WO2020246358A1 - 生体電極 - Google Patents

生体電極 Download PDF

Info

Publication number
WO2020246358A1
WO2020246358A1 PCT/JP2020/021053 JP2020021053W WO2020246358A1 WO 2020246358 A1 WO2020246358 A1 WO 2020246358A1 JP 2020021053 W JP2020021053 W JP 2020021053W WO 2020246358 A1 WO2020246358 A1 WO 2020246358A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
support member
bioelectrode
electrode member
electrode
arrow
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/021053
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
諒 二嶋
宇田　徹
Original Assignee
Nok株式会社
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 Nok株式会社 filed Critical Nok株式会社
Publication of WO2020246358A1 publication Critical patent/WO2020246358A1/ja

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/279—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses
    • A61B5/291—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses for electroencephalography [EEG]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/251—Means for maintaining electrode contact with the body

Definitions

  • the present invention relates to a bioelectrode, and more particularly to a bioelectrode that detects a biological signal such as an electroencephalogram.
  • bioelectrodes have been used to detect biological signals.
  • the bioelectrode is used in contact with the body of the subject.
  • bioelectrodes are used to detect electroencephalogram signals for analysis of brain functional states for the purpose of early detection of Alzheimer's disease.
  • the bioelectrode for electroencephalogram detection is used with the electrode member in direct contact with the scalp of the subject for the detection of the electroencephalogram signal.
  • Conventional bioelectrodes include dish-shaped thin plates made of highly conductive metals such as silver and gold.
  • the bioelectrode of this thin plate has poor adhesion to the skin, and it is necessary to apply a gel, cream, paste or the like between the skin and the bioelectrode in order to lower the contact impedance with the skin. These coatings had to be removed after the detection of the biological signal, which was troublesome to use.
  • the metal probe Since the metal probe is hard, it may cause pain to the subject when it is brought into close contact with the scalp, and if multiple metal probes are provided, all the probes are applied to the scalp. It is necessary to devise ways to improve the adhesion. Therefore, as in Patent Document 1, it is necessary to provide a cushioning member such as a spring on the metal probe, and the structure is complicated.
  • the protrusion is pressed when it is brought into close contact with the scalp. It may be necessary and cause pain in the subject. In addition, excessive pressure applied to the protruding portion may damage the nanocarbon material on the surface and reduce the conductivity.
  • the conventional bioelectrode has been required to have a structure that is not complicated in structure, has good elasticity so as not to cause discomfort to the subject, and can reduce the contact impedance. ..
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a bioelectrode which is not complicated in structure, has good elasticity, and can reduce contact impedance. is there.
  • the bioelectrode according to the present invention includes at least one support member which is a conductive member and at least one electrode member which is a member protruding from the support member, and at least the electrode member.
  • the electrode member has a cylindrical shape and is curved and extended in an arch shape, respectively.
  • the support member is a pentagonal plate-shaped member in a plan view, and the electrode member extends from each top of the support member.
  • the silicone rubber is a room temperature curable liquid silicone rubber.
  • the metal particles are silver particles.
  • the structure is not complicated, it has good elasticity, and the contact impedance can be reduced.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing the configuration of the bioelectrode 1 according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a plan view of the bioelectrode 1.
  • FIG. 3 is a front view of the bioelectrode 1
  • FIG. 4 is a right side view of the bioelectrode 1.
  • 5 is a rear view of the bioelectrode 1
  • FIG. 6 is a left side view of the bioelectrode 1
  • FIG. 7 is a bottom view of the bioelectrode 1.
  • the direction of the center line along the center line Y of the bioelectrode 1 in FIG. 3 is the arrow ab direction
  • the direction of the arrow a is the upper side
  • the direction of the arrow b is the lower side.
  • the vertical direction perpendicular to the center line Y of the bioelectrode 1 in FIG. 3 is defined as the arrow cd direction
  • the arrow c direction toward the center line Y is inside
  • the arrow d direction away from the center line Y is outside.
  • the bioelectrode 1 includes a support member 2 which is a conductive member, and at least one electrode member 3 which is a member protruding from the support member 2. At least the electrode member 3 is formed of conductive rubber containing silicone rubber and metal particles. The electrode member 3 extends radially outward from the outer peripheral portion 24 of the support member 2, and as it extends outward (in the direction of arrow d), the electrode member 3 is separated from the terminal side surface 23a as a facing surface of the support member 2 (lower). It extends to the side (direction of arrow b).
  • the biological electrode 1 makes it possible to detect the biological signal of the subject through the electrode member 3 when the tip portion 31 of the electrode member 3 comes into contact with the body of the subject.
  • the bioelectrode 1 is, for example, a bioelectrode for detecting an electroencephalogram that is brought into contact with the head of a subject to detect an electroencephalogram.
  • the biological electrode 1 is not limited to such a device for detecting brain waves, and can be applied to other devices for detecting biological signals such as wearable information devices.
  • the configuration of the bioelectrode 1 will be specifically described.
  • the support member 2 supports the electrode member 3 and is formed of a conductive material so as to be electrically connected to the electrode member 3.
  • the support member 2 and the electrode member 3 are integrally molded, and the support member 2 is also made of the same conductive rubber as the electrode member 3.
