JP3153409U - Dry biosignal detection electrode - Google Patents

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雅史 和田
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  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

【課題】被験者が独力で簡便に不快感なく脳波等の生体信号検出に使用できる、乾式電極ユニットを提供する。【解決手段】この電極ユニット1は、額部または額部と耳周辺部の所定部位の皮膚と接触するようになっている導電性繊維ファブリックと金属端子12とを含む電極要素10を、概ね帯形状の布帛保持部材13に複数個設けてなる。ファブリックを構成する導電性繊維は例えばカーボンナノチューブコーティング繊維、ステンレスマイクロファイバー、金メッキ繊維、銀メッキ繊維、ポリピロール系ポリマーコーティング繊維などの非アレルギー性繊維である。金属端子12は導電性繊維ファブリックと保持部材13とを接合する、嵌合、縫合、螺合等の締結手段からなる。【選択図】図1Provided is a dry electrode unit that can be used by a subject to detect a biological signal such as an electroencephalogram easily by himself or herself without discomfort. The electrode unit (1) includes an electrode element (10) including a conductive fiber fabric and a metal terminal (12), which are adapted to come into contact with the forehead or the forehead and the skin at a predetermined part around the ear. A plurality of shaped fabric holding members 13 are provided. The conductive fibers constituting the fabric are non-allergenic fibers such as carbon nanotube-coated fibers, stainless microfibers, gold-plated fibers, silver-plated fibers, and polypyrrole polymer-coated fibers. The metal terminal 12 includes fastening means such as fitting, sewing, and screwing that join the conductive fiber fabric and the holding member 13. [Selection] Figure 1

Description

この考案は生体電気信号、特に脳波を額部周辺あるいは、額部および耳部の周辺等より採取する脳波電極を所定位置に定着させるための脳波電極に関する。特にシングルチャンネル脳波測定に適した生体信号検出用のドライ式電極ユニットに関するものである。   The present invention relates to an electroencephalogram electrode for fixing an electroencephalogram electrode that collects a bioelectric signal, in particular, an electroencephalogram from the periphery of the forehead portion, the periphery of the forehead portion and the ear portion, or the like at a predetermined position. In particular, the present invention relates to a dry electrode unit for detecting a biological signal suitable for single channel electroencephalogram measurement.

既存の脳波測定システムは多チャンネル脳波測定システムであって、測定時多数の電極を頭部に装着する必要があり、装着には他人の手助けが必要であった。電極素材としてもゼリー状の電解質を用いる場合があり、被験者に不快感ないし違和感を与えていた。またそのような湿式電極は剥がれやすく、同時に粘着性テープ等を併用しなければならず、生体皮膚にとってやさしいものではなかった。   The existing electroencephalogram measurement system is a multi-channel electroencephalogram measurement system, and it is necessary to wear a large number of electrodes on the head at the time of measurement, and it is necessary to assist others by the wearing. In some cases, a jelly-like electrolyte is used as an electrode material, and the subject feels uncomfortable or uncomfortable. Further, such wet electrodes are easy to peel off, and at the same time, an adhesive tape or the like must be used in combination, which is not easy for living skin.

前記のような湿式電極の問題点を改善するために、様々な乾式電極が提案されている。例えば、機械的手段により電極と皮膚とを接触させようとするもの(たとえば、特許文献1)は、電極部分に接触する皮膚に局所的な過剰な力が加わる可能性があり、生体皮膚にとってやさしいものではなかった。
このような、皮膚への機械的な負担を減らすために、フレキシブル素材を利用する試みがなされており、例えばゴム等を使用するもの(特許文献2)、導電性繊維布を使用するもの(たとえば特許文献3)が知られているが、これら素材はいずれも心電図計測用の電極を目的としており、本考案が対象とする脳波のような低い電圧を測定するのに適していない。
その外、導電性のフレキシブル素材として、ある特定範囲の電気抵抗値を有する導電性繊維が開示されている(たとえば特許文献4)が、その用途は例えばブラシローラー等であり、静電気防止や電磁波遮蔽など、異なる目的に関わるものである。
要するに、現時点では材料の機械的な強度や布への加工性などの点から、脳波測定に必要かつ十分な電気抵抗値を有する繊維からなる、実用化可能な電極は未だ開発されておらず、課題となっている。
In order to improve the problems of the wet electrodes as described above, various dry electrodes have been proposed. For example, a device that attempts to bring the electrode and skin into contact with each other by mechanical means (for example, Patent Document 1) may cause local excessive force to be applied to the skin that is in contact with the electrode portion, and is easy for living skin. It was not a thing.
In order to reduce the mechanical burden on the skin, attempts have been made to use flexible materials, such as those using rubber (Patent Document 2), those using conductive fiber cloth (for example, Patent Document 3) is known, but all of these materials are intended for electrocardiogram measurement electrodes and are not suitable for measuring a low voltage such as an electroencephalogram targeted by the present invention.
In addition, a conductive fiber having an electrical resistance value in a specific range is disclosed as a conductive flexible material (for example, Patent Document 4). Are related to different purposes.
In short, at the present time, in terms of the mechanical strength of the material and the workability to cloth, a practical electrode made of fibers having a sufficient and sufficient electrical resistance value for electroencephalogram measurement has not yet been developed, It has become a challenge.

