WO2005041768A1

WO2005041768A1 - 身体装着用電極装置

Info

Publication number: WO2005041768A1
Application number: PCT/JP2004/016618
Authority: WO
Inventors: Hisanori Takahashi; Hideo Sato; Yoshio Funakoshi; Masayuki Konno; Hideki Okada; Tomoo Nakagawa
Original assignee: Suzuken Co., Ltd.
Priority date: 2003-11-04
Filing date: 2004-11-02
Publication date: 2005-05-12
Also published as: JP2005137456A; US20070299471A1

Abstract

身体装着用電極装置１０は、身体表面に装着される電極１、２、３と、該電極に接続された配線５とを備える。配線５の少なくとも一部は、手で開裂し得る開裂誘導部１３が形成された基材フィルム１１と、該基材フィルムの一面に該開裂誘導部１３を迂回するような形状に印刷された回路１４とを備える。開裂誘導部１３を開裂することにより、配線５、回路１４を伸長させることができる。

Description

技術分野

本発明は、皮膚から電気信号を検出するための身体装着用電極装置に関し、特に所定の時間に渡って心電図等を連続的に測定する際に用いられる身体装着用電極装置に関する。明

細

背景技術

従来、心電図等を測定するための電極装置の一つとして、例えば、数時間ないし数曰にわたって胸部に装着しておき、その間の心電図等を連続的に測定するようなタイプのもの（所謂、ホルター電極）が知られている。この種の電極装置では、使用者（患者等）が身動きしやすいように考慮され、例えば、胸の中央部、胸の上部、わき腹等の 3〜 4箇所に電極を装着するタイプのものが一般的となつている。

従って、斯かる電極装置に於いては、 3 ~ 4個の少ない電極で正確に心電図等を測定する必要があり、該電極を、使用者の体型に合わせて適切な位置に貼り付けることができるような構成とすることが望まれている。

また、使用者が長時間装着するためには、該電極装置を装着した上から衣服等を着用した場合であっても、違和感の少ないものが好ましい。

従来、胸部に装着する電極装置のうち、電極間の距離を調整できるものとしては、例えば、図 5に示すようなもの、即ち、繊維製の貼付基材 1 1 0と、該貼付基材 1 1 0上に導電性物質を印刷することによって形成された複数の電極 1 0 1 と、回路部 1 0 3とを備え、該電極間の基材には切り込み 1 0 4が交互に設けられるとともに、該切り込み 1 0 4を縫うようにして前記回路部 1 0 3が蛇行状に形成された伸縮部 1 0 2を備えた電極装置 1 0 0が開示されている（実公平 5 _ 8 9 6 7号公報参照）。しかしながら、実公平 5— 8 9 6 7号公報に記載のような電極装置は、確かに使用者の体型に合わせて電極の貼り付け位置を調整することが可能であるが、上述のような、使用者が長時間装着するような電極装置としては、以下のような問題を生じる。

即ち、使用者が長時間装着するような電極装置では、上述したように少ない数の電極を、互いにある程度離間させて装着する必要があるところ、実公平 5— 8 9 6 7号公報に記載のような切り込みによる長さ調節手段では、電極同士が離間していると、回路部に「たるみ」が生じやすく、衣服の内側で回路部が揺動して使用者に違和感を与える原因となり、また、回路部の摇動により心電図等にノィズが入る原因ともなる。

さらに、「たるみ」が生じないように切り込みの数を減らすと、電極位置の「調整しろ」が少なくなり、使用者の体型に合わせて電極を正確な位置に装着することが困難となり、結果として不正確な心電図等が測定されるおそれがある。

そこで本発明は、電極位置の調節範囲力 S大きく、しかも使用者が長時間装着していても違和感を感じにくい身体装着用電極装置を提供する。発明の開示

本発明の身体装着用電極装置は、身体表面に装着される電極と、該電極に接続された配線とを備える。そして、配線の少なくとも一部は、開裂誘導部を有する基材フィルムと、該基材フィルムの一面に、開裂誘導部を迂回するような形状に形成された回路とを備える。開裂誘導部を開裂することにより、配線、ひいては回路を伸長させることができる。

