JPH04220235A

JPH04220235A - 生体誘導電極

Info

Publication number: JPH04220235A
Application number: JP2417975A
Authority: JP
Inventors: Megumi Hashimoto; 橋本　惠; Hiroyuki Hayashi; 博行林; Yasuhiro Suzuki; 泰汎鈴木
Original assignee: Fukuda Denshi Co Ltd
Current assignee: Fukuda Denshi Co Ltd
Priority date: 1990-12-19
Filing date: 1990-12-19
Publication date: 1992-08-11

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】〔Ｉ〕産業上の利用分野本発明は、生体誘導電極、特に快適な状態で患者の身体
に装着でき、迅速かつ長時間にわたって心電図をとるこ
とができる生体誘導電極に関する。

〔ＩＩ〕従来の技術（１）発明の背景一般に、心電図を誘導する場合は、金属製の電極を患者
の生体皮膚面、例えば胸部に当てることは、よく知られ
ている。電極を患者の胸部に当て一定時間が経過すると
、その胸部の皮膚面から導電性を有する塩分を含む汗が
分泌し、皮膚面とこの汗と電極とによって電気的な導通
路が形成され、心臓の電気的活動を反映した生体電流が
流れるので、これを心電計に入力すれば、心電図が記録
されるようになっている。ところが、患者の皮膚の状態
は、いつも一定とは限らず、皮膚面が乾燥していたり、
死んだ細胞が角質化した垢が皮膚面にたまっており、汗
が直ちに分泌しない場合がある。この場合には、皮膚面
と電極との界面には、よく知られているように、高い電
気インピーダンスが存在することになる。この結果、上
述した生体電流が流れにくくなり、心電図が正確に記録
されなくなって心臓病の診断と治療に支障をきたすこと
になる。従って、電極を使用して心電図を誘導する場合
には、上述した皮膚面と電極の界面に発生する電気イン
ピーダンス、即ち、生体インピーダンスを早く低下させ
る必要がある。

（２）従来例従来、上述した生体インピーダンスを早く低下させるに
は、患者の胸部と電極との間に、電解物質を介在させて
いた。この場合、電解物質の例としては、生理食塩水が
あり、具体的には、この生理食塩水を含ませたスポンジ
を皮膚面と電極との間に挿入する。上記スポンジに含ま
せた生理食塩水の塩分濃度は、皮膚面から分泌して来る
汗の塩分濃度と同じである。従って、胸部に当てたスポ
ンジから生理食塩水が滲み出て皮膚の内部にまで浸透し
て行くと、たとえ皮膚面が乾燥していたり、皮膚面に垢
がたまっていたとしても、皮膚面から自然に汗が分泌し
たのと全く同じ状態が強制的に作り出されたことになり
、上述した生体インピーダンスの値が早く下がる。また
、電解物質の他の例としては、ワセリン、界面活性剤等
で形成された含水ゲルがあり、具体的には、この含水ゲ
ルを成分とする電解クリームを皮膚面に塗る。上記電解
クリームも、既述した生理食塩水と同等の機能を有する
ものであり、その効果は、生理食塩水の場合と同じであ
る。即ち、電解クリームが皮膚の内部まで浸透して行く
ことにより、上述したのと同じ理由から、皮膚面と電極
間の生体インピーダンスの値を早く下げるようになって
いる。

〔ＩＩＩ〕発明が解決しようとする課題上記従来例には
、次のような課題がある。■患者に不快な感じを与える
。上記したスポンジや電解クリームは、患者の皮膚面と
接触するようになっている。従って、スポンジに含まれ
る水分が、患者の皮膚に直接触れることになる。また、
電解クリームは、水分を含むと共に粘性もあるので、患
者にとっては、ねばねばした感触から免れることはでき
ない。このため、従来の生体インピーダンス早期低下手
段は、患者にとって不快な感じがする。

■作業が煩雑で迅速に心電図がとりにくい。例えば、電
解クリームの場合を例にとると、先ずクリームを容れた
チューブを取り出し、次にこのチューブの蓋をとり、更
に蓋をとったチューブ外面を指で押圧しながら中のクリ
ームを押し出して胸部に塗りつけ、最後にこのクリーム
を塗った部分に電極を当てる。このように、電解クリー
ムを塗るといった生体インピーダンスを早く下げる作業
は、電極を胸部に当てて心電図をとる際のいわば準備作
業であり、従来は、この準備作業自体が上述したように
煩雑であり時間を要していた。■長時間にわたって心電
図がとれない。例えば、スポンジを例にとると、患者の
皮膚面と電極間に介在させた場合に、皮膚面と電極との
接触部分を除いては、空中に露出したままになっている
。従って、時間が経過するにつれて、スポンジに含ませ
た生理食塩水が蒸発する。このことは、電解クリームの
場合も、同様である。即ち、従来は、長時間経過すると
、患者の皮膚面と電極間に介在させた生理食塩水や電解
クリーム等の電解物質が乾燥する。このため、長時間の
間には、生体インピーダンスが高くなってしまい、心電
図が正確にとれなくなる。本発明の目的は、快適な状態
で患者の身体に装着でき、迅速かつ長時間にわたって心
電図をとることができるという機能を兼ね備えた生体誘
導電極を提供することにある。

