JP6466051B2 - 生体信号測定用電極及びその製造方法、並びに生体信号測定システム - Google Patents

生体信号測定用電極及びその製造方法、並びに生体信号測定システム Download PDF

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Description

本発明は、生体信号測定に係り、特に、生体電位(bio−potential、以下、生体信号という)測定用電極及びその製造方法、並びに生体信号測定システムに関する。
最近、さまざまな生体信号を日常生活で測定し、診断の正確性及び便宜性を向上させている。そして、個人の健康情報データベースを介して、健康関連サービスを提供し、医療チームの遠隔診断の一助となり、診断/処方結果を患者に伝達するスマート・ヘルスケア・システム(smart healthcare system)が登場している。
身体は、電場が形成される一種の導体(volume conductor)であり、細胞の電気的興奮(electrical excitation)によって発せられる活動電位(action potential)によって、身体内にこの電場が形成される。従って、身体内における電位の微小な変化を感知するか、あるいは、身体内における電位の外部刺激に対する変化量を感知することにより、身体内部の電気的特性を測定できる。
一般的に、かような原理を利用して、心電図(ECG)、筋電図(EMG)、脳電図(EEG)、皮膚抵抗(GSR)、眼球運動(EOG)、身体温度、脈拍、血圧及び身体運動(body movement)などを測定でき、かような生体信号の変化を感知するために、生体信号測定用電極(以下、生体用電極、又は、生体電極ともいう)が使われる。
生体電極は、図1に示したように、ユーザの皮膚に付着される。そして、生体電極は、測定システムと皮膚とを連結する媒介体であって、測定する信号の品質及びユーザ便宜性に影響を与える。日常生活で、ユーザの体にいつも付着している状態で生体信号を測定するためには、測定の正確度、通信、電力などの技術的問題の解決が必要である。
日常生活において、生体信号測定システムをいつも着用するためには、皮膚と接触する面積を最小化して皮膚トラブル(刺激)を低減しなければならず、運動中にも生体信号を正確に測定するためには、動雑音(motion artifact)を低減する必要がある。図2は、上体を動かすことにより、インターフェースの変化によって発生する雑音(noise)を示したものであり、信号対雑音比(SNR)の低下を示している。
本発明が解決しようとする課題は、簡素化された電極構造を介して、良質の生理学的信号を確保し、測定システム内の信号処理部の役割を最小化し、測定システムの構成を最小化して消費電力を低減する生体信号測定用電極を提供することである。
本発明が解決しようとする他の課題は、本発明による生体信号測定用電極を利用した生体信号測定システムを提供することである。
本発明が解決しようとするさらに他の課題は、本発明による生体信号測定用電極を製造する方法を提供することである。
本発明により解決される技術的課題は前記技術的課題に限定されず、以下の説明及び実施形態の実践から他の技術的課題が明らかになるであろう。
前述の課題を解決するための生体信号測定用電極は、一面には、少なくとも2つの金属電極が付着され、他面は、生体に付着され、所定の面積及び厚みを有する1つの伝導性粘着剤と、前記伝導性粘着剤が人体に付着されたとき、前記伝導性粘着剤を支持する支持部材と、を含み、前記少なくとも2つの金属電極が、前記伝導性粘着剤に付着されるとき、前記金属電極間に形成される抵抗(resistance)は、前記伝導性粘着剤の厚みによって調節され、前記抵抗によって、前記少なくとも2つの金属電極間は、短絡(short)しないことを特徴とする。
前述の他の課題を解決するための生体信号測定システムは、生体信号測定用電極と、前記生体信号測定用電極に付着される少なくとも2つの金属電極と、前記少なくとも2つの金属電極の中から選択された2つの金属電極間の信号差を増幅する増幅器と、前記増幅器で増幅された信号を処理するプロセッサと、を含み、前記生体信号測定用電極は、一面には、少なくとも2つの金属電極が付着され、他面は、生体に付着され、所定の面積及び厚みを有する1つの伝導性粘着剤と、前記伝導性粘着剤が人体に付着されたとき、前記伝導性粘着剤を支持する支持部材と、を含み、前記少なくとも2つの金属電極が、前記伝導性粘着剤に付着されるとき、前記金属電極間に形成される抵抗は、前記伝導性粘着剤の厚みによって調節され、前記抵抗によって、前記少なくとも2つの金属電極間は、短絡しないことを特徴とする。
前述の他の課題を解決するための生体信号測定システムは、少なくとも2つの金属電極を具備する生体信号測定用電極と、前記生体信号測定用電極の前記少なくとも2つの金属電極の中から選択された2つの金属電極間の信号差を増幅する増幅器と、前記増幅器で増幅された信号を信号処理するプロセッサと、を含み、前記生体信号測定用電極は、一面には、少なくとも2つの金属電極が付着され、他面は、生体に付着され、所定の面積及び厚みを有する1つの伝導性粘着剤と、前記伝導性粘着剤の一面に付着される少なくとも2つの金属電極と、前記伝導性粘着剤が人体に付着されたとき、前記伝導性粘着剤を支持する支持部材と、を含み、前記少なくとも2つの金属電極が、前記伝導性粘着剤に付着されるとき、前記金属電極間に形成される抵抗は、前記伝導性粘着剤の厚みによって調節され、前記抵抗によって、前記少なくとも2つの金属電極間は、短絡しないことを特徴とする。
前述のさらに他の課題を解決するための生体信号測定用電極製造方法は、所定の面積及び厚みを有する1つの伝導性粘着剤を支持する支持部材を、所定サイズの前記伝導性粘着剤が挿入されるように裁断する段階と、前記支持部材が生体に接触する面に、生体接着剤を塗布するか、又は付着する段階と、前記支持部材に前記伝導性粘着剤を挿入する段階と、を含み、前記伝導性粘着剤は、一面には、少なくとも2つの金属電極が付着され、他面は、生体に付着され、前記少なくとも2つの金属電極が、前記伝導性粘着剤に付着されるとき、前記金属電極間に形成される抵抗は、前記伝導性粘着剤の厚みによって調節され、前記抵抗によって、前記少なくとも2つの金属電極間は、短絡しないことを特徴とする。
本発明によれば、皮膚と生体電極との間に安定した結合力を提供することにより、インターフェースの動的変化によって発せられる雑音または信号歪曲を低減することができる。
