JP4009999B2 - 生体電極および生体電極用コネクタ - Google Patents
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Description
この測定記録は、長時間であるために、ホルター心電計による測定を行いながら、日常生活でかいた汗をシャワーで洗い流したいという被検者の要望がある。
従来のホルター心電計の生体電極や生体電極用コネクタでは防水性が十分でなかったため、シャワーを浴びると水分が導電部分に触れノイズの原因となる。したがってシャワーを浴びることはほとんど許されていなかった。それが許されるためには、生体電極と生体電極用コネクタの防水を確保するために、相当大判の防水シールを生体電極のうえから貼り付けていた。
しかし、そのような大判防水シールを貼り付けると、シャワーを浴びる体表面が制限されて爽快感も得られず、防水シールが貼られた体表面が蒸れてしまう。また、防水シールを貼った状態で体を動かすと、体表面が張ってしまう。したがって、大判防水シールを貼り付けるようなことをしなくとも、シャワーを浴びることができるような生体電極や生体電極用コネクタが望まれていた。
しかし、吸盤がもとの形状に戻ろうとする復元力が常にかかってしまうため、長時間、生体電極を装着すると体表面が炎症をおこしてしまうおそれがある。また体表面にかかる復元力が不快に感じられてしまう。
生体組織に接触し、生体電気信号を検出する導電性部材と、
孔部を有する板状であり、その孔部に前記導電性部材を収容してその導電性部材を生体組織に保持する保持部材と、
前記導電性部材に部分的に接触し、前記導電性部材により検出された生体電気信号を生体電極用コネクタに導出するシート状の導出部材と、
前記導出部材を密接に覆って水密に防水する防水シートを具備し、
前記防水シートは前記導出部材の前記導電性部材に接触する部分と前記導出部材から前記生体電気信号を前記生体電極用コネクタに導出する前記導出部材の端部の一部分を露出しており、
前記防水シートにより覆われた前記導出部材は、前記保持部材の生体組織に装着される側とは反対側の面に、前記端部以外の部分で接着されていることを特徴とする(請求項1)。
この構成により、導出部材は露出部分を除いて防水シートにより防水され、露出部分から生体電極用コネクタに生体電気信号を導出する。
これにより、生体電極用コネクタとの電気的接続がしやすくなる。
生体組織に接触し、生体電気信号を検出する導電性部材と、
前記導電性部材を生体組織に保持する保持部材と、
前記導電性部材に部分的に接触し、前記導電性部材により検出された生体電気信号を生体電極用コネクタに導出する導出部材と、
前記導出部材を水密に防水する防水シートを具備し、
前記防水シートは前記導出部材から前記生体電気信号を前記生体電極用コネクタに導出する部分を露出している生体電極において、
さらに、外部からの水滴または水圧による振動を前記導電性部材に伝達することを防止するための保護部材とを具備することを特徴とする(請求項4)。
この構成により、シャワーをしても、シャワーの水滴やその水圧による振動の導電性部材への伝達を防止し、ノイズの発生を防止する。
前記導出部材の前記端部の一部分と接触することにより電気的に接続される電気的接続部と、
前記電気的接続部を水密に保持するため前記電気的接続部を囲むように配置され、かつ前記可動部が前記挟持基部に閉じたときに、前記可動部と前記挟持基部との空間内で水密空間を形成することにより防水機能を有するパッキンと
を具備することを特徴とする(請求項5)。
この構成により、生体電極用コネクタの可動部と挟持基部を閉じて、生体電極の導出部材を挟持させて電気的接続を行う状態にすることにより、電気的接続部がパッキンにより水密に防水される。
この構成により、電気的露出部分が凸部と凹部により同心状に、堅固に挟持される。
前記凸部は導電性を有し、
前記前記端部の一部分は前記凸部に対して接触することで、電気的に接続することを特徴とする(請求項12)。
この構成により、導電性を有する凸部に円形状の電気的露出部が当接されることで、生体電極と生体電極用コネクタが電気的に接続される。
この構成により、曲率半径が相対的に小さい凹部が、生体電極の電気的露出部分を導電性凸部に押さえつける際、凹部の弾性により電気的露出部分を導電性凸部に対し擦りつけて張るように作用するため、堅固に挟持される。そのため、導電性凸部と電気的露出部との導通状態が良好となる。