〔ＩＶ〕課題を解決するための手段上記課題は、第１図に示すように、金属粒子Ｇ間に電解
物質Ｅが注入されかつ生体皮膚面４に密着可能な金属製
電極１と、生体皮膚面４に対向する面１Ｂを露出させた
状態で該金属製電極１を密閉するケース２と、上記金属
製電極１と電気的に接続されたリード線３とから成り、
上記露出した面１Ｂを生体皮膚面４に密着させることに
より金属粒子Ｇ間に注入された電解物質Ｅを金属製電極
１から滲み出させ、金属製電極１と生体皮膚面４間に、
上記リード線３により導出される生体電流Ｉの導通路を
形成するようにしたことを特徴とする生体誘導電極によ
り、解決される。

〔Ｖ〕作　　　　用上記のとおり、本発明によれば、ケース２に密封された
金属製電極１に電解物質Ｅを封じ込め、該電解物質Ｅを
滲出させて金属製電極１と生体皮膚面４間に生体電流Ｉ
の導通路を形成する生体誘導電極が提供される。■この
構成によれば、金属製電極１が患者の生体皮膚面４に密
着するようになっている。従って、従来のように、電解
物質が直接に皮膚に触れることはなくなり、患者に不快
感を与えなくなった。■また、金属製電極１内部の電解
物質Ｅを滲み出させて金属製電極１と生体皮膚面４間に
湿潤状態を形成する、即ち、生体電流Ｉの導通路を形成
するようになっている。従って、従来と異なり、生体イ
ンピーダンス早期低下作業が極めて簡略化され、迅速に
心電図がとれることになった。■更に、心電図を誘導し
ている間は、金属製電極１がケース２により密閉された
状態となっている。従って、従来と異なり、心電図誘導
中において、電解物質が乾燥しなくなったので、長時間
にわたって心電図が正確にとれるようになった。

〔ＶＩ〕実　　施　　例以下、本発明を実施例により添付図面を参照して説明す
る。第２図は本発明の実施例を示す図である。

（１）　　構成第２図において、参照符号１は金属製電極、２はケース
、３はリード線、４は生体皮膚面、Ｅは電解物質、Ｉは
生体電流である。上記金属製電極１は、図示するように
、その表面全体がなだらかな丸みを帯びている偏平な円
柱形状で形成されていて生体皮膚面４に密着可能であり
、例えば、焼結金属で形成されている。焼結金属は、よ
く知られているように、金属粒子Ｇ間の間隔が大であっ
て、後述する電解物質Ｅを注入し易い性質を有している
。この焼結金属の中でも、特にチタンが、導電性が良好
で錆びにくくかつ分極電圧が安定しているという点で、
好ましい。その他の焼結金属の例としては、銀、ステン
レス鋼、タングステン、洋白等がある。上記ケース２は
、生体皮膚面４に対向する面１Ｂ、即ち、外側面１Ｂを
露出させた状態で金属製電極１を密閉する働きがあり、
例えば、合成樹詣で形成された本体２Ａと蓋２Ｂとから
構成されている。上記本体２Ａと蓋２Ｂは、金属製電極
１の形状に対応して偏平な円柱形状を有している。

本体２Ａには、金属製電極１が固定され、該金属製電極
１の他方の面１Ａ、即ち、内側面１Ａ上には、偏平円柱
形状のスポンジ６が戴置されている。このスポンジ６に
は、電解物質Ｅ、例えば、生理食塩水を含ませてあり、
該スポンジ６の上方からは、蓋２Ｂが、本体２Ａに螺合
している。金属製電極１の周縁には、突起１Ｃが形成さ
れて環状のシール１Ｄが設けられ、上記スポンジ６内の
生理食塩水Ｅが外部に洩れないようになっている。上記
シール１Ｄの外側であって金属製電極１の縁部には、円
柱状の接触子１Ｅが設けられ金属製電極１に電気的に接
続している。一方、蓋２Ｂには、上記本体２Ａの接触子
１Ｅに対応した接触子３Ｅが設けられ、該蓋２Ｂを貫通
するリード線３と電気的に接続している。これにより、
蓋２Ｂを本体２Ａにねじ込んで螺合させたときに、上記
両接触子１Ｅ、３Ｅは適合し電気的に接続するようにな
っている。また、蓋２Ｂの上部２ＢＣは、他の部分より
薄く、後述するように、指で押されると変形してスポン
ジ６を押圧し、該スポンジ６に含まれる生理食塩水Ｅが
押し出されるようになっている。更に、ケース２には、
外方に向かって突出した環状の挟持部８が設けられ、電
極装着用具７に形成された開口部７Ａの周縁を挟持でき
るようになっている。即ち、本体２Ａの鍔部２Ａ１と、
蓋２Ｂの鍔部２Ｂ１とにより、上記挟持部８が構成され
ている。この電極装着用具７は、第４図に示すように、
帯状の禅７１とベルト７２とからなり、合計１０個の開
口部７Ａ〜７Ｊが形成されている。電極を装着する場合
は、この１０個の開口部７Ａ〜７Ｊに各電極を差し込め
ば、直ちに装着作業は完了する。これにより、胸部の電
極装着位置をその都度探さなければならないといった煩
わしさから開放される。