従来の多チャンネル脳波測定システムは、また上記のように、被験者に不快感ないし違和感を与えるのみならず、精度よく脳波計測を行おうとすれば、脳波計測の専門家の手助けが必要であるなど、多大の手間とコストを要するので、専ら大病院など限られた医療機関にしか設置されず、従って脳波測定の機会は限られていたといえる。
多チャンネル脳波測定に代わって、より簡易なシングルチャンネル脳波測定システムも提案されるに至っている(例えば特許文献5)が、電極についての構造、材料など詳細は一切不明である。
The conventional multi-channel electroencephalogram measurement system not only makes the subject uncomfortable or uncomfortable as described above, but also requires the assistance of an electroencephalogram measurement specialist to accurately measure the electroencephalogram. Since a great deal of labor and cost is required, it can only be installed in limited medical institutions such as large hospitals, and thus it can be said that the opportunities for electroencephalogram measurement were limited.
Instead of multi-channel EEG measurement, a simpler single-channel EEG measurement system has also been proposed (for example, Patent Document 5), but details about the structure and materials of the electrodes are not known at all.

特表2007−517577Special table 2007-517577 特表2005−521458Special table 2005-521458 WO2005/032367WO2005 / 032367 特開2007−092234JP2007-0922234 特表2001−50366Special table 2001-50366

従って本考案の目的は、ゼリー状の電解質を用いることなく、脳波などの生体信号を精度良く検出可能なドライ式生体用電極ユニットを提供することにある。すなわち本考案の課題は、その電極ユニットが次の条件を満たすこと、すなわち、1)生体に接触した場合にも、被験者に不快感、違和感を与えないこと、2)電極を構成する素材の電気抵抗値が小さいこと、3)被験者自身による簡便な装着が可能であり、自宅でも使用可能な脳波測定システムに適合していることである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a dry biological electrode unit capable of accurately detecting a biological signal such as an electroencephalogram without using a jelly-like electrolyte. That is, the problem of the present invention is that the electrode unit satisfies the following conditions, that is, 1) the subject does not feel uncomfortable or uncomfortable even when touched by a living body, and 2) the electricity of the material constituting the electrode. The resistance value is small, and 3) it can be easily worn by the subject himself / herself and is compatible with an electroencephalogram measurement system that can be used at home.

前記課題を達成するための本考案は、額部または額部および両耳周辺部の所定部位の皮膚表面に当接して互いに所定間隔を隔てて配置されるようになっている2個以上の電極要素と、前記各電極要素をその周縁部において接合手段を介して保持する、概略帯形状の非導電性繊維保持部材とからなる額部等の所定部装着式の、脳波、筋電、眼電などの生体信号を検出するためのドライ式生体信号検出用電極ユニットであって、前記各電極要素は概略多角形状または円形状の電極本体および前記電極本体と保持部材とを締結する金属端子から構成されており、前記電極本体は非アレルギー性導電性繊維ファブリックであり、前記金属端子は、前記電極本体の皮膚当接側表面において、概略環状または円形状を呈する締結金具からなっていて、前記電極本体表面と実質的に同一平面上にあり、他方電極本体表面と反対側、保持部材裏面において凸状部または凹部を形成して、ケーブル線接続部をなしていることを特徴とするドライ式生体信号検出用電極ユニットである。   In order to achieve the above object, the present invention provides two or more electrodes that are arranged in contact with the skin surface of a predetermined portion of the forehead part or the forehead part and the peripheral part of the both ears and arranged at a predetermined interval from each other. Electroencephalogram, myoelectric, electrooculogram of a predetermined part such as a forehead composed of an element and a substantially band-shaped non-conductive fiber holding member that holds each electrode element at its peripheral edge via a joining means A dry-type biosignal detection electrode unit for detecting biosignals such as each of which the electrode elements are each composed of a substantially polygonal or circular electrode body and a metal terminal for fastening the electrode body and the holding member The electrode body is a non-allergenic conductive fiber fabric, and the metal terminal is formed of a fastener having a substantially annular or circular shape on the skin contact side surface of the electrode body, A dry type characterized in that it is substantially on the same plane as the surface of the pole body, and forms a convex portion or a recess on the other side of the electrode body surface and on the back surface of the holding member to form a cable wire connecting portion. It is a biosignal detection electrode unit.