斯かる構成の身体装着用電極装置によれば、使用者が体型に合わせて必要な量だけ開裂誘導部によって基材フィルムを開裂することにより、該開裂誘導部を迂回して形成された回路を必要な長さだけ電極方向へ伸長させることが可能となる _c そして、開裂されない部分は回路が開裂誘導部を迂回したままの状態で基材フィルム上に保持されるため、配線に不必要なたるみが生じにくく、使用者が長時間装着する場合の違和感や、該配線のたるみに起因するノイズを低減することがでさる。

さらに、該回路が基材フィルム上に印刷によって形成された場合、開裂しない部分を体に貼り付けておく際にも、該配線が嵩張ることなく、この点でも使用者に違和感を与えにくく、長時間の装着に適したものとなる。

また、前記開裂誘導部は、手で基材フィルムを開裂し得るように形成されているため、該身体装着用電極装置を体に装着した後でも、使用者は違和感を低減するために配線の長さを微調整しゃすいという効果がある。

また、上述の身体装着用電極装置においては、所定の柔軟部材上に、上述の基材フィルム及び回路を設けることができる。そしてこの柔軟部材にも、基材フィルムと同様開裂誘導部を設けることができる。柔軟部材の開裂誘導部は、基材フイルムの開裂誘導部に沿った状態、言い換えると、柔軟部材の開裂誘導部と、基材フイルムの開裂誘導部は互いに重なった状態で形成される。該開裂誘導部を開裂することにより、配線、ひいては回路を伸長させることができる。

ここで、回路を伸長させた際には、柔軟部材が、基材フィルムと同じ幅か、又は基材フィルムよりも片側 1 O mm以內の範囲で幅広となる状態で伸長された回路に付随し得るように、配線を構成することができる。

尚、ここでいう柔軟部材とは、基材フィルムよりも柔軟な、即ち弾性係数の小さい部材をいう。

斯かる構成の身体装着用電極装置によれば、使用者の違和感をより一層低減することができる。即ち、基才フィルムとしては、印刷された回路を保護するために比較的硬い素材が採用されることが多いが、該身体装着用電極装置は柔軟部材を介して皮膚に装着することができ、皮膚への刺激を低減することができる。また、配線がねじれた場合にも、基材フィルムのエッジが皮膚に接触し難くなり、これによつて使用者の違和感を低減することができる。

基材フィルムの表側、すなわち電極の上には、更に他の（第 2の）柔軟部材を積層することができる。この構成下では、二つの柔軟部材が配線の最外面に配置されることになる。斯かる構成によれば、配線が裏返しになった場合にも、基材フィルムが直接皮膚に接触しなくなるため、より一層違 ¾1感の少ないものとなる。

また、上述の回路の少なくとも一部（回路のセグメント）を、該開裂誘導部を挟む対向位置において、互いに実質的に平行に形成することができる。

斯かる構成によれば、身体装着用電極装置を製造する際に、基材フィルムゃ柔軟部材を効率よく使用でき製造コストの低減を図ることができる。しかも伸長されない部分がコンパクトとなるため、装着時にも邪魔になりにくいという効果がある。

また、好ましくは開裂誘導部を迂回する回路が、縦横比 2倍以下の範囲内に形成されたものとし得る。斯かる構成によっても、上記と同様に、基材フィルム等の効率的な使用によるコスト低減と、コンパクト化による違和感の低減を図ることができる。

さらに、電極の表面に電極用基材フィルムを設け、配線の一部を構成する基材フィルムの全幅を、電極用基材フィルムの全幅に対して、 0 . 8以上 1 . 5以下の範囲内に設定することができる。

尚、ここでいぅ基材フィルムおよび電極用基材フィルムの全幅とは、回路の伸長方向に対して直交する幅をいう。

斯かる構成によれば、電極の表面に備える電極用基材フィルムと、配線の一部を構成する基材フィルムとを、同一フィルム素材から切り取って採用する際に、該フィルム素材を効率的に使用し、製造コストの低減を図ることができる。前記開裂誘導部としては、ミシン目状の破断線を採用し得る。

