JPH02268740A

JPH02268740A - 生体電極

Info

Publication number: JPH02268740A
Application number: JP1088060A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Suzuki; 泰汎鈴木; Osamu Shirakawa; 白川　修; Yoshinori Okamoto; 岡本　芳法
Original assignee: Fukuda Denshi Co Ltd
Current assignee: Fukuda Denshi Co Ltd
Priority date: 1989-04-10
Filing date: 1989-04-10
Publication date: 1990-11-02
Anticipated expiration: 2013-06-04
Also published as: JP2760838B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、生体より生体電気信号を導出するための生体
電極に関するものである。

［従来の技術］従来は、心電図記録等を行う場合、第１３図、第１４図
に示すような生体電極を、第１５図及び第１６図に示す
ように被検者に装着し、該生体電極よりの電気信号を心
電計に導出して行なっていた。

この従来の生体電極の例、及び従来の生体信号導出方法
を第１３図〜第１６図によって説明する。

図中１は生体電極であり、略円板状の粘着基材２を有し
ている。そして、生体電極１を生体の皮膚表面Ｍに密着
させるために、粘着基材２の生体側粘着面２ａは粘着性
を帯びさせである。粘着基材２の略中央部には、電極部
装着用の切欠開口３が形成されている。開口３にはリー
ド線接続ホック４が接合され、開口３を閉塞している。

この粘着基材２の表面側には、リード線接続ホック４の
リード線結合部４ａが突設し、下面側には電極部５が設
けられている。そして、電極部５は電解物質により被覆
されており、−この電解物質を介して生体電気信号を電
極部５に導出する。

生体情報処理装置（心電計）に接続されたリード線６の
先端部には電極接続フック７が設けられており、該電極
接続フック７の電極挟持部７ａをリード線接合部４ａに
嵌合させることにより、電極部５と心電計が電気的に接
続される。この結果、電極部５よりの導出生体電気信号
はリード線６を介して不図示の生体情報処理装置に導か
れる。

実際に心電図を測定する場合には、この生体電極ｌを第
１６図に示す如く測定部位にそれぞれ粘着し、各電極１
により必要な部位の生体電気信号を収集する。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、従来の生体電極には以下に述べるような
欠点があった。

即ち、集団検珍等のように多人数の心電図を記録する場
合には、処理を迅速にするため、あらかじめ被検者に生
体電極ｌを装着しておく。そして、心電図を測定すると
きに、被検者に装着してあった生体電極１のリード線接
続ホック４に電極接続フック７を接続して生体信号の導
出を行う。

このため、被検者は生体電極１を生体に装着したまま順
番を待た。なければならなかった。この結果、生体電極
１の電極部５を被覆する電解物質の影響で電極を装着し
である皮膚部分にかゆみを生じ、不快感を覚える。

また、電極を装着している時間が長時間に及ぶ場合は、
皮膚がかぶれてしまい、皮膚に電極装着の跡を残すこと
になる。

また、最近は在宅医療用のジャケット型電極も使用され
ている。このジャケット型電極は、電極部が適格な位置
に設置されるように予め患者の身体に装着していて、必
要なときにジャケットの電極部にリード線を接続するこ
とにより迅速に心電図の測定を可能とするものである。

しかし、この在宅医療用のジャケット型電極でも、前記
単電極の場合と同じように、電極にはゲル等の電解物質
が付いており、長時間このジャケットをからだにつけて
いると、ゲル等の影響で皮膚がかゆくなり、また、皮膚
がかぶれることがあるため、患者に不快感を与えてしま
う。

更に、このようなジャケット型電極を身体に装着する際
には、電極部に電解物質が接着されている場合、電極部
を適格な位置に装着するのに熟練を要し、また時間がか
かつてしまうという欠点がある。

以上の欠点を解決するために、ゲルを最初から電極につ
けていない電極をジャケットにつけておき心電図記録を
するときに皮膚に導電性クリーム例えばケラチンクリー
ム等をぬる方法もある。