本考案のドライ式電極ユニットによれば、脳波等の生体信号を測定する部位の皮膚と接触する電極要素が、導電性繊維糸から構成された繊維ファブリックの電極本体と、記録デヴァイスのケーブル線(リード線)と電気的に接続されるようになっている金属端子とから成っているので、それら導電体を通じて脳波等の生体信号を測定することができる。また、脳波等の生体信号の採取可能な顔の各部位に繊維素材の電極要素を適宜配置、固定することができるので、それに応じて同じく繊維素材の保持部材の形状をバンド形状、めがね様形状など所望の各種形状に形成することが可能である。そして被験者が独力で簡便に(ワンタッチで)装着が可能であり、従来の湿式電極のような不快感を与えることがない。   According to the dry-type electrode unit of the present invention, the electrode element that comes into contact with the skin of a region where a biological signal such as an electroencephalogram is measured includes an electrode body of a fiber fabric made of conductive fiber yarns, and a cable wire of a recording device ( Since it is composed of a metal terminal that is electrically connected to the lead wire), a biological signal such as an electroencephalogram can be measured through the conductor. In addition, electrode elements made of fiber material can be appropriately placed and fixed on each part of the face from which biosignals such as brain waves can be collected, so the shape of the fiber material holding member is also band-shaped and glasses-like shape accordingly. It is possible to form in various desired shapes. The test subject can easily and easily (one-touch) to wear the subject, and does not give the uncomfortable feeling of a conventional wet electrode.

図1は電極ユニットの1例を表面(皮膚と接触する面)から示す概略平面図である。FIG. 1 is a schematic plan view showing an example of an electrode unit from the surface (surface in contact with skin). 図2は図1の電極ユニットを裏面(皮膚と接触しない面)から示す概略背面図である。FIG. 2 is a schematic rear view showing the electrode unit of FIG. 1 from the back surface (surface not in contact with the skin). 図3は図1、2に示した電極ユニットを構成する金属端子の各実施例の詳細を示す、図2の垂直方向、III−III線に沿った模式的拡大断面図である。FIG. 3 is a schematic enlarged cross-sectional view along the line III-III in the vertical direction of FIG. 2, showing details of each embodiment of the metal terminals constituting the electrode unit shown in FIGS. 図4は図1、2の電極ユニットの装着状態を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a mounting state of the electrode unit of FIGS.

以下、本考案の好適な実施態様を添付の図面に基づいて説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は生体に電極要素が皮膚(肌)に接触する面(表側)からみた電極ユニット1の1例を図示した概略平面図である。電極ユニット1は所定の間隔を隔てて並列に配置された2個以上(図では3個)の電極要素10と、前記複数個の電極要素10をその上に保持する非導電性の布製電極保持部材13とからなっていて、各電極要素10はその周縁部において、保持部材13と、縫糸15、接着剤、留め金具等の接合手段によって適宜接合されている。各電極要素10は導電性繊維ファブリック(編製、織製、その他諸々の慣用方法で構成された繊維構造物)からなる、例えば概略四角形状の電極本体11と電極本体11のほぼ中心部に位置する締結金具からなる金属端子12とから構成されている。保持部材13上に配設された電極本体11には、皮膚と接触することで脳波電位が収集され、その脳波電位は電極本体11上の金属端子12に集約される。金属端子12は皮膚への圧迫感を最小にするように保持部材13と実質的に同じ平面になるように(面一に)取り付けられる。   FIG. 1 is a schematic plan view illustrating an example of an electrode unit 1 viewed from a surface (front side) where an electrode element contacts the skin (skin) on a living body. The electrode unit 1 includes two or more (three in the figure) electrode elements 10 arranged in parallel at a predetermined interval, and a non-conductive cloth electrode holder for holding the plurality of electrode elements 10 thereon. Each electrode element 10 is appropriately joined at the peripheral edge thereof by a joining member 13 and a joining means such as a sewing thread 15, an adhesive, and a fastener. Each electrode element 10 is made of a conductive fiber fabric (a fiber structure formed by knitting, weaving, or any other conventional method), for example, a substantially square-shaped electrode body 11 and an electrode body 11 positioned substantially at the center. It is comprised from the metal terminal 12 which consists of a fastening metal fitting. An electroencephalogram potential is collected on the electrode main body 11 disposed on the holding member 13 by contact with the skin, and the electroencephalogram potential is collected on the metal terminal 12 on the electrode main body 11. The metal terminal 12 is attached so as to be substantially in the same plane as the holding member 13 so as to minimize the feeling of pressure on the skin.

