JPH11128173A

JPH11128173A - 生体装着用プローブ

Info

Publication number: JPH11128173A
Application number: JP29308397A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Tanabe; 一久田部; Riichi Shiga; 利一志賀
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1997-10-27
Filing date: 1997-10-27
Publication date: 1999-05-18

Abstract

(57)【要約】【課題】プローブ外郭構成部材の柔軟性を損なうこと
なく、粘着剤との接着力と剥離性が適性な生体装着用プ
ローブを提供する。【解決手段】それぞれハウジング１１，２１を有する
投光部１０及び受光部２０をスペーサ５０の穴に挿入
し、スペーサ５０のテフロン層５２に両面粘着テープ６
０を貼付した。両面粘着テープ６０を生体に貼付するこ
とで、プローブが生体に装着される。この場合、テフロ
ン層５２に対する両面粘着テープ６０の粘着剤６１の粘
着力と剥離性が共に向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、生体に装着して
生体の生理情報や物理情報などを計測したり、生体に刺
激信号を伝達するためのプローブに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、生体装着プローブは、曲面で
も密着する密着性の良いもの、圧迫感が少ない、あた
りが柔らかい等の装着感の良いもの、ずれのない固定
の安定性の良いもの、血行を妨げない、かぶれない
等、生体に対して影響が少ないもの、であることが要請
される。上記、はプローブの素材・構造に関するも
のであり、は主に装着方法に関するものであり、は
素材・構造及び装着方法の両方に関係する。

【０００３】従来、生体装着プローブの外郭（外部に露
出する部分）素材として、上記要件を考慮して、軟質素
材が多く用いられている。例えば、塩化ビニル、ウレタ
ンゴム、シリコンゴム等が用いられている。一方、生体
装着プローブの装着方法としては、伸縮ベルトを生体に
巻き、プローブを上から押さえつける。空気の負圧を利
用して吸着させる。粘着剤（テープ付きも含む）で接触
面に貼り付ける、などの方法がある。この装着方法の中
で、粘着剤で貼り付ける方法は、装着部にかかる圧力が
少ない。装着部に負圧がかからない（負圧がかかると充
血することがある）。特に粘着剤付きテープの場合、取
付けが簡便である。等の理由で、広く用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】粘着剤を用いて貼り付
ける方法は、上記した利点がある反面、素材がシリコン
ゴムのように貼り付きにくいものでは、粘着剤が皮膚に
残り、プローブが粘着剤から容易に剥がれてしまうとい
う問題があり、逆に貼り付きやすい素材では、使用後に
粘着剤が強固にプローブ素材に付着し、清掃が困難にな
ったり、不潔になることがあるという問題がある。

【０００５】この発明は上記問題点に着目してなされた
ものであって、プローブ外郭構成部材の柔軟性を損なう
ことなく、粘着剤との接着力と剥離性が適性な生体装着
用プローブを提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１記載
の生体装着用プローブは、外郭を構成する主素材の表面
に、フッソ系樹脂層を薄く形成したことを特徴とするも
のである。この生体装着用プローブには、フッソ系樹脂
層を形成する外郭が生体面に接触する面であり、この面
を両面粘着テープの粘着部により、生体面に装着するも
の（請求項２）や、フッソ系樹脂層を形成する外郭が生
体面に対して非接触の面であり、粘着テープでこの外郭
を覆い、粘着テープの両端部で生体面に接着して装着す
るもの（請求項３）が含まれる。

【０００７】一方、請求項４記載の生体装着用プローブ
は、生体に装着するスペーサに取付けられるプローブで
あって、スペーサの外郭、プローブの外郭、又はスペー
サとプローブの両方の外郭を構成する主素材の表面に、
フッソ系樹脂層を薄く形成したことを特徴とするもので
ある。この生体装着用プローブとしては、フッソ系樹脂
層が、スペーサの外郭のうち、生体接触面のみに形成さ
れたもの（請求項５）、スペーサの外郭のうち、生体非
接触面のみに形成されたもの（請求項６）、或いはスペ
ーサの外郭のうち、生体接触面と生体非接触面の両方に
形成されたもの（請求項７）がある。