しかし、この場合、いちいちジャケットの電極部分を生
体から浮き上がらせて電極装着箇所にクリームをぬらな
ければならないので作業に時間がかかり非常に不便であ
る。

［課題を解決するための手段］本発明は従来の生体電極の以上のような欠点を解決する
ためになされたものであり、その目的とするところは、
電極に接着されている電解物質による患者の不快感、皮
膚のかぶれを最小限度に抑え、かつ、迅速な電極の装着
を可能とすることを目的とする。

本発明は上述の課題を解決する一手段として以下の構成
を備える。

即ち、基材に、切欠孔部と該切欠孔部の周囲に配設され
た導電性の電極部材とにより形成された電極部を少なく
とも１つ配設し、該電極部の切欠孔部内に挿入されて被
検者の生体表面と電極部材間を導通状態に保持可能な可
撓性を有する導電材料と該導電材料を電極部材に係止可
能な係止手段より形成される導通部材とより構成される
。

［作用］以上の構成において、電極部の切欠孔部を被検者の測定
部位に位置決めした後、切欠孔部に導通部材の導電材料
を挿入するとともに、該導通部材を該導通部材の係止手
段により電極部の電極部材に係止させ、被検者の計測部
位と前記電極部材との導通状態を保持して生体情報を収
集可能とする。

［実施例］以下、図面を参照して本発明に係る一実施例を詳細に説
明する。

［第１実施例］以下は本発明を胸部用電極に適用した場合を例に説明す
る。第１図は本発明に係る一実施例の生体への装着前の
基材部分及び導電体部分の斜視図である。

図中１０は基材３０の少なくとも一方面に固着されたド
ーナツ形状をした本実施例の生体電極の電極部材たる電
極板、２０は電極板１０より導出された電気信号を心電
計等に接続するためのリード線、３０は不織布を使用し
た基材であり、電極板１０はこの基材３０上に固着され
ており、該電極１ｏの中心部分３１は開口している。

そして、心電図を測定する時には、予め以上の構成より
なる胸部電極の基材部分を、第２図に示す様に被検者の
胸部に装着する。

第２図の例では、基材３０には６ケの略円形状の切欠開
口３１が設けられ、基材３０の表面には導電性を有する
電極板・１０が、開口３１の外周と電極板１０の内周を
合わせるように印刷されている。そして、この基材部分
を被検者の胸部の６ケ所の誘導位置に各開口が位置する
ように生体皮膚表面に装着している。

なお、この胸部電極の電極部の皮膚への密着性を良くす
るために、電極部の皮膚側の面に接着材を塗布して、粘
着性を帯びさせてもよい、この場合においても、従来の
如く電解物質等は接着されておらず、皮膚にかゆみをお
ぼえることも、また皮膚がかぶれることもない。

そして、実際に心電波形を収集する時に、外側から開口
３１の中に、生体皮膚面と電極板１０が通電するように
電解物質を挿入して、胸部の■１〜■６の誘導を心電計
に導出することが可能となる。

この電極板１０内の開口３１に挿入する電解物質はゲル
状のものであればよい。

この間口３１に挿入すべき電解物質の例及び該電解物質
の挿入状態を第３図の断面図を参照して説明する。

第３図では電極部の皮膚５０側の面には接着材３２が配
設され、皮膚５０との密着性を向上させている。

図中に１点鎖線で示す略円柱形状のゲル状の導電物質４
０を電極板１０位置に圧接し、更にこの導電物質４０を
開口３１内に押し込む、これにより、ゲル状の導電物質
が４５に示す様に開口３１内に入り込み、皮膚５０と電
極板１０間に充填される。そして皮膚５０の表面と電極
板１０とは導通状態となり、生体よりの電気信号を電極
板１０に導くことができる。

なおこの電極部は、第１図に示した本実施例のすべての
胸部電極に共通の構成である。

以上の説明は、本実施例の電極を胸部電極として用いた
例について行なったが、在宅ジャケットに適用すること
もできる０本実施例の電極部を在宅ジャケットに用いる
ことにより、装着も容易であり、かつ長時間装着してい
ても皮膚のかゆみやかぶれ等が起こることがない、この
在宅ジャケットを被検者の装着した状態を第４図に示す
。

