KR102026740B1 - 생체신호 측정용 전극 및 그 제조방법과, 생체신호 측정 시스템 - Google Patents

생체신호 측정용 전극 및 그 제조방법과, 생체신호 측정 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102026740B1
KR102026740B1 KR1020120012528A KR20120012528A KR102026740B1 KR 102026740 B1 KR102026740 B1 KR 102026740B1 KR 1020120012528 A KR1020120012528 A KR 1020120012528A KR 20120012528 A KR20120012528 A KR 20120012528A KR 102026740 B1 KR102026740 B1 KR 102026740B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
conductive adhesive
metal electrodes
attached
electrode
signal
Prior art date
Application number
KR1020120012528A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130091195A (ko
Inventor
고병훈
이탁형
김연호
신건수
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020120012528A priority Critical patent/KR102026740B1/ko
Priority to CN201310046744.2A priority patent/CN103239221B/zh
Priority to JP2013022618A priority patent/JP6466051B2/ja
Priority to US13/762,301 priority patent/US9144387B2/en
Publication of KR20130091195A publication Critical patent/KR20130091195A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102026740B1 publication Critical patent/KR102026740B1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/251Means for maintaining electrode contact with the body
    • A61B5/257Means for maintaining electrode contact with the body using adhesive means, e.g. adhesive pads or tapes
    • A61B5/259Means for maintaining electrode contact with the body using adhesive means, e.g. adhesive pads or tapes using conductive adhesive means, e.g. gels
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25Bioelectric electrodes therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/263Bioelectric electrodes therefor characterised by the electrode materials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7225Details of analog processing, e.g. isolation amplifier, gain or sensitivity adjustment, filtering, baseline or drift compensation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0209Special features of electrodes classified in A61B5/24, A61B5/25, A61B5/283, A61B5/291, A61B5/296, A61B5/053
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0209Special features of electrodes classified in A61B5/24, A61B5/25, A61B5/283, A61B5/291, A61B5/296, A61B5/053
    • A61B2562/0215Silver or silver chloride containing
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0209Special features of electrodes classified in A61B5/24, A61B5/25, A61B5/283, A61B5/291, A61B5/296, A61B5/053
    • A61B2562/0217Electrolyte containing
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/12Manufacturing methods specially adapted for producing sensors for in-vivo measurements
    • A61B2562/125Manufacturing methods specially adapted for producing sensors for in-vivo measurements characterised by the manufacture of electrodes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/053Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body
    • A61B5/0531Measuring skin impedance
    • A61B5/0533Measuring galvanic skin response
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/279Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses
    • A61B5/291Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses for electroencephalography [EEG]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/279Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses
    • A61B5/296Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses for electromyography [EMG]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/389Electromyography [EMG]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/398Electrooculography [EOG], e.g. detecting nystagmus; Electroretinography [ERG]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49204Contact or terminal manufacturing
    • Y10T29/49208Contact or terminal manufacturing by assembling plural parts
    • Y10T29/4921Contact or terminal manufacturing by assembling plural parts with bonding

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)

Abstract

본 발명은 생체신호 측정용 전극 및 그 제조방법과, 생체신호 측정 시스템 에 관한 것으로서, 그 생체신호 측정용 전극은, 일면에는 적어도 두 개의 금속전극이 부착되고 타면은 생체에 부착되며, 소정의 면적과 두께를 가지는 하나의 전도성 점착제; 및 그 전도성 점착제가 인체에 부착되었을 때 상기 전도성 점착제를 지지하는 지지부재를 포함하고, 적어도 두 개의 금속전극이 상기 전도성 점착제에 부착될 때 금속전극 간에 형성되는 저항(resistance)은 상기 전도성 점착제의 두께에 의해 조절되며, 저항으로 인해 상기 적어도 두 개의 금속전극 간은 도통(short)되지 않는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 간결화된 전극 구조를 통해 양질의 생체 신호를 확보하고, 측정 시스템 내의 신호 처리부의 역할을 최소화하여 측정 시스템의 구성을 최소화할 수 있다. 또한 생체신호 측정용 전극의 구조가 간단함으로 인해 탈/부착 사용 편리성이 향상되고 측정 시스템 두께를 절감할 수 있으며, 양산성이 향상되고 제조단가를 절감할 수 있다.

