JPH0638906U - 生体医学用電極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 導電性粘着剤の層、該導電性粘着剤の一面を
覆う表裏に電気的導通があり柔軟でかつ前記導電性粘着
剤に対して耐腐食性を有する導電性シート、導電性シー
トの導電性粘着剤と反対の側の面に設けられた外部への
電気的接続手段、および導電性シートの導電性粘着剤と
反対の側の面に設けられた実質的に非導電性のシートか
らなる生体医学用電極。 【効果】 本考案の電極は容易な製造工程で外部への電
気的接続手段を電極に固定でき、確実な導通が得られる
安定な電極である。またスナップなどの腐食による外
観、性能などの変化がない。とくに非導電性のシートと
して伸縮性のシートを用いた場合は、電極が柔軟になる
ので皮膚の曲面へのフット性も良好である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、皮膚順応性の導電性粘着剤およびスナップなどの接続具を備えた、 生体医学用電極に関する。

【０００２】

【従来の技術】

生体医学用電極として、従来より、電極板、電極板とコードとを電気的に接続 する手段、および皮膚と電極板との導電性を良好にするための導電性クリーム、 または皮膚への順応性を有する導電性粘着剤から構成されたもの、が用いられて きた。電極板として特に好ましいものとしては、従来、銀−塩化銀電極が知られ ているが、アルミニウムなどの金属も用いることができる。また、導電性粘着剤 としては、電解質を溶解した種々の含水ゲルが用いられる。更に、電極板とコー ドとを電気的に接続する手段として、金属製のスナップを用いると、容易に着脱 することができる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、金属製の電極板、金属製のスナップなどの接続具、および電解質を 溶解した含水ゲルが、相互に接触した状態で長時間放置すると、電極板または接 続具が腐食して外観が悪くなり、電気的性能や機械的性能が劣化するという問題 点もあった。難腐食性の導電材によって導電性にしたシートに、一端に突部を有 する金属端子を貫設して係止することにより、上記の問題は大幅に改善される（ 実開平３−９１３５９）が、まだ不十分であり、端子の腐食の問題がある。そこ で同公開実用新案は、更に端子の一端突部と導電性粘着剤層との接触界面に、難 腐食性の防食層またはスペーサーを設けることによって、端子の腐食を防ぐ方法 を提案している。しかしこの方法で腐食を完全に防ぐためには、端子と導電性シ ートとの電気的導通を十分に確保しつつ、スペーサーによって端子と導電性粘着 剤との接触を完全に断つ必要があり製造工程の管理が容易でないという問題があ った。

【０００４】 従来の生体用電極の第二の問題点として、皮膚への密着性が低下する問題があ る。従来の電極は、導電性粘着剤によって皮膚への密着を達成しているが、繰り 返し使用していると皮膚の脂質による汚れによって、徐々に粘着力が低下してく る。ところが従来は、電極の剛性が高いため皮膚の曲面に貼付した場合、粘着力 の低下した導電性粘着剤では、十分な密着性を維持することができないという問 題点があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記の問題点は、導電性粘着剤の層、該導電性粘着剤の一面を覆う表裏に電気 的導通があり柔軟でかつ前記導電性粘着剤に対して耐腐食性を有する導電性シー ト、導電性シートの導電性粘着剤と反対の側の面に設けられた外部への電気的接 続手段、および導電性シートの導電性粘着剤と反対の側の面に設けられた実質的 に非導電性のシートからなる生体医学用電極によって解決される。

【０００６】

【作用】

本考案の電極は、導電性粘着層、該導電性粘着剤の一面を覆う、表裏に電気的 導通があり、柔軟で、かつ前記導電性粘着剤に対して耐腐食性を有する導電性シ ート、導電性シートの導電性粘着剤と反対の側の面に設けられた外部への電気的 接続手段、および導電性シートの導電性粘着剤と反対の側の面に設けられた実質 的に非導電性のシート、からなるものである。