【０００８】なお、本発明において、フッソ系樹脂層の
フッ素系樹脂としては、ＰＴＦＥ（polytetrafluoroeth
ylene ，商標名としてテフロン、ポリフロン、フルオ
ン）、ＰＦＡ（パーフルオロビニルエーテル共重合
体）、ＦＥＰ（ヘキサフルオロプロピレン共重合体）が
例示される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
いて説明する。一実施形態に係る生体装着用プローブを
図１（投光部及び受光部の表側の斜視図）、図２（受光
部の生体に接触する裏側の斜視図）、及び図３（プロー
ブの全体図）に示す。このプローブは、生体に光を照射
する投光部１０と、生体からの光を受光する受光部２０
を備え、投光部１０及び受光部２０は、それぞれフラン
ジ１２，２２を持つハウジング（外郭）１１，２１を有
し、ハウジング１１，２１からケーブル１３，２３が延
出している。又、受光部２０の裏面２１ｂのほぼ中央に
は、受光窓２４が形成され、生体からの光が受光窓２４
を通じて受光される（図２参照）。勿論、投光部１０に
おいても、裏面１１ｂのほぼ中央に投光窓１４が形成さ
れ、投光窓１４を通じて光が生体に照射される。なお、
ケーブル１３，２３は、途中で一体となり、端部にキャ
ップナット１及びケーブルロック２が取付けられる（図
３参照）。

【００１０】又、図３における投光部１０及び受光部２
０を紙面の上側から見た側面図を図４に、受光部２０の
縦断面図を図５に、投光部１０の縦断面図を図６に示
す。投光部１０と受光部２０は外観的には同形状である
が、内部構造が異なる。図５において、受光部２０のハ
ウジング２１内には、アンプ回路基板４０が配置され、
アンプ回路基板４０にスペーサ４１を介してフォトダイ
オード４２が実装されている。フォトダイオード４２に
対応するハウジング２１の裏面２１ｂの部分は、受光窓
２４になっており、受光窓２４には透明シリコンが充填
されている。アンプ回路基板４０の裏側にはシールドカ
バー４３が配置され、ハウジング２１の表側にはフタ４
４が取付けられる。ハウジング２１の内部空間４５に
は、フォトダイオード４２等の要素が収容された状態
で、黒色のシリコンが充填されている。

【００１１】一方、図６において、投光部１０のハウジ
ング１１内には、ＬＥＤ回路基板３０が配置され、ＬＥ
Ｄ回路基板３０にスペーサ３１を介して２個の赤外発光
の発光ダイオード（ＬＥＤ）３２が実装されている。な
お、ＬＥＤ３２は必ずしも２個設ける必要はなく、１個
でもよい。ＬＥＤ３２に対応するハウジング１１の裏面
１１ｂの部分は、投光窓１４になっており、同様に透明
シリコンが充填されている。ハウジング１１の表側には
フタ３４が取付けられ、ハウジング１１の内部空間３５
には、ＬＥＤ３２等が収容された状態で、黒色のシリコ
ンが充填されている。

【００１２】上記構造のプローブは、従来のものと変わ
りはないが、この実施形態のプローブの特徴は、ハウジ
ング１１，２１の生体接触面（裏面）１１ｂ，２１ｂに
フッソ系樹脂層としてテフロン層（図１〜図６には図示
せず）が、それぞれ投光窓１４及び受光窓２４を除いて
薄く形成されている点である。テフロン層は、テフロン
でハウジング１１，２１の裏面１１ｂ，２１ｂをコーテ
ィングするか、或いは裏面１１ｂ，２１ｂにテフロンシ
ートを貼付するなどすればよく、形成方法に限定はな
い。

【００１３】このテフロン層をハウジング１１，２１の
裏面１１ｂ，２１ｂに形成したプローブを生体に装着す
る場合、例えば両面粘着テープを使用する。つまり、両
面粘着テープの一方の粘着面を裏面１１ｂ，２１ｂ（即
ちテフロン層）に貼付し、他方の粘着面を生体（皮膚）
に貼付する。ここに、フッソ系樹脂は、粘着剤に対して
強い接着力を示す一方、粘着剤に対して良好な剥離性を
有しているので、プローブと両面粘着テープとの相互接
着力が増すだけでなく、皮膚からプローブを剥がすとき
も、プローブと両面粘着テープを一体のまま容易に剥が
すことができる。しかも、プローブ自体から両面粘着テ
ープを剥がすときも剥がれ易い。又、フッソ系樹脂層は
薄く形成されているので、ハウジング１１，２１の種々
の特性（柔軟性、強度、遮光性、耐熱性等）を損なうこ
とがない。その上、フッソ系樹脂の特性から、耐薬品性
が向上する。

