JP5253252B2 - 表皮刺激電極装置 - Google Patents

Description

本発明は、表皮刺激電極装置に関するものである。

従来から、痛風患者などの診断において、神経が通じているかを判断するために、プラス電極およびマイナス電極からなる二つの端子を皮膚に押し付け、該端子間に電流を流すことで患者の状態を調べる電極装置が知られている。

このように患者の皮膚に端子を押し付けるようにして取り付け、電流を流すことで患者の症状を調べるため、皮膚に負荷がかかり、装着時に痛みが生じたり、皮膚に炎症が生じたりすることがある。そこで、この種の電極装置において、皮膚に装着する際に、電極素子を皮膚表面に保持するテープを皮膚面の動きに容易に追従できるようにして、皮膚の炎症の発生を防止するように構成したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、この種の電極装置では、患者の皮膚の表皮における所定の位置に、端子を押し付けて電流を流す必要があるため、プラス電極およびマイナス電極の位置関係、特にプラス電極とマイナス電極との間の高低差を一定に保持することが測定誤差を防止する面から必要である。なお、プラス電極とマイナス電極との間の高低差とは、プラス電極およびマイナス電極の二つの端子を患者の皮膚に押し付けたときに、皮膚にめり込む高さの差のことをいう。

特開２０００−２７１１００号公報

しかしながら、上述した特許文献１の電極装置では、皮膚の炎症の発生を防止することはできるものの、プラス電極とマイナス電極との間の高低差を一定に保持することについては検討されておらず、電極装置の取り付け方により測定誤差が生じやすいという問題がある。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、測定誤差を抑制することができる表皮刺激電極装置を提供することを目的とする。

上記の問題を解決するために、本発明の表皮刺激電極装置は、プラス電極と、マイナス電極と、を備えた電極部が設けられ、前記電極部を皮膚に押し付けた状態で導通可能な表皮刺激電極装置であって、前記プラス電極と前記マイナス電極との相対位置を保持可能な絶縁部材が設けられ、前記皮膚に当接する前記プラス電極の先端部と前記マイナス電極の先端部との高低差が保持可能に構成されていることを特徴としている。

この発明によれば、電極部におけるプラス電極およびマイナス電極の相対位置が絶縁部材により保持されるため、プラス電極の先端部とマイナス電極の先端部との相対位置を所定の位置に保持した状態で絶縁部材を取り付けることにより、プラス電極とマイナス電極とを所望の位置関係で保持することができる。したがって、この電極部を患者の皮膚に押し当てると、所定の位置で測定を行うことができ、測定誤差を抑制することができる。また、プラス電極とマイナス電極とが所望の位置関係で保持されているため、皮膚への押し付け力を適正に保持することで、患者の皮膚に炎症が発生するのを防止することができる。

また、本発明の表皮刺激電極装置は、前記プラス電極および前記マイナス電極の一方が円筒状に形成されるとともに、他方が前記円筒状の電極の略中心に配される棒状に形成され、前記絶縁部材が前記プラス電極と前記マイナス電極との間に介装される円筒状の部材であり、前記絶縁部材には、前記円筒状の電極における前記先端部の反対側の根元部に当接可能な第１フランジ部が形成されていることを特徴としている。

この発明によれば、プラス電極とマイナス電極を所定の位置に配置した状態で、絶縁部材を根元部側から挿入すると、第１フランジ部が円筒状の電極の根元部に当接するため、絶縁部材を所望の量だけプラス電極とマイナス電極との間に介装することができる。したがって、プラス電極とマイナス電極とを所定の位置で確実に保持することができる。

また、本発明の表皮刺激電極装置は、前記棒状の電極における本体部の途中に、前記先端部側から前記根元部側に向かって拡径する段部が形成され、前記絶縁部材を介装する際に、前記円筒状の電極の前記先端部および前記棒状の電極の前記段部を支持可能な冶具が配置可能に構成されていることを特徴としている。

この発明によれば、冶具により円筒状の電極の先端部および棒状の電極の段部を両方支持した状態で絶縁部材を介装してプラス電極とマイナス電極とを保持することにより、プラス電極の先端部とマイナス電極の先端部との相対位置を確実に保持した状態で絶縁部材により電極部を一体化することができる。