  • the shape of the support member 2 may be any shape that can support the electrode member 3 in a protruding state, and is not limited to a specific shape.
  • the support member 2 is formed in, for example, a plate shape having a pentagonal shape in a plan view or a substantially pentagonal shape in a plan view.
  • the support member 2 is provided with a terminal 21 for receiving a biological signal detected by the biological electrode 1 and electrically connecting to a measuring device (not shown) for processing, analyzing, displaying, etc. of the received biological signal.
  • a measuring device not shown
  • the terminal 21 is provided at the center or substantially the center of, for example, a plate-shaped terminal block 22 having a pentagonal shape in a plan view or a substantially pentagonal shape in a plan view.
  • the terminal block 22 is provided on the terminal side surface 23a, which is the upper surface (direction of arrow a) of the support member 2.
  • the terminal 21 has a shape that can be connected to a connection line (not shown) that enables the measuring device to be electrically connected to an external device.
  • the terminal 21 is, for example, a cylindrical or substantially columnar projecting portion protruding from the terminal side surface 23a, and extends upward (in the direction of arrow a) from the terminal block 22.
  • the terminal 21 and the terminal block 22 are integrally formed with other parts by the same conductive rubber, but the terminal 21 and the terminal block 22 are formed separately from the other parts by different materials. It may be a rubber.
  • the terminal 21 can be formed of a material suitable for electrical connection with a connecting wire (not shown).
  • the terminal 21 and the terminal block 22 may be made of metal, and the terminal block 22 may be provided by adhering the terminal block 22 to the terminal side surface 23a of the support member 2 with a conductive adhesive.
  • the support member 2 does not have to have the terminal block 22, and the terminal 21 may be formed directly on the terminal side surface 23a of the support member 2.
  • the terminal 21 may be made of a different material from the other part of the support member 2, and in that case, a part thereof may be embedded inside the terminal side surface 23a so as to protrude from the terminal side surface 23a. You may.
  • an outer peripheral portion 24 for connecting the terminal side surface 23a and the electrode side surface 23b, which is the lower surface (direction of arrow b) facing the terminal side surface 23a is formed on the outer peripheral portion of the support member 2.
  • the terminal side surface 23a and the electrode side surface 23b of the support member 2 extend in the vertical direction (arrow cd direction), and the outer peripheral portion 24 of the support member 2 extends along the center line direction (arrow ab direction).
  • the outer peripheral portion 24 of the support member 2 has a plurality of (five in the present embodiment) outer peripheral surfaces, and a plurality of (5 in the present embodiment) are connected to the portions to which the outer peripheral surfaces of the outer peripheral portion 24 are connected.
  • the top 25 of one) is formed.
  • a plurality of electrode members 3 are provided in the bioelectrode 1, and extend radially outward (in the direction of arrow d) from the outer peripheral portion 24 of the support member 2 and extend outward (in the direction of arrow d). As it extends, it extends in a direction (downward side (arrow b direction)) away from the facing surface (terminal side surface 23a) of the support member 2. As shown in FIG. 1, for example, the electrode member 3 projects like a brush from each top 25 of the outer peripheral portion 24 of the support member 2.
  • the shape of the electrode member 3 is, for example, a cylindrical shape, and each of the electrode members 3 is curved and extended in an arch shape.
  • the shape of the electrode member 3 is, for example, an elongated cylindrical shape or an elongated cylindrical shape, and the tip portion 31 is chamfered and has a tapered portion.
  • the electrode member 3 may have a shape that tapers toward the tip portion 31 as a whole, and extends radially outward (in the direction of arrow d) from the outer peripheral portion 24 of the support member 2 and extends outward (in the direction of arrow d). Any shape may be used as long as it extends in a direction away from the terminal side surface 23a (downward side (arrow b direction)).
  • the electrode member 3 has a root portion 32 extending radially outward (arrow d direction) from each top 25 of the outer peripheral portion 24 of the support member 2, and an outer side (arrow d direction) of the root portion 32. From the curved portion 33 that curves in the direction away from the terminal side surface 23a (downward side (arrow b direction)) as it extends outward (arrow d direction) from the tip, and from the tip outside the curved portion 33 (arrow d direction). It has a brush portion 34 extending in a direction (lower side (arrow b direction)) away from the terminal side surface 23a as it extends outward (arrow d direction).
  • the bioelectrode 1 does not cause pain in the subject's scalp because excessive force is not easily applied to the subject even when excessive pressure is applied to the electrode member 3, and the subject's scalp is not painful. It is possible to reduce discomfort. Further, by forming such an arch shape, the tip portion 31 of the electrode member 3 scrapes the hair of the subject and easily contacts the scalp, so that the contact impedance between the scalp and the electrode member 3 can be reduced.
  • the conductive rubber forming the electrode member 3 contains silicone rubber and metal particles.
  • the silicone rubber is, for example, a room temperature curable liquid silicone rubber
  • the metal particles are, for example, silver particles.
  • the metal particles may be any metal-based material having conductivity, and may be made of a carbon-based material such as carbon black or carbon nanotubes, for example.
  • the room temperature curing type liquid silicone rubber is a silicone rubber that is in the form of a liquid or paste before curing and usually undergoes a curing reaction at 20 ° C to 100 ° C to become a rubber elastic body.
  • Silicone rubber is cured by any curing reaction. You may.