そして、動雑音に強靭な電極構造を介して、良質の生体信号を確保し、測定システム内の信号処理部の役割を最小化させ、測定システムの構成を最小化させて消費電力及びシステムコストを低減することができる。
また、生体信号測定用電極の構造が簡単であるので、着脱使用便利性が向上し、測定システム厚を薄くすることができ、量産性が向上し、製造コストを節減することができ、簡単な製造方法で製作可能であり、一回使用電極にも適する。
また、生体電気信号以外の他の物理量を測定する外部の追加的なセンサや信号源なしに、動雑音を低減することができ、信号対雑音比(SNR)を向上することができる。
ユーザの皮膚に付着される生体電極とポータブル測定システムを示した図面である。 上体を動かすことによって発生する雑音を示した図面である。 生体信号測定経路上のインターフェース定義を示した図面である。 一般的な生体信号測定用電極(生体電極)に係わる一例を示した図面である。 動雑音(motion artifact)発生による診断パラメータ(RR interval)の誤謬を示した図面である。 本発明によるマルチチャネル(multi channel)生体信号測定用電極に係わる一実施形態の平面図を示した図面である。 本発明によるマルチチャネル生体信号測定用電極に係わる一実施形態の断面図である。 本発明によるマルチチャネル生体信号測定用電極に係わる他の実施形態の平面図である。 本発明によるマルチチャネル生体信号測定用電極に係わる他の実施形態の断面図である。 本発明による生体信号測定用電極に係わる一例を利用して、異なる2つの位置で差動信号を測定する簡単な例を示した図面である。 N個の金属パッドを有するマルチチャネル電極で、任意の2つの位置の複数対で電位差を測定するための電極に係わる一例を示した図面である。 生体電極を介した信号伝達経路の回路モデルを示す図であり、 (A)の左側の図は、単一電極と生体の皮膚との間のインターフェース回路モデルを示し、 (A)の右側の図及び(B)は、生体の皮膚に前記単一電極の対を付着してなる差動信号伝達経路の回路モデルを示す図である。 本発明による生体信号測定用電極を使用するときの回路モデルを示した図面である。 電気的経路上で、連結抵抗の大きさに依存する、測定生体信号の減少現象を示した図面である。 生体電極を用いた場合の回路シミュレーションによる最終出力端信号を示した図面である。 本発明による生体信号測定システムに係わる一実施形態を示した図面である。 本発明による生体信号測定システムに係わる他の実施形態を示した図面である。 任意の電極対による差動信号が増幅器によって増幅された後、マルチチャネル生体信号に出力されることに係わる一例を示した図面である。 本発明による生体信号測定システムの具現例を示した図面である。 本発明による生体信号測定用電極を製造する方法に係わる一例のフローチャートである。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について詳細に説明する。
生体信号測定装置は、人体に付着される生体用電極及び生体用電極に付着されるセンシングプラットホーム(sensing platform)を含む。一般的に生体用電極は、伝導性粘着剤、皮膚と付着する接着シート、金属電極などから構成される。金属電極に設けた突起は、測定装置と生体用電極を電気的及び機械的に連結する。以下、生体(用)電極、即ち、生体信号(生体電位)測定用電極を単に、電極という。
図3は、生体信号測定経路上のインターフェースを示したものであり、生体信号測定時に発せられる雑音(noize)の原因を各インターフェースにおいて見れば、次の通りである。
生体信号測定経路上のインターフェースは3つの部分からなっており、即ち、信号を測定しようとする人体(例、心臓300)と皮膚310との第1インターフェース350、皮膚310と電極320の第2インターフェース360、及び電極320と測定システム330との第3インターフェース370からなる。
第1インターフェース350では、呼吸及び身体の動きによる皮膚内部での筋電図(EMG)、及び軸索活動電位(axon action potential)の変化によって雑音が発生する。
第2インターフェース360では、金属電極並びに電解質、電解質並びに皮膚310の間のインターフェース変化により、電荷分布の撹乱によって動雑音(motion artifact)が発生しうる。
測定システム330と電極320との第3インターフェース370を介して、システム荷重(system_load)が第2インターフェース360に伝達される。
図3に示した構造で、測定システム330の金属露出面と、電極320の伝導性ゲルとが一対一で結合される場合、外部運動(external movement)によって、第3インターフェース370を構成する測定システム330と電極320との間に相対的な変位が発生し、皮膚自体が拡張され、変位が電極に伝達されれば、追加的なインターフェースの変化によって、動雑音が生じることになる。
例えば、一般的に心疾患診断に活用される電気的生体信号である心電図(ECG)は、測定信号の周期におけるRR間隔(RR interval)の変化を用いることによって、心疾患(不整脈)診断に活用される。このとき、図3に示したように、動的環境変化によって動雑音が発生し、生体信号が歪曲されると、正常に信号を分析できなくなり、結局、誤診の危険性が生じる。
図5は、診断パラメータであるRR間隔の、動雑音発生に起因する誤謬を示したものであり、一方の電極を押して動雑音が発せられる場合、RR間隔の変化を示している。
従来、生体信号測定において動的環境変化によって生じる雑音を取り除くためには、人体の動きによる電気的特性変化を直接に測定し、その測定結果に基づいて動雑音を取り除いていた。
本発明は、生体信号測定で、動雑音を別途に測定して取り除くものではなく、生体信号測定用電極の構成を、動雑音に強靭な構造で具現し、発生する動雑音を最小化する。
従来技術における、複数の金属電極と複数の伝導性粘着剤との1:1結合によって構成されるマルチチャネル電極とは異なり、本発明に係わる(生体信号測定用)電極は、複数の金属電極と、1つの伝導性粘着剤とから構成され、皮膚との堅固な結合力を提供し、インターフェースの変化を最小化する。1つの伝導性粘着剤は、後述の図13におけるa,b両端子間を連結する電気的経路上に抵抗を呈する効果を有し、連結抵抗の大きさによって測定信号の大きさが決まる。