図1および図4では、保持部材13は装着者の頭部に巻回可能なヘッドバンド形状で描かれているが、一般的に、帯状保持部材13の両端部はオープンエンドであっても或いはエンドレスの環状であってもよい。前者の場合、両端部には例えばワンタッチで着脱可能な面ファスナーを設けることができる。他方後者の場合、電極要素を含む保持部材の主要部両端を伸縮性部分、たとえばゴム糸縫製部分などによって環状につなぐことができる。   In FIGS. 1 and 4, the holding member 13 is drawn in a headband shape that can be wound around the head of the wearer. However, in general, both ends of the belt-like holding member 13 may be open ends or It may be an endless ring. In the former case, a hook-and-loop fastener that can be attached and detached with one touch, for example, can be provided at both ends. On the other hand, in the latter case, both ends of the main part of the holding member including the electrode element can be connected in an annular shape by an elastic part, for example, a rubber thread sewing part.

保持部材13のとりうる形状は、概して電極要素10の配置部位に依存する。前記2個以上の電極要素10が配置される保持部材13上の位置は、好ましくは、国際電極配置法(10−20法)による額部のFp部位である。この場合、保持部材の形状は前記のような頭部に巻回可能なヘッドバンドの他に、額部に貼着可能な短い帯形状ないし短冊状のパッドであってもよい。そして保持部材の裏面側に、医療用の低皮膚刺激性両面粘着テープを貼着することによって額部皮膚に固定することができる。
別の好ましい電極要素10の配置部位は、額部と耳後部とである。この場合、保持部材13の形状は、図1の帯形状の両耳部に対応する位置にさらに耳掛け紐を備えてなる帯形状であるかまたは眼球および小鼻とその周辺が包囲可能な、耳掛け紐形式のめがね様形状が適している(いずれも不図示)。そして前記電極要素は額部Fp位置と耳後部マストイドに対応する位置に、好ましくは互いに対角線状に配置することができる。
保持部材13は如何なる種類の、天然、合成、半合成繊維などの繊維ファブリックからなっていてもよいが、好ましい繊維構造は伸縮性を有する繊維編物である。
保持部材13には加えて、電極要素10と皮膚との密着性を増すための滑り止め17をたとえば電極要素10の上下の位置に設けることもできる。
The shape that the holding member 13 can take generally depends on the position of the electrode element 10. The position on the holding member 13 where the two or more electrode elements 10 are arranged is preferably the Fp portion of the forehead according to the international electrode arrangement method (10-20 method). In this case, the shape of the holding member may be a short band-shaped or strip-shaped pad that can be attached to the forehead, in addition to the headband that can be wound around the head as described above. And it can fix to a forehead skin by sticking the low skin irritation double-sided adhesive tape for medical use on the back surface side of a holding member.
Another preferred electrode element 10 placement site is the forehead and the back of the ear. In this case, the shape of the holding member 13 is a band shape in which an ear strap is further provided at a position corresponding to the both ear portions of the band shape in FIG. 1, or the eyeball and the nose can surround the ear. A hook-shaped eyeglass-like shape is suitable (both not shown). And the said electrode element can be preferably arrange | positioned mutually diagonally in the position corresponding to a forehead part Fp position and a back ear mastoid.
The holding member 13 may be made of any kind of fiber fabric such as natural, synthetic, or semi-synthetic fiber, but a preferable fiber structure is a fiber knitted fabric having stretchability.
In addition to the holding member 13, a non-slip 17 for increasing the adhesion between the electrode element 10 and the skin can be provided at, for example, the upper and lower positions of the electrode element 10.

本考案の要部をなす電極本体11は、非アレルギー性の導電性繊維ファブリックからなっているが、繊維構造としては編物、織物、不織布、その他あらゆる組織からなる、慣用方法によって構成されたものが含まれる。伸縮性、端子金属の取り付け易さの観点からは、編物が最も好ましい。
電極本体11のファブリックを構成する導電性繊維としては、例えばポリエステル、ナイロン、アクリル繊維等の合成繊維、木綿、麻などの天然繊維、レーヨン等の半合成繊維などのベース繊維の表面上にコーティングの形であれ、複合繊維の形であれ導電性成分を含みかつアレルギーを起こさないものであればよく、例えばカーボンナノチューブを含む繊維、ポリピロール系ポリマーコーティング繊維、ステンレスマイクロファイバー繊維、銀めっき繊維、金めっき繊維などが挙げられる。
The electrode body 11 forming the main part of the present invention is made of a non-allergenic conductive fiber fabric, and the fiber structure is made of a knitted fabric, a woven fabric, a non-woven fabric, or any other structure, and is constituted by a conventional method. included. A knitted fabric is most preferable from the viewpoints of stretchability and ease of attachment of the terminal metal.
Examples of conductive fibers constituting the fabric of the electrode body 11 include a coating on the surface of a base fiber such as synthetic fibers such as polyester, nylon, and acrylic fibers, natural fibers such as cotton and hemp, and semi-synthetic fibers such as rayon. It does not matter if it is in the form or in the form of a composite fiber, as long as it contains a conductive component and does not cause allergies. For example, fibers containing carbon nanotubes, polypyrrole-based polymer-coated fibers, stainless microfiber fibers, silver-plated fibers, gold-plated Examples include fibers.