（２）　　作用以下、上記構成を有する本発明の作用を説明する。■電
解物質Ｅの準備先ず、スポンジ６に電解物質Ｅ、例えば
、生理食塩水をスポイト等を用いて含ませる。この生理
食塩水Ｅを含ませたスポンジ６を金属製電極１の凹所１
Ｃ内に戴置させる。■金属製電極１の密閉次に、凹所１
Ｃに戴置させたスポンジ６の上方から蓋２Ｂを被せ、本
体２Ａに螺合させる。これにより、金属製電極１は、空
中に露出した面１Ｂを除き、密閉された。■電極の装着
上記電解物質Ｅが準備された電極を患者の生体に装着す
る。この場合、第４図の電極装着用具７を利用すれば、
より迅速に装着することができる。■電解物質Ｅの注入
上記生体に装着した電極のケース２を構成するの蓋２Ｂ
の上部２ＢＣを、矢印Ａの方向に指で押すと、上部２Ｂ
Ｃが変形してスポンジ６を押圧し、この押圧されたスポ
ンジ６から生理食塩水Ｅが破線で示すように押し出され
る。スポンジ６の上方は、蓋２Ｂにより、また側面は、
シール１Ｄにより、それぞれ密閉されているので、生理
食塩水Ｅは、金属製電極１を構成する焼結金属の粒子Ｇ
の間に封じ込められる。■電解物質Ｅの滲出金属製電極
１に封じ込められた生理食塩水Ｅは、スポンジ６から連
続して出て来る新たな生理食塩水に押されて、該金属製
電極１から滲み出る。これにより、金属製電極１と生体
皮膚面４間に湿潤状態が形成される。即ち、生体電流Ｉ
の導通路が形成される。以後は、この生体電流Ｉを、金
属製電極１と接触子１Ｅ、３Ｅを介してリード線３に導
き、心電計に入力させれば、所定の心電図を得ることが
できる。第３図は、本発明に係る電極を用いた場合の生
体インピーダンスの時間的変化を示す特性図である。同
図において、縦軸は、生体インピーダンスＺ（単位はｋ
Ω）を、横軸は、時間ｔ（単位は分）を、それぞれ表し
ている。α曲線は、本発明による生体インピーダンスの
変化状態を表し、金属製電極１として焼結金属に生理食
塩水を注入したものを用いた例である。β曲線は、生理
食塩水を注入していない通常の金属を用いた電極による
生体インピーダンスの変化状態を表している。

本発明によれば（α曲線）、電極を装着直後でも（＊印
）、生体インピーダンスの値は、極めて低く２３０ｋΩ
程度であり、その後急激に１４０ｋΩ程度に下がり、２
４０分経過までは、徐々に下がる。２４０分経過後は、
ほぼ一定値（５０〜６０ｋΩ）を保ち、この低い値は、
長時間（例えば２４時間）継続し、金属製電極１と生体
皮膚面４間は、常に湿潤状態におかれている。従って、
本発明によれば、迅速かつ長時間にわたって心電図が正
確にとれることが、定量的に判る。これに対して、通常
の金属を用いた電極の場合は（β曲線）、装着直後の生
体インピーダンスの値が非常に高く（＊＊）、１．２Ｍ
Ω以上であることが知られている。また、電極装着後１
８０分経過した時点で、皮膚面からの発汗により、生体
インピーダンスは急に下がって、２４０分後には、図示
するように、６０ｋΩ程度になる。しかし、３６０分経
過後は、皮膚面から汗が蒸発してしまうので、生体イン
ピーダンスは、徐々に上昇して行く。従って、生理食塩
水のような電解物質を注入していない通常の金属を用い
た電極の場合には、本発明と異なり、迅速かつ長時間に
わたって心電図を正確にとれないことが、明らかである
。