Description

생체신호 측정용 전극 및 그 제조방법과, 생체신호 측정 시스템{Electrode for measuring bio-signal and a method thereof, and system for measuring bio-signal}
본 발명은 생체신호 측정에 관한 것으로서, 특히 전기적 생체신호 측정용 전극 및 그 제조방법과, 생체신호 측정 시스템에 관한 것이다.
최근 여러 가지 생체신호를 일상 생활에서 측정하여 진단의 정확성 및 편의성을 향상시키고 있다. 그리고 개인의 건강정보 데이터베이스를 통해 건강 관련 서비스들을 제공하고, 의료진의 원격진단을 도와주고 진단/처방 결과를 환자에게 전달하는 스마트 헬스케어 시스템(smart healthcare system)이 등장하고 있다.
신체는 전기장이 형성되는 일종의 도체(volume conductor)이며, 세포의 전기적 흥분에 따라 발생되는 활동전위(action potential)에 의해 신체 내에서 전기장이 형성된다. 따라서 신체로부터 이러한 미량의 전류를 감지하거나 외부 자극에 대한 전류의 변화량을 감지하여 신체 내부의 전기적 특성을 측정할 수 있다.
일반적으로 이러한 원리를 이용하여 심전도(ECG), 근전도(EMG), 뇌전도(EEG), 피부저항(GSR), 안구운동(EOG), 신체온도, 맥박, 혈압 및 신체 움직임 등을 측정할 수 있으며, 이러한 생체신호의 변화를 감지하기 위해 생체용 전극이 사용된다.
생체 전극은 도 1에 나타낸 바와 같이 사용자의 피부에 부착된다. 그리고 생체전극은 측정 시스템과 피부를 연결시키는 매개체로서 측정하는 신호의 품질과 사용자 편의성에 영향을 준다. 일상 생활에서 사용자의 몸에 항상 붙어 있는 상태에서 생체 신호를 측정하기 위해서는 측정의 정확도, 통신, 전력 등의 기술적 문제 해결이 필요하다.
 일상생활 중에 생체 신호측정 시스템을 항상 착용하기 위해서는 피부와 접촉되는 면적을 최소화하여 피부 트러블을 저감해야 하며, 운동 중에도 생체 신호를 정확하게 측정하기 위해서는 동잡음을 저감할 필요가 있다. 도 2는 상체를 움직임에 따라 인터페이스의 변화로 말미암아 발생하는 잡음을 나타낸 것으로서, 신호대 잡음비(SNR)가 감소함을 나타낸다.
미국 공개 특허: US 2006-0136744 A1 (공개일: 2006.06.22)
한국 공개 특허: KR 10-2009-0040721 A (공개일: 2009.04.27)
본 발명이 해결하려는 과제는 간결화된 전극 구조를 통해 양질의 생체 신호를 확보하고, 측정 시스템 내의 신호 처리부의 역할을 최소화하여 측정 시스템의 구성을 최소화하여 소비전력을 저감하는, 생체신호 측정용 전극을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는 본 발명에 의한 생체신호 측정용 전극을 이용한 생체신호 측정 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 본 발명에 의한 생체신호 측정용 전극을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 생체신호 측정용 전극은, 일면에는 적어도 두 개의 금속전극이 부착되고 타면은 생체에 부착되며, 소정의 면적과 두께를 가지는 하나의 전도성 점착제; 및 상기 전도성 점착제가 인체에 부착되었을 때 상기 전도성 점착제를 지지하는 지지부재를 포함하고, 상기 적어도 두 개의 금속전극이 상기 전도성 점착제에 부착될 때 상기 금속전극 간에 형성되는 저항(resistance)은 상기 전도성 점착제의 두께에 의해 조절되며, 상기 저항으로 인해 상기 적어도 두 개의 금속전극 간은 도통(short)되지 않는 것을 특징으로 한다.
상술한 다른 과제를 해결하기 위한 생체신호 측정 시스템은, 생체신호 측정용 전극; 상기 생체신호 측정용 전극에 부착되는 적어도 두 개의 금속전극; 상기 적어도 두 개의 금속전극에서 선택된 두 개의 금속전극 간의 신호 차를 증폭하는 증폭기; 및 상기 증폭기에서 증폭된 신호를 처리하는 프로세서를 포함하고, 상기 생체신호 측정용 전극은 일면에는 적어도 두 개의 금속전극이 부착되고 타면은 생체에 부착되며, 소정의 면적과 두께를 가지는 하나의 전도성 점착제; 및 상기 전도성 점착제가 인체에 부착되었을 때 상기 전도성 점착제를 지지하는 지지부재를 포함하고, 상기 적어도 두 개의 금속전극이 상기 전도성 점착제에 부착될 때 상기 금속전극 간에 형성되는 저항(resistance)은 상기 전도성 점착제의 두께에 의해 조절되며, 상기 저항으로 인해 상기 적어도 두 개의 금속전극 간은 도통(short)되지 않는 것을 특징으로 한다.
상술한 다른 과제를 해결하기 위한 생체신호 측정 시스템은, 적어도 두 개의 금속전극을 구비하는 생체신호 측정용 전극; 상기 생체신호 측정용 전극에서 선택된 두 개의 금속전극 간의 신호 차를 증폭하는 증폭기; 및 상기 증폭기에서 증폭된 신호를 신호처리하는 프로세서를 포함하고, 상기 생체신호 측정용 전극은 일면에는 적어도 두 개의 금속전극이 부착되고 타면은 생체에 부착되며, 소정의 면적과 두께를 가지는 하나의 전도성 점착제; 상기 전도성 점착제의 일면에 부착되는 적어도 두 개의 금속전극; 및 상기 전도성 점착제가 인체에 부착되었을 때 상기 전도성 점착제를 지지하는 지지부재를 포함하고, 상기 적어도 두 개의 금속전극이 상기 전도성 점착제에 부착될 때 상기 금속전극 간에 형성되는 저항(resistance)은 상기 전도성 점착제의 두께에 의해 조절되며, 상기 저항으로 인해 상기 적어도 두 개의 금속전극 간은 도통(short)되지 않는 것을 특징으로 한다.
상술한 또 다른 과제를 해결하기 위한 생체신호 측정용 전극 제조 방법은, 소정의 면적과 두께를 가지는 하나의 전도성 점착제를 지지하는 지지부재를, 소정 크기의 상기 전도성 점착제가 삽입가능하도록 재단하는 단계; 상기 지지부재가 생체에 접촉하는 면에 생체 접착제를 도포하거나 부착하는 단계; 및 상기 지지부재에 상기 전도성 점착제를 삽입하는 단계를 포함하고, 상기 전도성 점착제는 일면에는 적어도 두 개의 금속전극이 부착되고 타면은 생체에 부착되며, 상기 적어도 두 개의 금속전극이 상기 전도성 점착제에 부착될 때 상기 금속전극 간에 형성되는 저항(resistance)은 상기 전도성 점착제의 두께에 의해 조절되며, 상기 저항으로 인해 상기 적어도 두 개의 금속전극 간은 도통(short)되지 않는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 피부와 생체 전극 사이에 안정된 결합력을 제공함으로써 인터페이스의 동적 변화에 의해 발생되는 잡음 또는 신호 왜곡을 저감하는 효과를 가진다.
그리고 동잡음에 강건한 전극 구조를 통해 양질의 생체 신호를 확보하고, 측정 시스템 내의 신호 처리부의 역할을 최소화하고 측정 시스템의 구성을 최소화하여 소비전력 및 시스템 비용을 저감할 수 있다.
또한 생체신호 측정용 전극의 구조가 간단함으로 인해 탈/부착 사용 편리성이 향상되고 측정 시스템 두께를 절감할 수 있으며, 양산성이 향상되고 제조단가를 절감할 수 있으며, 간단한 제조방법으로 제작 가능하여 일회용 전극에도 적합하다.
또한 생체 전기신호 이외의 다른 물리량을 측정하는 외부의 추가적인 센서나 신호원 없이 동잡음을 저감시킬 수 있으며 신호대 잡음비(SNR)를 향상시킬 수 있다.
도 1은 사용자의 피부에 부착되는 생체전극과 휴대용 측정시스템을 나타낸 것이다.
도 2는 상체를 움직임에 따라 발생하는 잡음을 나타낸 것이다.
도 3은 생체신호 측정 경로 상의 인터페이스 정의를 나타낸 것이다.
도 4는 일반적인 생체 신호 측정용 전극에 대한 일 예를 나타낸 것이다.
도 5는 동잡음(Motion Artifact) 발생에 따른 진단 파라미터(RR interval)의 오류를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 의한 멀티 채널(multi channel) 생체신호 측정용 전극에 대한 일 실시예의 평면도를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 의한 멀티 채널 생체신호 측정용 전극에 대한 일실시예의 단면도를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 의한 멀티 채널 생체신호 측정용 전극에 대한 다른 실시예의 평면도를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명에 의한 멀티 채널 생체신호 측정용 전극에 대한 다른 실시예의 단면도를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명에 의한 생체 신호 측정용 전극에 대한 일 예를 이용하여 다른 두 위치에서 차동 신호를 측정하는 간단한 예를 나타낸 것이다.
도 11은 N개의 금속패드를 갖는 멀티 채널 전극으로 임의의 두 위치의 다수쌍에서 전위차를 측정하기 위한 전극에 대한 일 예를 나타낸 것이다.