【０００７】 導電性粘着剤としては、どの様なものをも用い得るが、食塩などの電解質を溶 解した、含水ゲルを用いるのがよい。また導電性粘着剤は、予め別の場所で作っ たシート状のものを前述のものに貼り付けてもよく、また導電性粘着剤の前駆物 質を前述のシート積層体上に置き、反応により、好適な物性を有する粘着物質に 変える方法をとってもよい。またこの電極は、皮膚に接触させて用いるので皮膚 順応性のものであることが好ましい。

【０００８】 導電性粘着剤層の一面を覆う導電性シートが、本考案において満たすべき条件 としては、（１）表裏に電気的導通があること、（２）柔軟であること、および （３）導電性粘着剤によって腐食されないこと、があげられる。このシートは、 導電性粘着剤を補強して形状を保ち取扱い性をよくし、また導電性粘着剤と外部 への電気的接続手段とを電気的に接続する役割を担うものである。また外部から の電流を、導電性粘着剤の面積にまで拡げて分配したり、逆に皮膚から集めた電 流を、外部への接続手段まで送る役割を果たす。さらに外部への接続手段が導電 性粘着剤によって腐食されるのを防ぐスペーサーの役割をも持っている。

【０００９】 本考案の電極は、皮膚に適用されることを想定しているが、皮膚は一般には曲 面をなしていることが多い。電極と皮膚との密着性を十分に確保するためには、 導電性粘着剤の皮膚への粘着力を高くすればよいが、余り粘着力を高くすると皮 膚に対する刺激が問題となり、またそのような粘着剤は一般に繰り返し使用する ことによる粘着力の低下が著しいことが多い。適度な粘着力でかつ皮膚への密着 性をよくするためには、電極が全体として柔軟であることが好ましい。この点に おいて従来の電極は十分な考慮が払われていたとはいい難い。確かに導電性のゴ ムなどを使用する例があったが、厚みが厚いために自由に皮膚にフィットすると はいい難かった。本考案の電極は、これらの要求を満たすための手段として、導 電性シート材料のうち難腐食性の導電材料で導電処理した繊維集合体、例えば不 織布、織布、編物などを用いることを提案するものである。

【００１０】 難腐食性の導電処理方法として銀による処理あるいは炭素による処理がある。 銀によって導電処理された繊維集合体の例として、エミクロス（三菱マテリアル 社製）があり特に好適に用いられる。この材料はアクリル繊維を銀で導電処理し たものであり、柔軟でかつ導電性が良くかつ腐食しにくい。またスナップなどの 外部への電気接続手段を熱融着する事も可能である。また炭素によって導電処理 された繊維集合体の例としては、導電性炭素からなる塗料あるいはインクを、繊 維集合体に塗布あるいは印刷したものなどが、好適に用いられる。

【００１１】 導電性シートの導電性粘着剤と反対の側の面に設けられる外部への電気的接続 手段としては、コード、スナップなどがありいずれも使うことができる。接続手 段は、導電性のシートによって粘着剤と隔離されているので腐食しにくいが、防 食をさらに確実にするためには腐食しにくい材質、たとえば炭素材料あるいは銀 鍍金された材料を用いたり、導電性シート上で電気的接続手段と接触する位置の みを炭素による導電処理にしたりすることが好ましい。また、粘着剤との隔離を さらに確実にするためには、導電性シート上の電気的接続手段と反対面側の位置 に、非多孔質のフィルムを貼付して隔離効果を補ってもよい。

【００１２】 曲面への密着性をよくするためには、導電性シート材料の粘着面に対して反対 の側に設ける非導電性のカバー材料の材質の選択も重要である。本考案者らは、 単一の材料としては柔軟なものでも、積層して接着すると大きく可撓性が減少す ることが多いことから、種々材料の選定を行った。カバー材料としては、柔軟で 伸縮性の富んだものが好ましい。伸縮性の富んだというのは、たとえば手で引っ 張って約５％ほどの伸びのある様なものを指す。このようなものは作り方にもよ るが、不織布、織布、フィルム、編み物、発泡体、ゴム、塗料の膜等のうちから 探すことができる。特にある種の不織布はかさばらずかつ柔軟性に富み、かつ絶 縁性をも有するので好適に用いることができる。