開裂誘導部がミシン目状の破断線であれば、使用者は目視等により容易にその機構を認識でき、より一層使い易さが向上する。また、身体装着用電極装置の製造が容易となる。

ミシン目状の破断線の破断強度を、ミシン目 1個あたり 0 . 2以上 5 . 0以下に設定することができる。斯かる構成によれば、使用者が手で容易に該開裂誘導部を開裂させることができ、しかも、装着後に誤って開裂誘導部が開裂してしまうのを防止することがでさる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明に係る身体装着用電極装置の一例を示した平面図である。

図 2は、回路の構成を示した概略断面図でおる。

図 3は、実施形態の身体装着用電極装置を装着した状態を示した図である。図 4は、伸長された回路において、基材フィルムと柔軟部材との関係を示した断面図である。

図 5は、電極間の距離が調整できるように構成された従来の電極装置であって、 ( a ) は使用状態を示した図、（b ) は該電極装置の一部を拡大して示した図でめる。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明に係る身体装着用電極装置の案施の形態について説明する。

図 1は、本発明に係る身体装着用電極装置 1 0の一例を示した平面図である。本実施形態の身体装着用電極装置 1 0は、胸の中央部に貼り付けられる第 1電極 1と、胸上部に貼り付けられる第 2電極 2と、左脇腹に貼り付けられる第 3電極 3と、アース電極 4と、これら各電極に接続された 4本の配線 5とを備えて構成されている。しかしながら、第 1電極 1、誇 2電極 2、第 3電極 3の装着位置は厳密に限定されるものではない。各電極は、測定の必要性に応じ、身体の各部に装着される。

各電極に接続された配線の先端部 5 aは、 ΙΪΓ記第 1電極の下方において 1箇所に集約されており、例えば携帯用の心電図記録装置から延びる端子（図示せず）と接続可能なように構成されている。そして、本実施形態においては、第: L電極 1とアース電極 4、および配線の先端部 5 aが、同一の電極用基材フィルム 7および不織布 8に固定されており、互いに絶縁された状態で一体的に構成されている。

また、第 1電極 1と第 2電極 2との間、およぴ第 1電極 1と第 3電極 3 との間には、配線 5の長さを伸長させて、使用者（患者等）の体型に合わせて各電極間の距離を調節することが可能な長さ調節部 5 bが備えられている。

該長さ調節部 5 bは、基材フィルム 1 1および柔軟部材を構成する不織布 1 2 と、導電性材料が該基材フィルム 1 1上に印刷されてなる回路 1 4とを備えて構成されている。

回路 1 4の基材フィルム 1 4上への^!届 IJ方法は種々のものを用いることができ- 集積回路、フレキシブル回路など種々の回路の製造に用いられる印刷方法を適用することができる。また、回路 1 4の形成方法は印刷に限られず、蒸着法、めつき法等、回路形成に用いられる種々の方法を使用することができる。

基材フィルム 1 1および不織布 1 2には、指先で容易に開裂しうるミシン目状の破断線 1 3が形成されており、前記回路 1 4は、該破断線 1 3を迂回するような形状に形成されている。ミシン目状の破断線 1 3は開裂誘導部を構成する。破談線 1 3は、ロータリー力ッタ一等を用いて不織布 1 2と基材フィルム 1 1双方に同時に形成することができる。不織布 1 2の破断線が、基材フィルム 1 1の破断線に重なつた状態で形成されている。

「開裂誘導部」とは、もっぱら人の手によって引き裂くことができるような、配線 5、とりわけ長さ調節部 5 b中の所定の加工を施された部分をいう。より具体的は、第 2電極 2に接続された配線 5の長さ調節部 5 bでは、基材フィルム 1 1および不織布 1 2には、互いに平行なミシン目状の破断線 1 3が左右方向に交互に 3本ずつ、合計 6本形成されている。回路 1 4は、このようなミシン目状の破断線 1 3を迂回するように左右に蛇行して印刷されている。また、該回路 1 4は、縦横の長さ比率が概ね 1対 1 . 5であって、基材フィルムの全幅方向（図 1において左右方向）に延びる直線部分が、前記破断線 1 3を挟む対向位置において互いに平行となるように形成されている。一方、第 3電極 3に接続された配線 5の長さ調: 部 5 bでも、基材フィルム 1 1およぴ不織布 1 2には、互いに平行なミシン目状の破断線 1 3が上下方向に交互に合計 7本形成されており、回路 1 4は、このようなミシン目状の破靳線 1 3 を迂回するように上下に蛇行して印刷されている。また、回路 1 4は、縦横の長さ比率が概ね 1対 1であって、基材フィルムの全幅方向（図 1において上下方向）に延びる直線部分が、前記破断線 1 3を挟む対向ィ立置において互いに平行となるように形成されている。