  • As the room temperature-curable liquid silicone rubber only one type of room-temperature-curable liquid silicone rubber may be used, or a plurality of types of room-temperature-curable liquid silicone rubber may be mixed and used.
  • the silver particles of the conductive rubber those in the form of containing agglomerated silver powder and flake-shaped silver powder can be used.
  • the aggregated silver powder is a three-dimensional aggregate of a plurality of particulate primary particles, and the flake-shaped silver powder is a scaly shape.
  • the average particle size of the agglomerated silver powder and the flake-shaped silver powder is not limited to a specific value.
  • the agglomerated silver powder preferably has an average particle size in the range of 4 ⁇ m to 8 ⁇ m, and is flaky.
  • the silver powder is preferably one having an average particle diameter in the range of 5 ⁇ m to 15 ⁇ m.
  • the total blending amount of the aggregated silver powder and the flake-shaped silver powder can be appropriately set within a range in which conductivity can be imparted.
  • the total amount is in the range of 50 parts by weight to 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the liquid silicone rubber. It is preferably in the range of 100 parts by weight to 300 parts by weight.
  • the content ratio of the agglutinated silver powder and the flake-shaped silver powder is preferably the same ratio of the agglutinating silver powder and the flake-shaped silver powder.
  • the conductive rubber forming the electrode member 3 may further contain other components in addition to the above-mentioned components as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • a filler generally used in the rubber industry such as a reinforcing agent, a filler such as dry silica, an antiaging agent, a processing aid, and a plasticizer can be appropriately blended.
  • the electrode member 3 is formed by curing silicone rubber, has flexibility and elasticity, has good adhesion to the body of the subject, and has a soft touch. It is possible to maintain stable contact with the body of the subject without causing discomfort even if the subject is in close contact for a long time.
  • the electrode member 3 is not limited to the conductive rubber, and may be any conductive member such as a conductive elastomer.
  • the electrode member 3 extends radially outward from the outer peripheral portion 24 of the support member 2, and serves as a surface facing the support member 2 as it extends outward (in the direction of arrow d). It extends in a direction away from the terminal side surface 23a (lower side (arrow b direction)). Further, the shape of the electrode member 3 is a cylindrical shape, and each of the electrode members 3 is curved and extended in an arch shape. For this reason, in the bioelectrode 1, even when excessive pressure is applied to the electrode member 3, it is difficult for the subject to apply an excessive force, so that the subject's scalp is not painful and the subject's discomfort is less likely to occur. Can be done. Further, since the tip portion 31 of the electrode member 3 scrapes the hair of the subject and easily contacts the scalp, the contact impedance between the scalp and the electrode member 3 can be reduced.
  • the electrode member 3 is formed of conductive rubber, has good elasticity so as not to cause discomfort to the subject, and uniformly adheres to the target portion of the subject. it can. Therefore, a reinforcing member such as a core material for giving elasticity to the electrode member 3 is not required. Further, the electrode member 3 can be formed only from the conductive rubber, the structure of the electrode member 3 is not complicated, and the production can be facilitated.
  • the bioelectrode 1 according to the embodiment of the present invention has a structure that is not complicated, has good elasticity, and can reduce the contact impedance.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments of the present invention, and includes all aspects included in the concept and claims of the present invention.
  • each configuration may be selectively combined as appropriate so as to achieve at least a part of the above-mentioned problems and effects.
  • the shape, material, arrangement, size, etc. of each component in the above embodiment can be appropriately changed depending on the specific usage mode of the present invention.
  • the support member 2 is not limited to the above-mentioned shape, and may have another shape as long as it is a conductive member.
  • the electrode member 3 is not limited to the above-mentioned shape, but extends radially outward from the outer peripheral portion of the support member, and extends outward in a direction away from the surface of the support member. Other shapes may be used as long as they are extended.
  • the support member 2 and the electrode member 3 may be separate from each other, and the electrode member 3 is attached to and fixed to the support member 2 formed as a separate body to form the bioelectrode 1. May be good.
  • the electrode member 3 and the support member 2 may be fixed by a conductive adhesive or by engagement such as fitting.
  • a concave portion or a convex portion is formed on the bottom of the electrode member 3, a convex portion or a concave portion corresponding to the support member 2 is formed, and the concave portion and the convex portion engage with each other, whereby the electrode member 3 becomes the support member 2. It may be fixed.
  • the electrode member 3 may be detachably fixed to the support member 2.
  • both the support member 2 and the electrode member 3 can be formed of the same material by the above-mentioned conductive rubber, or are formed of different materials. You may.
  • the support member 2 is made of a material different from that of the electrode member 3, the support member 2 can be made of a material having conductivity different from that of the conductive rubber.
  • the conductive material of the support member 2 a material having conductivity suitable for supporting the electrode member 3 is preferable, and the material has a strength capable of stably supporting the electrode member 3, for example, stainless steel. Metals such as copper and aluminum can be used.
  • the material of the support member 2 is not limited to these, and a conductive material can be used.
  • Electrode member 31 ... Tip, 32 ... Root part, 33 ... Curved part, 34 ... Brush part

