求項17に記載の表面電極。
- 導電性媒体を供給するためのシステムが、導電性媒体用の容器と接続されている、請求項11から18のいずれか一項に記載の表面電極。
- 導電性媒体を供給するための前記システムが、前記容器から出口管に前記導電性媒体を送給するためのポンプを有する、請求項19に記載の表面電極。
- 変形可能な層が、綿、ポリアミド、ポリエステル、及び革からなる群から選択される少なくとも1つの材料で作製されている、請求項12から20のいずれか一項に記載の表面電極。
- 前記コンポーネント電極が、前記基板の一体部品である、請求項1から21のいずれか一項に記載の表面電極。
- 前記コンポーネント電極が、前記基板に取り付けられている、請求項1から21のいずれか一項に記載の表面電極。
- 前記コンポーネント電極が、
球、半球、ロール、円柱、スティック状、ピン状、スパイク状、及びピラミッド形状からなる群から選択される形状である遠位端太さの前記遠位端、
中央部分太さの前記中央部分、及び
ロール、円柱、スティック状、ピン状、スパイク状、及びピラミッド形状からなる群から選択される形状である前記近位端
を有する、請求項1から23のいずれか一項に記載の表面電極。
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