JP2760838B2

JP2760838B2 - 生体電極

Info

Publication number: JP2760838B2
Application number: JP1088060A
Authority: JP
Inventors: 泰汎鈴木; 修白川; 芳法岡本
Original assignee: Fukuda Denshi Co Ltd
Current assignee: Fukuda Denshi Co Ltd
Priority date: 1989-04-10
Filing date: 1989-04-10
Publication date: 1998-06-04
Anticipated expiration: 2013-06-04
Also published as: JPH02268740A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、生体より生体電気信号を導出するための生
体電極に関するものである。

［従来の技術］従来は、心電図記録等を行う場合、第13図、第14図に
示すような生体電極を、第15図及び第16図に示すように
被検者に装着し、該生体電極よりの電気信号を心電計に
導出して行なつていた。

この従来の生体電極の例、及び従来の生体信号導出方
法を第13図〜第16図によつて説明する。

図中１は生体電極であり、略円板状の粘着基材２を有
している。そして、生体電極１を生体の皮膚表面Ｍに密
着させるために、粘着基材２の生体側粘着面2aは粘着性
を帯びさせてある。粘着基材２の略中央部には、電極部
装着用の切欠開口３が形成されている。開口３にはリー
ド線接続ホツク４が接合され、開口３を閉塞している。

この粘着基材２の表面側には、リード線接続ホツク４
のリード線結合部4aが突設し、下面側には電極部５が設
けられている。そして、電極部５は電解物質により被覆
されており、この電解物質を介して生体電気信号を電極
部５に導出する。

生体情報処理装置（心電計）に接続されたリード線６
の先端部には電極接続フツク７が設けられており、該電
極接続フツク７の電極挟持部7aをリード線結合部4aに嵌
合させることにより、電極部５と心電計が電気的に接続
される。この結果、電極部５よりの導出生体電気信号は
リード線６を介して不図示の生体情報処理装置に導かれ
る。

実際に心電図を測定する場合には、この生体電極１を
第16図に示す如く測定部位にそれぞれ粘着し、各電極１
により必要な部位の生体電気信号を収集する。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、従来の生体電極には以下に述べるよう
な欠点があつた。

即ち、集団検診等のように多人数の心電図を記録する
場合には、処理を迅速にするため、あらかじめ被検者に
生体電極１を装着しておく。そして、心電図を測定する
ときに、被検者に装着してあつた生体電極１のリード線
接続ホツク４に電極接続フツク７を接続して生体信号の
導出を行う。このため、被検者は生体電極１を生体に装
着したまま順番を待たなければならなかつた。この結
果、生体電極１の電極部５を被覆する電解物質の影響で
電極を装着してある皮膚部分にかゆみを生じ、不快感を
覚える。

また、電極を装着している時間が長時間に及ぶ場合
は、皮膚がかぶれてしまい、皮膚に電極装着の跡を残す
ことになる。

また、最近は在宅医療用のジヤケツト型電極も使用さ
れている。このジヤケツト型電極は、電極部が適格な位
置に設置されるように予め患者の身体に装着していて、
必要なときにジヤケツトの電極部にリード線を接続する
ことにより迅速に心電図の測定を可能とするものであ
る。

しかし、この在宅医療用のジヤケツト型電極でも、前
記単電極の場合と同じように、電極にはゲル等の電解物
質が付いており、長時間このジヤケツトをからだにつけ
ていると、ゲル等の影響で皮膚がかゆくなり、また、皮
膚がかぶれることがあるため、患者に不快感を与えてし
まう。

更に、このようなジヤケツト型電極を身体に装着する
際には、電極部に電解物質が接着されている場合、電極
部を適格な位置に装着するのに熟練を要し、また時間が
かかつてしまうという欠点がある。

以上の欠点を解決するために、ゲルを最初から電極に
つけていない電極をジヤケツトにつけておき心電図記録
をするときに皮膚に導電性クリーム例えばケラチンクリ
ーム等をぬる方法もある。

