JPH06174670A - 生体模倣実験用電極 - Google Patents
生体模倣実験用電極Info
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- JPH06174670A JPH06174670A JP32964992A JP32964992A JPH06174670A JP H06174670 A JPH06174670 A JP H06174670A JP 32964992 A JP32964992 A JP 32964992A JP 32964992 A JP32964992 A JP 32964992A JP H06174670 A JPH06174670 A JP H06174670A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 体積導体中に長期間にわたって特性の安定し
た理想的な電流ダイポールを形成することができる生体
模倣実験用電極を提供する。 【構成】 被覆電線５２，５３は、金、銀、銅などの非
磁性金属から成る導線５４と、その外周面を覆う電気絶
縁性の被覆層５５から成る。電極５０，５１は、黄銅、
金、銀、銅などの非磁性金属から成る導電球５６に、表
面から中心部に達する穴を穿設し、その穴に導電性接着
材５７が注入され、導線５４が挿入されて、導電球５６
と導線５４との電気的接触を保ちながら固定され、さら
に導電球５６の表面および導電性接着材５７の表面に金
または白金から成る被覆層５８が形成されることによっ
て構成される。
た理想的な電流ダイポールを形成することができる生体
模倣実験用電極を提供する。 【構成】 被覆電線５２，５３は、金、銀、銅などの非
磁性金属から成る導線５４と、その外周面を覆う電気絶
縁性の被覆層５５から成る。電極５０，５１は、黄銅、
金、銀、銅などの非磁性金属から成る導電球５６に、表
面から中心部に達する穴を穿設し、その穴に導電性接着
材５７が注入され、導線５４が挿入されて、導電球５６
と導線５４との電気的接触を保ちながら固定され、さら
に導電球５６の表面および導電性接着材５７の表面に金
または白金から成る被覆層５８が形成されることによっ
て構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、生体の電気生理学的活
動を模倣したいわゆるファントム実験などに好適に用い
られる生体模倣実験用電極に関する。
動を模倣したいわゆるファントム実験などに好適に用い
られる生体模倣実験用電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、ファントム実験の一例を示す断
面図である。このファントム実験は、J.ELECTROCARDIOL
OGY，9(4)1976，p.p.409-417 PART II 「Magnetic Fie
ldProduced by a Current Dipole」に開示されており、
生体の表面電位および外部磁界を模倣するために、水槽
１内に体積導体である生理食塩水２が貯留されており、
その中に電流ダイポール装置３が配置される。電流ダイ
ポール装置３は、２本の各導線が合成樹脂などの電気絶
縁性の被覆層で被覆された一対の被覆電線４，５から成
り、その被覆電線４，５は水平な略直線状に延びる水平
部８，９と、捩られてより線とされた下方に延びるより
線部１０とを有し、抵抗１１を介してたとえば正弦波を
出力する電源１２に接続される。下方に延びるより線部
１０においては、被覆電線４，５の間の距離が極力小さ
く形成されることによって、各被覆電線４，５に流れる
電流による磁界が互いに打ち消し合うため、より線部１
０から一定距離離れた位置での磁界が極めて微弱にな
る。こうして水平部８，９と、より線部１０とがＴ字状
に形成され、水平部８，９で電流ダイポールが形成され
る。より線部１０は、電気絶縁性の筒体１３を挿通して
内部の生理食塩水２が漏出しないようにして支持され
る。水平部８，９の端部に設けられた電極６，７を介し
て分布電流１４が生理食塩水２の中を流れて、体積導体
の電位分布、または分布電流１４によって形成される磁
界分布を検出することによって、生体内の電気生理学的
活動の状態を推測することができる。