図2は図1の裏面から見た電極ユニット1を図示したものであり、ケーブル線20と金属端子12との接続の状態を表わしている。各金属端子12は保持部材13を貫通してその裏面に露出して、ケーブル線20への接続部をなしている。保持部材13の裏面側において装着者の耳部近傍に該当する部分には、ケーブル線を束ねて絡まり合うのを防止するケーブルホルダー14が取り付けられている。金属端子12とケーブル線20とは、例えばクリップなどの着脱自在の機械的接続手段により接続することができる。場合によっては、はんだなどの永久的固着手段によって接合することもできる。端子12のケーブル線20との接続によって、図4に図示されるように、記録デヴァイス(記録部)30へ脳波信号が回収される。   FIG. 2 illustrates the electrode unit 1 viewed from the back side of FIG. 1, and shows a connection state between the cable wire 20 and the metal terminal 12. Each metal terminal 12 penetrates the holding member 13 and is exposed on the back surface thereof to form a connection portion to the cable wire 20. A cable holder 14 is attached to a portion corresponding to the vicinity of the wearer's ear on the back side of the holding member 13 to prevent the cable wires from being bundled and entangled. The metal terminal 12 and the cable line 20 can be connected by a detachable mechanical connection means such as a clip. In some cases, bonding can be performed by permanent fixing means such as solder. By connecting the terminal 12 to the cable line 20, the electroencephalogram signal is recovered to the recording device (recording unit) 30 as shown in FIG.

図3(A)〜図3(D)は図2における電極要素10の垂直方向(厚さ方向)に沿った拡大断面図であり、様々な金属端子12の取り付け態様を分かりやすく模式的に示したものである。図3(A)〜図3(D)は各種締結金具16a〜16dを介して電極本体11と保持部材13とが接合される態様を夫々例示する。電極本体11は通常1層の布帛からなるが、導電性を高めるために複数枚を重合した多層布帛から構成してもよい。   3 (A) to 3 (D) are enlarged cross-sectional views along the vertical direction (thickness direction) of the electrode element 10 in FIG. 2, and schematically show the manner of attachment of various metal terminals 12 in an easy-to-understand manner. It is a thing. 3 (A) to 3 (D) exemplify modes in which the electrode main body 11 and the holding member 13 are joined via various fasteners 16a to 16d. The electrode body 11 is usually composed of a single layer of fabric, but may be composed of a multilayer fabric in which a plurality of layers are polymerized in order to increase conductivity.

図3(A)はリングスナップまたはアメリカンスナップ対16a1と16a2からなる締結金具を図示している。図では、電極本体11表面から、つめ付きリング16a1が保持部材13を刺し通して、保持部材裏面側の環状溝をもつ下型16a2に圧嵌めされて締結している。前記下型16a2の保持部材裏面側は突状部になっていて、ケーブル線20との接続部を提供している。   FIG. 3 (A) shows a fastener comprising a ring snap or an American snap pair 16a1 and 16a2. In the figure, a ring with a claw 16a1 penetrates the holding member 13 from the surface of the electrode body 11, and is press-fitted and fastened to a lower mold 16a2 having an annular groove on the back side of the holding member. The holding member back surface side of the lower mold 16 a 2 is a protruding portion, and provides a connection portion with the cable wire 20.

図3(B)と図3(D)では、金属端子12は金属製スナップボタンからなっており、スナップボタンは凹部または凸部のいずれであってもよい。図3(B)は凸部スナップ16bの例示であり、図3(D)は凹部スナップ16d1の例示である。そして保持部材13の裏面側に突出して設置されている凸部スナップ16b(図3(B))もしくは保持部材13の裏面側に凹状に設置されている凹部スナップ16d1(図3(D))の夫々の孔を通して、導電性糸15bが保持部材13と電極本体11の導電性ファブリックとを縫合している。図3(B)では、凸部スナップ16bの突状部がケーブル線20との接続部を提供している。他方図3(D)では、保持部材13の裏面に位置する金属端子12が表面凹状であるので、ケーブル線20の方が、その先端に端子12との凸状接続部16d2を備えている。より具体的には、前記ケーブル線20の先端に、例えば銅製つめ金具で接合した凸部スナップ16d2を備えていて、凹部スナップ16d1との嵌合により接続されるようになっている。前記導電性縫糸15bは、前記導電性繊維ファブリックを構成する導電性繊維の糸と同種のものであり、例えばカーボンナノチューブコーティング繊維、ステンレスマイクロファイバー繊維、銀めっき繊維などが挙げられる。   In FIG. 3B and FIG. 3D, the metal terminal 12 is made of a metal snap button, and the snap button may be a concave portion or a convex portion. FIG. 3B is an illustration of the convex snap 16b, and FIG. 3D is an illustration of the concave snap 16d1. And the convex part snap 16b (FIG. 3 (B)) which protrudes and is installed in the back surface side of the holding member 13, or the recessed part snap 16d1 (FIG. 3 (D)) which is recessed in the back surface side of the holding member 13 Through each hole, the conductive yarn 15b stitches the holding member 13 and the conductive fabric of the electrode body 11 together. In FIG. 3B, the protruding portion of the convex snap 16 b provides a connection portion with the cable wire 20. On the other hand, in FIG. 3D, since the metal terminal 12 located on the back surface of the holding member 13 has a concave surface, the cable wire 20 is provided with a convex connection portion 16d2 with the terminal 12 at its tip. More specifically, a projection snap 16d2 joined by, for example, a copper claw fitting is provided at the tip of the cable wire 20, and is connected by fitting with the recess snap 16d1. The conductive sewing thread 15b is the same type as the conductive fiber thread constituting the conductive fiber fabric, and examples thereof include carbon nanotube-coated fibers, stainless microfiber fibers, and silver-plated fibers.