しかし、この場合、いちいちジヤケツトの電極部分を
生体から浮き上がらせて電極装着箇所にクリームをぬら
なければならないので作業に時間がかかり非常に不便で
ある。

［課題を解決するための手段］本発明は従来の生体電極の以上のような欠点を解決す
るためになされたものであり、その目的とするところ
は、電極に接着されている電解物質による患者の不快
感、皮膚のかぶれを最小限度に抑え、かつ、迅速な電極
の装着を可能とすることを目的とする。

本発明は上述の課題を解決する一手段として以下の構
成を備える。

即ち、基材に、切欠孔部と該切欠孔部の周囲に配設さ
れた導電性の電極部材とにより形成された電極部を少な
くとも１つ配設し、該電極部の切欠孔部内に挿入された
被検者の生体表面と電極部材間を導通状態に保持可能な
可撓性を有する導電材料と該導電材料を電極部材に係止
可能な係止手段より形成される導通部材とより構成され
る。

［作用］以上の構成において、電極部の切欠孔部を被検者の測
定部位に位置決めした後、切欠孔部に導通部材の導電材
料を挿入するとともに、該導通部材を該導通部材の係止
手段により電極部の電極部材に係止され、被検者の計測
部位と前記電極部材との導通状態を保持して生体情報を
収集可能とする。

［実施例］以下、図面を参照して本発明に係る一実施例を詳細に
説明する。

［第１実施例］以下は本発明を胸部用電極に適用した場合を例に説明
する。第１図は本発明に係る一実施例の生体への装着前
の基材部分及び導電体部分の斜視図である。

図中10は基材30の少なくとも一方面に固着されたドー
ナツ形状をした本実施例の生体電極の電極部材たる電極
板、20は電極板10より導出された電気信号を心電計等に
接続するためのリード線、30は不織布を使用した基材で
あり、電極板10はこの基材30上に固着されており、該電
極板10の中心部分31は開口している。

そして、心電図を測定する時には、予め以上の構成よ
りなる胸部電極の基材部分を、第２図に示す様に被検者
の胸部に装着する。

第２図の例では、基材30には６ケの略円形状の切欠開
口31が設けられ、基材30の表面には導電性を有する電極
板10が、開口31の外周と電極板10の内周を合わせるよう
に印刷されている。そして、この基材部分を被検者の胸
部の６ケ所の誘導位置に各開口が位置するように生体皮
膚表面に装着している。

なお、この胸部電極の電極部の皮膚への密着性を良く
するために、電極部の皮膚側の面に接着材を塗布して、
粘着性を帯びさせてもよい。この場合においても、従来
の如く電解物質等は接着されておらず、皮膚にかゆみを
おぼえることも、また皮膚がかぶれることもない。

そして、実際に心電波形を収集する時に、外側から開
口31の中に、生体皮膚面と電極板10が通電するように電
解物質を挿入して、胸部のV1〜V6の誘導を心電計に導出
することが可能となる。

この電極板10内の開口31に挿入する電解物質はゲル状
のものであればよい。

この開口31に挿入すべき電解物質の例及び該電解物質
の挿入状態を第３図の断面図を参照して説明する。

第３図では電極部の皮膚50側の面には接着材32が配設
され、皮膚50との密着性を向上させている。

図中に１点鎖線で示す略円柱形状のゲル状の導電物質
40を電極板10位置に圧接し、更にこの導電物質40を開口
31内に押し込む。これにより、ゲル状の導電物質が45に
示す様に開口31内に入り込み、皮膚50と電極板10間に充
填される。そして皮膚50の表面と電極板10とは導通状態
となり、生体よりの電気信号を電極板10に導くことがで
きる。

なおこの電極部は、第１図に示した本実施例のすべて
の胸部電極に共通の構成である。

以上の説明は、本実施例の電極を胸部電極として用い
た例について行なつたが、在宅ジヤケツトに適用するこ
ともできる。本実施例の電極部を在宅ジヤケツトに用い
ることにより、装着も容易であり、かつ長時間装着して
いても皮膚のかゆみやかぶれ等が起こることがない。こ
の在宅ジヤケツトを被検者の装着した状態を第４図に示
す。