図6は、本発明による生体信号測定用マルチチャネル電極に係わる一実施形態の平面図を示したものであり、少なくとも、伝導性粘着剤620及び支持部材600を含んでなる。伝導性粘着剤620が、粘度によって高い粘着力があるとき、前記マルチチャネル電極は、支持部材600なしに具現可能である。参照番号630,632,634及び636は、伝導性粘着剤620に付着される金属電極の付着し得る位置を示したものである。金属電極の個数はこれに限定されず、金属電極の位置も、伝導性粘着剤620上で、必要によって変更可能である。
図7は、本発明による生体信号測定用マルチチャネル電極に係わる一実施形態の断面図を示したものであり、伝導性粘着剤760及び支持部材740を含み、支持部材740が生体に付着されるとき、付着力を確保するために、接着物質720を支持部材740に塗布する。そして、伝導性粘着剤760と支持部材740とを保護するために、保護フィルム700,780をさらに具備できる。伝導性粘着剤760の粘着力及び粘度によっては、支持部材740と接着物質720が省略できる。
本発明による生体信号測定用マルチチャネル電極の一実施形態は、伝導性粘着剤620(760)及び支持部材600(740)を含んでなる。
伝導性粘着剤620(760)は、一面には、少なくとも2つの金属電極が付着され、他面は、生体に付着され、所定の面積及び厚みを持って一体に形成されている。
支持部材600(740)は、伝導性粘着剤620(760)が生体に付着されたとき、伝導性粘着剤620(760)が上下左右で揺れないように支持する。前記支持部材600(740)は、生体に接触される一面に、生体に接着される接着物質720が塗布されていることが望ましい。伝導性粘着剤の粘着力及び粘度によっては、支持部材600(740)、接着物質720が省略できる。
ここで、前記少なくとも2つの金属電極が、前記伝導性粘着剤620(760)に付着されるとき、前記金属電極間に形成される抵抗(resistance)は、前記伝導性粘着剤620(760)の厚みによって調節され、前記抵抗によって、前記少なくとも2つの金属電極間は、短絡(short)しない。前記抵抗の抵抗値は、伝導性粘着剤620の厚みが厚くなれば、小さくなり、厚みが薄くなるほど抵抗値は大きくなる。
前記抵抗は、前記伝導性粘着剤620(760)上で、前記少なくとも2つの金属電極が位置する地点間の距離によって調節され、距離が大きいほど抵抗値は大きくなる。
また前記抵抗は、前記少なくとも2つの金属電極の広さ(幅)によっても調節され、金属電極の広さが広いほど、抵抗値は小さくなる。
そして導電体(図示せず)を、伝導性粘着剤620(760)上に付着するか、又は伝導性粘着剤620(760)内に挿入することにより、伝導性粘着剤620及び導電体を含む電極がフィルタの役割を行うこともできる。
そして、伝導性粘着剤620(760)及び支持部材600(740)の一面と他面とに保護フィルムが付着され、保護フィルムは、伝導性粘着剤620(760)及び支持部材600(740)の接着面を保護する。
図8は、本発明による生体信号測定用マルチチャネル電極に係わる他の実施形態の平面図を示したものである。図8に示す生体信号測定用電極は、伝導性粘着剤820、支持部材800、及び少なくとも2つの金属電極(図では、4つの金属電極)830,832,834,836を含み、少なくとも2つのターミナル(図では、4つのターミナル)850,852,854,856をさらに含み得る。前記金属電極830,832,834,836の個数はこれに限定されず、金属電極の位置も、伝導性粘着剤820上で、必要によって変更可能である。伝導性粘着剤の粘着力及び粘度によっては、支持部材800、接着物質920が省略できる。
図9は、本発明による、動雑音に対して強靭な生体信号測定用電極に係わる他の実施形態の断面図を示したものであり、伝導性粘着剤960及び支持部材940を含み、支持部材940が生体に付着されるとき、付着力を確保するために、接着物質920を支持部材940に塗布する。そして、伝導性粘着剤960と支持部材940とを保護するために、保護フィルム900,980をさらに具備できる。伝導性粘着剤の粘着力及び粘度によっては、支持部材940、接着物質920が省略できる。
伝導性粘着剤820(960)の一面には、少なくとも2つの金属電極(図8では4つの金属電極830, 832, 834, 836)が付着され、伝導性粘着剤820(960)の他面は生体に付着され、伝導性粘着剤820(960)は所定の面積及び厚みを有し、一体に形成されている。
支持部材800(940)は、伝導性粘着剤820(960)が生体に付着されたとき、伝導性粘着剤820(960)が上下左右にずれないように支持する。前記支持部材800(940)は、生体に接触する一面に、生体に接着される接着物質920が塗布されていることが望ましい。伝導性粘着剤の粘着力及び粘度によって、固定支持力及び粘着力が十分であるとき、支持部材800(940)及び接着物質920が省略できる。
少なくとも2つの金属電極(図8では4つの金属電極830,832,834,836)は伝導性粘着剤820に付着しされており、前記伝導性粘着剤820に付着される際に前記金属電極間に形成される抵抗は、前記伝導性粘着剤820の厚みによって調節され、前記抵抗によって、前記少なくとも2つの金属電極間は、短絡しない。前記抵抗の抵抗値は、伝導性粘着剤820(960)の厚みが厚くなれば、小さくなり、厚みが薄いほど、前記抵抗の抵抗値は大きくなる。
前記抵抗は、前記伝導性粘着剤820(960)上で、前記少なくとも2つの金属電極が位置する地点間の距離によって調節され、距離が長いほど、抵抗値は大きくなる。また前記抵抗は、前記少なくとも2つの金属電極の広さ(幅)によっても調節され、金属電極の広さが広いほど、抵抗値は小さくなる。そして、伝導性粘着剤820(960)上に、導電体(図示せず)を付着するか、又は、伝導性粘着剤820(960)内に導電体(図示せず)挿入し、伝導性粘着剤820(960)及び導電体を含む電極がフィルタの役割を果たすこともできる。
そして、伝導性粘着剤820(960)及び支持部材800(940)の一面及び他面に、保護フィルム900,980が付着され、保護フィルム900,980は、伝導性粘着剤820及び支持部材800を保護する。
また、前記少なくとも2つの金属電極(図8では4つの金属電極830,832,834,836、図9では2つの金属電極975、977)は、生体信号測定システムの入力チャネル端子と直接連結されるか、又は、少なくとも2つのターミナル(図8では4つのターミナル850,852,854,856、図9では1つのターミナル970のみが描かれている)を介して連結される。
前記少なくとも2つのターミナル(図8では4つのターミナル850,852,854,856)は、前記少なくとも2つの金属電極(図8では4つの金属電極830,832,834,836)にそれぞれ対応し、前記少なくとも2つの金属電極(図8では4つの金属電極830,832,834,836)を、生体信号測定システムに連結する。
図4は、一般的な生体信号測定用電極に係わる一例を示したものである。
一般的な電極を利用して、N個(Nは2以上の自然数)の測定点で電位を測定するためには、分離されているN個の金属電極パッド(Ag−AgCl、Au、Pt、ステンレススチールなど)と、金属電極パッドの前面に位置するN個の伝導性粘着剤(ヒドロゲル)パッドとが必要である。
図4を参照すれば、金属電極430ごとに、伝導性粘着剤420が別途に存在し、伝導性粘着剤を支持するための支持部材410が必要である。図4は、N=3個の金属電極430,432,434に、3個の伝導性粘着剤420,422,424が存在する場合を示す。金属電極から受信される生体信号は、増幅器440を介して増幅され、生体信号測定装置450に伝達される。
一方、本発明による生体信号測定用電極は、N個の金属パッドと、1個の伝導性粘着剤パッドとから構成され、動雑音に強靭な信号測定環境を提供する。
図10は、互いに異なる2つの位置における電位差による差動信号を測定する簡単な例であり、電極(+)と電極(−)とで得られる生体電位差を測定するための電極の対が差動増幅器1030と連結され、1チャネルを構成する。
図10を参照すれば、金属電極ごとに伝導性粘着剤が別途に存在するのではなく、3個の金属電極1020,1022,1024に対して、1つだけの伝導性粘着剤1010がある。そして、伝導性粘着剤1010を支持するための支持部材1000が必要である。選択された金属電極の対(図では、金属電極1020と1024)から受信される生体信号は、増幅器1030を介して増幅され、生体信号測定装置1040に伝達される。
本発明による生体信号測定用電極においては、1つの伝導性粘着剤上に、N=3以上の複数の金属電極が位置することが可能である。図11は、N個の金属パッドを有するマルチチャネル電極であり、任意の2つの位置の電位差を測定するための電極に係わる一例を示したものであり、伝導性粘着剤1120上に、7個の電極が付着し得る位置1140,1141,1142,1143,1144,1145,1146を示している。伝導性粘着剤1120は、左右上下に動かないように、支持部材1100が支持している。
図12(A)及び(B)は、生体電極を介した信号伝達経路の回路モデルを示したものである。
図12(A)の左側の図は、単一電極と生体の皮膚との間のインターフェース回路モデルを示し、特に皮膚表面に生体信号測定用電極が付着されるときの、皮膚と電極との間のインターフェースモデルを示す。皮膚と電極を構成する複数の層は各々、抵抗成分とキャパシタ成分とから構成され、互いに異なる物質が接する結果できる二重層では、ハーフセル電位(half cell potential、E23)が生じる。
図12(B)は図12(A)の右側の図の拡大図であって、生体の皮膚に前記単一電極の対を付着してなる差動信号伝達経路の回路モデルを示し、2つの電極を介して、互いに異なる地点の電位差を測定するときの、信号源(この場合、心臓を例示)から差動増幅器IAまでの閉ループを示している。信号源両端の電位差測定に際して、動的変化によって誘発される信号伝逹経路上の電気的特性(例:インピーダンス)の変化が測定信号の歪曲を惹起し、信号対雑音比(SNR)が低下する。
図13は、本発明による単一伝導性粘着剤を有する生体信号測定用電極を使用するときの、生体電極と皮膚との間のインターフェース回路モデルを示している。
図13の回路モデルにおいては、信号伝逹経路上の2つの端子a、bの間に、抵抗成分が連結される効果として、連結抵抗の抵抗値が十分に小さいとき、2個の閉ループが形成され、差動増幅器の入力端では、近方の閉ループ上の電位差が測定されるので、信号源の電位差は除去されてしまう。
しかし、連結抵抗の抵抗値を適切に増大するならば、入力端から遠方の閉ループ上の電位差、即ち、信号源の電位差を維持しながら、皮膚と電極との間の安定した固定力を提供してインターフェースの変化を最小化し、かくして信号伝達経路上の電気的特性の変化を最小化することが可能である。
図14は、電気的経路上で、連結抵抗の抵抗値の大きさに依存する、測定信号の減少現象を示す。図14で、2つのソース(source)が増幅器に連結される構造の中間に位置した抵抗(丸印を付した抵抗R17)は、抵抗R17の両端の電位差を低減する役割を行う。このとき、抵抗の大きさによって電位差が減衰される比率が変わり、その差は、右側のグラフのように示される。
該グラフにおいて、太い実線、細い実線、破線は各々、抵抗値が100オーム、1kオーム、10kオームの場合を示す。即ち、前記連結抵抗R17の抵抗値の大きさを制御することにより、最終出力端での心電図信号成分のサイズを調節できる。
例えば、1kオームの場合、動雑音は実質的に解消される一方、信号は減衰するけれどもクリアに残り、極めて良好なSNRが得られる。
図15は、生体電極を用いた場合の回路シミュレーションを行なった結果として図14の回路の最終出力端信号を示す。最終出力端では、丸印の右側に位置したソース(外部刺激によるハーフセル電位変化、及び、動雑音源)の信号が、心電図信号と合わさり、該グラフのように示される。
単一化された伝導性粘着パッドは、既存の方法とは異なり、生体電気信号以外の他の物理量を測定する外部の追加的なセンサや信号源を用いることもなく、インターフェースの変化を最小化して動雑音を低減し、信号対雑音比(SNR)を向上できる。
該グラフにおいて、太い実線、細い実線、破線は各々、抵抗値が100オーム、1kオーム、10kオームの場合を示す。
例えば、1kohmの場合、動雑音は実質的に解消される一方、信号は減衰するけれどもクリアに残り、極めて良好なSNRが得られる。
図16は、本発明による生体信号測定システムに係わる一実施形態を示したものであり、生体信号測定用電極1600、少なくとも2つの金属電極(図では、5つの金属電極1610,1612,1614,1616,1618)、増幅器1630、プロセッサ1640を含んでなり、保存部1650及び無線送受信部1660をさらに含み得る。
生体信号測定用電極1600は、図16には示していないが、図6に示したように、伝導性粘着剤620及び支持部材600を含んでなる。
伝導性粘着剤620は、一面には、少なくとも2つの金属電極が付着され、他面は生体に付着され、所定の面積及び厚みを有して一体に形成される。支持部材600は、伝導性粘着剤620が生体に付着されたとき、前記伝導性粘着剤が上下左右に動かないように支持する。伝導性粘着剤の粘着力及び粘度によっては、支持部材600は省略できる。
少なくとも2つの金属電極(図では5つの金属電極1610,1612,1614,1616,1618)は、前記生体信号測定用電極1600の伝導性粘着剤620に付着される。
増幅器1630は、前記少なくとも2つの金属電極中から選択された2つの金属電極間の信号差を増幅する。
プロセッサ1640は、増幅器1630で増幅された信号を信号処理する。
ここで、前記少なくとも2つの金属電極が前記伝導性粘着剤620に付着されるとき、前記金属電極間に形成される抵抗の抵抗値は、前記伝導性粘着剤620の厚みによって調節され、前記抵抗によって前記少なくとも2つの金属電極間は短絡しない。
そして、前記伝導性粘着剤620上に位置し、信号をフィルタリングする導電体をさらに含み得る。
また、本発明による生体信号測定システムは、2以上の増幅器を含み得る。その場合各増幅器は、2つ以上の金属電極のうち選択された任意の2つの金属電極間の信号差を増幅し、前記2以上の増幅器を介して得られるマルチチャネルの信号は、プロセッサ1640に伝達される。このとき、本伝達経路上でマルチプレクサ(MUX)を使用して信号選択を行うこともできる。一例として、金属電極1610,1612,1614,1616,1618のうち、2つの金属電極1610,1612を介した電気的信号は、連結された増幅器(増幅器1、図示せず)に入力され、他の2つの金属電極1612,1614を介した電気的信号は、連結された増幅器(増幅器2、図示せず)に入力され、さらに他の任意の2つの金属電極1616,1618を介した電気的信号は、連結された増幅器(増幅器3、図示せず)に入力される。このように、複数個の増幅器(増幅器1、増幅器2、増幅器3)を介して得られるマルチチャネルの信号は、プロセッサ1640に伝達される。このとき、マルチチャネルの信号がプロセッサ1640に伝達される伝達経路上に、マルチプレクサを置くことにより、信号選択を行わせることも可能である。
プロセッサ1640は、所定のプログラムを実行し、前記信号処理されたデータを加工し、保存部1650は、前記プログラム及び加工されたデータを保存する。
無線送受信部1660は、前記加工されたデータを外部機器に伝送し、外部機器から無線で信号を受け入れる。
図17は、本発明による生体信号測定システムに係わる他の実施形態を示したものであり、生体信号測定用電極1700、増幅器1730、プロセッサ1740を含んでなり、保存部1750及び無線送受信部1760をさらに含んでもよい。
生体信号測定用電極1700は、図8に示したように、伝導性粘着剤820、支持部材800、及び少なくとも2つの金属電極(図8では、4つの金属電極830,832,834,836)を含んでなる。前記少なくとも2つの金属電極は、図17では5つの金属電極1710,1712,1714,1716,1718として示されている。
伝導性粘着剤820は、一面には少なくとも2つの金属電極が付着され、他面は生体に付着され、所定の面積及び厚みを有して一体に形成されている。
支持部材800は、伝導性粘着剤820が生体に付着されたとき、伝導性粘着剤800が上下左右に揺れないように支持する。前記支持部材800は、生体に接触される一面に、生体に接着される接着物質920が塗布されていることが望ましい。伝導性粘着剤の粘着力及び粘度によっては、支持部材800と接着物質920は省略できる。
前記少なくとも2つの金属電極は、伝導性粘着剤820に付着される。また、前記少なくとも2つの金属電極は、生体信号測定システムの入力チャネル端子と直接連結されるか、又は、少なくとも2つのターミナル(図では、4つのターミナル1770,1772,1774,1776)を介して連結される。
前記少なくとも2つのターミナルは、前記少なくとも2つの金属電極の何れかにそれぞれ対応し、前記少なくとも2つの金属電極を生体信号測定システムに連結する。
増幅器1730は、前記少なくとも2つの金属電極の中から選択された2つの金属電極間の信号差を増幅する。
プロセッサ1740は、増幅器1730で増幅された信号を信号処理する。
そして生体信号測定用電極1700は、前記伝導性粘着剤820上に位置し、生体信号をフィルタリングする導電体をさらに含み得る。
また本発明による生体信号測定システムは、複数個の増幅器を含み、図16を参照して説明したように、各増幅器は、任意の2つの金属電極を介して入力された信号の差を増幅し、プロセッサ1740に伝達できる。
プロセッサ1740は、所定のプログラムを実行し、前記信号処理されたデータを加工し、保存部1750は、前記プログラム及び加工されたデータを保存する。
無線送受信部1760は、前記加工されたデータを外部機器に伝送し、外部機器から無線で信号を受け入れることができる。
図18は、本発明の一実施形態によるマルチチャネル生体信号を出力する生体信号測定システムを説明するための図面である。
図18を参照すれば、金属電極1802,1803,1804,1805,1806,1807のうち、任意の、例えば、4つの金属電極の対、1802と1803,1803と1805,1804と1807,及び、1806と1803を介した電気的信号は、それぞれ連結された増幅器に入力される。各増幅器の出力は、電極選択部1820を介して選択され、プロセッサ1840で順次に処理され、マルチチャネル生体電位信号として出力される。
図19は、本発明による生体信号測定システムの具現例を示したものである。
これについて簡略に説明すれば、生体信号測定用電極に付着された金属電極1900,1902,1904,1906,1908を介した信号が差動増幅器1910に入力されて増幅され、これがプロセッサ1920に入力され、ユーザが所望する応用プログラムを利用して信号処理加工された後、無線送信部1930に伝達され、アンテナ1950を介して外部に伝送される。加工されたデータは、保存部1940に保存される。電源1960は、電源電圧を生体信号測定システム全体に供給する。
図20は、本発明による生体信号測定用電極を製造する方法に係わる一例のフローチャートである。
図20を参照すれば、所定の面積及び厚みを有する1つの伝導性粘着剤を支持する支持部材を、所定サイズの前記伝導性粘着剤が挿入できる寸法に裁断する(S2000段階)。生体に接触する前記支持部材の一面に、生体接着剤を塗布、又は付着する(S2020段階)。前記支持部材に前記伝導性粘着剤を挿入する(S2040段階)。その後、前記伝導性粘着剤と支持部材との両面に、保護フィルムを付着する(S2060段階)。
ここで、前記伝導性粘着剤は、一面には、少なくとも2つの金属電極が付着され、他面は生体に付着され、前記少なくとも2つの金属電極が、前記伝導性粘着剤に付着されるとき、前記金属電極間に形成される抵抗は、前記伝導性粘着剤の厚みによって調節され、前記抵抗によって、前記少なくとも2つの金属電極間は、短絡しない。
一方、本発明による生体信号測定用電極を製造する方法は、前記少なくとも2つの金属電極それぞれに対応し、前記少なくとも2つの金属電極を生体信号測定システムと連結する少なくとも2つのターミナルを前記伝導性粘着剤に付着する。
以上、本発明についてその望ましい実施形態を中心に説明した。本発明が属する技術分野の当業者であるならば、本発明が本発明の本質的な特性から外れない範囲で変形された形態で具現可能であることが理解できるであろう。従って、開示された実施形態は、限定的な観点ではなく、説明的な観点から考慮されなければならない。本発明の範囲は、上述の説明ではなく、特許請求の範囲に示されており、それと同等な範囲内に存在する全ての差異点は、本発明に含まれたものであると解釈されねばならない。
本発明の生体信号測定用電極及びその製造方法、並びに生体信号測定システムは、例えば、医療診断関連の技術分野に効果的に適用可能である。
300 人体(心臓)
310 皮膚
320,1020,1022,1024 電極
330 生体信号測定システム
350 第1インターフェース
360 第2インターフェース
370 第3インターフェース
410,600,740,800,940,1000,1100 支持部材
420, 422, 424, 620, 760, 820, 960, 1010, 1120 伝導性粘着剤
430, 432, 434, 830, 832, 834, 836, 975, 977, 1610, 1612, 1614, 1616, 1618, 1710, 1712, 1714, 1716, 1718, 1802, 1803, 1804, 1805, 1806, 1807, 1900, 1902, 1904, 1906, 1908, 1909 金属電極
440,1030,1630,1730,1910 増幅器
450,1040 生体信号測定装置
630, 632, 634, 636, 1140, 1141, 1142, 1143, 1144, 1145, 1146 金属電極付着位置
700,780,900,980 保護フィルム
720,920 接着物質
850, 852, 854, 856, 970, 1770, 1772, 1774, 1776 ターミナル
1600,1700 生体信号測定用電極
1640,1740,1840,1920 プロセッサ
1650,1750,1940 保存部
1660,1760 無線送受信部
1820 MUX
1930 無線送信部
1950 アンテナ

Claims (12)

  1. 第一面には、少なくとも2つの金属電極が付着され、異なる第二面は、生体に付着され、所定の面積及び厚みを有する1つの伝導性粘着剤と、
    前記伝導性粘着剤が前記生体に付着されたとき、前記伝導性粘着剤を支持し、所定サイズの前記伝導性粘着剤が挿入できる寸法に裁断され、前記伝導性粘着剤が挿入された支持部材と、
    前記支持部材の前記生体に接触される一面に塗布され、前記生体に接着される接着物質と、を含み、
    前記少なくとも2つの金属電極が、前記伝導性粘着剤に付着されるとき、前記少なくとも2つの金属電極を前記伝導性粘着剤に付着させる位置が前記少なくとも2つの金属電極間の距離が異なる位置に変更可能であり、前記伝導性粘着剤が同一面上の2点間の抵抗が当該2点間の距離に応じて変化する材料で構成され、前記抵抗によって、前記少なくとも2つの金属電極間は、短絡せず、
    前記支持部材と前記接着物質は、互いに異なる物質からなることを特徴とする生体信号測定用電極。
  2. 第一面には、少なくとも2つの金属電極が付着され、異なる第二面は、生体に付着され、所定の面積及び厚みを有する1つの伝導性粘着剤と、
    前記伝導性粘着剤の一面に付着される前記少なくとも2つの金属電極と、
    前記伝導性粘着剤が前記生体に付着されたとき、前記伝導性粘着剤を支持し、所定サイズの前記伝導性粘着剤が挿入できる寸法に裁断され、前記伝導性粘着剤が挿入された支持部材と、
    前記支持部材の前記生体に接触される一面に塗布され、前記生体に接着される接着物質と、を含み、
    前記少なくとも2つの金属電極が、前記伝導性粘着剤に付着されるとき、前記少なくとも2つの金属電極を前記伝導性粘着剤に付着させる位置が前記少なくとも2つの金属電極間の距離が異なる位置に変更可能であり、前記伝導性粘着剤が同一面上の2点間の抵抗が当該2点間の距離に応じて変化する材料で構成され、前記抵抗によって、前記少なくとも2つの金属電極間は、短絡せず、
    前記支持部材と前記接着物質は、互いに異なる物質からなることを特徴とする生体信号測定用電極。
  3. 前記少なくとも2つの金属電極は、
    生体信号測定システムの端子と直接連結されることを特徴とする請求項2に記載の生体信号測定用電極。
  4. 前記少なくとも2つの金属電極それぞれに対応し、前記少なくとも2つの金属電極を生体信号測定システムと連結する少なくとも2つのターミナルをさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の生体信号測定用電極。
  5. 前記支持部材は、
    前記生体に接触される一面に、前記生体に接着される接着物質が塗布されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の生体信号測定用電極。
  6. 前記抵抗は、
    前記少なくとも2つの金属電極の広さが広いほど、抵抗値は小さくなることを特徴とする請求項1又は2に記載の生体信号測定用電極。
  7. 前記伝導性粘着剤上に位置し、電気的信号をフィルタリングする導電体をさらに含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の生体信号測定用電極。
  8. 生体信号測定用電極と、
    前記生体信号測定用電極に付着される少なくとも2つの金属電極と、
    前記少なくとも2つの金属電極の中から選択された2つの金属電極間の信号差を増幅する増幅器と、
    前記増幅器で増幅された信号を信号処理するプロセッサと、を含み、
    前記生体信号測定用電極は、