도 12는 생체전극을 통한 신호 전달 경로의 회로 모델을 도시한 것으로서, (a)는 단일 전극과 피부 인터페이스의 회로모델을 나타낸 것이고, (b)는 전극쌍 및 차동신호 측정 경로의 회로모델을 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명에 의한 생체 신호 측정용 전극을 사용할 때의 회로모델을 도시한 것이다.
도 14는 전기적 경로상에서 연결저항의 크기에 따른 측정 생체 신호의 감소현상을 나타낸 것이다.
도 15는 차동앰프를 통한 최종 출력단의 신호를 나타낸 것이다.
도 16은 본 발명에 의한 생체신호 측정 시스템에 대한 일실시예를 나타낸 것이다.
도 17은 본 발명에 의한 생체신호 측정 시스템에 대한 다른 실시예를 나타낸 것이다.
도 18은 임의의 전극쌍에 의한 차동 신호가 증폭기에 의해 증폭된 후 멀티 채널 생체 신호로 출력되는 것에 대한 일 예를 나타낸 것이다.
도 19는 본 발명에 의한 생체신호 측정 시스템의 구현 예를 나타낸 것이다.
도 20은 본 발명에 의한 생체신호 측정용 전극을 제조하는 방법에 대한 일실예의 흐름을 나타낸 것이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
생체신호 측정장치는 인체에 부착되는 생체용 전극 및 생체용 전극에 부착되는 센싱 플랫폼(sensing platform)을 포함한다. 일반적으로 생체용 전극은 전도성점착제, 피부와 부착되는 접착시트, 금속전극 등으로 구성된다. 금속 전극의 돌기는 측정장치와 전극을 전기적/기계적으로 연결한다.
도 3은 생체 신호 측정 경로 상의 인터페이스를 나타낸 것으로서, 생체 신호 측정 시 발생되는 잡음의 원인을 각 인터페이스에서 살펴보면 다음과 같다.
생체신호 측정 경로상의 인터페이스는 세 부분으로 나타낼 수 있는데, 신호를 측정하고자 하는 인체(예: 심장, 300)와 피부(310) 간의 제1인터페이스 (350), 피부(310)와 전극(320)간의 제2인터페이스(360) 및 전극과 측정시스템(330)간의 제3인터페이스(370)로 나타낼 수 있다.
제1인터페이스(350)에서는 호흡 및 신체의 움직임에 의한 피부 내부에서의 근전도 및 axon action potential의 변화로 잡음이 발생한다. 제2인터페이스(360) 에서는 금속 전극과 전해질 간, 전해질과 피부(310) 간의 인터페이스 변화로 전하 분포의 교란에 의해 동잡음이 발생할 수 있다. 제3인터페이스(370)에서는 시스템(330)과 전극(320) 간의 인터페이스를 통해 시스템 하중이 제2 인터페이스(360)로 전달된다.
 도 3에 도시된 구조에서 측정 시스템(330)의 금속 노출면과 전극의 전도성 젤이 일대일로 결합되는 경우, 외부 움직임에 의해 측정시스템과 전극 인터페이스에서 상대적인 변위가 발생하며, 피부자체가 확장되어 변위가 전극으로 전달되면 추가적인 인터페이스의 변화로 인하여 동잡음이 발생하게 된다.  
예를 들어, 일반적으로 심질환 진단에 활용되는 전기적 생체신호인 심전도(ECG)는 측정 신호의 주기 변화(RR interval)로 심질환(부정맥) 진단에 활용된다. 이 때, 도 3에 도시된 바와 같이 동적 환경 변화로 동잡음이 발생되어 생체 신호가 왜곡될 때, 정상적으로 신호를 분석하지 못하게 되어 결국 오진할 위험이 있다. 도 5는 동잡음(Motion Artifact) 발생에 따른 진단 파라미터(RR interval)의 오류를 나타낸 것으로서, 한쪽 전극을 눌러서 동잡음이 발생될 경우 RR interval이 달라지는 것을 볼 수 있다.
종래에는 생체신호 측정에서 동적 환경변화에 의해 발생하는 잡음을 제거하기 위해서는 인체의 움직임에 따른 전기적 특성 변화를 직접적으로 측정하여 신호처리 방법을 통해 동잡음을 제거하였다.
본 발명은 생체신호 측정에서 동잡음을 별도로 측정하여 제거하는 것이 아닌 신호 측정 전극의 구성을 동잡음에 강건한 구조로 구현하여 유입되는 동잡음을 최소화한다. 종래기술에서 다수개의 금속전극과 다수개의 전도성 점착제의 1:1 결합으로 구성되는 멀티채널 전극과 상이하게, 본 발명은 다수개의 금속전극과 하나의 전도성 점착제로 구성되어 피부와의 견고한 결합력을 제공하여 인터페이스의 변화를 최소화한다. 하나의 전도성 점착제는 도 13의 a,b과 같이 양단의 전기적 경로 사이에 저항을 연결하는 효과로  나타나며 연결저항의 크기에 따라 측정 신호의 크기가 결정된다.
도 6은 본 발명에 의한 생체신호 측정용 멀티채널 전극에 대한 일실시예의 평면도를 나타낸 것으로서, 적어도 전도성 점착제(620) 및 지지부재(600)를 포함하여 이루어진다. 전도성 점착제의 점도에 따라 점착제의 자체고정력이 있을 때 ,지지부재(600)없이 구현 가능하다. 참조번호 630, 632, 634 및 636은 전도성 점착제(620)에 부착되는 금속전극의 위치를 나타낸 것으로서, 상기 금속전극의 개수는 제한이 없으며, 금속전극의 위치도 전도성 점착제(620) 상에 필요에 따라 변경 가능하다.
도 7은 본 발명에 의한 생체신호 측정용 멀티채널 전극에 대한 일실시예의 단면도를 도시한 것으로서, 전도성 점착제(760) 및 지지부재(740)를 포함하고, 지지부재(740)가 생체에 부착될 때 부착력을 확보하기 위해 접착물질(720)을 지지부재(740)에 도포할 수 있다. 그리고 전도성 점착제(760)과 지지부재(740)를 보호하기 위해 보호필름(700, 780)를 더 구비할 수 있다. 전도성 점착제의 점착력과 점도에 따라 지지부재(740)와 접착물질(720)은 생략될 수 있다.
본 발명에 의한 생체신호 측정용 멀티채널 전극의 일실시예는 전도성 점착제(620, 760) 및 지지부재(600, 740)를 포함하여 이루어진다.
전도성 점착제(620,760)는 일면에는 적어도 두 개의 금속전극이 부착되고 타면은 생체에 부착되며, 소정의 면적과 두께를 가지며 일체로 형성되어 있다.
지지부재(600, 740)는 전도성 점착제(620, 760)가 생체에 부착되었을 때 전도성 점착제(600)를 상하 좌우로 흔들리지 않도록 지지한다. 상기 지지부재(600)는 생체에 접촉되는 일면에 생체에 접착될 수 있는 접착물질(720)이 도포되어 있는 것이 바람직하다. 전도성 점착제의 점착력과 점도에 따라 지지부재(600, 740), 접착물질(720)은 생략될 수 있다.
여기서, 상기 적어도 두 개의 금속전극이 상기 전도성 점착제(620)에 부착될 때 상기 금속전극 간에 형성되는 저항(resistance)은 상기 전도성 점착제(620)의 두께에 의해 조절되며, 상기 저항으로 인해 상기 적어도 두 개의 금속전극 간은 도통(short)되지 않는다. 상기 저항은 전도성 점착제(620)의 두께가 크면 작아지며 두께가 얇아질수록 저항은 커진다.
상기 저항(resistance)은 상기 전도성 점착제(620) 상에서 상기 적어도 두 개의 금속전극이 위치하는 지점 간의 거리에 의해 조절될 수도 있으며, 거리가 클수록 저항은 커진다.
또한 상기 저항(resistance)은 상기 적어도 두 개의 금속전극의 넓이에 의해서도 조절될 수 있으며, 금속전극의 넓이가 클수록 저항성분은 작아진다.
그리고 전도성 점착제(620)상에 도전체(미도시)를 부착하거나 삽입하여 전도성 점착제(620) 및 도전체를 포함하는 전극이 필터 역할을 할 수도 있다.
그리고 전도성 점착제(620) 및 지지부재(600)의 일면과 타면에 보호필름이 부착될 수 있으며, 보호필름은 전도성 점착제(620)와 지지부재(600)의 접착면을 보호한다.
도 8은 본 발명에 의한 생체신호 측정용 멀티채널 전극에 대한 다른 실시예의 평면도를 나타낸 것이다. 본 발명에 의한 잡음에 강건한 생체신호 측정용 전극의 다른 실시예는 전도성 점착제(820, 960), 지지부재(800, 940) 및 적어도 두 개의 금속전극(830, 832, 834, 836)을 포함하여 이루어지며, 적어도 두 개의 터미널(850, 852, 854, 856)을 더 포함할 수 있다. 상기 금속전극(830, 832, 834, 836)의 개수는 제한이 없으며, 금속전극의 위치도 전도성 점착제(820) 상에 필요에 따라 변경가능하다. 전도성 점착제의 점착력과 점도에 따라 지지부재(800, 940), 접착물질(920)은 생략될 수 있다.
도 9는 본 발명에 의한 동잡음에 강건한 생체신호 측정용 전극에 대한 다른 실시예의 단면도를 도시한 것으로서, 전도성 점착제(960) 및 지지부재(940)를 포함하고, 지지부재(940)가 생체에 부착될 때 부착력을 확보하기 위해 접착물질(920)을 지지부재(940)에 도포할 수 있다. 그리고 전도성 점착제(960)과 지지부재(940)를 보호하기 위해 보호필름(900, 980)를 더 구비할 수 있다. 전도성 점착제의 점착력과 점도에 따라 지지부재(940), 접착물질(920)은 생략될 수 있다.
전도성 점착제(820,960)는 일면에는 적어도 두 개의 금속전극을 포함하는 면이 부착되고 타면은 생체에 부착되며, 소정의 면적과 두께를 가지며 일체로 형성되어 있다.