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

構造が複雑ではなく、良好な弾性を有しており、接触インピーダンスを低減させることができる生体電極を提供する。　生体電極（１）は、導電性の部材である支持部材（２）と、少なくとも１つの、支持部材（２）から突出する部材である電極部材（３）とを備えている。少なくとも電極部材（３）は、シリコーンゴムと金属粒子とを含む導電性ゴムから成形されている。電極部材（３）は、支持部材（２）の外周部（２４）から外側に放射状に延びており、外側（矢印（ｄ）方向）に延びるに連れて支持部材（２）の面する面としての端子側面（２３ａ）から離間する方向（下側（矢印（ｂ）方向））に延びている。

Description

生体電極
　本発明は、生体電極に関し、特に、脳波等の生体信号を検出する生体電極に関する。
　従来から、生体信号を検出するために、生体電極が用いられている。生体電極は、被験者の身体に接触させて用いられる。例えば、アルツハイマー病の早期発見等を目的とした脳機能状態の解析のための脳波信号を検出するために生体電極が用いられている。
　脳波検出用の生体電極は、脳波信号の検出のために、電極部材が被験者の頭皮に直接接触させられて用いられている。従来の生体電極には、銀、金等の高導電性金属製の皿状の薄板のものがある。この薄板の生体電極は皮膚との密着性が悪く、皮膚との間の接触インピーダンスを低くするために皮膚と生体電極との間にゲルやクリーム、ペースト等を塗布する必要があった。これらの塗布物は、生体信号の検出の後に除去する必要があり、使用に手間を要していた。
　これに対し、ゲル等の塗布が必要とならない生体電極として、金属製のプローブを用いたもの（例えば、特許文献１参照。）や、弾性体の突出部を用いたもの（例えば、特許文献２参照。）がある。
特開２０１３－２４０４８５号公報 特開２０１６－１６３６８８号公報
　金属製のプローブは硬質であるため、頭皮に密着させた際に被験者に痛みを生じさせる場合があり、また、複数の金属製のプローブが設けられている場合は、全てのプローブの頭皮への密着性を良好にする工夫が必要になる。このため、特許文献１のように、金属製のプローブにバネ等の緩衝部材を設ける必要があり、構造が複雑になっていた。
　また、特許文献２のように、弾性体からなる円柱状の突出部の表面にナノ炭素材料同士が接続されてネットワーク構造を形成した生体電極の場合は、頭皮に密着させる際に突出部を押し付ける必要があり被験者に痛みを生じさせる場合がある。また、突出部に過剰な圧力がかかることで表面のナノ炭素材料が損傷して導電性が低下するおそれがあった。このように、従来の生体電極に対しては、構造が複雑ではなく、被験者に不快を与えることのないよう良好な弾性を有しており、接触インピーダンス低減することができる構成が求められていた。
　本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、構造が複雑ではなく、良好な弾性を有しており、接触インピーダンスを低減させることができる生体電極を提供することにある。
　上記目的を達成するために、本発明に係る生体電極は、導電性の部材である支持部材と、少なくとも１つの、前記支持部材から突出する部材である電極部材と、を備え、少なくとも前記電極部材は、シリコーンゴムと金属粒子とを含む導電性ゴムから成形されており、前記電極部材は、前記支持部材の外周部から外側に放射状に延びており、外側に延びるに連れて前記支持部材の面する面から離間する方向に延びていることを特徴とする。
　本発明の一態様に係る生体電極において、前記電極部材は、円柱形状であり、夫々、アーチ状に湾曲して延びている。
　本発明の一態様に係る生体電極において、前記支持部材は、平面視五角形状の板状部材であり、前記電極部材は、前記支持部材の各頂部から延びている。
　本発明の一態様に係る生体電極において、前記シリコーンゴムは、室温硬化型の液状シリコーンゴムである。
　本発明の一態様に係る生体電極において、前記金属粒子は、銀粒子である。
　本発明に係る生体電極及び生体電極の製造方法によれば、構造が複雑ではなく、良好な弾性を有しており、接触インピーダンスを低減させることができる。