第４図は、ジヤケツト型にした基材に四肢誘導用の４
個の電極部10aおよび胸部誘導用の６ケの電極部10bを設
けたものである。

［第２実施例］以上の説明は、電極板10の配設された基材30の開口31
に挿入する電解物質は円柱形状であり、開口31に圧入し
て使用した場合を例に行なつたが、本発明は以上の例に
限定されるものではなく、電解物質と電極板10との密着
性をより高くした構成としてもよい。

電極板10との密着性を高めた例を第５図（Ａ）、
（Ｂ）に示す。

第５図（Ａ）、（Ｂ）の如く、ゲル状の電解物質41
は、粘着部材42の中央部近傍に固着されている。この粘
着部材42は電極板10の外形と略同じ大きさの略円形形状
である。

心電図の測定時には、基材10の開口31内に電解物質41
が入り込むように押し付ける。これにより、開口31内に
ゲル状の電解物質が入り込み、皮膚50と電極板10間に充
填される。そして電極板10と皮膚50とが導通状態とな
り、生体信号の導出が可能となる。なお、粘着部材の基
材として導電シートを使用することにより、導通をより
確実にできる。

また、この時に電極板10表面には粘着部材42が接着さ
れた状態に保持される。その結果、被検者が動いたよう
な場合にも、皮膚表面と電極板10との導電性は保てる。

また、以上の説明では開口31にはゲル状の電解物質を
充填する例を説明したが、皮膚50表面と電極板10との良
好な導電性が保てるものであれば任意の材料でよい。例
えば、ゲル状電解物質に替え、スポンジ含浸電解クリー
ムで構成してもよい。

更には、スポンジのみを粘着部材42に接着しておき、
実際の心電図測定時（電極板10への装着時）にこのスポ
ンジに導電性の液体、例えば、水や電解液等をしみ込ま
せ、この導電性液体をしみ込ませたスポンジを開口31内
に押し込むようにしてもよい。

更に、この電極板10との接着性を向上させるのに、粘
着部材42を用いて接着状態とすると、接着性はよいが、
はがしにくく、粘着材が電極板10に一部残存したりする
可能性がある。

このため、接着性を保持しながら剥離も容易に出来る
使い易いものとするため、電極部を第６図（Ａ）、
（Ｂ）に示す構造としてもよい。

第６図（Ａ）は、電極板10に替え、電極パターンを導
電性を有する磁性体で形成した磁性体電極板12としてあ
る。そして、第６図（Ａ）、（Ｂ）に示す様に粘着部材
42に替え、外周部にリング状のマグネツト45を配設した
磁気回路部材44を用いる。この磁気回路部材44の略中央
部に、第５図（Ａ）、（Ｂ）と同様のゲル状の電解物質
又はスポンジ又はスポンジ含浸電解クリーム等を固着し
ている。

このように磁性体電極板12と磁気回路部材44との接着
を磁力を用いて行なつたため、確実に両者を接着状態に
保持することができるとともに、剥離の場合にも磁力以
上の力で磁気回路部材44を磁性体電極板12より引き離す
のみでよい。このとき、磁性体電極板12には不要の粘着
材が残るようなこともない。

更に、一旦磁気回路部材44を磁性体電極板12に装着し
た後であつても、最良の位置になるように、容易に接着
位置を変更することができる。しかも繰り返し付け直し
を行なつても、接着性能が落ちるようなこともない。

［他の実施例］以上の説明においては、電極パターンは基材30の一方
面にのみ配設されている例について説明したが、本発明
は以上の例に限定されるものではなく、電極パターンを
基材30の両面に配設してもよい。

このように構成した例を第７図に示す。

本実施例では、基材30の開口31の外周部にスルーホー
ル電極46の外周凹部をはめ込むことにより、又は一対の
嵌合式スルーホール電極で基材30を挟み込むことによ
り、スルーホール電極を基材30に係止し、同時に皮膚50
と当該電極46との導通を図つている。