지지부재(800, 940)는 전도성 점착제(820, 960)가 생체에 부착되었을 때 전도성 점착제(800)가 상하 좌우로 흔들리지 않도록 지지한다. 상기 지지부재(800)는 생체에 접촉되는 일면에 생체에 접착될 수 있는 접착물질(920)이 도포되어 있는 것이 바람직하다. 전도성 점착제의 점착력과 점도에 따라 자체 고정 지지력 및 점착력이 충분할 때, 지지부재(800, 940), 접착물질(920)은 생략될 수 있다.
적어도 두 개의 금속전극(830, 832, 834, 836)은 전도성 점착제(820)에 부착되며, 상기 전도성 점착제(820)에 부착될 때 상기 금속전극 간에 형성되는 저항(resistance)은 상기 전도성 점착제(820)의 두께에 의해 조절되며, 상기 저항으로 인해 상기 적어도 두 개의 금속전극 간은 도통(short)되지 않는다. 상기 저항은 전도성 점착제(820)의 두께가 크면 작아지며 두께가 작을수록 저항은 커진다.
상기 저항(resistance)은 상기 전도성 점착제(820) 상에서 상기 적어도 두 개의 금속전극이 위치하는 지점 간의 거리에 의해 조절될 수도 있으며, 거리가 클수록 저항은 커진다. 또한 상기 저항(resistance)은 상기 적어도 두 개의 금속전극의 넓이에 의해서도 조절될 수 있으며, 금속전극의 넓이가 클수록 저항성분은 작아진다. 그리고 전도성 점착제(820)상에 도전체(미도시)를 부착하거나 삽입하여 전도성 점착제(820) 및 도전체를 포함하는 전극이 필터 역할을 할 수도 있다.
그리고 전도성 점착제(820) 및 지지부재(800)의 일면과 타면에 보호필름(900,980)이 부착될 수 있으며, 보호필름(900, 980)은 전도성 점착제(820)와 지지부재(800)를 보호한다.
또한 상기 적어도 두 개의 금속전극은 생체신호 측정시스템의 입력채널 단자와 바로 연결될 수도 있고, 적어도 두 개의 터미널(850, 853, 854, 856)을 통해 연결될 수도 있다.
상기 적어도 두 개의 터미널(850, 853, 854, 856)은 상기 적어도 두 개의 금속전극(830, 832, 834, 836)에 각각 상응하며, 상기 적어도 두 개의 금속전극(830, 832, 834, 836)이 생체 신호 측정시스템에 연결되도록 한다.
도 4는 일반적인 생체 신호 측정용 전극에 대한 일예를 나타낸 것으로서, 기존 전극이 N개의 측정점에서 전위를 측정하기 위해서는 분리되어 있는 N 개의 금속 패드(Ag-AgCl, Au, Pt, stainless steel 등)와 금속 패드 전면에 위치하는 N개의 전도성 점착제(하이드로 겔) 패드가 필요하다. 도 4를 참조하면, 금속전극(430) 마다 전도성 점착제(420)가 별도로 존재하고, 전도성 점착제를 지지하기 위한 지지부재(410)가 필요하다. 도 4는 3개의 금속전극(430, 432, 434)에 3개의 전도성 점착제(420, 422, 424)가 존재한다. 금속전극으로부터 수신되는 생체신호는 증폭기(440)을 통해 증폭되어 생체신호 측정장치(450)으로 전달된다.
반면, 본 발명에 의한 생체 신호 측정용 전극은 N개의 금속패드와 1개의 전도성 점착제 패드로 구성하여 동잡음에 강건한 신호측정 환경을 제공한다.  도10은 서로 다른 두 위치에서 차동 신호를 측정하는 간단한 예로서, 전극(+)과 전극(-)에서 얻어지는 생체 전위차를 측정하기 위한 전극으로 차동 증폭기와 연결되어 1채널 의 신호를 구성한다.
도 10을 참조하면, 금속전극 마다 전도성 점착제가 별도로 존재하는 것이 아니라 3개의 금속전극(1020, 1022, 1024)에 대해 하나의 전도성 점착제(1010)만 있다. 그리고 전도성 점착제(1010)를 지지하기 위한 지지부재(1000)가 필요하다. 도 10에 도시된 바와 같이, 3개의 금속전극(1020, 1022, 1024)에 1개의 전도성 점착제(1010)가 존재한다. 금속전극으로부터 수신되는 생체신호는 증폭기(1030)을 통해 증폭되어 생체신호 측정장치(1040)으로 전달된다.
본 발명에 의한 생체신호 측정용 전극은 하나의 전도성 점착제 상에 다수의 금속전극이 위치할 수도 있다. 도 11은 N개의 금속패드를 갖는 멀티 채널 전극으로 임의의 두 위치의 전위차를 측정하기 위한 전극에 대한 일 예를 나타낸 것으로서, 전도성 점착제(1120) 상에 7개의 전극이 부착될 수 있는 위치(1140, 1141, 1142, 1143, 1144, 1145, 1146)를 나타내고 있다. 전도성 점착제(1120)는 좌우상하로 움직이지 않도록 지지부재(1100)가 지지하고 있다.
도 12는 생체전극을 통한 신호 전달 경로의 회로 모델을 도시한 것이다. 도 12의 (a)는 단일 전극과 피부 인터페이스의 회로모델을 나타낸 것으로서, 피부 표면에 생체 신호 측정용 전극이 부착될 때 피부와 전극의 인터페이스 모델을 나타낸다. 각 층은 저항 성분과 커패시터 성분으로 구성되며 서로 다른 물질이 접한 이중 층에서는 반쪽전위(half cell potential, E23)가 발생한다.
도 12의 (b)는 전극쌍 및 차동신호 측정 경로의 회로모델을 나타낸 것으로서, 두 개의 동일한 전극을 통해 서로 다른 지점의 전위차를 측정할 때 신호원(심장)으로부터 차동 증폭기까지의 폐루프를 나타낸다. 신호원 양단의 전위차 측정에서 동적변화에 의해 유발되는 신호전달 경로상의 전기적 특성변화(임피던스, HCP)가 측정신호의 왜곡을 발생시켜 신호대 잡음비(SNR)가 감소한다.
도 13은 본 발명에 의한 단일 전도성 점착제를 갖는 생체 신호 측정용 전극을 사용할 때의 회로모델을 도시한 것으로서, 생체 전극과 피부인터페이스의 회로 모델을 나타낸다. 신호전달 경로 상의 양단에 저항성분이 연결되는 효과로 나타나므로, 연결저항이 충분히 작을 때, 2개의 폐루프가 구성되어 차동 증폭기의 입력단에는 가까운 쪽의 폐루프 상의 전위차를 측정하게 되므로 신호원의 전위차는 제거된다. 그러나 연결저항의 크기를 증가시킴에 따라 입력단으로부터 먼 쪽의 폐루프 상의 전위차를 유지하면서, 피부와 전극사이의 안정적인 고정력을 제공하여 인터페이스의 변화를 최소화하고 신호 전달 경로상의 전기적 특성변화를 최소화하는 것이 가능하다.
도 14는 전기적 경로상에서 연결저항의 크기에 따른 측정신호의 감소현상을 나타낸 것이다. 도 14에서, 두 소스(source)가 증폭기로 연결되는 구조 중간에 위치한 저항(둥근 원에 의해 표시, R17)은 저항(R17)의 양단의 전위차이를 감소 시키는 역할을 한다. 이때 저항의 크기에 따라 신호의 차이가 감쇄되는 비율이 달라지며 그 차이는 오른쪽의 그래프와 같이 나타난다. 저항이 100 ohm, 1k ohm, 10k ohm의 경우를 나타낸다. 상기 연결저항의 크기를 제어하여 최종 출력단에서 심전도 신호 성분을 조절할 수 있다.
도 15는 본 발명의 생체전극을 통한 회로 시뮬레이션을 나타낸 것으로서, 도 14의 회로의 최종 출력단 신호를 나타낸 것이다. 최종 출력단에서는 원 오른쪽에 위치한 소스(외부 자극에 의한 Half cell potential 변화, 동잡음 원)의 신호가 심전도 신호와 합쳐져 위 그래프와 같이 나타난다. 단일화된 전도성 점착패드는 기존의 방법과는 달리 생체 전기신호 이외의 다른 물리량을 측정하는 외부의 추가적인 센서나 신호원 없이 인터페이스의 변화를 최소화 시켜 동잡음을 저감시킬 수 있으며 신호대 잡음비(SNR) 를 향상시킬 수 있다.
도 16은 본 발명에 의한 생체신호 측정 시스템에 대한 일실시예를 나타낸 것으로서, 생체신호 측정용 전극(1600), 적어도 두 개의 금속전극(1610, 1612, 1614, 1616, 1618), 증폭기(1630), 프로세서(1640)를 포함하여 이루어지고, 저장부(1650) 및 무선 송수신부(1660)를 더 포함할 수 있다.
생체신호 측정용 전극(1600)는 도 6에 도시된 바와 같이 전도성 점착제(620) 및 지지부재(600)을 포함하여 이루어진다.
전도성 점착제(620)는 일면에는 적어도 두 개의 금속전극이 부착되고 타면은 생체에 부착되며, 소정의 면적과 두께를 가지며 일체로 형성된다. 지지부재(600)는 전도성 점착제(620)가 생체에 부착되었을 때 상기 전도성 점착제가 상하좌우로 움직이지 않도록 지지한다. 전도성 점착제의 점착력과 점도에 따라 지지부재(600)은 생략될 수 있다.
적어도 두 개의 금속전극(1610, 1612, 1614, 1616, 1618)은 상기 생체신호 측정용 전극(1600)의 전도성 점착제(620)에 부착된다.
증폭기(1630)는 상기 적어도 두 개의 금속전극에서 선택된 두 개의 금속전극 간의 신호 차를 증폭한다.
프로세서(1640)는 증폭기(1630)에서 증폭된 신호를 신호처리한다.
여기서, 상기 적어도 두 개의 금속전극(1610, 1612, 1614, 1616, 1618)이 상기 전도성 점착제(620)에 부착될 때 상기 금속전극 간에 형성되는 저항(resistance)은 상기 전도성 점착제(620)의 두께에 의해 조절되며, 상기 저항으로 인해 상기 적어도 두 개의 금속전극 간은 도통(short)되지 않는다.
