JP5476570B2 - 剣山型乾電極及びその作製方法 - Google Patents
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Description
ペースト、ゲル、電解液等のウェット材料を利用した電極は、計測中に生じるウェット材料の形質変化やウェット材料を塗布した装着部位における痒みやアレルギー発症等が原因で、長時間に渡る計測が困難であり、又、計測対象者が限定されていた。更に、脱着後には頭皮等に塗布したウェット材料の除去と洗浄作業が不可欠であり、装着と脱着に時間を要する等の問題があった。
ウェット材料を不要とする電極は、非特許文献2や特許文献1に見られるように、見た目の悪さや、使用時の体位に制限(例えば、寝ているときには使用できない)等が原因で、普及に至っていない。又、単に導電性材料を利用した電極もある。これらは、頭部の形状に追従して十分密着できない、髪の毛によって頭皮に十分密着できない等が原因で、安定した計測状態を保持できず、実用化には至っていない。
電極や配線部周囲の電磁場等により、アーチファクトが混入することがある。
頭皮へより密着させるための応力や何らかの外力が加わった場合、電極と配線の接続部分が断線することがある。
計測部位の空間分解能は、接触する頭皮との電極インピーダンス値が概ね20kΩ以内となる電極の接触面積に依存していた。ところが、従来の電極の接触面積は固定値であって、適切な電極インピーダンス値を保持しつつ、必要に応じて、接触面積を調整することが困難であった。
生体の生体電気信号を計測する剣山型乾電極であって、
柔軟な材料からなり、柱状に形成された柔軟部と、
表面が導電材料で被覆された樹脂材料からなり、先端が球状に形成された複数の針状電極部と、
複数の前記針状電極部を並列配置して接続して、複数の前記針状電極部で得られた生体電気信号を伝送する配線部とを有し
複数の前記針状電極部が接続された前記配線部を、前記針状電極部の先端部分が前記柔軟部の一方の端面から突出するように、前記柔軟部の外周に巻き付けると共に、
前記先端部分を除く前記針状電極部の外周と前記配線部の外周とを被覆する、柔軟な絶縁材料からなる絶縁部を設け、
前記絶縁部の外周に、外部からの電磁波の侵入を防止するシールド部を設けたことを特徴とする。
上記第1の発明に記載の剣山型乾電極において、
複数の前記針状電極部と前記配線部との間に、得られた生体電気信号を増幅するプリアンプを設けたことを特徴とする。
上記第1又は第2の発明に記載の剣山型乾電極において、
前記配線部に接続する前記針状電極部の間隔、本数及び外径を調整することにより、前記生体の皮膚と接触する前記針状電極部の接触面積を調整したことを特徴とする。
上記第1〜第3のいずれか1つの発明に記載の剣山型乾電極において、
当該剣山型乾電極を前記生体の皮膚に押し付ける際に圧力がかかる前記配線部の一部を長くし、当該部分を湾曲形状としたことを特徴とする。
生体の生体電気信号を計測する剣山型乾電極の製造方法であって、
柔軟な材料から柱状の柔軟部を形成し、
樹脂材料から先端が球状の針状部材を形成すると共に、当該針状部材の表面を導電材料で被覆して、針状電極部を形成し、
生体電気信号を伝送する配線部に、複数の前記針状電極部を並列配置して接続し、
複数の前記針状電極部が接続された前記配線部を、前記針状電極部の先端部分が前記柔軟部の一方の端面から突出するように、前記柔軟部の外周に巻き付け、
前記先端部分を除く前記針状電極部の外周と前記配線部の外周とを、柔軟な絶縁材料からなる絶縁部で被覆し、
前記絶縁部の外周に、外部からの電磁波の侵入を防止するシールド部を設けることを特徴とする。
上記第5の発明に記載の剣山型乾電極の製造方法において、
複数の前記針状電極部と前記配線部とを接続する際、複数の前記針状電極部と前記配線部との間に、得られた生体電気信号を増幅するプリアンプを設けることを特徴とする。
上記第5又は第6の発明に記載の剣山型乾電極の製造方法において、
複数の前記針状電極部と前記配線部とを接続する際、前記配線部に接続する前記針状電極部の間隔、本数及び外径を調整することにより、前記生体の皮膚と接触する前記針状電極部の接触面積を調整することを特徴とする。
上記第5〜第7のいずれか1つの発明に記載の剣山型乾電極の製造方法において、
当該剣山型乾電極を前記生体の皮膚に押し付ける際に圧力がかかる前記配線部の一部を長くし、当該部分を湾曲形状に形成することを特徴とする。
最初に、本実施例の剣山型乾電極の作製方法を、図1〜図6を参照して説明を行う。
ウェット材料の形質変化や塗布部位における痒みやアレルギー発症等を回避するため、ウェット材料を不要とした乾電極を利用する。具体的には、頭皮との接触材料として、十分な応力を有する複数の針状電極部12aを束ねた電極群12を利用する。
見た目、装着性、頭部への密着性を良くするため、針状電極部12aとして、十分な応力を有するものを用いており、その結果、従来技術と比較して、剣山型乾電極の全長が短くなる。
漏れ電流やアーチファクトの混入を防止、軽減するため、不要な露出部分となる部分、つまり、頭皮と接触する針状電極部12a、先端部12bを除いた部分を、全て柔軟な絶縁部16で被覆した。又、剣山型乾電極の周囲に存在する電磁場等によるアーチファクトの混入を防止、軽減するため、絶縁部16、FPC13の外周上又は外周面にシールド配線を施し、このシールド配線の内側に、計測された脳波信号を伝送する配線(電極群12、FPC13)を設ける構成とした。
応力(頭皮へより密着させるための応力)や外力による電極群12とFPC13との接続部分の断線を防止するため、電極群12及びFPC13として、柔軟な材料を利用した。電極群12としては、十分な応力を有する樹脂等を担体として、その周囲に導電材料を被覆させて、強度と応力を有する構成とした。又、電極群12を柔軟部15とFPC13の接続部13aとで挟み込む構成とした。
剣山型乾電極では、中心側の柔軟部15に巻き付ける針状電極部12a、つまり、FPC13の接続部13aと接続する針状電極部12aのピッチ、本数、外径、巻き付ける回数等を調整することで、必要に応じて、頭皮との接触面積を調整することができる。その結果、空間分解能(電極インピーダンス)の調整が可能となる。
12 電極群
12a 針状電極部
12b 先端部
12c 保持部
13 FPC(フレキシブルプリント基板配線)
13a 接続部
13b 配線部
13c 湾曲部
14 カバー
15 柔軟部
16 絶縁部
Claims (8)
- 生体の生体電気信号を計測する剣山型乾電極であって、
柔軟な材料からなり、柱状に形成された柔軟部と、
表面が導電材料で被覆された樹脂材料からなり、先端が球状に形成された複数の針状電極部と、
複数の前記針状電極部を並列配置して接続して、複数の前記針状電極部で得られた生体電気信号を伝送する配線部とを有し、
複数の前記針状電極部が接続された前記配線部を、前記針状電極部の先端部分が前記柔軟部の一方の端面から突出するように、前記柔軟部の外周に巻き付けると共に、
前記先端部分を除く前記針状電極部の外周と前記配線部の外周とを被覆する、柔軟な絶縁材料からなる絶縁部を設け、
前記絶縁部の外周に、外部からの電磁波の侵入を防止するシールド部を設けたことを特徴とする剣山型乾電極。 - 請求項1に記載の剣山型乾電極において、
複数の前記針状電極部と前記配線部との間に、得られた生体電気信号を増幅するプリアンプを設けたことを特徴とする剣山型乾電極。 - 請求項1又は請求項2に記載の剣山型乾電極において、
前記配線部に接続する前記針状電極部の間隔、本数及び外径を調整することにより、前記生体の皮膚と接触する前記針状電極部の接触面積を調整したことを特徴とする剣山型乾電極。 - 請求項1から請求項3のいずれか1つに記載の剣山型乾電極において、
当該剣山型乾電極を前記生体の皮膚に押し付ける際に圧力がかかる前記配線部の一部を長くし、当該部分を湾曲形状としたことを特徴とする剣山型乾電極。 - 生体の生体電気信号を計測する剣山型乾電極の製造方法であって、
柔軟な材料から柱状の柔軟部を形成し、
樹脂材料から先端が球状の針状部材を形成すると共に、当該針状部材の表面を導電材料で被覆して、針状電極部を形成し、
生体電気信号を伝送する配線部に、複数の前記針状電極部を並列配置して接続し、
複数の前記針状電極部が接続された前記配線部を、前記針状電極部の先端部分が前記柔軟部の一方の端面から突出するように、前記柔軟部の外周に巻き付け、
前記先端部分を除く前記針状電極部の外周と前記配線部の外周とを、柔軟な絶縁材料からなる絶縁部で被覆し、
前記絶縁部の外周に、外部からの電磁波の侵入を防止するシールド部を設けることを特徴とする剣山型乾電極の製造方法。 - 請求項5に記載の剣山型乾電極の製造方法において、
複数の前記針状電極部と前記配線部とを接続する際、複数の前記針状電極部と前記配線部との間に、得られた生体電気信号を増幅するプリアンプを設けることを特徴とする剣山型乾電極の製造方法。 - 請求項5又は請求項6に記載の剣山型乾電極の製造方法において、
複数の前記針状電極部と前記配線部とを接続する際、前記配線部に接続する前記針状電極部の間隔、本数及び外径を調整することにより、前記生体の皮膚と接触する前記針状電極部の接触面積を調整することを特徴とする剣山型乾電極の製造方法。 - 請求項5から請求項7のいずれか1つに記載の剣山型乾電極の製造方法において、
当該剣山型乾電極を前記生体の皮膚に押し付ける際に圧力がかかる前記配線部の一部を長くし、当該部分を湾曲形状に形成することを特徴とする剣山型乾電極の製造方法。
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Families Citing this family (10)
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