図 1において、 '回路 1 4は、長さ調節部 5 bは数のセグメントを含む。「セグメント」とは、回路 1 4における一つの折れ曲がり箇所から次の折れ曲がり間での区間に該当する。そして、二つのセグメントが、破断線 1 3の両側で平行に配置されている。

もちろん、上述の「平行」は厳密に平行である必要はなく、実質的に平行である意味も含む。また、破断線 1 3は少なくとも一つ設けられる。

斯かる長さ調節部 5 bは、ミシン目状の破断線 1 3によって基材フィルム 1 1 およぴ不織布 1 2を破断した際に、伸長された回路 1 4の幅よりも数 mm程度幅広の基材フィルム 1 1および不織布 1 2が回路 1 4に付随するように構成されている。

該長さ調節部 5 bを構成する基材フィルム 1 1 の全幅は、電極用基材フィルム 7の全幅に対して、 0 . 8〜1 . 5の範囲内とすることが好ましく、本実施形態では、第 2電極側では約 0 . 8 3、第 3電極側では約 1 . 1となるように構成されている。

前記基材フイルム 1 1に形成されたミシン目状の破断線 1 3は、好ましくはミシン目の 1目盛りを開裂するための破断強度が、 0 . 2〜5 . 0 (NZミシン目 1個当り）となるように形成される。

尚、ここでいう破断強度とは、 J I S Z 0 2 3 7に準じ、テンシロン型引張試験でミシン目 1個を破断方向から上下に掴み、 3 0 O mm/分の引張速度で引張った時の最大値として測定された値である。被断強度をミシン目 1個あたり 0 . 2 N以上に設定することにより、電極装置を円滑に製造しやすくなり、 5 . O N以下に設定することにより、人の手による開裂を容易にするが、必ずしも破断強度をこの範囲に設定する必要はない。

前記印刷によって形成された回路 1 4には、高周波ノイズ等を遮断するため、電磁波シールド層（導電層）が積層され得る。従って、配線 5の断面構造は、例えば図 2に示したように、回路 1 4を中心として、該回路 1 4の上下に一対の絶縁層 2 1が積層され、さらに該絶縁層 2 1の上下に一対の電磁波シールド層 2 2 (導電層）が積層され、これらを覆うようにして基材フィルム 1 1および不織布 1 2が積層される。

さらに、上側の基材フイルム 1 1の表側には、他の不織布（第 2の柔軟部材） 1 2を積層することができ、この構成下では、二つの不織布が配線の最外面に配置されることになる。斯かる構成によれば、配線が裏返しになった場合にも、基材フィルムが直接皮膚に接触しなくなるため、違和感の少ないものとなる。尚、必要に応じて各層間の接着のために粘着剤（感圧性接着剤）や接着剤を用いることができる。

回路 1 4を構成する導電性材料としては、例えば、銀と塩化銀の混合物などの導電性粉体を樹脂および溶剤と混合したものを好適に使用できる。

絶縁層 2 1としては、各種樹脂、ゴム、セラミックス等を使用できるが、絶縁性と可撓性に優れるという観点から、例えば、、ポリイミド系の樹脂等を好適に使用できる。

電磁波シールド層 2 2としては、例えば力一ボンブラック等の導電性粉体を樹脂および溶剤と混合し、印刷によつて構成されたものを好適に使用できる。また、回路の長さ調節部に使用される基ネオフィルム 1 1や、電極に使用される電極用基材フィルム 7としては、例えば、 P E Tフィルム等の各種プラスチックフィルムを使用でき、電極の周囲おょぴ回路の裏側に積層する不織布 8、 1 2としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン、ポリエステル等の繊維で構成されたものを使用できる。