그리고 상기 전도성 점착제(620) 상에 위치하며 신호를 필터링하는 도전체를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 생체신호 측정 시스템은 2 이상의 증폭기를 포함할 수 있다. 각 증폭기는 금속전극(1610, 1612, 1614, 1616, 1618) 중에서 선택된 임의의 두 개의 금속전극 간의 신호 차를 증폭하고, 상기 2 이상의 증폭기를 통해 얻어지는 멀티채널의 신호는 프로세서(1640)로 전달된다. 이때, 본 전달경로상에 멀티플렉서를 사용하여 신호 선택을 할 수도 있다. 일 예를 들면, 금속전극(1610, 1612, 1614, 1616, 1618) 중에서 임의의 두 개의 금속전극(1610, 1612)을 통한 전기적 신호는 연결된 증폭기(증폭기 1, 미도시)로 입력되고, 또 다른 임의의 두 개의 금속전극(1612, 1614)을 통한 전기적 신호는 연결된 증폭기(증폭기 2, 미도시)로 입력되며, 또 다른 임의의 두 개의 금속전극(1616, 1618)을 통한 전기적 신호는 연결된 증폭기(증폭기 3, 미도시)로 입력될 수 있다. 이와 같이 다수 개의 증폭기(증폭기 1, 증폭기 2, 증폭기 3)를 통해 얻어지는 멀티채널의 신호는 프로세서(1640)로 전달된다. 이때, 멀티채널의 신호가 프로세서(1640)로 전달되는 전달경로상에 멀티플렉서를 둠으로써 신호 선택을 하게 할 수도 있다.
프로세서(1640)는 소정의 프로그램을 실행하여 상기 신호처리된 데이터를 가공하며, 저장부(1650)는 상기 프로그램 및 가공된 데이터를 저장한다.
무선 송수신부(1660)는 상기 가공된 데이터를 외부 기기로 전송하며, 외부기기로부터 무선으로 신호를 받아들일 수 있다.
도 17은 본 발명에 의한 생체신호 측정 시스템에 대한 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 생체신호 측정용 전극(1700), 증폭기(1730), 프로세서(1740)를 포함하여 이루어지고, 저장부(1750) 및 무선 송수신부(1760)를 더 포함할 수 있다.
생체신호 측정용 전극(1700)은 도 8에 도시된 바와 같이 전도성 점착제(820), 지지부재(800) 및 적어도 두 개의 금속전극(830, 832, 834, 836)을 포함하여 이루어진다. 상기 적어도 두 개의 금속전극(830, 832, 834, 836)은 도 17의 금속전극(1710, 1712, 1714, 1716, 1718)으로 도시되어 있다.
전도성 점착제(820)는 일면에는 적어도 두 개의 금속전극이 부착되고 타면은 생체에 부착되며, 소정의 면적과 두께를 가지며 일체로 형성되어 있다.
지지부재(800)는 전도성 점착제(820)가 생체에 부착되었을 때 전도성 점착제(800)가 상하 좌우로 흔들리지 않도록 지지한다. 상기 지지부재(800)는 생체에 접촉되는 일면에 생체에 접착될 수 있는 접착물질(920)이 도포되어 있는 것이 바람직하다. 전도성 점착제의 점착력과 점도에 따라 지지부재(800)와 접착물질(920)은 생략될 수 있다.
적어도 두 개의 금속전극(1710, 1712, 1714, 1716, 1718)은 전도성 점착제(820)에 부착된다. 또한 상기 적어도 두 개의 금속전극은 생체신호 측정시스템의 입력채널 단자와 바로 연결될 수도 있고, 적어도 두 개의 터미널(1770, 1772, 1774, 1776)을 통해 연결될 수도 있다.
상기 적어도 두 개의 터미널(1770, 1772, 1774, 1776)은 상기 적어도 두 개의 금속전극(1710, 1712, 1714, 1716, 1718)에 각각 상응하며, 상기 적어도 두 개의 금속전극(1710, 1712, 1714, 1716, 1718)이 생체 신호 측정시스템에 연결되도록 한다.
증폭기(1730)는 상기 적어도 두 개의 금속전극에서 선택된 두 개의 금속전극 간의 신호 차를 증폭한다.
프로세서(1740)는 증폭기(1730)에서 증폭된 신호를 신호처리한다.
그리고 상기 전도성 점착제(820) 상에 위치하며 생체신호를 필터링하는 도전체를 더 포함할 수 있다.
또한, 다수 개의 증폭기를 포함할 수 있으며, 도 16에서 전술한 바와 같이 각 증폭기는 임의의 두 개의 금속전극을 통해 입력된 신호의 차를 증폭하여 프로세서(1740)로 전달할 수 있다.
프로세서(1740)는 소정의 프로그램을 실행하여 상기 신호처리된 데이터를 가공하며, 저장부(1750)는 상기 프로그램 및 가공된 데이터를 저장한다.
무선 송수신부(1760)는 상기 가공된 데이터를 외부 기기로 전송하며, 외부기기로부터 무선으로 신호를 받아들일 수 있다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티채널 생체 신호를 출력하는 생체신호 측정 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 도 18을 참조하면, 금속전극(1802, 1803, 1804, 1805, 1806, 1807) 중에서 임의의 두 개의 금속전극(1802과1803, 1803과 1805, 1804와 1807, 1806과 1803)을 통한 전기적 신호들은 각각 연결된 증폭기로 입력된다. 각 증폭기의 출력은 전극선택부(1820)를 통해 선택되고 프로세서(1840)에서 순차적으로 처리되어 멀티 채널 생체 신호로 출력된다.
도 19는 본 발명에 의한 생체신호 측정 시스템의 구현 예를 나타낸 것으로서, 이를 간략히 설명하면, 생체전극용 전극에 부착된 금속전극(1900, 103, 1904, 1906, 1908)이 차동 증폭기(1910)에 입력시켜 증폭하고, 이를 프로세서(1920)에 입력시켜 신호처리 및 사용자가 원하는 응용 프로그램을 이용하여 가공한 후 무선 송신부(1930)에 전달하면 안테나(1950)를 외부로 전송한다. 가공된 데이터는 저장부(1940)에 저장되며, 전원(1960)이 생체신호 측정 시스템에 공급된다.
도 20은 본 발명에 의한 생체신호 측정용 전극을 제조하는 방법에 대한 일실예의 흐름을 나타낸 것이다.
도 20을 참조하면, 소정의 면적과 두께를 가지는 하나의 전도성 점착제를 지지하는 지지부재를, 소정 크기의 상기 전도성 점착제가 삽입가능하도록 재단한다.(S2000단계) 생체에 접촉하는 상기 지지부재의 일면에 생체 접착제를 도포하거나 부착한다.(S2020단계) 상기 지지부재에 상기 전도성 점착재를 삽입한다.(S2040 단계) 그리고 나서 상기 전도성 점착제와 지지부재 양면에 보호필름을 부착할 수 있다.(S2060단계)
여기서, 상기 전도성 점착제는 일면에는 적어도 두 개의 금속전극이 부착되고 타면은 생체에 부착되며, 상기 적어도 두 개의 금속전극이 상기 전도성 점착제에 부착될 때 상기 금속전극 간에 형성되는 저항(resistance)은 상기 전도성 점착제의 두께에 의해 조절되며, 상기 저항으로 인해 상기 적어도 두 개의 금속전극 간은 도통(short)되지 않는다.
한편, 본 발명에 의한 생체신호 측정용 전극을 제조하는 방법은 상기 전도성 점착제에 상기 적어도 두 개의 금속전극을 부착하고, 상기 적어도 두 개의 금속전극 각각에 상응하며 상기 적어도 두 개의 금속전극이 생체신호측정 시스템과 연결되도록 하는 적어도 두 개의 터미널을 상기 전도성 점착제에 부착할 수도 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
300 : 인체(심장) 310 : 피부
320 : 전극 330 : 생체신호 측정시스템
350 : 제1인터페이스 360 : 제2인터페이스
370 : 제3인터페이스 410 : 지지부재
420, 422, 424 : 전도성 점착제 430, 432, 434 : 금속전극
440 : 증폭기 450 : 생체신호 측정장치
600 : 지지부재 620 : 전도성 점착제
630, 632, 634, 636 : 금속전극 부착 위치
700, 780 : 보호필름 720 : 접착물질
740 : 지지부재 760 : 전도성 점착제
800 : 지지부재 820 : 전도성 점착제
830, 832, 834, 836 : 금속전극
850, 852, 854, 856 : 터미널
900, 980 : 보호필름 920 : 접착물질
940 : 지지부재 960 : 전도성 점착제
970 : 터미널 975, 977 : 금속전극
1000 : 지지부재 1010 : 전도성 점착제
1020, 1022, 1024 : 전극 1030 : 증폭기
1040 : 생체신호 측정장치 1100 : 지지부재
1120 : 전도성 점착제
1140, 1141, 1142, 1143, 1144, 1145, 1146 : 금속전극 부착 위치
1600 : 생체신호 측정용 전극
1610, 1612, 1614, 1616, 1618 : 금속전극
1630 : 증폭기 1640 : 프로세서
1650 : 저장부 1660 : 무선송수신부
1700 : 생체신호 측정용 전극
1710, 1712, 1714, 1716, 1718 : 금속전극
1730 : 증폭기 1740 : 프로세서
1750 : 저장부 1760 : 무선송수신부
1770, 1772, 1774, 1776 : 터미널
1802, 1803, 1804, 1805, 1806, 1807 : 금속전극
1820 : MUX 1840 : 프로세서
1900, 1902, 1904, 1906, 1908, 190 : 금속전극
1910 : 증폭기 1920 : 프로세서 1930 : 무선 송신부
1940 ; 저장부 1950 : 안테나