この構成により、環状部とパッキンとにより、電気的接続部を囲む水密空間が確実に形成される。
また、本発明に係る生体電極用コネクタは、前記環状部の立ち上がり高さが遠心方向にまたは求心方向に連続的に低くなることを特徴とする(請求項9)。
また、本発明に係る生体電極用コネクタは、前記パッキンの立ち上がり高さが遠心方向にまたは求心方向に連続的に低くなることを特徴とする(請求項10)。
前記導出部材の前記端部の一部分と接触することにより前記生体電極と電気的に接続される電気的接続部と、
前記挟持基部に前記生体電極の前記導出部材を係合するための係合部と、を具備し、
前記導出部材を前記係合部に係合したときに、前記端部の一部分が前記電気的接続部に接触するように構成されたことを特徴とする(請求項14)。
この構成により、導出部材を係合部に係合すれば、前記端部の一部分が電気的接続部に接触するように構成されているので、簡易に生体電極と生体電極用コネクタの電気的接続が達成される。
生体電極7は、保持部材1、導電性ゲル(導電性部材)2、導出部材3、防水シート4、5で構成される。
防水シート5は、基部5aと端部5bで構成され、端部5bには孔5cが設けられている。孔5cは孔3cよりも直径は大きい。基部5aと端部5bの間には切欠き部5eが施されている。導電性ゲル2と導電部材3の基部3aとが接触し電気的に接続されるように、基部5aには基部3aと同じ大きさの孔5dが施されている。
防水シート5の端部5bと防水シート4の端部4bは同じ形状である。また、基部5aの外周形状は基部4aの外周形状と同じである。そして、防水シート4、5は導出部材3を挟んでラミネートされる。この場合、防水シート4、5の形状が同じ部分や切欠き部4eと5eは、ずれないように合わせ、孔5cと孔3cは同心となるようにする。ラミネートの方法は、例えばウェルダー溶着法によってもよく、接着剤あるいは粘着剤により接着させてもよい。
防水シート4、5と導出部材3のラミネート6は、保持部材1に装着する側(防水シート5側)で、導出部材3aが露出し、孔5cから導出部材3の一部が露出している。
孔5cから導出部材3が露出している部分は、後述する生体電極用コネクタへ電気信号を導出する。
なお、ラミネート6の防水シート5の基部5aのうち、保持部材1に接触する部分には接着性を持たせ、保持部材1と接着するようにする。
生体電極7は、保持部材1、導電性ゲル(導電性部材)2、導出部材3、防水シート4、5の他、保護部材8で構成される。
保持部材1、導電性ゲル(導電性部材)2、導出部材3、および防水シート4、5の構成については、第1の実施例と同様である。
保護部材8の役割は、シャワーをしながら生体表面に生体電極7を装着して電気信号(心電図信号等)を検出できるように、シャワーの水滴による水圧、振動が導電性ゲル2や導電部材3に伝わらないようにすることである。導電性ゲル2や導電部材3に水圧や振動が伝わると、電気信号にノイズを生じさせてしまうからである。
保護部材8は円形状であり、防水シート4の基部4aの上に接着剤あるいは粘着材により接着される。素材は例えばポリオレフィンフォームなど、シャワーの水滴による振動が導電性ゲル2や導電部材3に伝わることを防止できる素材がよい。大きさは、少なくとも導電部材3の基部3aよりも大きく、より好適には、防水シート4、5の基部4a、5aを覆う大きさであるのがよい。
第3の実施例は、第2の実施例におけるシャワーの水滴による振動防止の構造をより強化した例である。
すなわち、第2の実施例における円形状保護部材8と防水シート4の間に、外周直径を円形状保護部材8と同じくする円環状支持部9を設ける。そして円形状保護部材8と円環状の支持部9は、外周を合わせて、基端部4aの上に接着剤あるいは粘着材により接着する。第2の実施例と同様に、円形状保護部材8と円環状支持部9の大きさは、少なくとも導電部材3の基部3aよりも大きく、より好適には、防水シート4、5の基部4a、5aを覆う大きさであるのがよい。この構造であれば、円環状支持部9が介在することで、円形状保護部材8と防水シート4の間に間隙ができるので、シャワーの水滴による水圧、振動が直接防水シート4に伝わらず、よりノイズの防止に適している。
図4は、生体電極用コネクタ10の可動部12が開いている状態での斜視図である。図5は図4の矢印Aから見た斜視図である。