また、本発明の表皮刺激電極装置は、前記電極部の前記根元部を収容するとともに、前記先端部を露出する貫通孔が形成されたケースを備え、前記円筒状の電極の前記根元部に、拡径された第２フランジ部が形成され、該第２フランジ部が前記ケースの内面に当接されていることを特徴としている。

この発明によれば、ケースの内面側から電極部を貫通孔に挿通すると、円筒状の電極に形成された第２フランジ部がケースの内面に当接することで、電極部の位置が固定する。したがって、電極部をケースに収容しても第２フランジ部を円筒状の電極の所定の位置に形成することで、貫通孔から突出する電極部の長さを管理することができる。

また、本発明の表皮刺激電極装置は、前記電極部の前記先端部を包含可能なカバー部材が前記ケースに着脱自在に設けられていることを特徴としている。

この発明によれば、使用前にカバー部材をケースに取り付けておくことで、電極部が何かに接触などしてプラス電極とマイナス電極との位置関係がずれることを防止することができる。したがって、プラス電極とマイナス電極とを所望の位置関係で保持することができ、測定誤差を抑制することができる

また、本発明の表皮刺激電極装置は、前記ケースの前記貫通孔の周囲に粘着部を有するクッション部材が設けられていることを特徴としている。

この発明によれば、粘着部により患者の皮膚に容易に貼り付けることができる。また、クッション部材を介して皮膚に貼り付けることにより、皮膚への押し付け力を略均一にすることができる。したがって、プラス電極およびマイナス電極が皮膚に対して一定量押し付けられるため、測定誤差を抑制することができる

また、本発明の表皮刺激電極装置は、前記貫通孔の内周面と前記円筒状の電極の外周面との間に隙間が形成されていることを特徴としている。

この発明によれば、電極部をケースの貫通孔に挿通させる際に、各部品の成形誤差を吸収することができる。したがって、プラス電極とマイナス電極とを所望の位置関係で保持された表皮刺激電極装置を提供することができる。

また、本発明の表皮刺激電極装置は、前記ケースが、前記貫通孔が形成された第１ケースと、該第１ケースと嵌合される第２ケースと、で構成され、該第２ケースの内面に、前記円筒状の電極の前記第２フランジ部に当接可能な凸部が形成されていることを特徴としている。

この発明によれば、第１ケースの貫通孔に電極部を挿通させた状態で第２ケースを取り付けると、第２ケースの凸部が円筒状の電極の第２フランジ部に当接するため、電極部をより確実に保持することができる。したがって、プラス電極とマイナス電極とを所望の位置関係で保持された表皮刺激電極装置を提供することができる。

本発明の表皮刺激電極装置によれば、電極部におけるプラス電極およびマイナス電極の相対位置が絶縁部材により保持されるため、プラス電極の先端部とマイナス電極の先端部との相対位置を所定の位置に保持した状態で絶縁部材を取り付けることにより、プラス電極とマイナス電極とを所望の位置関係で保持することができる。したがって、この電極部を患者の皮膚に押し当てると、所定の位置で測定を行うことができ、測定誤差を抑制することができる。また、プラス電極とマイナス電極とが所望の位置関係で保持されているため、皮膚への押し付け力を適正に保持することで、患者の皮膚に炎症が発生するのを防止することができる。

本発明の実施形態における表皮刺激電極装置の平面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図１のＢ矢視図である。 本発明の実施形態における電極部の斜視図である。 図４のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 本発明の実施形態における絶縁パイプの斜視図である。 図６のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。 本発明の実施形態における電極部の製造工程を示す説明図である。

次に、本発明の実施形態について図１〜図８を用いて説明する。
図１〜図３に示すように、表皮刺激電極装置１０は、プラス電極１１およびマイナス電極１２を備えた電極部１３と、電極部１３を挿通可能な貫通孔１５が形成されたケース１６と、プラス電極１１に接続されたプラスリード線１８と、マイナス電極１２に接続されたマイナスリード線１９と、を備えている。