【００１３】

【実施例】

以下、実施例をあげて本考案をさらに具体的に説明する。 （実施例１） 図１において、銀によって導電化した不織布（三菱マテリアル社製エミクロス ）１に、導電性炭素インク（互応化学ＦＣＲ−１０２１）で直径１３ｍｍの円５ を印刷し、その位置に黄銅にニッケル鍍金を施したスナップ（ゴンドラ工業製Ｍ ＩＮＴ−１１下型ＳＩＺＥ１１ｍｍ、ニッケル）２を鍔がエミクロスの上に乗る ように置き、その上からスナップ突部外径と同直径の孔を開けた厚み７５μｍの ＰＥＴフィルム３を接着した。導電化不織布の他の面には、別途作成した内部に ポリエステル製のネットで補強した厚さ１ｍｍの導電性含水ゲル４を貼り付け、 その上に離型剤で非粘着処理した厚さ７５μｍのＰＥＴの剥離フィルム６を貼り 付けた。この積層体を、スナップを中心とする３５ｍｍの円形に切り、生体医学 用電極とした。

【００１４】 この構造により、スナップは容易な製造工程で電極に固定でき、３か月間放置 してもスナップの腐食や導通不良などは発生しなかった。 （実施例２） 図２において、ポリエステル製不織布１の片面全面に、導電性炭素インク（互 応化学ＦＣＲ−１０２１）をスクリーン印刷し、実施例１と同材料のスナップ（ ゴンドラ工業製ＭＩＮＴ−６ 下型 ＳＩＺＥ ６ｍｍ、ニッケル）２を実施例 １と同様にＰＥＴフィルム３を接着して固定した。導電化不織布の他の面には、 スナップが接する裏側の位置に直径９ｍｍの円形のＰＥＴフィルム７を貼付し、 実施例１と同様の導電性含水ゲル（厚さ１．２ｍｍ）４およびＰＥＴの剥離フィ ルム６を貼り付けた。この積層体を、スナップを含む３６ｍｍ×３６ｍｍで四隅 を半径５ｍｍの四分円で丸めた形に切り、生体医学用電極とした。

【００１５】 この構造により、スナップは容易な製造工程で電極に固定でき、３か月間放置 してもスナップの腐食や導通不良などは発生しなかった。 （実施例３） 実施例１で導電化不織布の上に接着するＰＥＴフィルムの代りに、伸縮性メッ シュ状不織布（（株）クラレ製クラフレックスＡＤＫ４９０−ＪＰ２０６５）を 用い、スナップが貫通する孔の周囲１３ｍｍの同心円形部のみＰＥＴフィルムで 補強して、実施例１と同様に生体医学用電極を作成した。

【００１６】 得られた電極は、伸縮性不織布を使用しているため、皮膚へのフィット性が良 く人体の曲面への追従性に優れていた。 （実施例４） 実施例３で、伸縮性不織布の代りに発泡ゴム（東レ製ペフ１３０１０−ＢＡ０ ０厚み１ｍｍ）を用いて、同様に生体医学用電極を作成した。

【００１７】 得られた電極は、発泡ゴムの伸縮性のため、皮膚へのフィット性が良く人体の 曲面への追従性に優れていた。 （実施例５） 実施例３で、伸縮性不織布の代りにガーゼを用いて、同様に生体医学用電極を 作成した。

【００１８】 得られた電極は、ガーゼの柔軟性のため、皮膚へのフィット性が良く人体の曲 面への追従性に優れていた。 （実施例６） 実施例３で、伸縮性不織布を導電化不織布に接着する代りに、実施例３と同様 の補強用ＰＥＴフィルムでスナップを導電化不織布に熱融着し、その上からスナ ップ突部を除く導電化不織布全面をＰＶＣ系塗料（ｍｉｎｏ ｇｒｏｕｐ社製 ｍｉｎｏ ｉｎｋ）で塗装して、同様に生体医学用電極を作成した。