    第一面には、前記少なくとも2つの金属電極が付着され、異なる第二面は、生体に付着され、所定の面積及び厚みを有する1つの伝導性粘着剤と、
    前記伝導性粘着剤が人体に付着されたとき、前記伝導性粘着剤を支持し、所定サイズの前記伝導性粘着剤が挿入できる寸法に裁断され、前記伝導性粘着剤が挿入された支持部材と、
    前記支持部材の前記生体に接触される一面に塗布され、前記生体に接着される接着物質と、を含み、
    前記少なくとも2つの金属電極が、前記伝導性粘着剤に付着されるとき、前記少なくとも2つの金属電極を前記伝導性粘着剤に付着させる位置が前記少なくとも2つの金属電極間の距離が異なる位置に変更可能であり、前記伝導性粘着剤が同一面上の2点間の抵抗が当該2点間の距離に応じて変化する材料で構成され、前記抵抗によって、前記少なくとも2つの金属電極間は、短絡せず、
    前記支持部材と前記接着物質は、互いに異なる物質からなることを特徴とする生体信号測定システム。
  9. 少なくとも2つの金属電極を具備する生体信号測定用電極と、
    前記少なくとも2つの金属電極の中から選択された2つの金属電極間の信号差を増幅する増幅器と、
    前記増幅器で増幅された信号を信号処理するプロセッサと、を含み、
    前記生体信号測定用電極は、
    第一面には、前記少なくとも2つの金属電極が付着され、異なる第二面は、生体に付着され、所定の面積及び厚みを有する1つの伝導性粘着剤と、
    前記伝導性粘着剤の一面に付着される前記少なくとも2つの金属電極と、
    前記伝導性粘着剤が人体に付着されたとき、前記伝導性粘着剤を支持し、所定サイズの前記伝導性粘着剤が挿入できる寸法に裁断され、前記伝導性粘着剤が挿入された支持部材と、
    前記支持部材の前記生体に接触される一面に塗布され、前記生体に接着される接着物質と、を含み、
    前記少なくとも2つの金属電極が、前記伝導性粘着剤に付着されるとき、前記少なくとも2つの金属電極を前記伝導性粘着剤に付着させる位置が前記少なくとも2つの金属電極間の距離が異なる位置に変更可能であり、前記伝導性粘着剤が同一面上の2点間の抵抗が当該2点間の距離に応じて変化する材料で構成され、前記抵抗によって、前記少なくとも2つの金属電極間は、短絡せず、
    前記支持部材と前記接着物質は、互いに異なる物質からなることを特徴とする生体信号測定システム。
  10. 前記伝導性粘着剤上に位置し、電気的信号をフィルタリングする導電体をさらに含むことを特徴とする請求項又はに記載の生体信号測定システム。
  11. 複数の金属電極の中から、2つの金属電極を決定する金属電極選択部をさらに具備することを特徴とする請求項又はに記載の生体信号測定システム。
  12. 前記プロセッサは、
    所定のプログラムを実行し、前記信号処理されたデータを加工し、前記プログラム及び加工されたデータを保存する保存部と、
    前記加工されたデータを外部機器に伝送する無線送受信部と、をさらに含むことを特徴とする請求項又はに記載の生体信号測定システム。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL218146A (en) * 2012-02-16 2016-02-29 New N I Medical (2011) Ltd Biomedical electrode assembly
KR20140099716A (ko) * 2013-02-04 2014-08-13 삼성전자주식회사 센서플랫폼 및 그의 제조 방법
KR102083559B1 (ko) * 2013-02-13 2020-03-02 삼성전자주식회사 생체용 전극, 생체 신호 처리 장치 및 생체 신호 처리 방법
KR101987408B1 (ko) 2014-01-21 2019-06-11 삼성전자주식회사 생체 임피던스 측정 장치 및 방법
CN105193377B (zh) * 2015-10-15 2017-03-22 中国人民解放军第三军医大学第三附属医院 石墨烯眼动片、眼动心理调节仪及眼动测试方法
WO2018155449A1 (ja) * 2017-02-27 2018-08-30 シャープ株式会社 電極器具および生体情報測定装置
JP6747344B2 (ja) * 2017-03-14 2020-08-26 オムロンヘルスケア株式会社 血圧データ処理装置、血圧データ処理方法および血圧データ処理プログラム
KR102511670B1 (ko) 2018-02-01 2023-03-21 삼성전자주식회사 생체 정보를 감지하기 위한 전자 장치 및 그 제어 방법
CN112022101A (zh) * 2020-09-23 2020-12-04 中国科学院自动化研究所 基于人体媒介信息与能量传输的植入式脑机接口

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3774592A (en) * 1971-12-16 1973-11-27 Xerox Corp Method for providing an improved body electrode electrical connection
US4458696A (en) * 1979-08-07 1984-07-10 Minnesota Mining And Manufacturing Company T.E.N.S. Electrode
US4365634A (en) * 1979-12-06 1982-12-28 C. R. Bard, Inc. Medical electrode construction
US4362165A (en) * 1980-01-08 1982-12-07 Ipco Corporation Stable gel electrode
JPS58105304U (ja) * 1982-01-01 1983-07-18 日本光電工業株式会社 生体用電極
DE3507301A1 (de) * 1985-03-01 1986-09-04 Arbo GmbH Medizin-Technologie, 38100 Braunschweig Bioelektrische elektrode
DE3509975A1 (de) * 1985-03-20 1986-10-02 Arbo Medizin-Technologie GmbH, 3300 Braunschweig Elektrode zur auflage auf der haut eines patienten