Claims (24)

  1. 제 1면에는 적어도 두 개의 금속전극이 부착되고 제 2면은 생체에 부착되며, 소정의 면적과 두께를 가지는 하나의 전도성 점착제;
    상기 전도성 점착제가 인체에 부착되었을 때 상기 전도성 점착제를 지지하도록, 상기 전도성 점착제의 제 3면에 부착된 지지부재; 및
    상기 지지부재에 도포되어 있는 접착 물질;
    을 포함하고,
    상기 적어도 두 개의 금속전극이 상기 전도성 점착제에 부착될 때 상기 금속전극 간에 형성되는 저항(resistance)은 상기 전도성 점착제의 두께에 의해 조절되며, 상기 저항으로 인해 상기 적어도 두 개의 금속전극 간은 도통(short)되지 않으며, 상기 지지부재와 상기 접착 물질은 서로 다른 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정용 전극.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 저항(resistance)은
    상기 전도성 점착제 상에서 상기 적어도 두 개의 금속전극이 위치하는 지점 간의 거리에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정용 전극.
  4. 제1항에 있어서, 상기 저항(resistance)은
    상기 적어도 두 개의 금속전극의 넓이에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정용 전극.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 점착제 상에 위치하며, 전기적 신호를 필터링하는 도전체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정용 전극.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 점착제 및 상기 지지부재의 일면과 타면에 보호필름이 부착되는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정용 전극.
  7. 제 1면에는 적어도 두 개의 금속전극이 부착되고 제 2면은 생체에 부착되며, 소정의 면적과 두께를 가지는 하나의 전도성 점착제;
    상기 전도성 점착제의 일면에 부착되는 적어도 두 개의 금속전극;
    상기 전도성 점착제가 인체에 부착되었을 때 상기 전도성 점착제를 지지하도록, 상기 전도성 점착제의 제 3면에 부착된 지지부재; 및
    상기 지지부재에 도포되어 있는 접착 물질;
    을 포함하고,
    상기 적어도 두 개의 금속전극이 상기 전도성 점착제에 부착될 때 상기 금속전극 간에 형성되는 저항(resistance)은 상기 전도성 점착제의 두께에 의해 조절되며, 상기 저항으로 인해 상기 적어도 두 개의 금속전극 간은 도통(short)되지 않으며, 상기 지지부재와 상기 접착 물질은 서로 다른 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정용 전극.
  8. 제7항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 금속전극은
    생체신호 측정 시스템의 단자와 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정용 전극.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 금속전극 각각에 상응하며, 상기 적어도 두 개의 금속전극이 생체신호측정 시스템과 연결되도록 하는 적어도 두 개의 터미널을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정용 전극.
  10. 삭제
  11. 제7항에 있어서, 상기 저항(resistance)은
    상기 전도성 점착제 상에서 상기 적어도 두 개의 금속전극이 위치하는 지점 간의 거리에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정용 전극.
  12. 제7항에 있어서, 상기 저항(resistance)은
    상기 적어도 두 개의 금속전극의 넓이에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정용 전극.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 전도성 점착제 상에 위치하며, 전기적 신호를 필터링하는 도전체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정용 전극.
  14. 생체신호 측정용 전극;
    상기 생체신호 측정용 전극에 부착되는 적어도 두 개의 금속전극;
    상기 적어도 두 개의 금속전극에서 선택된 두 개의 금속전극 간의 신호 차를 증폭하는 증폭기; 및
    상기 증폭기에서 증폭된 신호를 신호처리하는 프로세서를 포함하고,
    상기 생체신호 측정용 전극은
    제 1면에는 적어도 두 개의 금속전극이 부착되고 제 2면은 생체에 부착되며, 소정의 면적과 두께를 가지는 하나의 전도성 점착제;
    상기 전도성 점착제가 인체에 부착되었을 때 상기 전도성 점착제를 지지하도록, 상기 전도성 점착제의 제 3면에 부착된 지지부재; 및
    상기 지지부재에 도포되어 있는 접착 물질;
    을 포함하고,
    상기 적어도 두 개의 금속전극이 상기 전도성 점착제에 부착될 때 상기 금속전극 간에 형성되는 저항(resistance)은 상기 전도성 점착제의 두께에 의해 조절되며, 상기 저항으로 인해 상기 적어도 두 개의 금속전극 간은 도통(short)되지 않으며, 상기 지지부재와 상기 접착 물질은 서로 다른 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 전도성 점착제 상에 위치하며, 전기적 신호를 필터링하는 도전체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정 시스템.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 금속전극에서 상기 두 개의 금속전극을 선택하는 금속전극 선택부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정 시스템.
  17. 제14항에 있어서, 상기 프로세서는
    소정의 프로그램을 실행하여 상기 신호처리된 데이터를 가공하고,
    상기 프로그램 및 가공된 데이터를 저장하는 저장부; 및
    상기 가공된 데이터를 외부 기기로 전송하는 무선송수신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정 시스템.
  18. 적어도 두 개의 금속전극을 구비하는 생체신호 측정용 전극;
    상기 생체신호 측정용 전극에서 선택된 두 개의 금속전극 간의 신호 차를 증폭하는 증폭기; 및
    상기 증폭기에서 증폭된 신호를 신호처리하는 프로세서를 포함하고,
    상기 생체신호 측정용 전극은
    제 1면에는 적어도 두 개의 금속전극이 부착되고 제 2면은 생체에 부착되며, 소정의 면적과 두께를 가지는 하나의 전도성 점착제;
    상기 전도성 점착제의 일면에 부착되는 적어도 두 개의 금속전극;
    상기 전도성 점착제가 인체에 부착되었을 때 상기 전도성 점착제를 지지하도록, 상기 전도성 점착제의 제 3면에 부착된 지지부재; 및
    상기 지지부재에 도포되어 있는 접착 물질;을 포함하고,
    상기 적어도 두 개의 금속전극이 상기 전도성 점착제에 부착될 때 상기 금속전극 간에 형성되는 저항(resistance)은 상기 전도성 점착제의 두께에 의해 조절되며, 상기 저항으로 인해 상기 적어도 두 개의 금속전극 간은 도통(short)되지 않으며, 상기 지지부재와 상기 접착 물질은 서로 다른 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 전도성 점착제 상에 위치하며, 전기적 신호를 필터링하는 도전체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정 시스템.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 금속전극에서 상기 두 개의 금속전극을 선택하는 금속전극 선택부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정 시스템.
  21. 제18항에 있어서, 상기 프로세서는
    소정의 프로그램을 실행하여 상기 신호처리된 데이터를 가공하고,
    상기 프로그램 및 가공된 데이터를 저장하는 저장부; 및
    상기 가공된 데이터를 외부 기기로 전송하는 무선송수신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정 시스템.
  22. 소정의 면적과 두께를 가지는 하나의 전도성 점착제를 지지하는 지지부재를, 소정 크기의 상기 전도성 점착제가 삽입가능하도록 재단하는 단계;
    상기 지지부재가 생체에 접촉하는 면에 접착 물질을 도포하거나 부착하는 단계; 및
    상기 지지부재에 상기 전도성 점착제를 삽입하는 단계를 포함하고,
    상기 전도성 점착제는
    제 1면에는 적어도 두 개의 금속전극이 부착되고 제 2면은 생체에 부착되고, 제 3면에는 지지부재가 부착되며, 상기 적어도 두 개의 금속전극이 상기 전도성 점착제에 부착될 때 상기 금속전극 간에 형성되는 저항(resistance)은 상기 전도성 점착제의 두께에 의해 조절되며, 상기 저항으로 인해 상기 적어도 두 개의 금속전극 간은 도통(short)되지 않으며, 상기 지지부재와 상기 접착 물질은 서로 다른 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정용 전극 제조 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 전도성 점착제와 지지부재 양면에 보호필름을 부착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정용 전극 제조 방법.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 전도성 점착제에 상기 적어도 두 개의 금속전극을 부착하는 단계; 및
    상기 적어도 두 개의 금속전극 각각에 상응하며, 상기 적어도 두 개의 금속전극이 생체신호측정 시스템과 연결되도록 하는 적어도 두 개의 터미널을 상기 전도성 점착제에 부착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정용 전극 제조 방법.
KR1020120012528A 2012-02-07 2012-02-07 생체신호 측정용 전극 및 그 제조방법과, 생체신호 측정 시스템 KR102026740B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120012528A KR102026740B1 (ko) 2012-02-07 2012-02-07 생체신호 측정용 전극 및 그 제조방법과, 생체신호 측정 시스템
CN201310046744.2A CN103239221B (zh) 2012-02-07 2013-02-06 测量生物电势的电极及其制造方法和测量生理信号的系统
JP2013022618A JP6466051B2 (ja) 2012-02-07 2013-02-07 生体信号測定用電極及びその製造方法、並びに生体信号測定システム
US13/762,301 US9144387B2 (en) 2012-02-07 2013-02-07 Electrode for measuring bio potential, method of manufacturing the electrode, and system for measuring physiological signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120012528A KR102026740B1 (ko) 2012-02-07 2012-02-07 생체신호 측정용 전극 및 그 제조방법과, 생체신호 측정 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130091195A KR20130091195A (ko) 2013-08-16
KR102026740B1 true KR102026740B1 (ko) 2019-09-30