図４、図５に示すように、電極部１３は、例えばＳＵＳ３０４で形成された円筒状のプラス電極１１と、プラス電極１１の略中心に配され、例えばＳＵＳ３０４で形成された棒状のマイナス電極１２と、プラス電極１１およびマイナス電極１２を所定の相対位置で保持する絶縁部材２１と、を備えている。

プラス電極１１における患者の皮膚に当接される先端部１１ａは、その内周面に沿ってテーパ部２２が形成されている。また、先端部１１ａの反対側にあたる根元部１１ｂは、円筒状の本体部２３から径方向外側に拡径されたフランジ部２５が形成されている。フランジ部２５は、電極部１３をケース１６に取り付けた際に、ケース１６の内面４８に当接可能な大きさで形成されている。フランジ部２５にはプラスリード線１８が例えばハンダ付けにより取り付けられている。そして、プラス電極１１の軸方向に沿って形成された貫通孔２６は、マイナス電極１２および絶縁部材２１が配置可能な大きさを有している。

マイナス電極１２における患者の皮膚に当接される先端部１２ａは、先端側に向かって先細りする針状に形成されている。また、マイナス電極１２における先端部１２ａと根元部１２ｂとの間の本体部３０において、先端部１２ａから根元部１２ｂに向かって径が拡径する段部３１が形成されている。段部３１は、後述する冶具７０が係止できるようになっている。さらに、根元部１２ｂにはマイナスリード線１９が例えばハンダ付けにより取り付けられている。

図６、図７に示すように、絶縁部材２１は、例えば液晶ポリマーにガラスファイバーが３０％含有された材料で形成されており、絶縁性を有している。絶縁部材２１は略円筒状に形成されており、軸方向に沿って形成された貫通孔３３はマイナス電極１２が挿通して支持できる大きさを有している。なお、貫通孔３３の先端部２１ａおよび根元部２１ｂにはマイナス電極１２が挿通しやすいようにテーパ部３４が形成されている。また、絶縁部材２１の外形は、プラス電極１１に挿通して貫通孔２６の内周面に当接される大きさを有している。さらに、絶縁部材２１における根元側２１ｂは、円筒状の本体部３５から径方向外側に拡径されたフランジ部３６が形成されている。また、フランジ部３６の一部にはさらに拡径された係止片３７が形成されている。係止片３７は、例えばケース１６に形成された係止部（不図示）に係止することにより、電極部１３が軸方向を中心に回転するのを防止することができるようになっている。

図１〜図３に戻り、ケース１６は、例えば樹脂で形成された略箱形形状を有している。ケース１６は電極部１３を挿通可能な貫通孔１５が形成された第１ケース４１と、第１ケース４１と嵌合される第２ケース４２と、を備えている。

第１ケース４１は、平面視における略中央部に貫通孔１５が形成されている。また、貫通孔１５の周縁部には軸方向に突出した立上り部４３が形成されている。立上り部４３の周囲の表面４４は略平坦面に形成されており、表面４４には例えば両面テープで構成されたクッション材４５が表面４４を覆うように取り付けられている。なお、クッション材４５の表面４５ａと、立上り部４３の表面４３ａとは略同一面上に位置している。また、立上り部４３はケース１６に電極部１３を取り付けたときに、電極部１３の少なくとも一部が突出する高さで形成されている。さらに、第１ケース４１には、電極部１３およびクッション材４５を覆うように形成されたカバー部材４７が着脱自在に取り付けられている。カバー部材４７は電極部１３に対応した位置が貫通孔として開口された平面視略リング状の部材である。

第１ケース４１の内面４８は凹状に形成されており、底部４９の平面視略中央に貫通孔１５が形成されている。貫通孔１５はその根元部側において電極部１３の外形よりも若干大きく形成されており、電極部１３が挿通しやすく、また電極部１３の成形誤差を吸収することができるようになっている。内面４８における貫通孔１５の周縁には、断面略階段状の段差部５０が形成されている。この段差部５０にプラス電極１１のフランジ部２５が当接されるようになっている。そして、第１ケース４１における第２ケース４２との嵌合箇所には、食い付きダボ部５１が周方向に沿って複数形成されている（例えば、周方向に沿って７箇所）。