図3(C)の金属端子12は雄ネジ部材と雌ネジ部材とのネジ部材対からなっている。図3(C)の例では、雄ネジ部材がボルト様金具16c1として、雌ネジ部材がナット様金具16c2として描かれているが、図示の形状に限定されるものではなく、通常のボルトとナットとの対からなっていてもよい。図3(C)では、ボルト様金具16c1のヘッドが電極本体11側、ナット様金具16c2が保持部材13側に位置するように螺着されている。そしてナット様金具16c2は裏面側に突部を有しているので、ケーブル線20との接続部とすることができる。ボルト・ナット対の場合は、ボルトのネジ先端部がナットからの突出部を形成するので、ケーブル線との接続部とすることができる。   The metal terminal 12 in FIG. 3C is composed of a screw member pair of a male screw member and a female screw member. In the example of FIG. 3C, the male screw member is depicted as a bolt-like metal fitting 16c1 and the female screw member is depicted as a nut-like metal fitting 16c2. However, the present invention is not limited to the illustrated shape, and ordinary bolts and nuts are used. It may consist of a pair. 3C, the head of the bolt-like metal fitting 16c1 is screwed so that the head is located on the electrode body 11 side and the nut-like metal fitting 16c2 is located on the holding member 13 side. Since the nut-like metal fitting 16c2 has a protrusion on the back surface side, it can be used as a connection portion with the cable wire 20. In the case of a bolt / nut pair, the screw tip portion of the bolt forms a protruding portion from the nut, so that it can be a connection portion with the cable wire.

金属端子12を構成する締結金具16a〜16dは上記のような図3(A)〜(D)に例示したものに限定されるものではなく、他にも様々なバリエーションが可能である。
電極本体11で収集された電位は導電性の締結金具(リングスナップ、アメリカンスナップ、スナップボタン、螺子、鈎等)や導電性糸15bによって金属端子12に運ばれ、ケーブル線20を経由して記録デヴァイス30へと搬送される。
The fasteners 16a to 16d constituting the metal terminal 12 are not limited to those illustrated in FIGS. 3A to 3D as described above, and various other variations are possible.
The potential collected by the electrode body 11 is carried to the metal terminal 12 by a conductive fastener (ring snap, American snap, snap button, screw, hook, etc.) or conductive thread 15b, and is recorded via the cable line 20. Transported to device 30.

図4は図1、2に図示したようなドライ式生体信号検出用電極ユニット1を額部に巻回して装着した状態を示す斜視図である。本考案の電極ユニット1はケーブル線20を経て記録デヴァイス30に接続されている。図は保持部材13の裏面側において、ケーブル線が露出した状態を図示したものであるが、使用時は通常、布でカバーされている。   FIG. 4 is a perspective view showing a state where the dry biological signal detection electrode unit 1 as shown in FIGS. The electrode unit 1 of the present invention is connected to a recording device 30 through a cable line 20. The figure shows a state in which the cable wire is exposed on the back surface side of the holding member 13, but it is usually covered with a cloth during use.

以上のように本発明は、額部周辺および耳部の周辺等より採取される脳波等の生体信号測定のための簡便な手段を提供するものである。この発明により、被験者は不快感や、違和感を感じることなく、また脳波等の生体信号計測の専門家の手助けがなくても、精度よく生体信号を測定することが可能となり有用である。そして脳波等の生体信号の簡易計測装置用電極として利用することができる。   As described above, the present invention provides a simple means for measuring a biological signal such as an electroencephalogram collected from around the forehead and around the ear. The present invention is useful because it enables a subject to measure a biological signal with high accuracy without feeling uncomfortable or uncomfortable and without the assistance of an expert in measuring a biological signal such as an electroencephalogram. And it can utilize as an electrode for simple measuring devices of biological signals, such as an electroencephalogram.