第４図は、ジャケット型にした基材に四肢誘導用の４個
の電極部１０ａおよび胸部誘導用の６ケの電極部１０ｂ
を設けたものである。

［第２実施例］以上の説明は、電極板１０の配設された基材３０の開口
３１に挿入する電解物質は円柱形状であり、開口３１に
圧入して使用した場合を例に行なったが、本発明は以上
の例に限定されるものではなく、電解物質と電極板１０
との密着性をより高くした構成としてもよい。

電極板１０との密着性を高めた例を第５図（Ａ）、（Ｂ
）に示す。

第５図（Ａ）、（Ｂ）の如く、ゲル状の電解物質４１は
、粘着部材４２の中央部近傍に固着されている。この粘
着部材４２は電極板１０の外形と略同じ大きさの略円形
形状である。

心電図の測定時には、基材１０の開口３１内に電解物質
４１が入り込むように押し付ける。これにより、開口３
１内にゲル状の電解物質が入り込み、皮膚５０と電極板
１０間に充填される。そして電極板１０と皮膚５０とが
導通状態となり、生体信号の導出が可能となる。なお、
粘着部材の基材として導電シートを使用することにより
、導通なより確実にできる。

また、この時に電極板１０表面には粘着部材４２が接着
された状態に保持される。その結果、被検者が動いたよ
うな場合にも、皮膚表面と電極板１０との導電性は保て
る。

また、以上の説明では開口３１にはゲル状の電解物質を
充填する例を説明したが、皮膚５０表面と電極板１０と
の良好な導電性が保てるものであれば任意の材料でよい
０例えば、ゲル状電解物質に替え、スポンジ含浸電解ク
リームで構成してもよい。

更には、スポンジのみを粘着部材４２に接着しておき、
実際の心電図測定時（電極板１０への装着時）にこのス
ポンジに導電性の液体、例えば、水や電解液等をしみ込
ませ、この導電性液体をしみ込ませたスポンジを開口３
１内に押し込むようにしてもよい。

更に、この電極板１０との接着性を向上させるのに、粘
着部材４２を用いて接着状態とすると、接着性はよいが
、はがしにくく、粘着材が電極板１０に一部残存したり
する可能性がある。

このため、接着性を保持しながら剥離も容易に出来る使
い易いものとするため、電極部を第６図（Ａ）、（Ｂ）
に示す構造としてもよい。

第６図（Ａ）は、電極板１０に替え、電極パターンを導
電性を有する磁性体で形成した磁性体電極板１２としで
ある。そして、第６図（Ａ）、（Ｂ）に示す様に粘着部
材４２に替え、外周部にリング状のマグネット４５を配
設した磁気回路部材４４を用いる。この磁気回路部材４
４の略中央部に、第５図（Ａ）、（Ｂ）と同様のゲル状
の電解物質又はスポンジ又はスポンジ含浸電解クリーム
等を固着している。

このように磁性体電極板１２と磁気回路部材４４との接
着を磁力を用いて行なったため、確実に両者を接着状態
に保持することができるとともに、剥離の場合にも磁力
以上の力で磁気回路部材４４を磁性体電極板１２より引
き離すのみでよい、このとき、磁性体電極板１２には不
要の粘着材が残るようなこともない。

更に、−旦磁気回路部材４４を磁性体電極板１２に装着
した後であっても、最良の位置になるように、容易に接
着位置を変更することができる。しかも繰り返し付は直
しを行なっても、接着性能が落ちるようなこともない。

［他の実施例］以上の説明においては、電極パターンは基材３０の一方
面にのみ配設されている例について説明したが、本発明
は以上の例に限定されるものではなく、電極パターンを
基材３ｏの両面に配設してもよい。

このように構成した例を第７図に示す。

本実施例では、基材３０の開口３１の外周部にスルーホ
ール電極４６の外周凹部なはめ込むことにより、又は一
対の嵌合式スルーホール電極で基材３０を挟み込むこと
により、スルーホール電極を基材３０に係止し、同時に
皮膚５ｏと当該−電極４６との導通を図っている。

しかし、このままでは皮膚５０と電極４６との導通状態
は不完全である。このため、該電極４６の中心部に所定
径の孔４６ａを設け、生体情報の測定時に当該孔４６ａ
よりスポイト等で電解液又は導電性液体（塩水等）を注
入することにより皮膚５０と電極４６との良好な導通状
態を保持する。

なお、この孔４６ａにスポンジを挿入して該スポンジに
電解液や導電性液体をしみ込ませるようにしてもよい。

この電極部をハトメで構成し、該ハトメ内にスポンジを
はめ込んで皮膚５０と電極部との導通状態を図った例を
第８図に示す、この場合には、計測前は第８図（Ａ）の
状態とし、基材３０に配設された開口３１にハトメ４７
をかしめて取り付けた状態とする。そして、計測時に第
８図（Ｂ）の如くスポンジ４７をハトメ４６にはめ込み
、このスポンジ４８に電解液又は導電性液体をしみ込ま
せることにより、電極４７と皮膚との良好な導電性を維
持することができる。

更に、スポンジは計測時にはめ込むのではなく、予めハ
トメ４７と一体に基材３０に固着させてもよい、そして
計測時にこのスポンジに電解液又は導電性液体をしみ込
ませてもよい。

このように構成した例を第９図に示す、ここでは図示の
如くスポンジ４８ａをハトメと一体にかしめている。

更に、スポンジをハトメと一体にかしめる方法ではなく
、第１０図に示す様に、生体側電極６１に基材３０を貫
通する所定数の針足部６１ａを設けた構成とし、基材３
０の表面側電極６２に該生体側電極の針孔部８１ａが嵌
入される受孔部を設け、基材３０への取り付は時に基材
３０と生体側電極６１間にスポンジ４８ｂを位置させて
該生体側電極の針足部６１ａをスポンジ４８ｂと基材３
０を貫通させ、表面側電極６２の受孔部に嵌入させる。

これにより、電極部が生体側にスポンジ４８ｂが位置す
るようにして固定される。そして、計測時にこのスポン
ジに電解液又は導電性液体をしみ込ませればよい。

更に、第１１図の様に基材３０の生体側に導電ゴムシー
ト６３の電極を配設し、該電極ゴムシート６３にスポン
ジ４８ｃを縫い付けてもよい、この場合には、基材３０
の表面側には電極が無く、リード線２ｏは生体側になっ
てしまう、このため、このリード線は電極部以外は絶縁
されたものとする必要がある。または、途中で基材３０
の表面側に貫通させる必要がある。

更に又、第１２図の様に、基材３ｏの開口３１部分にス
ポンジ等を固着するのではなく、電極４９の基材３０の
開口３１に対応する箇所を導電メツシュ４９ａで構成し
、この電極４９を基材３０の生体側に開口３１と該電極
４９の導電メッシュ４９ａ部分が対応するよう位置決め
して固着してもよい。

そして、計測時に、基材３ｏの表面側より開口３１を介
して導電メツシュ４９ａに導電クリーム等を塗り、皮膚
表面と電極４９との良好な導電状態を維持する。

なお、上記電極も導電性を有するものなら何でも良く、
例えば導電性プラスチックでも良い。

以上説明した様に各実施例によれば、従来生体電極に一
体化されていた電解物質等を生体電極から分離し、かつ
、生体電極の中央に切欠部を設けて電解物質等を充填ま
たは注入可能としたため、生体電極を生体に装着した後
に生体表面と電極とを良好な導通状態とすることが出来
る。このため、例えば集団検診等の場合で予め生体電極
を生体に装着しておく場合に、順番を待つ時間が長くて
も被検者が電解物質の影響によってかゆみを覚えて不快
感を感じることもなく、また電極を装着している部分が
かぶれることもない。

更に、在宅医療用のジャケット型電極を使用する場合も
、上記と同様に心電図を記録するときに電解物質な切欠
部内に注入すればよいので、患者は常時ジャケット型電
極を身体に装着していることが可能となった。この場合
にも、電極に接着されている電解物質による患者の不快
感、皮膚のかぶれ等がない。