挟持基部11aは、両側部を基部11に設けられたガイドレール11bに保持され、摺動自在とされている。すなわち、挟持基部11aは、基部11に対し、収容/引き出しが可能となっている。可動部12は挟持基部11aの基端部に設けられた支軸を中心に相対的に回動自在とされている。
挟持基部11aは、基部11に対し所定位置まで引き出されたときには、図示せぬストッパによってそれ以上引き出されることが阻止される。挟持基部11aが、この所定位置まで引き出された状態で、可動部12を閉じると、基部11の両側面内側に設けたガイド突起17が、可動部12の両側面外側に設けたガイド溝18の一端18aに入り込むようになっている。すなわち可動部12には、ガイド溝18の一端18a側に切り欠き18cが設けられ、この切り欠き18cからガイド溝18にガイド突起17が入り込むようになっている。
このように可動部12を閉じた状態で、挟持基部11aをガイドレール11bに沿って、基部11に収容する方向に摺動させると、相対的にガイド突起17は、ガイド溝18を摺動し、ガイド溝18の他端18bに向かって移動する。
可動部12が閉じた状態において、ガイド溝18は、その他端18b側に至るに従って挟持基部11aから離間するように形成されている。このため挟持基部11aが基部11に収容される方向に移動すると、挟持基部11aはガイドレール11bに支持されているから、ガイド溝18に入り込んでいるガイド突起17は、ガイド溝18の摺動面を挟持基部11a側に押圧しながら移動する。このため、可動部12は挟持基部11aに対し、より強固に閉じた状態となる。なお、ガイド溝18の他端18bの最先端を含む所定部分は、可動部12が閉じた状態のときのガイドレール11bと平行となっている。さらにこの所定部分に入る手前ではガイド溝18の底面に盛り上がり部18dが設けられている。ガイド突起17は、先端面でこの盛り上がり部18dを押圧しながら通過して前記所定部分に入る。この盛り上がり部18dは、ガイド突起17がこの所定部分から簡単にに出られないようにするためにある。そして可動部12は、ガイド溝18内に存在するガイド突起17によって、この状態から直接に開となることを阻止される。こうして、可動部12は、閉じた状態を維持される。一方、可動部12を開けるときは、各部を、上記とは逆の手順で動作させる。
図5に示すように、可動部12の内側には、凹部15と、その凹部15と同心に環状部16が設けられている。凹部15は弾性を有する例えばゴム製がよい。
パッキン14と環状部16のテーパは、図11に示すように、それぞれ上記の例とは逆向きにつけられても同様の効果を得ることができる。この場合パッキン14は、環状部16により求心方向に付勢される。
なお、誘導ケーブル19のコネクタ接続部分はケーブルカバー22により水密に保護されている。
このことにより、生体電極7から生体電極用コネクタ10全体にわたって防水されることになる。
1a 孔
2 導電性ゲル(導電性部材)
3 導出部材
3a 基部
3b 導出部
3c 孔
4 防水シート
4e 切欠き部
5 防水シート
5a 基部
5b 端部
5c 孔
5d 孔
5e 切欠き部
6 ラミネート
6e 切欠き部
7 生体電極
8 円形状保護部材
9 円環状支持部
10 生体電極用コネクタ
11 基部
11a 挟持基部
11b ガイドレール
11c 傾斜面
12 可動部
13 凸部
14 パッキン
15 凹部
16 環状部
17 ガイド突起
18 ガイド溝
19 誘導コード
20 導電板
21 芯線
22 ケーブルカバー
23 係合部
24 リブ
25 リブ受部
Claims (14)
- 生体組織に接触し、生体電気信号を検出する導電性部材と、
孔部を有する板状であり、その孔部に前記導電性部材を収容してその導電性部材を生体組織に保持する保持部材と、
前記導電性部材に部分的に接触し、前記導電性部材により検出された生体電気信号を生体電極用コネクタに導出するシート状の導出部材と、
前記導出部材を密接に覆って水密に防水する防水シートを具備し、
前記防水シートは前記導出部材の前記導電性部材に接触する部分と前記導出部材から前記生体電気信号を前記生体電極用コネクタに導出する前記導出部材の端部の一部分を露出しており、
前記防水シートにより覆われた前記導出部材は、前記保持部材の生体組織に装着される側とは反対側の面に、前記端部以外の部分で接着されていることを特徴とする生体電極。 - 請求項1に記載の生体電極において、