1 電極ユニット
10 電極要素
11 電極本体
12 金属端子
13 保持部材
14 ケーブルホルダー
15 縫糸
15b 導電性縫糸
16a、16b、16c、16d 締結金具
17 滑り止め
20 ケーブル線
30 記録デヴァイス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrode unit 10 Electrode element 11 Electrode main body 12 Metal terminal 13 Holding member 14 Cable holder 15 Sewing thread 15b Conductive sewing thread 16a, 16b, 16c, 16d Fastening bracket 17 Non-slip 20 Cable line 30 Recording device

Claims (12)

額部または額部および両耳周辺部の所定部位の皮膚表面に当接して互いに所定間隔を隔てて配設されるようになっている2個以上の電極要素と、前記各電極要素をその周縁部において接合手段を介して保持する、概略帯形状の非導電性繊維保持部材とからなる額部等の所定部装着式の、脳波、筋電、眼電などの生体信号を検出するためのドライ式生体信号検出用電極ユニットであって、
前記各電極要素は概略多角形状または円形状の電極本体および前記電極本体と保持部材とを締結する金属端子から構成されており、
前記電極本体は非アレルギー性導電性繊維ファブリックであり、
前記金属端子は、前記電極本体の皮膚当接側表面において、概略環状または円形状を呈する締結金具からなっていて、前記電極本体表面と実質的に同一平面上にあり、他方電極本体表面と反対側、保持部材裏面において凸状部または凹部を形成して、ケーブル線接続部をなしていることを特徴とするドライ式生体信号検出用電極ユニット。
Two or more electrode elements that are in contact with the skin surface of a predetermined part of the forehead or forehead part and the peripheral part of both ears and are arranged at a predetermined interval from each other, and each electrode element is connected to the periphery thereof Dry for detecting biological signals such as brain waves, myoelectricity, electrooculogram, etc., attached to a predetermined part such as a forehead part composed of a substantially band-shaped non-conductive fiber holding member held by a joining means in the part Type biological signal detection electrode unit,
Each of the electrode elements is composed of a substantially polygonal or circular electrode body and a metal terminal that fastens the electrode body and the holding member,
The electrode body is a non-allergenic conductive fiber fabric;
The metal terminal is formed of a fastener having a substantially annular or circular shape on the skin contact side surface of the electrode body, and is substantially flush with the electrode body surface and opposite to the other electrode body surface. A dry type biosignal detection electrode unit, wherein a convex portion or a concave portion is formed on the side and the back surface of the holding member to form a cable wire connecting portion.
前記導電性繊維ファブリックはカーボンナノチューブを含む表面導電層を有する繊維からなることを特徴とする請求項1に記載のドライ式生体信号検出用電極ユニット。   2. The dry biological signal detection electrode unit according to claim 1, wherein the conductive fiber fabric is made of a fiber having a surface conductive layer containing carbon nanotubes. 前記導電性繊維ファブリックは、ステンレスマイクロファイバー繊維、金コーティング繊維、銀コーティング繊維のいずれかからなる、請求項1に記載のドライ式生体信号検出用電極ユニット。   2. The dry biological signal detection electrode unit according to claim 1, wherein the conductive fiber fabric is made of any one of a stainless microfiber fiber, a gold-coated fiber, and a silver-coated fiber. 前記導電性繊維ファブリックはポリピロール系ポリマーコーティング繊維からなる、請求項1に記載のドライ式生体信号検出用電極ユニット。   The dry biosignal detection electrode unit according to claim 1, wherein the conductive fiber fabric is made of a polypyrrole-based polymer-coated fiber. 前記締結金具は、つめ付きリングおよび凹部/環状溝を有する上型スナップの組合せ又はつめ付きリングおよび凸部/環状溝を有する下型スナップの組合せを含むリングスナップ対であり、前記つめ付きリングのリング部が電極本体表面側に位置するようにかつ上型スナップの凹部または下型スナップの凸部が保持部材裏面側に位置するように、前者のつめ部と後者の環状溝部との圧嵌めによる固着が行われていることを特徴とする、請求項1に記載のドライ式生体信号検出用電極ユニット。   The fastener is a ring snap pair including a combination of a claw ring and an upper mold snap having a concave / annular groove or a combination of a claw ring and a lower mold snap having a convex / annular groove; By press-fitting between the former claw and the latter annular groove so that the ring part is located on the surface side of the electrode body and the concave part of the upper mold snap or the convex part of the lower mold snap is located on the back side of the holding member The dry biological signal detection electrode unit according to claim 1, wherein the electrode unit is fixed. 前記金属端子は前記電極本体の皮膚当接側の裏面において概略円形状を呈する締結金具および導電性縫糸からなっていて、前記締結金具は凸状スナップボタンであり、前記導電性縫糸は前記締結金具を介して電極本体と保持部材とを縫合、固着しているものであり、