面図である。このファントム実験は、J.ELECTROCARDIOL
OGY，9(4)1976，p.p.409-417 PART II 「Magnetic Fie
ldProduced by a Current Dipole」に開示されており、
生体の表面電位および外部磁界を模倣するために、水槽
１内に体積導体である生理食塩水２が貯留されており、
その中に電流ダイポール装置３が配置される。電流ダイ
ポール装置３は、２本の各導線が合成樹脂などの電気絶
縁性の被覆層で被覆された一対の被覆電線４，５から成
り、その被覆電線４，５は水平な略直線状に延びる水平
部８，９と、捩られてより線とされた下方に延びるより
線部１０とを有し、抵抗１１を介してたとえば正弦波を
出力する電源１２に接続される。下方に延びるより線部
１０においては、被覆電線４，５の間の距離が極力小さ
く形成されることによって、各被覆電線４，５に流れる
電流による磁界が互いに打ち消し合うため、より線部１
０から一定距離離れた位置での磁界が極めて微弱にな
る。こうして水平部８，９と、より線部１０とがＴ字状
に形成され、水平部８，９で電流ダイポールが形成され
る。より線部１０は、電気絶縁性の筒体１３を挿通して
内部の生理食塩水２が漏出しないようにして支持され
る。水平部８，９の端部に設けられた電極６，７を介し
て分布電流１４が生理食塩水２の中を流れて、体積導体
の電位分布、または分布電流１４によって形成される磁
界分布を検出することによって、生体内の電気生理学的
活動の状態を推測することができる。
【０００３】図４は、従来の生体模倣実験用電極の一例
を示す断面図である。被覆電線４，５は、金、銀、銅、
アルミニウムなどの非磁性金属から成る導線１５と、そ
の外周面を覆うエナメル、ゴム、塩化ビニル樹脂などの
電気絶縁性の被覆層１６から成り、一方、電極６，７
は、導線１５の端面から一定距離まで被覆層１６が除去
された部分を覆うように、鉛−錫合金などのはんだから
成る立体形状の導電部１７が固着して形成される。
を示す断面図である。被覆電線４，５は、金、銀、銅、
アルミニウムなどの非磁性金属から成る導線１５と、そ
の外周面を覆うエナメル、ゴム、塩化ビニル樹脂などの
電気絶縁性の被覆層１６から成り、一方、電極６，７
は、導線１５の端面から一定距離まで被覆層１６が除去
された部分を覆うように、鉛−錫合金などのはんだから
成る立体形状の導電部１７が固着して形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図３に示すファントム
実験において、電流ダイポール装置３を流れる電流の全
てが分布電流１４の形成に寄与するのではなく、その一
部分は、電気分解などの化学的作用に消費される。電流
ダイポール装置３における各電極６，７での電流に関す
るキルヒホフの法則は、Ｉｄをダイポール電流とし、Ｉ
ｖを体積導体である生理食塩水２の中の分布電流１４の
電流密度とし、Ｉｃを電気分解などの化学的作用で消費
される電流とするとき、
実験において、電流ダイポール装置３を流れる電流の全
てが分布電流１４の形成に寄与するのではなく、その一
部分は、電気分解などの化学的作用に消費される。電流
ダイポール装置３における各電極６，７での電流に関す
るキルヒホフの法則は、Ｉｄをダイポール電流とし、Ｉ
ｖを体積導体である生理食塩水２の中の分布電流１４の
電流密度とし、Ｉｃを電気分解などの化学的作用で消費
される電流とするとき、
【０００５】
【数１】
【０００６】であり、電気化学反応が生ずる場合はＩｃ
≠０である。このように現実の分布電流値は式（１）の
右辺の第１項であって、ダイポール電流Ｉｄとは等しく
ならないため、表面電位および外部磁界の測定値は、理
想的な電流ダイポールを正確に反映していないという課
題がある。体積導体として、たとえば生理食塩水２のよ
うに水系の溶媒である水溶液を用いる場合、電流ダイポ
ール装置３の電極６，７に印加される電圧が１Ｖ程度に
なると、電気分解が生ずる。
≠０である。このように現実の分布電流値は式（１）の
右辺の第１項であって、ダイポール電流Ｉｄとは等しく
ならないため、表面電位および外部磁界の測定値は、理
想的な電流ダイポールを正確に反映していないという課
題がある。体積導体として、たとえば生理食塩水２のよ
うに水系の溶媒である水溶液を用いる場合、電流ダイポ
ール装置３の電極６，７に印加される電圧が１Ｖ程度に
なると、電気分解が生ずる。
【０００７】また、図４に示すような電極６，７の材料
として卑金属７などのはんだを用いると、生理食塩水２
などの電解液に浸漬した場合、電極６，７の表面抵抗率
が長期間にわたって変動するため、電流ダイポールに流
れる電流を一定に維持していても、測定対象となる体積
導体の表面電位および外部磁界が経時変化するという課
題がある。さらに、電極６，７の電流電圧特性（Ｉ−Ｖ
特性）を測定すると、一般の卑金属を用いた場合と同様
なヒステリシス曲線が観測されるが、このヒステリシス
曲線の形状が長期間安定せず、測定に悪影響を与えると
いう課題がある。
として卑金属７などのはんだを用いると、生理食塩水２
などの電解液に浸漬した場合、電極６，７の表面抵抗率
が長期間にわたって変動するため、電流ダイポールに流
れる電流を一定に維持していても、測定対象となる体積
導体の表面電位および外部磁界が経時変化するという課
題がある。さらに、電極６，７の電流電圧特性（Ｉ−Ｖ
特性）を測定すると、一般の卑金属を用いた場合と同様
なヒステリシス曲線が観測されるが、このヒステリシス
曲線の形状が長期間安定せず、測定に悪影響を与えると
いう課題がある。
【０００８】また、導線１５の端部をたとえば溶融はん
だ槽への浸漬などの方法を用いてはんだめっきを施すこ
とによって、導電部１７を形成する場合には、導電部１
７の形状を球状に形成することが困難であり、このよう
な非球状の導電部１７を有する電極６，７を電流ダイポ
ール装置３として用いると、体積導体中での電位分布お
よび磁界分布を乱し、２つの微小点間を電流が流れる理
想電流ダイポールと見做すことができなくなるという課
題がある。
だ槽への浸漬などの方法を用いてはんだめっきを施すこ
とによって、導電部１７を形成する場合には、導電部１
７の形状を球状に形成することが困難であり、このよう
な非球状の導電部１７を有する電極６，７を電流ダイポ
ール装置３として用いると、体積導体中での電位分布お
よび磁界分布を乱し、２つの微小点間を電流が流れる理
想電流ダイポールと見做すことができなくなるという課
題がある。
【０００９】本発明の目的は、前述した課題を解決する
ため、体積導体中に、長期間にわたって特性の安定した
理想的な電流ダイポールを形成することができる生体模
倣実験用電極を提供することである。
ため、体積導体中に、長期間にわたって特性の安定した
理想的な電流ダイポールを形成することができる生体模
倣実験用電極を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、電気絶縁性の
被覆層を有する導線の端部に設けられる生体模倣実験用
電極であって、全体の形状が球状で、少なくとも外表面
に金または白金が被覆された非磁性体材料から成ること
を特徴とする生体模倣実験用電極である。
被覆層を有する導線の端部に設けられる生体模倣実験用
電極であって、全体の形状が球状で、少なくとも外表面
に金または白金が被覆された非磁性体材料から成ること
を特徴とする生体模倣実験用電極である。
【００１１】
【作用】本発明に従えば、電極全体の形状が球状である
ことによって、体積導体中の電位分布および磁界分布を
乱すことなく、ほぼ理想的な電流ダイポールを形成する
ことができる。さらに、電極の少なくとも外表面にイオ
ン化傾向が小さい金または白金が被覆されていることに
よって、生理食塩水などの電解液との電気化学反応が抑
制され、電極の電流電圧特性が長期間にわたって安定す
る。また、電極が非磁性材料で形成されることによっ
て、雑音磁界が生じなくなり、外乱の少ない測定を行う
ことができる。
ことによって、体積導体中の電位分布および磁界分布を
乱すことなく、ほぼ理想的な電流ダイポールを形成する
ことができる。さらに、電極の少なくとも外表面にイオ
ン化傾向が小さい金または白金が被覆されていることに
よって、生理食塩水などの電解液との電気化学反応が抑
制され、電極の電流電圧特性が長期間にわたって安定す
る。また、電極が非磁性材料で形成されることによっ
て、雑音磁界が生じなくなり、外乱の少ない測定を行う
ことができる。
【００１２】
【実施例】図１は本発明の一実施例である生体模倣実験
用電極を示す断面図であり、図２はこの電極を用いたフ
ァントム実験の一例を示す概略斜視図である。被覆電線
５２，５３は、金、銀、銅、アルミニウムなどの非磁性
金属から成る導線５４と、その外周面を覆うエナメル、
ゴム、塩化ビニル樹脂などの電気絶縁性の被覆層５５か
ら成る。電極５０，５１の構造について以下説明する
と、黄銅、金、銀、銅、アルミニウムなどの非磁性金属
から成る直径が１．２ｍｍ〜１．４ｍｍの導電球５６
に、表面の一部から中心部に達する直径０．５ｍｍの穴
を穿設し、その穴に導電性接着剤５７、たとえば銀ペー
ストから成るドータート（商品名、型番「Ｄ−５５
０」、藤倉化成株式会社製）を所定量注入した後、端部
の被覆層５５が剥がされた導線５４を挿入して、導電球
５６と導線５４との電気的接触を保ちながら固定され、
さらに導電球５６全体を金めっき浴または白金めっき浴
に浸漬して電解めっきを施すことによって、導電球５６
の表面および導電性接着剤５７の表面に金または白金か
ら成る被覆層５８が形成される。こうして生理食塩水と
接触する面が全て金または白金から成る被覆層５８で覆
われた生体模倣実験用電極５０，５１が得られる。
用電極を示す断面図であり、図２はこの電極を用いたフ
ァントム実験の一例を示す概略斜視図である。被覆電線
５２，５３は、金、銀、銅、アルミニウムなどの非磁性
金属から成る導線５４と、その外周面を覆うエナメル、
ゴム、塩化ビニル樹脂などの電気絶縁性の被覆層５５か
ら成る。電極５０，５１の構造について以下説明する
と、黄銅、金、銀、銅、アルミニウムなどの非磁性金属
から成る直径が１．２ｍｍ〜１．４ｍｍの導電球５６
に、表面の一部から中心部に達する直径０．５ｍｍの穴
を穿設し、その穴に導電性接着剤５７、たとえば銀ペー
ストから成るドータート（商品名、型番「Ｄ−５５
０」、藤倉化成株式会社製）を所定量注入した後、端部
の被覆層５５が剥がされた導線５４を挿入して、導電球
５６と導線５４との電気的接触を保ちながら固定され、
さらに導電球５６全体を金めっき浴または白金めっき浴
に浸漬して電解めっきを施すことによって、導電球５６
の表面および導電性接着剤５７の表面に金または白金か
ら成る被覆層５８が形成される。こうして生理食塩水と
接触する面が全て金または白金から成る被覆層５８で覆
われた生体模倣実験用電極５０，５１が得られる。
【００１３】次に図２に示すファントム実験において、
電気絶縁性で非磁性の材料たとえば合成樹脂などから成
る水槽２１内に、体積導体である生理食塩水２２が貯留
されており、この内部に電流ダイポール装置２３が配置
される。電流ダイポール装置２３の被覆電線５２，５３
に電源４３から出力されるたとえば正弦波パルス状の電
流を流すことによって、電極５０と電極５１との間に電
流分布が形成される。こうして電流ダイポール装置２３
によって形成される生理食塩水２２の表面電位や外部磁
界は、生理食塩水２２の上方表面付近で接触するたとえ
ばＳＱＵＩＤ（超電導量子干渉計）素子を用いた多数の
センサ２４によって検出される。
電気絶縁性で非磁性の材料たとえば合成樹脂などから成
る水槽２１内に、体積導体である生理食塩水２２が貯留
されており、この内部に電流ダイポール装置２３が配置
される。電流ダイポール装置２３の被覆電線５２，５３
に電源４３から出力されるたとえば正弦波パルス状の電
流を流すことによって、電極５０と電極５１との間に電
流分布が形成される。こうして電流ダイポール装置２３
によって形成される生理食塩水２２の表面電位や外部磁
界は、生理食塩水２２の上方表面付近で接触するたとえ
ばＳＱＵＩＤ（超電導量子干渉計）素子を用いた多数の
センサ２４によって検出される。
【００１４】ファントム実験においては、電流ダイポー
ル装置２３が生体の心臓内の興奮部位を想定し、その近
傍に配置される生理食塩水２２とは導電率が異なる別の
体積導体２５が生体の肺を想定することになる。こうし
て生体に形成される電位分布および磁界分布を模倣して
測定する場合、本発明に係る電極を用いることによっ
て、ほぼ理想的な電流ダイポールによる電位分布および
磁界分布を形成することができ、しかも長期間にわたっ
て高精度の測定を行うことができる。
ル装置２３が生体の心臓内の興奮部位を想定し、その近
傍に配置される生理食塩水２２とは導電率が異なる別の
体積導体２５が生体の肺を想定することになる。こうし
て生体に形成される電位分布および磁界分布を模倣して
測定する場合、本発明に係る電極を用いることによっ
て、ほぼ理想的な電流ダイポールによる電位分布および
磁界分布を形成することができ、しかも長期間にわたっ
て高精度の測定を行うことができる。
【００１５】
【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、体
積導体中に形成される電位分布および磁界分布を乱すこ
となく、長期間にわたって電気的特性の安定した生体模
倣実験用電極が得られるため、高精度のファントム実験
を行うことができる。
積導体中に形成される電位分布および磁界分布を乱すこ
となく、長期間にわたって電気的特性の安定した生体模
倣実験用電極が得られるため、高精度のファントム実験
を行うことができる。
【図１】本発明の一実施例である生体模倣実験用電極を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】本発明に係る生体模倣実験用電極を用いたファ
ントム実験の一例を示す概略斜視図である。
ントム実験の一例を示す概略斜視図である。
【図３】ファントム実験の一例を示す断面図である。
【図４】従来の生体模倣実験用電極の一例を示す断面図
である。
である。
２１ 水槽 ２２ 生理食塩水 ２３ 電流ダイポール装置 ２４ センサ ２５ 体積導体 ４３ 電源 ５０，５１ 電極 ５２，５３ 被覆電線 ５４ 導線 ５５ 被覆層 ５６ 導体球 ５７ 導電性接着剤 ５８ 被覆層
Claims (1)
- 【請求項１】 電気絶縁性の被覆層を有する導線の端部
に設けられる生体模倣実験用電極であって、全体の形状
が球状で、少なくとも外表面に金または白金が被覆され
た非磁性体材料から成ることを特徴とする生体模倣実験
用電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32964992A JP2634750B2 (ja) | 1992-12-09 | 1992-12-09 | 生体模倣実験用電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32964992A JP2634750B2 (ja) | 1992-12-09 | 1992-12-09 | 生体模倣実験用電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06174670A true JPH06174670A (ja) | 1994-06-24 |
| JP2634750B2 JP2634750B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=18223708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32964992A Expired - Lifetime JP2634750B2 (ja) | 1992-12-09 | 1992-12-09 | 生体模倣実験用電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2634750B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002022009A1 (en) * | 2000-09-13 | 2002-03-21 | Neoventa Medical Ab | Fetal scalp electrode |
-
1992
- 1992-12-09 JP JP32964992A patent/JP2634750B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002022009A1 (en) * | 2000-09-13 | 2002-03-21 | Neoventa Medical Ab | Fetal scalp electrode |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2634750B2 (ja) | 1997-07-30 |
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