一方、各電極は、最外層（表側）にそれぞれ電極用基材フィルム 7を備え、該電極用基材フィルムの裏側（即ち、皮膚側）に電極端子が配されるように構成されている。各電極端子の周囲には、柔軟部材として、ドーナツ状に打ち抜かれた不織布 8が両面テープを介して電極用基材フィルム 7に積層されている。また、該不織布 8には、皮膚に貼り付けるための粘着層が賴層されており、さらに、使用するまでの間、該粘着層を覆う離型フィルム 9が賴層されている。

さらに、前記電極端子としては、回路と同様の導電性材料を用いて構成された電極板と、該電極板と皮膚との間（即ち、前記ドーナツ状の不織布 8の中央）に導電性皮膚粘着部材を備えた構成の電極端子をより好適に使用することができる _c 導電性皮膚粘着部材を介して電極端子と皮膚とを接角虫させることにより、電極端子と皮膚との密着性をより一層高めることができる。斯かる導電性皮膚粘着部材としては、例えば、水、グリセリン、電解質を水溶寸生ポリマーでゲル状としたもの等を好適に使用できる。

斯かる構成の身体装着用電極装置 1 0を使用する際には、まず初めに第 1電極 1およびアース電極 4を胸の中央部（ミゾ落ちの上）に貼り付けた後、第 2電極 2が胸の上方、第 3電極 3が左脇腹付近にくるように、それぞれミシン目状の破断線 1 3によって基材フィルム 1 1等を破断し、それぞれの回路 1 4の長さを調節する。そして、図 3に示すように、各電極を所定位置に貼り付けることにより、該身体装着用電極装置 1 0を使用者の胸部に装着する。

斯かる構成の身体装着用電極装置によれば、必要に応じて回路を伸長させることができるため、使用者の身長や胴回りに応じて、正確な位置へ電極を装着することが可能となる。

また、必要な長さだけ回路を伸長させることができるため、回路が不必要にたるむのを防止でき、使用者が長時間装着する場合でも違和感の少ないものとなる。さらに、前記ミシン目状の破断線は、手先で容易に基材フィルム等を開裂し得るものであるため、使用中に使用者が窮屈を感じた場合などにも、回路の長さを微調整しやすいものとなる。しかも、ミシン目状の被断線は形成が容易であるため、該身体装着用電極装置の製造コストを低減できるという効果もある。

さらに、該長さ調節部 5 bを構成する基材フィルム 1 1の全幅は、電極用基材フィルム 7の全幅に対して、 0 . 8〜1 . 5の範囲内となるように構成されているため、基材フィルムおよび電極用基材フィルムを同一のフィルム素材から切り取って製造する際には、フィルム素材を有効に使用することができ、該身体装着用電極装置の製造コストをより一層低減することができる。

尚、本実施形態の身体装着用電極装置では、測定用の電極を平面視 L字型に 3 個と、アース電極を 1個備え、配線の先端部を胸の略中央部に配置したものを例示したが、本発明は、このような電極の個数や、それらの配置等に限定されるものではない。

また、前記実施形態では、上方向に伸長させる回路については、左右から交互にミシン目状の破断線を形成し、該ミシン目状の破断線を迂回するように左右方向に蛇行する回路を設け、一方、横方向に伸長させる回路については、上下から交互にミシン目状の破断線を形成し、該ミシン目状の破断線を迂回するように上下方向に蛇行する回路を設けたものを例示したが、本発明はこのような態様に限定されるものではなレ、。

よって、例えば、上下方向に伸長させる回路にお^、ても、上下から交互にミシン目状の破断線を形成し、これを迂回するように上丁方向に蛇行する回路を設けてもよい。

また、回路の形状についても、前記実施形態のような蛇行したものに限定されず、例えば、ジグザグ状、円弧状、渦巻き状など、任意の形状に形成したものを採用することができる。

さらに、前記実施形態では、開裂誘導部としてミシン目状の破断線を採用したが、本発明は、このような態様に限定されるものではない。

よって、該開裂誘導部としては、例えば、開裂させたい部位に沿って基材フィルム等に条体を貼り付けておき、該条体を剥がすことによって基材フィルムを開裂させ得るような構成としてもよい。