本発明の実施の形態に係る生体電極の構成を概略的に示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る生体電極の構成を概略的に示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る生体電極の構成を概略的に示す正面図である。 本発明の実施の形態に係る生体電極の構成を概略的に示す右側面図である。 本発明の実施の形態に係る生体電極の構成を概略的に示す背面図である。 本発明の実施の形態に係る生体電極の構成を概略的に示す左側面図である。 本発明の実施の形態に係る生体電極の構成を概略的に示す底面図である。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
　図１は、本発明の実施の形態に係る生体電極１の構成を概略的に示す斜視図であり、図２は、生体電極１の平面図である。図３は、生体電極１の正面図であり、図４は、生体電極１の右側面図である。図５は、生体電極１の背面図であり、図６は、生体電極１の左側面図であり、図７は、生体電極１の底面図である。
　以下、説明の便宜上、図３における生体電極１の中心線Ｙに沿う中心線方向を矢印ａｂ方向とし、矢印ａ方向を上側、矢印ｂ方向を下側とする。また、図３における生体電極１の中心線Ｙと垂直な垂直方向を矢印ｃｄ方向とし、中心線Ｙに向かう矢印ｃ方向を内側、中心線Ｙから離れる矢印ｄ方向を外側とする。以下の説明において、各部材の位置関係や方向を上下を用いて説明するときは、あくまで図面における位置関係や方向を示し、実際の機器に組み込まれたときの位置関係や方向を示すものではない。
　図１に示すように、生体電極１は、導電性の部材である支持部材２と、少なくとも１つの、支持部材２から突出する部材である電極部材３とを備えている。少なくとも電極部材３は、シリコーンゴムと金属粒子とを含む導電性ゴムから成形されている。電極部材３は、支持部材２の外周部２４から外側に放射状に延びており、外側（矢印ｄ方向）に延びるに連れて支持部材２の面する面としての端子側面２３ａから離間する方向（下側（矢印ｂ方向））に延びている。
　生体電極１は、被験者の身体に電極部材３の先端部３１が接触して、電極部材３を介して被験者の生体信号を検出可能にする。生体電極１は、例えば、被験者の頭部に接触されて、脳波を検出する脳波検出用の生体電極である。生体電極１は、このような脳波検出用のものに限られず、ウエアラブル情報機器等の、生体信号を検出する他の装置にも適用可能である。以下、生体電極１の構成について具体的に説明する。
　支持部材２は、電極部材３を支持しており、また、導電性の材料から形成されており、電極部材３と電気的に接続するようになっている。本実施の形態に係る生体電極１においては、支持部材２及び電極部材３は一体に成形されて作られており、支持部材２も電極部材３と同じ導電性ゴムから形成されている。支持部材２の形状は、後述するように、電極部材３が突出した状態に電極部材３を支持することができる形状であればよく、具体的な形状に限定されるものではない。支持部材２は、図２に示すように、例えば、平面視五角形状又は平面視略五角形状の板状に形成されている。
　支持部材２には、生体電極１が検出した生体信号を受け取って、この受け取った生体信号の加工や解析、表示等をするための図示しない測定装置に電気的に接続するための端子２１が設けられている。端子２１は、図２に示すように、例えば、平面視五角形状又は平面視略五角形状の板状の端子台２２の中央又は略中央に設けられている。
　端子台２２は、支持部材２の上側（矢印ａ方向）の面である端子側面２３ａに設けられている。端子２１は、測定装置を外部の機器と電気的に接続可能にする接続線（図示せず）と接続可能な形状になっている。端子２１は、例えば、端子側面２３ａから突出する円柱状又は略円柱状の突出部となっており、端子台２２から上側（矢印ａ方向）に向かって延びている。
　支持部材２において、端子２１及び端子台２２は同一の導電性ゴムによって他の部分と一体的に形成されているが、端子２１及び端子台２２は別材料によって他の部分と別体として形成されたものであってもよい。この場合、端子２１は接続線（図示せず）との電気的接続に適した材料によって形成することができる。例えば、端子２１及び端子台２２を金属製とし、導電性接着剤によって支持部材２の端子側面２３ａに端子台２２を接着して設けてもよい。
　また、支持部材２は、端子台２２を有していなくてもよく、端子２１が支持部材２の端子側面２３ａに直接形成されていてもよい。また、端子２１が支持部材２の他の部分と別材料で別体であってもよく、その場合、一部が端子側面２３ａから突出するように端子側面２３ａよりも内部に埋設して設けたりしてもよい。