第２ケース４２の内面５３は凹状に形成されており、底部５４における第１ケース４１の段差部５０に対向する位置には、該段差部５０に向かって突設された凸部５５が形成されている。凸部５５は、第１ケース４１と第２ケース４２とが嵌合されたときに、凸部５５の先端面５５ａがプラス電極１１のフランジ部２５に当接する大きさを有している。なお、凸部５５におけるプラスリード線１８およびマイナスリード線１９が通過する位置は切欠きなどが形成されている。また、第２ケース４２における第１ケース４１との嵌合箇所には、食い付きダボ部５１と嵌合する被食い付きダボ部５６が周方向に沿って複数形成されている。

また、第１ケース４１の側面には、プラスリード線１８およびマイナスリード線１９が挿通する膨出部５７が形成され、該膨出部５７には略半円形状の凹陥部６１，６２が形成されている。同じく、第２ケース４２の側面には膨出部５８が形成され、該膨出部５８には略半円形状の凹陥部６３，６４が形成されている。そして、第１ケース４１と第２ケース４２とを嵌合することで、凹陥部６１と６３とが当接して貫通孔６５が形成され、凹陥部６２と６４とが当接して貫通孔６６が形成される。なお、貫通孔６５にはプラスリード線１８が挿通され、貫通孔６６にはマイナスリード線１９が挿通される。さらに、プラスリード線１８およびマイナスリード線１９は、第１ケース４１の内面４８においてクリンプリング６８により支持固定されている。

次に、表皮刺激電極装置１０の製造方法について説明する。
図８に示すように、電極部１３を製造する際には、冶具７０にプラス電極１１およびマイナス電極１２を配置する。このとき、プラス電極１１の先端部１１ａおよびマイナス電極１２の段部３１を冶具７０の所定の位置に載置する。この状態で根元側から絶縁部材２１をプラス電極１１とマイナス電極１２との間に介装する。そして、絶縁部材２１のフランジ部３６がプラス電極１１の根元部１１ｂに当接するまで挿入する。このように構成することで、プラス電極１１の先端部１１ａとマイナス電極１２の先端部１２ａとの相対位置を保持した状態で電極部１３として一体化することができる。つまり、プラス電極１１の先端部１１ａとマイナス電極１２の先端部１２ａとの高低差を一定値ｈ（図５参照）に保持することができる。なお、高低差ｈは、例えば、０．１ｍｍ±０．０２ｍｍの範囲で管理している。

次に、電極部１３のプラス電極１１にプラスリード線１８をハンダ付けにより接続するとともに、マイナス電極１２にマイナスリード線１９をハンダ付けにより接続する。

続いて、電極部１３を第１ケース４１の貫通孔１５に内面４８側から挿入する。このとき、電極部１３と第１ケースとを接着剤を用いて接着固定してもよいし、電極部１３を挿入するだけで接着固定しなくてもよい。

そして、第２ケース４２を第１ケース４１に嵌合し、第１ケース４１の表面４４にクッション材４５を取り付けるとともに、カバー部材４７を取り付けることで表皮刺激電極装置１０の製造が完了する。このとき、第２ケース４２の凸部５５の先端面５５ａと第１ケース４１の段差部５０との間に、プラス電極１１のフランジ部２５が挟持されることで、電極部１３がケース１６に支持固定される。したがって、上述したように電極部１３と第１ケース４１との間を接着固定していなくても、電極部１３をケース１６に支持固定することができる。なお、プラスリード線１８およびマイナスリード線１９は貫通孔５８，５９に挿通させて、端部が図示しない診断装置に接続できるようにしておく。

このように表皮刺激電極装置１０の各部材を構成することで、製造工程を簡略化することができ、製造コストを低減することができる。

次に、表皮刺激電極装置１０の使用方法について説明する。
表皮刺激電極装置１０を使用する際は、まず、プラスリード線１８およびマイナスリード線１９を、電流を通流可能な診断装置に接続する。次に、カバー部材４７を取り外すとともに、クッション材４５の表面４５ａに配された保護シート（不図示）を剥がすことで、クッション材４５の粘着面を露出させる。そして、電極部１３を診断箇所に当接させ、表面４５ａを皮膚に密着させることで、表皮刺激電極装置１０を皮膚に取り付ける。

このとき、本実施形態の表皮刺激電極装置は、プラス電極１１とマイナス電極１２との高さ方向の相対位置である高低差ｈが略一定値で保持された状態であるため、適正な箇所にプラス電極１１およびマイナス電極１２が配置されることとなる。この状態で、プラス電極１１およびマイナス電極１２に電流を流すことで診断を行う。なお、この表皮刺激電極層地１０は使い捨てであるため、診断が終了したら、皮膚から剥がして廃棄する。

本実施形態によれば、電極部１３におけるプラス電極１１およびマイナス電極１２の相対位置が絶縁部材２１により保持されるため、プラス電極１１の先端部１１ａとマイナス電極１２の先端部１２ａとの相対位置を所定の位置に保持した状態で絶縁部材２１を取り付けることにより、プラス電極１１とマイナス電極１２とを所望の位置関係で保持することができる。したがって、この電極部１３を患者の皮膚に押し当てると、所定の位置で測定を行うことができ、測定誤差を抑制することができる。また、プラス電極１１とマイナス電極１２とが所望の位置関係で保持されているため、皮膚への押し付け力を適正に保持することで、患者の皮膚に炎症が発生するのを防止することができる。

また、絶縁部材２１に、プラス電極１１の根元部１１ｂに当接可能なフランジ部２５を形成したため、プラス電極１１とマイナス電極１２を所定の位置に配置した状態で、絶縁部材２１を根元部側から挿入すると、フランジ部３６がプラス電極１１の根元部１１ｂに当接する。したがって、絶縁部材２１を所望の量だけプラス電極１１とマイナス電極１２との間に介装することができ、プラス電極１１とマイナス電極１２とを所定の位置で確実に保持することができる。

また、マイナス電極１２の本体部３０の途中に、先端部１２ａ側から根元部１２ｂ側に向かって拡径する段部３１を形成し、電極部１３を製造する際に用いる冶具７０でマイナス電極１２を支持可能にしたため、冶具７０によりプラス電極１１の先端部１１ａおよびマイナス電極１２の段部３１を両方支持した状態で絶縁部材２１を介装してプラス電極１１とマイナス電極１２とを保持することにより、プラス電極１１の先端部１１ａとマイナス電極１２の先端部１２ａとの相対位置を確実に保持した状態で絶縁部材２１により電極部１３を一体化することができる。

また、電極部１３をケース１６に収容し、プラス電極１１の根元部１１ｂに形成したフランジ部２５がケース１６の内面４８に当接するようにしたため、ケース１６の内面４８側から電極部１３を貫通孔１５に挿通すると、プラス電極１１に形成されたフランジ部２５がケース１６の内面４８に当接して電極部１３の位置が固定する。したがって、電極部１３をケース１６に収容してもフランジ部２５をプラス電極１１の所定の位置に形成することで、貫通孔１５から突出する電極部１３の長さを管理することができる。

また、表皮刺激電極装置１０の未使用時に、電極部１３の先端部を包含可能なカバー部材４７を設けたため、使用前に電極部１３が何かに接触などしてプラス電極１１とマイナス電極１２との位置関係がずれることを防止することができる。したがって、プラス電極１１とマイナス電極１２とを所望の位置関係で保持することができ、測定誤差を抑制することができる

また、ケース１６の貫通孔１５の周囲に粘着部を有するクッション部材４５を設けたため、粘着部により患者の皮膚に容易に貼り付けることができる。また、クッション部材４５を介して皮膚に貼り付けることにより、皮膚への押し付け力を略均一にすることができる。したがって、プラス電極１１およびマイナス電極１２が皮膚に対して一定量押し付けられるため、測定誤差を抑制することができる