前記実施形態では、柔軟部材として不織布を使用したが、これ以外にも、発泡体ゃォレフィン系フィルム、塩化ビュルフィルム、ポリウレタンフイノレム等の肌触りのよいフィルム素材を使用することができる。また、前記実施形態では、開裂誘導部を開裂させて回路を伸長した際に、基材フィルムとその裏側（即ち、皮膚側）の不織布（柔軟部材）とが同一幅となるように構成したが、本発明はこのような形態に限定されない。即ち、図 4に示すように、前記基材フィルムの表側にも、同一種類又は異なる種類の柔軟部材をさらに積層することができ、これらの柔軟部材は、任意の寸法とすることができる。ただし、該柔軟部材を基材フィルムと同一幅若しくは基材フイルムよりも幅広となるように構成した場合には、伸長された回路において基材フィルムと皮膚との接触をより確実に防止することができ、装着時の違和感をより一層低減することができる。尚、この場合には、基材フィルムの幅を柔軟部材よりも細くする必要があるため、前記開裂誘導部は柔軟部材に开成すればよい。

また、本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精祌と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。

本出願は、 2 0 0 3年 1 1月 4日出願の日本特許出願（特願 2 0 0 3— 3 7 4 9 3 7 ) に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。産業上の利用可能性

本発明によれば、使用者の体型に合わせて電極の装着位置を容易かつ正確に調整することができ、しかも使用者が長時間装着しても違和感が少ない身体装着用電極装置が提供される。

Claims

請求の範囲

1 . 身体表面に装着され得る電極と、

前記電極に接続された配線とを備え、

前記配線の少なくとも一部は、

開裂誘導部を有する基材フイルムと、

当該基材フィルムの一面に、前記開裂誘導部を迂回するような形状に形成された回路とを備える、身体装着用電極装置。

2 . 請求項 1に記載の身体装着用電極装置であって、

前記回路が前記基材フィルム上に印刷されている、身体装着用電極装置。

3 . 請求項 1又は 2に記載の身体装着用電極装置であって、前記配線の少なくとも一部は、第 1の柔軟部材を更に備え、

当該第 1の柔軟部材上に前記基材フィルムが配置され、前記基材フィルムの前記開裂誘導部に沿うように前記第 1の柔軟部材も開裂誘導部を有する、身体装着

4 . 請求項 3に記載の身体装着用電極装置であって、

前記回路上に、更に第 2の柔軟部材が積層され、前記第 1の柔軟部材及び前記第 2の柔軟部材が、前記の配線の最外面に配置される、身体装着用電極装置。

5 . 請求項 1ないし 4のいずれか 1項に記載の身体装着用電極装置であって、前記回路が、前記開裂誘導部を挟む対向位置にぉレヽて、実質的に平行に配置された少なくとも二つのセグメントを含む、身体装着用電極装置。

6 . 請求項 1ないし 5のいずれか 1項に記載の身体装着用電極装置であって、前記開裂誘導部を迂回する回路が、縦横比 2倍以下の範囲内に形成されている

7 . 請求項 1ないし 6のいずれか 1項に記載の身体装着用電極装置であって、前記電極の表面には電極用基材フィルム備えられており、前記配線の一部を構成する基材フィルムの全幅が、該電極用基材フィルムの全幅に対して 0 . 8以上 1 . 5以下の範囲内である、身体装着用鼋極装置。

8 . 請求項 1ないし 7のいずれか 1項に記載の身体装着用電極装置であって、前記開裂誘導部が、ミシン目状の破断線より構成される、身体装着用電極装置。

9 . 請求項 8に記載の身体装着用電極装置であって、

前記ミシン目状の破断線の破断強度が、ミシン目 1個当たり 0 . 2以上 5 . 0 N以下である、身体装着用電極装置。

1 0 . 請求項 2ないし 9のいずれか 1項に言己載の身体装着用電極装置であって、前記柔軟部材が、不織布、発泡体、ォレフィン系フィルム、塩化ビニルフィルム、ポリウレタンフィルムから選ばれる少なくとも一つより構成される、身体装