US4827939A (en) * 1985-07-18 1989-05-09 Baxter International Inc. Medical electrode with reusable conductor and method of manufacture
US4763660A (en) * 1985-12-10 1988-08-16 Cherne Industries, Inc. Flexible and disposable electrode belt device
US5511553A (en) * 1989-02-15 1996-04-30 Segalowitz; Jacob Device-system and method for monitoring multiple physiological parameters (MMPP) continuously and simultaneously
JP2631261B2 (ja) * 1993-02-23 1997-07-16 務 大竹 生体電気信号記録具
JP2588673Y2 (ja) * 1993-02-25 1999-01-13 日本光電工業株式会社 生体用電極
US5678545A (en) * 1995-05-04 1997-10-21 Stratbucker; Robert A. Anisotropic adhesive multiple electrode system, and method of use
US5824033A (en) * 1995-12-08 1998-10-20 Ludlow Corporation Multifunction electrode
IE960224A1 (en) * 1996-03-15 1997-09-24 Bmr Res & Dev Ltd An electrode
US5928142A (en) * 1996-12-17 1999-07-27 Ndm, Inc. Biomedical electrode having a disposable electrode and a reusable leadwire adapter that interfaces with a standard leadwire connector
EP0910985A1 (en) * 1997-10-20 1999-04-28 Robert Allen Stratbucker Electrocardiograph bioelectric interface system and method of use
US6856832B1 (en) * 1997-12-25 2005-02-15 Nihon Kohden Corporation Biological signal detection apparatus Holter electrocardiograph and communication system of biological signals
US6208888B1 (en) 1999-02-03 2001-03-27 Cardiac Pacemakers, Inc. Voltage sensing system with input impedance balancing for electrocardiogram (ECG) sensing applications
US6687524B1 (en) * 1999-08-24 2004-02-03 Cas Medical Systems, Inc Disposable neonatal electrode for use in a high humidity environment
US6912414B2 (en) 2002-01-29 2005-06-28 Southwest Research Institute Electrode systems and methods for reducing motion artifact
US20060136744A1 (en) 2002-07-29 2006-06-22 Lange Daniel H Method and apparatus for electro-biometric identity recognition
CN100548208C (zh) 2002-12-10 2009-10-14 皇家飞利浦电子股份有限公司 具有运动伪影校正装置的用于生物电相互作用的可佩带装置
CN100456859C (zh) * 2003-08-22 2009-01-28 香港中文大学 具有综合生理参数测量功能的无线移动通信装置
JP2005103186A (ja) * 2003-10-02 2005-04-21 Hitoshi Kobayashi レンズ付きとげ抜き
JP2005110801A (ja) 2003-10-03 2005-04-28 Aprica Kassai Inc 生体計測センサおよび生体計測方法
KR100825888B1 (ko) 2005-10-05 2008-04-28 삼성전자주식회사 전극 동잡음 보상 회로 및 전극 동잡음 보상 방법
CA2657698A1 (en) * 2006-07-13 2008-01-17 Cardiac Bio-Systems Inc. Bio-electrode possessing a hydrophilic skin-contacting layer and an electrolyte substance
EP2312998B1 (en) * 2008-07-18 2018-12-05 Flexcon Company, Inc. High impedance signal detection systems and methods for use in electrocardiogram detection systems
EP2328470B1 (en) 2008-08-29 2019-10-16 Koninklijke Philips N.V. Compensation of motion artifacts in capacitive measurement of electrophysiological signals
KR101008879B1 (ko) 2009-03-17 2011-01-17 상지대학교산학협력단 동잡음 획득용 전극을 구비한 심전도 전극
JP2010264174A (ja) * 2009-05-18 2010-11-25 Hitachi Cable Ltd 表面筋電位センサ

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