また、第１ケース４１の貫通孔１５の根元部側において、プラス電極１１の外周面との間に隙間が形成されるようにしたため、電極部１３を第１ケース４１の貫通孔１５に挿通させる際に、各部品の成形誤差を吸収することができる。したがって、プラス電極１１とマイナス電極１２とを所望の位置関係で保持された表皮刺激電極装置１０を提供することができる。

また、ケース１６を、第１ケース４１と、第２ケース４２と、で構成し、第２ケース４２の内面５３にプラス電極１１のフランジ部２５に当接可能な凸部５５を形成したため、第１ケース４１の貫通孔１５に電極部１３を挿通させた状態で第２ケース４２を取り付けると、第２ケース４２の凸部５５がプラス電極１１のフランジ部２５に当接し、電極部１３をより確実に保持することができる。したがって、プラス電極１１とマイナス電極１２とを所望の位置関係で保持された表皮刺激電極装置１０を提供することができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な材料や層構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、カバー部材４７が電極部１３に対応した位置に貫通孔が形成されたものを採用したが、電極部１３も覆うように形成してもよい。
また、上記実施形態では、円筒状の電極をプラス電極とし、棒状の電極をマイナス電極とした場合の説明をしたが、円筒状の電極をマイナス電極とし、棒状の電極をプラス電極としてもよい。

１０…表皮刺激電極装置 １１…プラス電極 １１ａ…先端部 １１ｂ…根元部 １２…マイナス電極 １２ａ…先端部 １２ｂ…根元部 １３…電極部 １５…貫通孔 １６…ケース ２１…絶縁部材 ２５…フランジ部（第２フランジ部） ３０…本体部 ３１…段部 ３６…フランジ部（第１フランジ部） ４１…第１ケース ４２…第２ケース ４５…クッション部材 ４７…カバー部材 ４８…内面 ５３…内面 ５５…凸部 ７０…冶具 ｈ…高低差

Claims (7)

1. プラス電極と、マイナス電極と、を備えた電極部が設けられ、
   前記電極部を皮膚に押し付けた状態で導通可能な表皮刺激電極装置であって、
   前記プラス電極と前記マイナス電極との相対位置を保持可能な絶縁部材が設けられ、
   前記皮膚に当接する前記プラス電極の先端部と前記マイナス電極の先端部との高低差が保持可能に構成され、
   前記プラス電極および前記マイナス電極の一方が円筒状に形成されるとともに、他方が前記円筒状の電極の略中心に配される棒状に形成され、
   前記絶縁部材が前記プラス電極と前記マイナス電極との間に介装される円筒状の部材であり、
   前記絶縁部材には、前記円筒状の電極における前記先端部の反対側の根元部に当接可能な第１フランジ部が形成され
   ていることを特徴とする表皮刺激電極装置。
2. 前記棒状の電極における本体部の途中に、前記先端部側から前記根元部側に向かって拡径する段部が形成され、
   前記絶縁部材を介装する際に、前記円筒状の電極の前記先端部および前記棒状の電極の前記段部を支持可能な冶具が配置可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の表皮刺激電極装置。
3. 前記電極部の前記根元部を収容するとともに、前記先端部を露出する貫通孔が形成されたケースを備え、
   前記円筒状の電極の前記根元部に、拡径された第２フランジ部が形成され、
   該第２フランジ部が前記ケースの内面に当接されていることを特徴とする請求項１または２に記載の表皮刺激電極装置。
4. 前記電極部の前記先端部を包含可能なカバー部材が前記ケースに着脱自在に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の表皮刺激電極装置。
5. 前記ケースの前記貫通孔の周囲に粘着部を有するクッション部材が設けられていることを特徴とする請求項３または４に記載の表皮刺激電極装置。
6. 前記貫通孔の内周面と前記円筒状の電極の外周面との間に隙間が形成されていることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の表皮刺激電極装置。
7. 前記ケースが、前記貫通孔が形成された第１ケースと、該第１ケースと嵌合される第２ケースと、で構成され、
   該第２ケースの内面に、前記円筒状の電極の前記第２フランジ部に当接可能な凸部が形成されていることを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の表皮刺激電極装置。

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