　また、支持部材２の外周部分には、端子側面２３ａと端子側面２３ａに背向する下側（矢印ｂ方向）の面である電極側面２３ｂとを接続する外周部２４が形成されている。支持部材２の端子側面２３ａ及び電極側面２３ｂは、垂直方向（矢印ｃｄ方向）に拡がって延びており、支持部材２の外周部２４は中心線方向（矢印ａｂ方向）に沿って延びている。支持部材２の外周部２４は、複数（本実施の形態では５つ）の外周面を有しており、外周部２４の各外周面が接続する部分には、複数（本実施の形態では５つ）の頂部２５が形成されている。
　電極部材３は、図１に示すように、生体電極１において複数設けられており、支持部材２の外周部２４から外側（矢印ｄ方向）に放射状に延びており、外側（矢印ｄ方向）に延びるに連れて支持部材２の面する面（端子側面２３ａ）から離間する方向（下側（矢印ｂ方向））に延びている。電極部材３は、例えば、図１に示すように、ブラシ状に支持部材２の外周部２４の各頂部２５から突出している。
　電極部材３の形状は、図１に示すように、例えば、円柱形状であり、夫々、アーチ状に湾曲して延びている。具体的に、電極部材３の形状は、図１に示すように、例えば、細長円柱形状又は細長略円柱形状に形成されており、先端部３１が面取りされて先細りする部分を有する形状である。電極部材３は、全体的に先端部３１に向かって先細りする形状であってもよく、支持部材２の外周部２４から外側（矢印ｄ方向）に放射状に延びており、外側（矢印ｄ方向）に延びるに連れて端子側面２３ａから離間する方向（下側（矢印ｂ方向））に延びる形状であればよい。
　電極部材３は、図４に示すように、支持部材２の外周部２４の各頂部２５から外側（矢印ｄ方向）に放射状に延びる根元部３２と、根元部３２の外側（矢印ｄ方向）の先端から外側（矢印ｄ方向）に延びるに連れて端子側面２３ａから離間する方向（下側（矢印ｂ方向））に湾曲する湾曲部３３と、湾曲部３３の外側（矢印ｄ方向）の先端から外側（矢印ｄ方向）に延びるに連れて端子側面２３ａから離間する方向（下側（矢印ｂ方向））に延びるブラシ部３４とを有している。
　このようなアーチ形状とすることにより、生体電極１は、電極部材３に過剰な圧力がかかった場合であっても被験者に過剰な力が加わりにくいため、被験者の頭皮に痛みがなく、被験者の不快感を生じにくくすることができる。また、このようなアーチ形状とすることにより、電極部材３の先端部３１が被験者の頭髪を掻き分けて頭皮に容易に接触するので、頭皮と電極部材３との接触インピーダンスを低減することができる。
　電極部材３を形成する導電性ゴムは、上述のように、シリコーンゴムと金属粒子とを含むものである。シリコーンゴムは、例えば、室温硬化型の液状シリコーンゴムであり、金属粒子は、例えば、銀粒子である。金属粒子は、導電性を有する金属系の材料であればよく、例えば、カーボンブラックやカーボンナノチューブ等の炭素系材料からなるものであってもよい。
　室温硬化型の液状シリコーンゴムは、硬化前には液状又はペースト状であって、通常２０℃～１００℃で硬化反応が進行してゴム弾性体となるシリコーンゴムである。硬化反応には、空気中の湿気（水分）によって徐々に進むものと、主材に硬化剤を加えることによって直ちに進行するものとがあり、シリコーンゴムは何れの硬化反応によって硬化されるものであってもよい。室温硬化型の液状シリコーンゴムとしては、一種類の室温硬化型の液状シリコーンゴムのみを用いてもよく、複数種類の室温硬化型の液状シリコーンゴムを混合して用いてもよい。
　導電性ゴムの銀粒子としては、凝集状の銀粉とフレーク状の銀粉とを含んだ形態のものを使用することができる。凝集状の銀粉とは、複数の粒子状の１次粒子が３次元状に凝集したものであり、フレーク状の銀粉とは、形状が鱗片状のものである。凝集状の銀粉及びフレーク状の銀粉の平均粒子径は、特定の値に限定されるものではなく、例えば、凝集状の銀粉は、平均粒子径が４μｍ～８μｍの範囲のものが好ましく、フレーク状の銀粉は、平均粒子径が５μｍ～１５μｍの範囲のものが好ましい。
　凝集状の銀粉及びフレーク状の銀粉の総配合量は、導電性を付与できる範囲で適宜設定できるが、例えば、液状シリコーンゴム１００重量部に対して、５０重量部～５００重量部の範囲であることが好ましく、１００重量部～３００重量部の範囲であることが特に好ましい。凝集状の銀粉とフレーク状の銀粉の含有比率は、凝集状の銀粉とフレーク状の銀粉を同比率にすることが好ましい。