しかし、このままでは皮膚50と電極46との導通状態は
不完全である。このため、該電極46の中心部に所定径の
孔46aを設け、生体情報の測定時に当該孔46aよりスポイ
ト等で電解液又は導電性液体（塩水等）を注入すること
により皮膚50と電極46との良好な導通状態を保持する。

なお、この孔46aにスポンジを挿入して該スポンジに
電解液や導電性液体をしみ込ませるようにしてもよい。

この電極部をハトメで構成し、該ハトメ内にスポンジ
をはめ込んで皮膚50と電極部との導通状態を図つた例を
第８図に示す。この場合には、計測前は第８図（Ａ）の
状態とし、基材30に配設された開口31にハトメ47をかし
めて取り付けた状態とする。そして、計測時に第８図
（Ｂ）の如くスポンジ47をハトメ46にはめ込み、このス
ポンジ48に電解液又は導電性液体をしみ込ませることに
より、電極47と皮膚との良好な導電性を維持することが
できる。

更に、スポンジは計測時にはめ込むのではなく、予め
ハトメ47と一体に基材30に固着させてもよい。そして計
測時にこのスポンジに電解液又は導電性液体をしみ込ま
せてもよい。

このように構成した例を第９図に示す。ここでは図示
の如くスポンジ48aをハトメと一体にかしめている。

更に、スポンジをハトメと一体にかしめる方法ではな
く、第10図に示す様に、生体側電極61に基材30を貫通す
る所定数の針足部61aを設けた構成とし、基材30の表面
側電極62に該生体側電極の針孔部61aが嵌入される受孔
部を設け、基材30への取り付け時に基材30と生体側電極
61間にスポンジ48bを位置させて該生体側電極の針足部6
1aをスポンジ48bと基材30を貫通させ、表面側電極62の
受孔部に嵌入させる。これにより、電極部が生体側にス
ポンジ48bが位置するようにして固定される。そして、
計測時にこのスポンジに電解液又は導電性液体をしみ込
ませればよい。

更に、第11図の様に基材30の生体側に導電ゴムシート
63の電極を配設し、該電極ゴムシート63にスポンジ48c
を縫い付けてもよい。この場合には、基材30の表面側に
は電極が無く、リード線20は生体側になつてしまう。こ
のため、このリード線は電極部以外は絶縁されたものと
する必要がある。または、途中で基材30の表面側に貫通
させる必要がある。

更に又、第12図の様に、基材30の開口31部分にスポン
ジ等を固着するのではなく、電極49の基材30の開口31に
対応する箇所を導電メツシユ49aで構成し、この電極49
を基材30の生体側に開口31と該電極49の導電メツシユ49
a部分が対応するよう位置決めして固着してもよい。

そして、計測時に、基材30の表面側より開口31を介し
て導電メツシユ49aに導電クリーム等を塗り、皮膚表面
と電極49との良好な導電状態を維持する。

なお、上記電極も導電性を有するものなら何でも良
く、例えば導電性プラスチツクでも良い。

以上説明した様に各実施例によれば、従来生体電極に
一体化されていた電解物質等を生体電極から分離し、か
つ、生体電極の中央に切欠部を設けて電解物質等を充填
または注入可能としたため、生体電極を生体に装着した
後に生体表面と電極とを良好な導通状態とすることが出
来る。このため、例えば集団検診等の場合で予め生体電
極を生体に装着しておく場合に、順番を待つ時間が長く
ても被検者が電解物質の影響によつてかゆみを覚えて不
快感を感じることもなく、また電極を装着している部分
がかぶれることもない。

更に、在宅医療用のジヤケツト型電極を使用する場合
も、上記と同様に心電図を記録するときに電解物質を切
欠部内に注入すればよいので、患者は常時ジヤケツト型
電極を身体に装着していることが可能となつた。この場
合にも、電極に接着されている電解物質による患者の不
快感、皮膚のかぶれ等がない。

［発明の効果］以上説明した様に本発明によれば、従来生体電極に一
体化されていた電解物質等を生体電極から分離し、か
つ、生体電極の中央に切欠部を設けて電解物質等を充填
または注入可能としたため、生体電極を生体に装着した
後に生体表面と電極とを良好な導通状態とすることが出
来る。このため、例えば集団検診等の場合で予め生体電
極を生体に装着しておく場合に、順番を待つ時間が長く
ても被検者が電解物質の影響によつてかゆみを覚えて不
快感を感じることもなく、また電極を装着している部分
がかぶれることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例の生体への装着前の基材
部分及び導電体部分の斜視図、第２図は本実施例の生体電極を被検者の胸部に装着した
状態を示す図、第３図は本実施例の電極部の計測時の電解物質の挿入状
態を示す断面図、第４図は本実施例の電極を在宅ジヤケツトに応用した場
合の被検者への装着状態を示す図、第５図（Ａ）、（Ｂ）は本発明に係る第２実施例の電極
部の詳細を示す図、第６図（Ａ）、（Ｂ）は本発明に係る他の実施例の電極
部の詳細を示す図、第７図〜第12図は本発明に係る更に他の実施例の各電極
部の詳細を示す図、第13図、第14図は従来の電極部の構成を示す図、第15図は従来の電極の装着状態を示す図、第16図は従来の電極の被検者への装着状態を示す図であ
る。図中、１……生体電極、２……粘着基材、2a……粘着基
材、３……切欠開口、４……リード線接続ホツク、4a…
…リード線接合部、５……電極部、6,20……リード線、
７……電極接続フツク、7a……電極挟持部、10,46……
電極板、12……磁性体電極板、30……基材、31……開
口、32……粘着材、40……ゲル状の導電物質、42……粘
着材、44……磁気回路部材、45……マグネツト、47……
ハトメ、48……スポンジ、49,63……導電性シート、49a
……導電メツシユ、50……皮膚、61……生体側電極、61
a……針足部61a、62……表面側電極である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭53−98185（ＪＰ，Ａ) 実開昭56−150506（ＪＰ，Ｕ) 実開昭54−141788（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A61B 5/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基材に、切欠孔部と該切欠孔部の周囲に配
設された導電性の電極部材とにより形成された電極部を
少なくとも１つ配設し、該電極部の前記切欠孔部内に挿入されて被検者の生体表
面と前記電極部材間を導通状態に保持可能な可撓性を有
する導電材料と該導電材料を前記電極部材に係止可能な
係止手段より形成される導通部材とより成り、前記電極部の切欠孔部を被検者の測定部位に位置決めし
た後前記切欠孔部に前記導電材料を挿入して該導通部材
を係止手段により前記電極部材に係止させ被検者の計測
部位と該電極部材との導通状態を保持して生体情報を収
集可能とすることを特徴とする生体電極。
【請求項２】係止手段は粘着材であり、該粘着材の粘着
力により電極部材との係止状態を維持することを特徴と
する請求項第１項記載の生体電極。
【請求項３】電極部材は磁性体で形成されているととも
に、導通部材はマグネツトを含み、係止手段はこのマグ
ネツトの磁力による前記電極部材への吸着力により係止
状態を維持するものであることを特徴とする請求項第１
項記載の生体電極。
【請求項４】導通部材の導電材料はゲル状の導電物質で
形成されていることを特徴とする請求項第１項乃至第３
項のいずれかに記載の生体電極。
【請求項５】導通部材の導電材料はスポンジ含浸電解液
で形成されていることを特徴とする請求項第１項乃至第
３項のいずれかに記載の生体電極。
【請求項６】導通部材の導電材料はスポンジ含浸電解ク
リームで形成されていることを特徴とする請求項第１項
乃至第３項のいずれかに記載の生体電極。
【請求項７】電極部は不織布で形成された基材の被検者
のそれぞれの生体情報測定部位位置に電極部材及び切欠
孔部を配設してなり、各電極部材のそれぞれに導通部材
を係止して生体情報の測定を行なうことを特徴とする請
求項第１項乃至第５項のいずれかに記載の生体電極。