〔ＶＩＩ〕発明の効果上記のとおり、本発明によれば、ケース２に密封された
金属製電極１に電解物質Ｅを封じ込め、該電解物質Ｅを
滲出させて金属製電極１と生体皮膚面４間に生体電流Ｉ
の導通路を形成する生体誘導電極という技術的手段が講
じられた。■この構成によれば、金属製電極１が患者の
生体皮膚面４に密着するようになっている。従って、従
来のように、電解物質が直接に皮膚に触れることはなく
なり、患者に不快感を与えなくなった。■また、金属製
電極１内部の電解物質Ｅを滲み出させて金属製電極１と
生体皮膚面４間に湿潤状態を形成する、即ち、生体電流
Ｉの導通路を形成するようになっている。従って、従来
と異なり、生体インピーダンス早期低下作業が極めて簡
略化され、迅速に心電図がとれることになった。■更に
、心電図を誘導している間は、金属製電極１がケース２
により密閉された状態となっている。従って、従来と異
なり、心電図誘導中において、電解物質が乾燥しなくな
ったので、長時間にわたって心電図が正確にとれるよう
になった。このため、快適な状態で患者の身体に装着で
き、迅速かつ長時間にわたって心電図がとれる機能を兼
ね備えた生体誘導電極を提供するという技術的効果を奏
することとなった。更に、本発明の電極は、快適な状態
で身体に装着でき、しかも金属製電極１の内部から電解
物質Ｅを滲出させるだけで生体インピーダンスを直ちに
低下させることができかつ長時間にわたって生体インピ
ーダンスの値を低く維持できる。従って、本発明に係る
電極を用いれば、患者自らが簡単に心電図をとれること
ができるので、在宅医療用としても、極めて有益である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、第２図は本発明の実施例を示す図、第３図は本発明の特性図である。第４図は本発明の適用例を示す図である。１・・・金属製電極、２・・・ケース、３・・・リード線、４・・・生体皮膚面、Ｅ・・・電解物質、Ｉ・・・生体電流。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　金属粒子Ｇ間に電解物質Ｅが注入されかつ生
体皮膚面４に密着可能な金属製電極１と、生体皮膚面４
に対向する面１Ｂを露出させた状態で該金属製電極１を
密閉するケース２と、上記金属製電極１と電気的に接続
されたリード線３とから成り、上記露出した面１Ｂを生
体皮膚面４に密着させることにより金属粒子Ｇ間に注入
された電解物質Ｅを金属製電極１から滲み出させ、金属
製電極１と生体皮膚面４間に、上記リード線３により導
出される生体電流Ｉの導通路を形成するようにしたこと
を特徴とする生体誘導電極。
（２）　　上記金属製電極１が焼結金属で形成されてい
る請求項１記載の生体誘導電極。
（３）　　上記焼結金属がチタン、銀、ステンレス鋼、
タングステン、洋白等である請求項２記載の生体誘導電
極。
（４）　　上記ケース２が合成樹脂で形成されている請
求項１記載の生体誘導電極。
（５）　　上記電解物質Ｅが生理食塩水、電解クリーム
等である請求項１記載の生体誘導電極。
（６）　　上記ケース２が、金属製電極１が固定された
本体２Ａと該本体２Ａを閉鎖する蓋２Ｂとから構成され
ている請求項１記載の生体誘導電極。
（７）　　上記リード線３が、蓋２Ｂを貫通している請
求項６記載の生体誘導電極。
（８）　　上記ケース２の本体２Ａに固定された金属製
電極１の内側面１Ａには、生理食塩水を含ませたスポン
ジ６が戴置され、該スポンジ６の上方から、蓋２Ｂが本
体２Ａに螺合している請求項６記載の生体誘導電極。
（９）　　上記金属製電極１の周縁には、シール１Ｄが
設けられ上記スポンジ６に含ませた生理食塩水が外部に
洩れないようになっている請求項８記載の生体誘導電極
。
（１０）　　上記ケース２の本体２Ａに固定された金属
製電極１には、該金属製電極１と電気的に接続している
接触子１Ｅが設けられ、該接触子１Ｅは、本体２Ａに螺
合している蓋２Ｂに設けられてリード線３と電気的に接
続している接触子３Ｅと適合している請求項６記載の生
体誘導電極。
（１１）　　上記ケース２には、外方に突出した挟持部
８が設けられ、電極装着用具７に形成された開口部７Ａ
の周縁を挟持可能になっている請求項６記載の生体誘導
電極。
（１２）　　上記金属製電極１と、ケース２を構成する
本体２Ａ及び蓋２Ｂと、スポンジ６が、それぞれ偏平な
円柱形状である請求項６記載の生体誘導電極。