【００１９】 得られた電極は、ＰＶＣ系塗料膜の柔軟性のため、皮膚へのフィット性が良く 人体の曲面への追従性を優れていた。 （実施例７） 実施例２で、導電性炭素インクを印刷したポリエステル製不織布を使用する代 りに、炭素繊維で織った織布（東レ製 トレカ ＣＯＲ８６０１）を用いて同様 に生体医学用電極を作成した。

【００２０】 この構造により、スナップは容易な製造工程で電極に固定でき、３か月間放置 してもスナップの腐食や導通不良などは発生しなかった。 （実施例８） 実施例２で、ポリエステル製不織布の代りにポリエステル製編物を使用して、 同様に生体医学用電極を作成した。

【００２１】 この構造により、スナップは容易な製造工程で電極に固定でき、３か月間放置 してもスナップの腐食や導通不良などは発生しなかった。 （実施例９） 図３において、実施例４でスナップおよびその周囲の補強フィルムの代りに、 先端部の被覆を剥がした炭素繊維製のコード（ペトカ社製ＨＭ４０）２を、発泡 ゴム３で導電化不織布１に固定し、同様に生体医学用電極を作成した。

【００２２】 得られた電極は、金属部分を含まないため、全面積にわたり柔軟で皮膚へのフ ィット性が良く、人体の曲面への追従性に優れていた。また、３か月間放置して も腐食や導通不良などは発生しなかった。

【００２３】 （実施例１０） 図４において、実施例２で貼付した導電化不織布１にスナップ２が接する裏側 の位置の円形のＰＥＴフィルムを貼付せずに、実施例２と同様に生体医学用電極 を作成した。 この構造により、容易な工程で生体医学用電極が製造でき、２か月間以上放置 しても、スナップの腐食や導通不良、導電性含水ゲルの外観の悪化などは発生し なかった。

【００２４】

【考案の効果】

上記実施例から明かなごとく、本考案の電極は容易な製造工程で外部への電気 的接続手段を電極に固定でき、確実な導通が得られる安定な電極である。またス ナップなどの腐食による外観、性能などの変化がない。とくに非導電性のシート として伸縮性のシートを用いた場合は、電極が柔軟になるので皮膚の曲面へのフ ィット性も良好である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１に記した電極を示す平面図並びに断面
図である。

【図２】実施例２に記した電極を示す平面図並び断面図
である。

【図３】実施例９に記した電極の例を示す平面図並びに
断面図である。

【図４】実施例１０に記した電極の例を示す平面図並び
に断面図である。

【符号の説明】

１ 導電性シート ２ 外部への電気的接続手段 ３ 非導電性のシート ４ 含水ゲルからなる導電性粘着剤の層 ５ 導電性炭素インクによる導電処理部分 ６ ＰＥＴフィルム製の隔離補助材

Claims (7)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性粘着剤の層、該導電性粘着剤の一
   面を覆う表裏に電気的導通があり柔軟でかつ前記導電性
   粘着剤に対して耐腐食性を有する導電性シート、導電性
   シートの導電性粘着剤と反対の側の面に設けられた外部
   への電気的接続手段、および導電性シートの導電性粘着
   剤と反対の側の面に設けられた実質的に非導電性のシー
   トからなる生体医学用電極。
2. 【請求項２】 導電性シートが、導電処理した繊維集合
   体である、請求項１記載の生体医学用電極。
3. 【請求項３】 導電性シートが、銀または炭素で導電処
   理した繊維集合体である、請求項１記載の生体医学用電
   極。
4. 【請求項４】 繊維集合体が、不織布、織布、あるいは
   編物である請求項１〜３記載の生体医学用電極。
5. 【請求項５】 外部への電気的接続手段が、スナップ、
   またはコードである請求項１〜５記載の生体医学用電
   極。
6. 【請求項６】 実質的に非導電性のシートが、非導電性
   の繊維からなる不織布、織布、または非導電性の材料か
   らなるフィルム、発泡体、ゴム、または塗料の膜である
   請求項１〜５記載の生体医学用電極。
7. 【請求項７】 実質的に非導電性のシートが、実質的に
   非導電性の伸縮性シートである、請求項１〜６記載の生
   体医学用電極。