Family

ID=48903493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120012528A KR102026740B1 (ko) 2012-02-07 2012-02-07 생체신호 측정용 전극 및 그 제조방법과, 생체신호 측정 시스템

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9144387B2 (ko)
JP (1) JP6466051B2 (ko)
KR (1) KR102026740B1 (ko)
CN (1) CN103239221B (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL218146A (en) 2012-02-16 2016-02-29 New N I Medical (2011) Ltd Biomedical electrode assembly
KR20140099716A (ko) * 2013-02-04 2014-08-13 삼성전자주식회사 센서플랫폼 및 그의 제조 방법
KR102083559B1 (ko) * 2013-02-13 2020-03-02 삼성전자주식회사 생체용 전극, 생체 신호 처리 장치 및 생체 신호 처리 방법
KR101987408B1 (ko) 2014-01-21 2019-06-11 삼성전자주식회사 생체 임피던스 측정 장치 및 방법
CN105193377B (zh) * 2015-10-15 2017-03-22 中国人民解放军第三军医大学第三附属医院 石墨烯眼动片、眼动心理调节仪及眼动测试方法
JPWO2018155449A1 (ja) * 2017-02-27 2019-11-14 シャープ株式会社 電極器具および生体情報測定装置
JP6747344B2 (ja) * 2017-03-14 2020-08-26 オムロンヘルスケア株式会社 血圧データ処理装置、血圧データ処理方法および血圧データ処理プログラム
KR102511670B1 (ko) 2018-02-01 2023-03-21 삼성전자주식회사 생체 정보를 감지하기 위한 전자 장치 및 그 제어 방법
CN112022101A (zh) * 2020-09-23 2020-12-04 中国科学院自动化研究所 基于人体媒介信息与能量传输的植入式脑机接口