【００１４】なお、テフロン層は、ハウジング１１，２
１の裏面１１ｂ，２１ｂだけでなく、表面１１ａ，２１
ａにも形成して、表裏両面に形成したり、或いは表面１
１ａ，２１ａのみに形成したりしてもよい。表裏両面に
テフロン層を形成する場合は、プローブを皮膚に装着す
るときに、両面粘着テープだけでなく、粘着テープ（片
面粘着テープ）でプローブを上から押さえ付けて貼付す
ることで、プローブをよりしっかりと皮膚に固定するこ
とができる。又、表面のみにテフロン層を形成する場合
は、粘着テープでプローブを上側から皮膚に押さえ付け
て貼付することができる。いずれにしても、テフロン層
を利用することで、テフロン層に対する粘着テープの粘
着性と剥離性が向上し、粘着テープによるプローブの固
定がより簡便なものとなる。

【００１５】上記実施形態のプローブは、投光部１０と
受光部２０が分離しているタイプであるが、一体化タイ
プのものを図７に示す。この場合は、プローブの外郭と
なるプローブ固定具としてのスペーサ５０を使用し、投
光部１０及び受光部２０がスペーサ５０に一定間隔で保
持される。但し、投光部１０及び受光部２０の構造は上
記プローブと同じである。スペーサ５０は、シリコンゴ
ム５１とフッソ系樹脂層としてのテフロン層５２からな
り、シリコンゴム５１とテフロン層５２を併せた厚さ
は、例えば約１．０ｍｍである。このスペーサ５０の裏
面側のテフロン層５２に両面粘着テープ６０が貼付され
る。両面粘着テープ６０は、基材シート６２の両側に粘
着剤６１，６３が設けられたものであり、粘着剤６１が
テフロン層５２に粘着し、粘着剤６３が皮膚に粘着す
る。

【００１６】スペーサ５０は、図８に示すように、投光
部１０及び受光部２０の各フランジ１２，２２を除く部
分（凸部）をそれぞれ挿入する穴５５，５６を有し、穴
５５，５６はそれぞれケーブル１３，２３を挿入する穴
５５ａ，５６ａを有する。又、両面粘着テープ６０は、
図９に示すように、投光部１０及び受光部２０の各投光
窓及び受光窓（図３の符号１４，２４参照）が対面する
穴６５，６６を有する。なお、スペーサ５０の穴５５，
５６及び両面粘着テープ６０の穴６５，６６は、投光部
１０及び受光部２０のいずれに対応してもよい。

【００１７】スペーサ（プローブ固定具）５０へのプロ
ーブの取付けは、図１０のように行う。まず、図１０の
（ａ）において、投光部１０を穴５５に表側から挿入
し、コード１３を穴５５ａに位置決めし〔図１０の
（ｂ）〕、フランジ１２をスペーサ５０の裏面に当接
し、ハウジング１１の凸部を表側に出す〔図１０の
（ｃ）〕。受光部２０も同様に穴５６にセットする。次
いで、両面粘着テープ６０の穴６５，６６が投光窓１４
及び受光窓２４に整合するように、スペーサ５０の裏面
に両面粘着テープ６０の一方面を貼付することで、プロ
ーブがスペーサ５０に取付けられる。そして、測定に際
しては両面粘着テープ６０の他方面を皮膚に貼付すれば
よい。

【００１８】図７に示すスペーサ付きのプローブで、両
面粘着テープ６０による皮膚への装着が十分でない場合
は、プローブの上から粘着テープで固定を補強してもよ
い。その場合、スペーサ５０の表面やハウジング１１，
２１の表面にフッソ系樹脂層を形成しておけば、粘着テ
ープとの粘着性及び剥離性が向上する。又、粘着テープ
を使用する代わりに、プローブを皮膚に押付けるように
ベルト・テープを生体に巻付けても構わない。

【００１９】別実施形態に係るプローブを図１１（投光
部及び受光部の表側の斜視図）、及び図１２（投光部の
側面図）に示す。このプローブは、図１のプローブと同
様に分離タイプであり、形状が円形である以外は、同様
の構成である。従って、同じ要素には同一符号を付して
ある。投光部１０′及び受光部２０′の各ハウジング１
１，２１の裏面（生体接触面）には、それぞれフッソ系
樹脂層としてのテフロン層１５，２５が設けられてい
る。投光部１０′のテフロン層１５には円形の両面粘着
テープ６０′が貼付され、両面粘着テープ６０′は、粘
着剤６１，６３及び基材シート６２からなり、投光窓に
対応する穴６５を有する。勿論、受光部２０′のテフロ
ン層２５にも同様に両面粘着テープが貼付される。

【００２０】図１１及び図１２のプローブにおいても、
ハウジング１１，２１の表側にもテフロン層を設けても
よいし、表側にのみテフロン層を設けてもよい。図１１
及び図１２のような分離タイプのプローブを一体化タイ
プにするためのスペーサ５０′を、図１３（平面図）及
び図１４（右側面図）に示す。ここでは、スペーサ５
０′はシリコンゴム５１とテフロン層５２からなるが、
プローブを埋め込むための溝５７，５８がシリコンゴム
５１に形成されている。溝５７，５８は、それぞれ投光
部１０′及び受光部２０′を嵌め込むためのもので、ハ
ウジング１１，２１の凸部を嵌合させる円形溝５７ａ，
５８ａと、フランジ１２，２２を嵌合させる円形溝５７
ｂ，５８ｂと、ケーブル１３，２３を嵌合させる長尺状
の溝５７ｃ，５８ｃとからなる。又、テフロン層５２に
は、投光窓及び受光窓に対応する穴５７ｄ，５８ｄが形
成されている。

【００２１】図１３及び図１４に示すスペーサ５０′で
は、裏面にのみテフロン層５２が設けられているが、表
裏両面にテフロン層５２を設けたスペーサ５０′を図１
５に示す。このスペーサ５０′を使用した一体化タイプ
のプローブでは、図１６に示すように、プローブを上か
ら粘着テープ７０で皮膚に固定する場合にも有効であ
る。即ち、スペーサ５０′の表側のテフロン層５２に粘
着テープ７０が接着し、皮膚Ｍに対するプローブの固定
力が増す。なお、図１６において、スペーサ５０′の裏
側のテフロン層５２に両面粘着テープを貼付し（図７の
符号６０参照）、両面粘着テープと粘着テープ７０を併
用してもよい。

【００２２】プローブ固定具としてのスペーサを使用す
る場合、図１３及び図１４のスペーサ５０′のように溝
５７，５８にプローブを嵌め込むのには特に問題はない
が、図８のスペーサ５０のように穴５５，５６にプロー
ブを挿入するときは、穴５５，５６とプローブ各部との
寸法関係が重要であり、その寸法関係について図１７を
参照して説明する。

【００２３】但し、図１７において、英文字はそれぞれ
次の寸法を表す。Ａ：ハウジング１１の凸部の前端からフランジ１２の後
端までの寸法Ｂ：ハウジング１１の凸部とケーブル１３との結合部の
下端から凸部の上端までの寸法Ｃ：ハウジング１１の凸部の後端からフランジ１２の後
端までの寸法Ｌ：スペーサ５０の穴５５の前端から穴５５ａの後端ま
での寸法ここで、スペーサ５０の厚さが薄ければ、Ｌ＝（Ａ²＋
Ｂ²）^1/2＋α、とすることができる。但し、αは中段
図の破線部分がスペーサ５０の穴５５（穴５５ａを含
む）の長手方向を容易に通り抜けるための遊び寸法であ
る。寸法αが余り大き過ぎると、プローブの装着時に長
手方向の遊びが大きくなり、プローブがぐらつき易いの
でよくない。従って、例えば寸法Ｌが２０〜５０ｍｍ程
度の場合、寸法αは０．２〜１．０ｍｍ程度が好まし
い。