　なお、電極部材３を形成する導電性ゴムは、上述した成分の他に、本発明の効果を損なわない範囲で、他の成分を更に含んでいてもよい。他の成分として、例えば、補強剤、乾式シリカなどの充填材、老化防止剤、加工助剤、可塑剤等のゴム工業で一般的に使用されている配合剤を、適宜配合することができる。
　上述のように、電極部材３は、シリコーンゴムが硬化して形成されたものであり、柔軟性と弾力性とを有しており、被験者の身体への密着性が良好であり、やわらかい肌触りで長時間密着させていても不快感を生じにくく、被験者の身体との安定した接触を維持できるようにすることができる。なお、電極部材３は、導電性ゴムに限らず、導電性エラストマー等の導電性の部材であればよい。
　上述のように、生体電極１において、電極部材３は、支持部材２の外周部２４から外側に放射状に延びており、外側（矢印ｄ方向）に延びるに連れて支持部材２の面する面としての端子側面２３ａから離間する方向（下側（矢印ｂ方向））に延びている。また、電極部材３の形状は、円柱形状であり、夫々、アーチ状に湾曲して延びている。このため、生体電極１では、電極部材３に過剰な圧力がかかった場合であっても被験者に過剰な力が加わりにくいため、被験者の頭皮に痛みがなく、被験者の不快感を生じにくくすることができる。また、電極部材３の先端部３１が被験者の頭髪を掻き分けて頭皮に容易に接触するので、頭皮と電極部材３との接触インピーダンスを低減することができる。
　また、生体電極１において、電極部材３は、導電性ゴムから形成されており、被験者に不快を与えることのないよう良好な弾性を有しており、また、被験者の対象部位に一様に密着できる。このため、電極部材３に弾性を与えるための芯材等の補強部材を必要としない。また、電極部材３を導電性ゴムのみから形成することができ、電極部材３の構造が複雑ではなく、製造を容易にすることができる。
　このように、本発明の実施の形態に係る生体電極１は、構造が複雑ではなく、良好な弾性を有しており、接触インピーダンスを低減させることができる。
　以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記本発明の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の概念及び請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。例えば、上記実施の形態における、各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。
　例えば、支持部材２は、上述の形状に限定されるものではなく、導電性の部材であれば他の形状であってもよい。同様に、電極部材３は、上述の形状に限定されるものではなく、支持部材の外周部から外側に放射状に延びており、外側に延びるに連れて支持部材の面する面から離間する方向に延びていれば他の形状であってもよい。
　また、支持部材２と電極部材３とは、互いに別体であってもよく、電極部材３は、別体として形成された支持部材２に取り付けられて固定されて、生体電極１が形成されてもよい。電極部材３と支持部材２との固定は、導電性接着剤によってなされてもよく、嵌着等の係合によってなされてもよい。例えば、電極部材３の底部に凹部又は凸部を形成し、支持部材２に対応する凸部又は凹部を形成し、凹部及び凸部が互いに係合することにより、電極部材３が支持部材２に固定されるようにしてもよい。電極部材３は支持部材２に着脱可能に固定されるようになっていてもよい。
　また、支持部材２と電極部材３を別体とした場合、支持部材２と電極部材３の両方を、上述した導電性ゴムによって同一の材料によって形成することができ、また、異なる材料によって形成してもよい。支持部材２を電極部材３とは異なる材料で形成する場合には、支持部材２は導電性ゴムとは別の導電性を有する材料で形成することができる。支持部材２の導電性を有する材料としては、電極部材３を支持するために適した導電性を有する材料が好ましく、電極部材３を安定して支持できる強度を有している、例えば、ステンレス、銅、アルミニウム等の金属を用いることができる。支持部材２の材料はこれらに限定されず、導電性を有する材料を用いることができる。
　１…生体電極、２…支持部材、２１…端子、２２…端子台、２３ａ…端子側面、２３ｂ…電極側面、２４…外周部、２５…頂部、３…電極部材、３１…先端部、３２…根元部、３３…湾曲部、３４…ブラシ部