前記導出部材は前記防水シートによりラミネートされていることを特徴とする生体電極。 - 請求項1または請求項2に記載の生体電極において、
前記防水シートにより前記生体電気信号を前記生体電極用コネクタに導出するための前記導出部材の前記露出部分は、円形状であることを特徴とする生体電極。 - 生体組織に接触し、生体電気信号を検出する導電性部材と、
前記導電性部材を生体組織に保持する保持部材と、
前記導電性部材に部分的に接触し、前記導電性部材により検出された生体電気信号を生体電極用コネクタに導出する導出部材と、
前記導出部材を水密に防水する防水シートを具備し、
前記防水シートは前記導出部材から前記生体電気信号を前記生体電極用コネクタに導出する部分を露出している生体電極において、
さらに、外部からの水滴または水圧による振動を前記導電性部材に伝達することを防止するための保護部材と
を具備することを特徴とする生体電極。 - 可動部が挟持基部に対して相対的に回動して開閉し、前記可動部が前記挟持基部に閉じることにより、請求項1に記載の生体電極の電気信号を導出する導出部材と電気的に接続される生体電極用コネクタにおいて、
前記導出部材の前記端部の一部分と接触することにより前記生体電極と電気的に接続される電気的接続部と、
前記電気的接続部を水密に保持するため前記電気的接続部を囲むように配置され、かつ前記可動部が前記挟持基部に対して閉じたときに、前記可動部と前記挟持基部との空間内で水密空間を形成することにより防水機能を有するパッキンと
を具備することを特徴とする生体電極用コネクタ。 - 請求項5に記載の生体電極用コネクタにおいて、
前記電気的接続部は、前記端部の一部分を挟持した時に前記挟持基部に設けられた凸部と前記可動部に設けられた凹部が嵌合する構成であることを特徴とする生体電極用コネクタ。 - 請求項6に記載の生体電極用コネクタにおいて、
前記凹部の球表面の曲率半径は、前記凸部の球表面の曲率半径よりも小さく、
前記凹部は弾性を有することを特徴とする生体電極用コネクタ。 - 請求項5乃至7のうちいずれか1つに記載の生体電極用コネクタにおいて、
前記可動部が前記挟持基部に対して閉じた時に、前記凹部の周囲を囲うように設けられた環状部が前記凸部の周囲を囲うように設けられたパッキンを遠心方向または求心方向に付勢することを特徴とする生体電極用コネクタ。 - 請求項8に記載の生体電極用コネクタにおいて、
前記環状部の立ち上がり高さが遠心方向にまたは求心方向に連続的に低くなることを特徴とする生体電極用コネクタ。 - 請求項8に記載の生体電極用コネクタにおいて、
前記パッキンの立ち上がり高さが求心方向にまたは遠心方向に連続的に低くなることを特徴とする生体電極用コネクタ。 - 可動部が挟持基部に対して相対的に回動して開閉し、前記可動部が前記挟持基部に閉じることにより、請求項1に記載の生体電極の電気信号を導出する導出部材と電気的に接続される生体電極用コネクタにおいて、
前記導出部材の前記端部の一部分と接触することにより前記生体電極と電気的に接続される電気的接続部を具備し、
前記電気的接続部は、凸部と凹部が同心状に、前記端部の一部分を挟持する構成であることを特徴とする生体電極用コネクタ。 - 請求項11に記載の生体電極用コネクタにおいて、
前記端部の一部分は前記凸部に対して接触することで、電気的に接続することを特徴とする生体電極用コネクタ。 - 請求項11または請求項12に記載の生体電極用コネクタにおいて、
前記凹部の球表面の曲率半径は、前記凸部の球表面の曲率半径よりも小さく、
前記凹部は弾性を有することを特徴とする生体電極用コネクタ。 - 可動部が挟持基部に対して相対的に回動して開閉し、前記可動部が前記挟持基部に閉じることにより、請求項1に記載の生体電極の電気信号を導出する導出部材と電気的に接続される生体電極用コネクタにおいて、
前記導出部材の前記端部の一部分と接触することにより前記生体電極と電気的に接続される電気的接続部と、
前記挟持基部に前記生体電極の前記導出部材を係合するための係合部と、を具備し、
前記導出部材を前記係合部に係合したときに、前記端部の一部分が前記電気的接続部に接触するように構成されたことを特徴とする生体電極用コネクタ。
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