前記凸状スナップボタンはその凸部面が保持部材背面側に位置するように配設されており、前記凸状スナップボタンの凸部面はケーブル線接続部を形成することを特徴とする請求項1に記載のドライ式生体信号検出用電極ユニット。
The metal terminal is composed of a fastener and a conductive sewing thread having a substantially circular shape on the back surface of the electrode body on the skin contact side, the fastener is a convex snap button, and the conductive thread is the fastener. The electrode body and the holding member are sewn and fixed via
The convex snap button is disposed so that a convex surface thereof is located on a back side of the holding member, and the convex surface of the convex snap button forms a cable wire connecting portion. 2. The dry biological signal detection electrode unit according to 1.
前記金属端子は前記電極本体の皮膚当接側の裏面において概略円形状を呈する締結金具および導電性縫糸からなっていて、前記締結金具は凹状スナップボタンであり、前記導電性縫糸は前記締結金具を介して電極本体と保持部材とを縫合、固着しているものであり、
前記凹状スナップボタンはその凹部面が保持部材裏面側に位置するように配設されていて前記ケーブル線接続部をなしていること、
前記ケーブル線接続部が接続されることになるケーブル線は先端に、前記凹状スナップボタンとの嵌合のための凸状スナップボタンを備えていることを特徴とする請求項1に記載のドライ式生体信号検出用電極ユニット。
The metal terminal is composed of a fastener and a conductive sewing thread having a substantially circular shape on the back surface of the electrode body on the skin contact side, the fastener is a concave snap button, and the conductive thread is the fastener. The electrode body and the holding member are sutured and fixed via
The concave snap button is disposed so that the concave surface thereof is located on the back side of the holding member and forms the cable line connecting portion;
2. The dry type according to claim 1, wherein the cable line to which the cable line connecting portion is connected includes a convex snap button for fitting with the concave snap button at a tip. Biosignal detection electrode unit.
前記締結金具は雄ネジ部材と雌ネジ部材とを含むネジ金具対であり、電極本体と保持部材とは前者の皮膚当接側表面上からの雄ネジ部材と保持部材背面上の雌ネジ部材との螺着により固着されていることを特徴とする請求項1に記載のドライ式生体信号検出用電極ユニット。   The fastening fitting is a screw fitting pair including a male screw member and a female screw member, and the electrode main body and the holding member are a male screw member on the former skin contact side surface and a female screw member on the rear surface of the holding member. The dry biological signal detection electrode unit according to claim 1, wherein the electrode unit is fixed by screwing. 前記保持部材は頭部に巻回可能なオープンエンドまたはエンドレスの概略帯形状を有するバンド、もしくは額部に貼着可能な短い帯形状のパッドであり、前記電極要素は額部Fpに位置に配置されている、請求項1に記載のドライ式生体信号検出用電極ユニット。   The holding member is a band having an open-end or endless general band shape that can be wound around a head, or a short band-shaped pad that can be attached to a forehead part, and the electrode element is disposed at a position on the forehead part Fp. The dry biological signal detection electrode unit according to claim 1, wherein 前記バンドはさらに両耳部に対応する位置に耳掛け紐を備えており、前記電極要素は額部に対応する位置に加えて、耳掛け紐の耳後部マストイド対応位置にも配置されている、請求項9に記載のドライ式生体信号検出用電極ユニット。   The band further includes an ear strap at a position corresponding to both ears, and the electrode element is disposed at an ear rear mastoid corresponding position of the ear strap in addition to a position corresponding to the forehead. The dry biological signal detection electrode unit according to claim 9. 前記保持部材は耳掛け紐形式の、眼球および小鼻とその周辺が包囲可能なメガネ様形状を呈しており、前記電極要素は額部Fpと耳後部マストイドとに対応する位置に配置されている、請求項1に記載のドライ式生体信号検出用電極ユニット。   The holding member is in the form of an ear strap, and has an eyeglass-like shape that can surround the eyeball and nose and the periphery thereof, and the electrode element is disposed at a position corresponding to the forehead portion Fp and the back ear mastoid. The dry biological signal detection electrode unit according to claim 1. 前記保持部材は前記複数個の電極要素の皮膚当接側表面において、その上方と下方位置に滑り止めを備えている、請求項1に記載のドライ式生体信号検出用電極ユニット。   2. The dry biological signal detection electrode unit according to claim 1, wherein the holding member is provided with anti-slip on the upper and lower positions on the skin contact side surface of the plurality of electrode elements.
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