【００２４】なお、スペーサを用いるプローブの場合、
前記から明らかなように、スペーサの生体接触面のみ、
生体非接触面のみ、或いは生体接触面と生体非接触面の
両方にフッ素系樹脂層を形成する態様、即ちプローブの
外郭（特に生体接触面）にフッソ系樹脂層を形成しない
態様があるが、これは以下の場合ａ〜ｄを理由とするか
らである。ａ）フッソ系樹脂層がプローブと生体との間で授受しよ
うとする物理量を減少させたり、変質させたりする場合
（例えば、低周波電気抵抗を用いる場合）ｂ）フッソ系樹脂層をセンサ部表面（プローブハウジン
グの裏面）に形成する際の処理（例えば、熱処理や薬品
による表面処理）によってセンサ特性に支障を来す場合ｃ）フッソ系樹脂層をセンサ部表面に形成したときに想
定される粘着剤の着脱の繰り返しによるプローブの機械
的な損傷・消耗を避ける場合ｄ）センサ開口部（投光窓及び受光窓）又はセンサ自体
（プローブ自体）の素材とフッソ系樹脂との結合力が弱
い場合従って、上記のような態様を採用した場合、生体への固
定性・密着性をスペーサで維持しながら、次の効果ア，
イがある。ア）センサ特性（投光・受光特性）に対する影響が少な
い。イ）スペーサ側のみにフッソ系樹脂層を形成するので、
特に外郭が粘着剤との粘着力の弱い素材で形成されるプ
ローブにおいては、粘着剤の着脱の繰り返しによる消耗
が主にスペーサ側に発生し、プローブに比べて低価格な
スペーサ側を交換することにより、経済的な利便性が増
す。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
及び請求項４の生体装着用プローブは、いずれも外郭を
構成する主素材の表面に、フッソ系樹脂層を薄く形成し
たので、次の効果（１）〜（４）を有する。（１）外郭素材の種々の特性（柔軟性、強度、遮光性、
耐熱性等）を損なわない。（２）フッソ系樹脂層により、優れた耐薬品性が付加さ
れる。（３）外郭の生体接触面にフッソ系樹脂層を設けて両面
粘着テープを使用する場合、生体非接触面にフッソ系樹
脂層を設けて粘着テープを使用する場合、或いは生体接
触面と生体非接触面の両方にフッソ系樹脂層を設けて両
面粘着テープと粘着テープを使用する場合のいずれで
も、フッソ系樹脂層に対する粘着テープの粘着剤の粘着
力が増し、プローブを生体にしっかりと装着することが
できる。（４）フッソ系樹脂層に粘着テープを貼付することで、
フッソ系樹脂層に対する粘着テープの剥離性が向上し、
粘着テープをプローブから容易に剥がすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態に係る分離タイプのプローブの表側
の斜視図である。

【図２】図１のプローブにおける受光部の裏側の斜視図
である。

【図３】同プローブの全体を示す図である。

【図４】図３のプローブを紙面上側から見た投光部及び
受光部の側面図である。

【図５】同プローブの受光部の縦断面図である。

【図６】同プローブの投光部の縦断面図である。

【図７】図１の分離タイプのプローブをスペーサに取付
けて一体化タイプにした場合の斜視図である。

【図８】図７のプローブに使用されるスペーサの平面図
である。

【図９】図７のプローブに使用される両面粘着テープの
平面図である。

【図１０】図７のプローブにおいて、スペーサへのプロ
ーブの取付け方を説明する図である。

【図１１】別実施形態に係る分離タイプのプローブの表
側の斜視図である。

【図１２】図１１のプローブの投光部の側面図である。

【図１３】図１１の分離タイプのプローブをスペーサに
取付けて一体化タイプにした場合に使用するスペーサの
平面図である。

【図１４】図１３のスペーサの右側面図である。

【図１５】図１３のスペーサの両面にフッソ系樹脂層を
設けた場合の側面図である。

【図１６】図１５のスペーサを使用したプローブを生体
に装着する一例を示す図である。

【図１７】図１のプローブを図８のスペーサに取付ける
場合の各部の寸法関係を説明する図である。

【符号の説明】

１０，２０投光部，受光部１１，２１ハウジング１２，２２フランジ１３，２３ケーブル１４，２４投光窓，受光窓１５，２５テフロン層（フッソ系樹脂層）５０スペーサ５２テフロン層（フッソ系樹脂層）６０両面粘着テープ７０粘着テープ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】生体に装着するプローブであって、外郭を
構成する主素材の表面に、フッソ系樹脂層を薄く形成し
たことを特徴とするプローブ。
【請求項２】前記外郭は、生体面に接触する面であり、
この面を両面粘着テープの粘着部により、生体面に装着
することを特徴とする請求項１記載のプローブ。
【請求項３】前記外郭は、生体面に対して非接触の面で
あり、粘着テープでこの外郭を覆い、粘着テープの両端
部で生体面に接着して装着することを特徴とする請求項
１記載のプローブ。
【請求項４】生体に装着するスペーサに取付けられるプ
ローブであって、スペーサの外郭、プローブの外郭、又
はスペーサとプローブの両方の外郭を構成する主素材の
表面に、フッソ系樹脂層を薄く形成したことを特徴とす
るプローブ。
【請求項５】前記フッソ系樹脂層は、スペーサの外郭の
うち、生体接触面のみに形成されていることを特徴とす
る請求項４記載のプローブ。
【請求項６】前記フッソ系樹脂層は、スペーサの外郭の
うち、生体非接触面のみに形成されていることを特徴と
する請求項４記載のプローブ。
【請求項７】前記フッソ系樹脂層は、スペーサの外郭の
うち、生体接触面と生体非接触面の両方に形成されてい
ることを特徴とする請求項４記載のプローブ。