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050143669A1 (en) * 1997-12-25 2005-06-30 Nihon Kohden Corporation Biological signal detection apparatus holter electrocardiograph and communication system of biological signals

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3774592A (en) * 1971-12-16 1973-11-27 Xerox Corp Method for providing an improved body electrode electrical connection
US4458696A (en) * 1979-08-07 1984-07-10 Minnesota Mining And Manufacturing Company T.E.N.S. Electrode
US4365634A (en) * 1979-12-06 1982-12-28 C. R. Bard, Inc. Medical electrode construction
US4362165A (en) * 1980-01-08 1982-12-07 Ipco Corporation Stable gel electrode
JPS58105304U (ja) * 1982-01-01 1983-07-18 日本光電工業株式会社 生体用電極
DE3507301A1 (de) * 1985-03-01 1986-09-04 Arbo GmbH Medizin-Technologie, 38100 Braunschweig Bioelektrische elektrode
DE3509975A1 (de) * 1985-03-20 1986-10-02 Arbo Medizin-Technologie GmbH, 3300 Braunschweig Elektrode zur auflage auf der haut eines patienten
US4827939A (en) * 1985-07-18 1989-05-09 Baxter International Inc. Medical electrode with reusable conductor and method of manufacture
US4763660A (en) * 1985-12-10 1988-08-16 Cherne Industries, Inc. Flexible and disposable electrode belt device
US5511553A (en) * 1989-02-15 1996-04-30 Segalowitz; Jacob Device-system and method for monitoring multiple physiological parameters (MMPP) continuously and simultaneously
JP2631261B2 (ja) * 1993-02-23 1997-07-16 務 大竹 生体電気信号記録具
JP2588673Y2 (ja) * 1993-02-25 1999-01-13 日本光電工業株式会社 生体用電極
US5678545A (en) * 1995-05-04 1997-10-21 Stratbucker; Robert A. Anisotropic adhesive multiple electrode system, and method of use
US5824033A (en) * 1995-12-08 1998-10-20 Ludlow Corporation Multifunction electrode
IE960224A1 (en) * 1996-03-15 1997-09-24 Bmr Res & Dev Ltd An electrode
US5928142A (en) * 1996-12-17 1999-07-27 Ndm, Inc. Biomedical electrode having a disposable electrode and a reusable leadwire adapter that interfaces with a standard leadwire connector
EP0910985A1 (en) * 1997-10-20 1999-04-28 Robert Allen Stratbucker Electrocardiograph bioelectric interface system and method of use
US6208888B1 (en) 1999-02-03 2001-03-27 Cardiac Pacemakers, Inc. Voltage sensing system with input impedance balancing for electrocardiogram (ECG) sensing applications
US6687524B1 (en) * 1999-08-24 2004-02-03 Cas Medical Systems, Inc Disposable neonatal electrode for use in a high humidity environment
US6912414B2 (en) 2002-01-29 2005-06-28 Southwest Research Institute Electrode systems and methods for reducing motion artifact
US20060136744A1 (en) 2002-07-29 2006-06-22 Lange Daniel H Method and apparatus for electro-biometric identity recognition
ATE472292T1 (de) 2002-12-10 2010-07-15 Koninkl Philips Electronics Nv Tragbare vorrichtung für die bioelektrische interaktion mit bewegungsartefakt- korrekturmitteln
CN100456859C (zh) * 2003-08-22 2009-01-28 香港中文大学 具有综合生理参数测量功能的无线移动通信装置
JP2005103186A (ja) * 2003-10-02 2005-04-21 Hitoshi Kobayashi レンズ付きとげ抜き
JP2005110801A (ja) 2003-10-03 2005-04-28 Aprica Kassai Inc 生体計測センサおよび生体計測方法
KR100825888B1 (ko) 2005-10-05 2008-04-28 삼성전자주식회사 전극 동잡음 보상 회로 및 전극 동잡음 보상 방법
US20100016703A1 (en) * 2006-07-13 2010-01-21 Cardiac Bio-Systems Inc. Bio-electrode possessing a hydrophilic skin-contacting layer and an electrolyte substance
EP2312998B1 (en) * 2008-07-18 2018-12-05 Flexcon Company, Inc. High impedance signal detection systems and methods for use in electrocardiogram detection systems
WO2010023615A1 (en) 2008-08-29 2010-03-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Compensation of motion artifacts in capacitive measurement of electrophysiological signals
KR101008879B1 (ko) 2009-03-17 2011-01-17 상지대학교산학협력단 동잡음 획득용 전극을 구비한 심전도 전극
JP2010264174A (ja) * 2009-05-18 2010-11-25 Hitachi Cable Ltd 表面筋電位センサ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050143669A1 (en) * 1997-12-25 2005-06-30 Nihon Kohden Corporation Biological signal detection apparatus holter electrocardiograph and communication system of biological signals

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130091195A (ko) 2013-08-16
CN103239221B (zh) 2017-04-05
US20130204110A1 (en) 2013-08-08
US9144387B2 (en) 2015-09-29
CN103239221A (zh) 2013-08-14
JP2013158651A (ja) 2013-08-19
JP6466051B2 (ja) 2019-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102026740B1 (ko) 생체신호 측정용 전극 및 그 제조방법과, 생체신호 측정 시스템
KR102067979B1 (ko) 심전도 측정 장치
KR101739542B1 (ko) 착용형 무선 12 채널 심전도 시스템
Li et al. Novel passive ceramic based semi-dry electrodes for recording electroencephalography signals from the hairy scalp
JP5124602B2 (ja) 生体信号測定装置
US9757049B2 (en) Electrode and device for detecting biosignal and method of using the same
US20070270678A1 (en) Wireless Electrode for Biopotential Measurement
US20150073231A1 (en) Integrated wireless patch for physiological monitoring
US20090227965A1 (en) Motion artifacts less electrode for bio-potential measurements and electrical stimulation, and motion artifacts less skin surface attachable sensor nodes and cable system for physiological information measurement and electrical stimulation
GB2490594A (en) Apparatus and methods for electrocardiogram assisted blood pressure measurement
WO2011056626A1 (en) Biomedical electrode
KR101843083B1 (ko) 다중의 단위 측정기들을 포함하는 생체 신호 측정 장치 및 방법
KR100857179B1 (ko) 생체 신호 증폭 회로
JP2021530276A (ja) ウエアラブルデバイスを利用する心電図測定方法及びシステム
KR102255447B1 (ko) 복합 생체신호 측정을 위한 멀티센서 기반 유연 패치 장치 및 이를 이용한 복합 생체신호 측정방법
KR102213513B1 (ko) 심전도 측정 장치
KR102389907B1 (ko) 웨어러블 디바이스를 이용하는 심전도 측정 방법 및 시스템
KR102471204B1 (ko) 인체 신호 검출 헤드셋 장치
KR102269411B1 (ko) 심전도 측정 장치
Sheeraz et al. A Wearable EEG Acquisition Device With Flexible Silver Ink Screen Printed Dry Sensors
Gonzalez-Landaeta et al. Design of a Wrist-Worn Device for Simultaneous Detection of ECG and Cardiac Pulse: A Preliminary Study
CN115022763A (zh) 无线耳机组件和移动终端设备

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant