JPH0234147A - 生体用電極および接続具 - Google Patents

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〕 本発明は心電図等の測定に際し、生体の電気シグナルを
検出するための生体用電極および接続具に関する。

〔従来の技術〕

心電図を測定する生体用電極としては、たとえば、皮膚
装着面の反対側中央に導電性部材を設置してリード線と
接続させ心電図を測定するもの（特開昭５５−１５８０
３７号、特開昭６０−１１６３３０号）、電極の側面に
４電性コネクターとして孔を設け、リード線端末の棒状
接続子と接続させて心電図を測定するもの（特開昭５９
−６０６６号）、電極の端部に接続タブを設けてリード
線端末のクリップと接続させて心電図を測定するもの（
特表昭５７−５００００３号）などがあり、いずれも導
電性部分を最初から露出させており、これにリード線端
末を物理的に接合するだけで電気的に接続して心電図の
測定を行っている、 しかしながら、このような従来の生体用電極は、電極の
周辺部または中央部に導電体を露出させておき、これに
リード線端末を接合しているため、周辺部に接合した場
合はリード線による応力によって周辺部より電極が皮膚
から剥離しやすく、また中央部に接合した場合は、電極
の中央部に導電性部材を最初から固着しておくため電極
の構造はＷ、雑になり、製造コストが非常に高くなるな
どの問題点があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、上記問題点を解決するため、簡単な構
造で、容易に装着でき、優れた接着性と確実な電気的接
続が得られ、これにより正確に生体の電気シグナルを検
出することが可能な生体用電極および接続具を提供する
ことである。

［課題を解決するための手段〕 本発明は次の生体用電極および接続具である。

（１）柔軟な材料からなる基板の片側に山折状の凸部を
有する支持体層、この支持体層の凸部と反対側の面およ
び凸部の内側に接合された導体層、ならびにこの導体層
の支持体層と反対側の面に物理的および電気的に接合さ
れた導電性を有する粘着剤層からなる生体用電極。

（２）一方の作用面に生体用電極の凸部を貫通して導体
層と接触するように食込む導体層の食込部を有し、他方
の作用面に前記食込部を受入れる凹部を有するクリップ
と、前記突起に電気的に接続するリード線とからなる接
続具。

本発明の生体用電極は、その製造工程で導電性を有する
粘着剤層を塗布するため、支持体層または導体層に一定
のｖｊＩｉ直性が必要であり、また心電図の測定時には
被検者の皮膚の形状に忠実に追従するために柔軟性が必
要であり、そのうえ電極の皮膚への接着性を高めるため
、その重置をできるだけ小さくすることが望ましい。

支持体層としては薄膜を形成できるものであれば幅広く
使用可能であり、比重が小さいものが望ましい。このよ
うな材料としてはプラスチックシート類、プラスチック
製発泡体シート類、織布類、不織布類、紙類などをあげ
ることができる。

導体層としては、金、銀、銅、スズ、アルミニウム、鉛
、カーボン等の導電体が金属、非金属の区別なく幅広く
使用できる。また導体層は単一物質である必要はなく、
メツキやラミネート等により２種以上の物質が複合した
ものでもよい。形状についても、箔、シート、綱、ファ
イバー、織布状など幅広く使用できる。

支持体層と導体層の間は、物理的な固定、接着剤による
接着などいずれかの方法で固定されていることが望まし
い。この場合、支持体層としてのプラスチックシートに
、導体層としての金属を真空蒸宿やメツキにより付着さ
せることも可能である。

導電性を有する粘着剤層としては、ゼラチン、ガム類、
ゴム類などの天然高分子をベースとしたゲル、ポリアク
リル酸、ポリビニルアルコールなどの合成高分子をベー
スにしたゲルなど、導電性および粘着性を有する材料を
幅広く使用することができ、導電性を有する両面または
片面粘着テープでもよい。

本発明の生体用′Ｉｔ極は、心電図、脳波、皮膚電位な
ど、生体の電気シグナルを検出する電極として使用され
る。

本発明の接続具の食込部としては、前記生体用電極の凸
部を貫通する鋭利な構造であって、なおかつ貢通後に導
体層と電気的に接触してリード線を通して皮膚表面の電
気シグナルを心電計等の計潤器へ送ることができるもの
であればよい。食込部（オス形）としては、例えば円錐
、角錐、針形、月形、ツリー形などの形状のものが使用
できる。

このような食込部を受入れる凹部（メス形）とし２ては
、例えば柱状、錐状、曲線状などのものが使用できる。

これらの食込部と凹部の組合せは、食込み後、クリップ
の対向する作用面で生体用電極の凸部をずれないように
固定できるものであれば。

任意に選ぶことができる。

接続具に設置される食込部の数は、２個以上設置されて
いてもよく、配列も縦形、横形や円形など任意に決める
ことができる。また食込部および凹部を上下に配置して
もよい。

〔作　用〕

本発明の生体用電極は、凸部を手で持った状態で、粘着
剤層を生体に付着させて、心電図等の電気シグナルを検
出する。このとき接続具の食込部を生体用電極の凸部に
食込ませて導体層と接触させ、リード線を通して電気シ
グナルを検出する。

〔実施例〕

以下・本発明を図面の実施例により説明する。

第１図ないし第３図は別の実施例による生体用電極の断
面図、第４図は同斜視図、第５図は生体用電極と接続具
の使用状態を示す断面図、第６図（ａ）、　（ｂ）はそ
の接続状態を示す拡大断面図、第７図（ａ）〜（ｇ）は
食込部の斜視図、第８図（ａ）〜（ｅ）は四部の断面図
である。

図において、１は生体用電極であって、基板部１ａのほ
ぼ中央部から凸部１ｂが突出し、横断面Ｔ字状に形成さ
れている。この生体用電極１は柔軟な材料からなる基板
部２ａの片側のほぼ中央部に山折状の凸部２ｂを有する
支持体層２、この支持体層２の凸部２ｂと反対側の面お
よび凸部２ｂの内側に接合された柔軟な導体層３、なら
びにこの導体層３の支持体層２と反対側の面に物理的お
よび電気的に接合された導電性を有する粘着剤層４が積
層されている。導体層３は山折状態で凸部２ｂの内側に
接合されて凸部３ｂを形成しており、第１図では折重な
り状態となっているが、第２図では中間に接着剤層５が
介在し、第３図では粘着剤層４の凸部４ｂが介在してい
る。粘着剤層４の露出面は付着面６となっている。

このような生体用型＠１は、支持体層２をＴ字状に折曲
げた状態で導体Ｊｔ４３を接合し、あるいは支持体層２
に導体層３を接合した状態でＴ字状に折曲げ、導体層３
の基板部３ａの支持体層２と反対側の面および第３図で
は凸部３ｂの内側に粘着剤層４を塗布してゲル化させて
製造する。第４図は多数の生体用電極１、を連続した状
態で製造した例を示しており、各電極間にはミシン目７
を設けて切離し可能とし、また付着面６には剥離シート
８が貼られている。

上記の生体用電極１は剥離シート８を剥離し、第５図に
示すように、付着面６を生体９に付着させて使用される
。このとき凸部１ｂを手で持って装着できるため、付着
面を汚染することなく容易に装着でき、また支持体層２
、導体層３および粘着剤層４は柔軟に構成されているた
め、生体９の表面形状に応じて変形し、フィツトする。

１１は接続具で、クリップ１２およびリード線１３から
なる。クリップ１２は一方の作用面１４ａに導体層の食
込部１５を有し、他方の作用面１４ｂに食込部１５を受
入れる凹部１６を有する。作用面１４ａ、　１４ｂは回
転軸１７で回転可能とされ、ばね１８により閉じる方向
に付勢されており、他端部につまみ部１９ａ、　１９ｂ
が取付けられている。リード線１３は食込部１５に電気
的に接続するように取付けられている。

食込部１５としては、第７図（ａ）の円錐形、（ｂ）の
二角錐形、（ｃ）の多角錐形、（ｄ）の将棋の駒形、（
ｓ）のナイフの月形、（ｆ）の針形、（ｇ）のツリー形
など、任意の形状のものが使用できる。四部１６はそれ
ぞれの食込部１５に対応する形状とすることができ、第
８図（ａ）の柱状、（ｂ）の錐状、（ｅ）の曲面状など
、任意のものが使用できる。

接続具１１の使用方法は、第５図に示すように、つまみ
部１９ａ、　１９ｂを圧縮して、食込部１５および凹部
１６を開いて生体用電極１の凸部１ｂに対向させ。

つまみ部１９ａ、　１９ｂをはなすと、ばね１８の作用
により、作用面１４ａ、１４ｂは閉じ、第６図に示すよ
うに、食込部１５は凸部２ｂ、　３ｂに食込み、凹部１
６に受入れられる０食込部１５の食込みにより導体層３
の凸部３ｂには露出部２１が形成されて食込部１５と接
触するため、電気的な接続は良好に保たれる。

こうして生体９の電気シグナルは、生体用電極１の導電
性を有する粘着剤層４に検出され、導体層３から接続具
１１の食込部１５および作用面１４ａを通してリード線
１３へ導かれ５図示しない計測器に送られて心電図、脳
波等の測定が行われる。

生体用電極１−の粘着剤層４は、生体９にフィツトする
ためには柔軟な支持体で支持する必要があるが、導体層
３のみで支持すると、支持のためにある程度の剛性が必
要なため、柔軟性が失われる。

これに対して支持体層２および導体層３で支持すると、
導体層３は薄くてよいごとになり、柔軟性を持たせるこ
とができる。そこで支持体層２に柔軟な材料を使用して
、接続具１１の食込部１５を食込可能にすると、食込部
１５は支持体層２および導体層３の凸部２ｂ、　３ｂを
貫通して良好な接触が得られる。そして生体用電極１の
基板部１ａおよび凸部１ｂが相当の剛性を有し取扱が容
易である反面、柔軟で生体にフィツトしやすく、剥離も
発生しない。

この場合第２図では接着剤層５により凸部１ｂの剛性が
向上し、また第３図では粘着剤層４の凸部４ｂにより剛
性が向上するほか導電性も向上する。

次に試験例によって心電図の測定の場合につき具体的に
説明する。

支持体層２にアクリル系接着剤を塗布したポリエステル
テープ（膜厚２５μｍ）を用い、導体層３にスズ箔（厚
さ２０μｍ）を用いて両者を貼り合せた。

このテープを支持体層２の中央部で山折りしてＴ字状に
し、凸部３ｂの内面は両面テープからなる接着剤層５で
貼り合せた。そして導体層３にＮ−ヒドロキシイミ°ド
エステル化合物とゼラチンを主成分とする導電性のある
粘着性ゲルの前駆体を塗布し、６０℃で５分間加熱して
ゲル化し、導電性のある粘着剤層４を形成して生体用’
１１＋＠１を得た。粘着剤Ｎ４の塗膜厚は４００μｍで
あった。

接続具１１は第５図に示す構造のものであって、食込部
１５はレコード針のような針形のものを用いた。

上記生体用ｔＩｔ極１をステンレス板に貼付し、さらに
上記接続具１１で接続して回路を形成して電気抵抗値を
測定したところ、３００Ω／４ｄであった。

また生体用電極１をブリキ板に貼付し、凸部１ｂを−Ｌ
方に引っばりその接着力を調べたところ、２００ｇ／４
ａＪであった６ 比較例として、従来から用いられているような端部に接
続用タブを有する生体用電極を同様の方法で作成し、こ
の接続用タブにワニロクリップを接続して電気抵抗値を
測定したところ、３００Ω／４ｄであった。

またこの生体用電極をブリキ板に貼付し、接続用タブを
Ｌ方（垂直方向）に引っばりその接着力を測定したとこ
ろ、ｌｏｇ／４−であった。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明の生体用電極は、柔軟性を有する支
持体層、導体層および導電性を有する粘着剤層を接合し
て、基板部から凸部が突出するように形成したので、構
造が簡単で容易に装着でき。

これにより生体に対する優れた付着性と確実な電気的接
合が得られ、正確に生体の電気シグナルを検出できると
ともに、剥離も起こりにくいなどの効果が得られる。

また本発明の接続具は、生体用電極の凸部を貫通して導
体層と接触する食込部、および食込部を受入れる凹部を
有するクリップで構成したため、簡噴な操作により優れ
た電気的接続を得ることができ、これを安定して持続で
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は別の実施例による生体用電極の断
面図、第４図は同斜視図、第５図は生体用電極と接続具
の使用状態を示す断面図、第６図（ａ）、　（ｂ）はそ
の接続状態を示す拡大断面図、第７図（ａ）〜（ｇ）は
食込部の斜視図、第８図（ａ）〜（ｅ）は凹部の断面図
である。 各図中、同一符号は同一また相当部分を示し、１は生体
用電極、２は支持体層、３は導体層、４は粘着剤層、　
ｌａ、　２ａ、　３ａは基板部、ｌｂ、　２ｂ、　３ｂ
。 ４ｂは凸部、１１は接続具、１２はクリップ、１３はり
一ド線、１４ａ、　１４ｂは作用面、１５は食込部、１
６は凹部である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）柔軟な材料からなる基板の片側に山折状の凸部を
   有する支持体層、この支持体層の凸部と反対側の面およ
   び凸部の内側に接合された導体層、ならびにこの導体層
   の支持体層と反対側の面に物理的および電気的に接合さ
   れた導電性を有する粘着剤層からなる生体用電極。
2. （２）一方の作用面に生体用電極の凸部を貫通して導体
   層と接触するように食込む導体層の食込部を有し、他方
   の作用面に前記食込部を受入れる凹部を有するクリップ
   と、前記突起に電気的に接続するリード線とからなる接
   続具。