［発明の効果］以上説明した様に本発明によれば、従来生体電極に一体
化されていた電解物質等を生体電極から分離し、かつ、
生体電極の中央に切欠部を設けて電解物質等を充填また
は注入可能としたため、生体電極を生体に装着した後に
生体表面と電極とを良好な導通状態とすることが°出来
る。このため、例えば集団検診等の場合で予め生体電極
を生体に装着しておく場合に、順番を待つ時間が長くて
も被検者が電解物質の影響によってかゆみを覚えて不快
感を感じることもなく、また電極を装着している部分が
かぶれることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例の生体への装着前の基材
部分及び導電体部分の斜視図、第２図は本実施例の生体
電極を被検者の胸部に装着した状態を示す図、第３図は本実施例の電極部の計測時の電解物質の挿入状
態を示す断面図、第４図は本実施例の電極を在宅ジャケットに応用した場
合の被検者への装着状態を示す図、第５図（Ａ）、（Ｂ
）は本発明に係る第２実施例の電極部−の詳細を示す図
、第６図（Ａ）、（Ｂ）は本発明に係る他の実施例の電極
部の詳細を示す図、第７図〜第１２図は本発明に係る更に他の実施例の各電
極部の詳細を示す図、第１３図、第１４図は従来の電極部の構成を示す図。第１５図は従来の電極の装着状態を示す図、第１６図は
従来の電極の被検者への装着状態を示す図である。図中、１・・・生体電極、２・・・粘着基材、２ａ・・
・粘着基材、３・・・切欠開口、４・・・リード線接続
ホック、４ａ・・・リード線接合部、５・・・電極部、
６゜２０・・・リード線、７・・・電極接続フック、７
ａ・・・電極挟持部、１０．４６・・・電極板、１２・
・・磁性体電極板、３ｏ・・・基材、３１・・・開口、
３２・・・粘着材、４０・・・ゲル状の導電物質、４２
・・・粘着材、４４・・・磁気回路部材、４５・・・マ
グネット、４７・・・ハトメ、４８・・・スポンジ、４
９．６３・・・導電性シート、４９ａ・・・導電メツシ
ュ、５ｏ・・・皮膚、６１・・・生体側電極、６１ａ・
・・針足部６１ａ、６２・・・表面側電橋である。第３図第４図第７図第８図第９図第１０図第１１図第１２図第１４図第１５図第１６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基材に、切欠孔部と該切欠孔部の周囲に配設され
た導電性の電極部材とにより形成された電極部を少なく
とも１つ配設し、該電極部の前記切欠孔部内に挿入されて被検者の生体表
面と前記電極部材間を導通状態に保持可能な可撓性を有
する導電材料と該導電材料を前記電極部材に係止可能な
係止手段より形成される導通部材とより成り、前記電極部の切欠孔部を被検者の測定部位に位置決めし
た後前記切欠孔部に前記導電材料を挿入して該導通部材
を係止手段により前記電極部材に係止させ被検者の計測
部位と該電極部材との導通状態を保持して生体情報を収
集可能とすることを特徴とする生体電極。
（２）係止手段は粘着材であり、該粘着材の粘着力によ
り電極部材との係止状態を維持することを特徴とする請
求項第１項記載の生体電極。
（３）電極部材は磁性体で形成されているとともに、導
通部材はマグネットを含み、係止手段はこのマグネット
の磁力による前記電極部材への吸着力により係止状態を
維持するものであることを特徴とする請求項第１項記載
の生体電極。
（４）導通部材の導電材料はゲル状の導電物質で形成さ
れていることを特徴とする請求項第１項乃至第３項のい
ずれかに記載の生体電極。
（５）導通部材の導電材料はスポンジ含浸電解液で形成
されていることを特徴とする請求項第１項乃至第３項の
いずれかに記載の生体電極。
（６）導通部材の導電材料はスポンジ含浸電解クリーム
で形成されていることを特徴とする請求項第１項乃至第
３項のいずれかに記載の生体電極。
（７）電極部は不織布で形成された基材の被検者のそれ
ぞれの生体情報測定部位位置に電極部材及び切欠孔部を
配設してなり、各電極部材のそれぞれに導通部材を係止
して生体情報の測定を行なうことを特徴とする請求項第
１項乃至第５項のいずれかに記載の生体電極。