Claims (5)

  1. 　導電性の部材である支持部材と、
    　少なくとも１つの、前記支持部材から突出する部材である電極部材と、を備え、
    　少なくとも前記電極部材は、シリコーンゴムと金属粒子とを含む導電性ゴムから成形されており、
    　前記電極部材は、前記支持部材の外周部から外側に放射状に延びており、外側に延びるに連れて前記支持部材の面する面から離間する方向に延びていることを特徴とする生体電極。
  2. 　前記電極部材は、円柱形状であり、夫々、アーチ状に湾曲して延びていることを特徴とする請求項１記載の生体電極。
  3. 　前記支持部材は、平面視五角形状の板状部材であり、前記電極部材は、前記支持部材の各頂部から延びていることを特徴とする請求項１又は２記載の生体電極。
  4. 　前記シリコーンゴムは、室温硬化型の液状シリコーンゴムであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の生体電極。
  5. 　前記金属粒子は、銀粒子であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の生体電極。
PCT/JP2020/021053 2019-06-06 2020-05-28 生体電極 WO2020246358A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019105827 2019-06-06
JP2019-105827 2019-06-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020246358A1 true WO2020246358A1 (ja) 2020-12-10

Family

ID=73652941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/021053 WO2020246358A1 (ja) 2019-06-06 2020-05-28 生体電極

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2020246358A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013142316A1 (en) * 2012-03-19 2013-09-26 Cognionics, Inc. Transducer assemblies for dry applications of transducers
WO2017065196A1 (ja) * 2015-10-13 2017-04-20 ニッタ株式会社 脳波測定用電極
WO2018230445A1 (ja) * 2017-06-16 2018-12-20 Nok株式会社 生体電極

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013142316A1 (en) * 2012-03-19 2013-09-26 Cognionics, Inc. Transducer assemblies for dry applications of transducers
WO2017065196A1 (ja) * 2015-10-13 2017-04-20 ニッタ株式会社 脳波測定用電極
WO2018230445A1 (ja) * 2017-06-16 2018-12-20 Nok株式会社 生体電極

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018230445A1 (ja) 生体電極
US20150313499A1 (en) Electrode patch for measuring electrical signal from body and physiological signal measurement apparatus using the same
JP5720047B2 (ja) 脳波測定用電極、脳波測定用電極付きキャップ及び脳波測定装置
WO2013080992A1 (ja) 脳波測定用電極、脳波測定用部材、及び、脳波測定装置
CN107374622B (zh) 一种采集脑电信号的柔性干式电极及其制备方法
US20110074396A1 (en) Biosensor and electrode structure thereof
WO2020080395A1 (ja) 生体電極及び生体電極の製造方法
KR100773447B1 (ko) 생체용 전극 및 생체 신호 측정장치
JP6855045B2 (ja) 脳活動計測用電極、その電極を使用した頭部装着装置及び脳活動計測システム
CN109009104A (zh) 电极、可穿戴组件和系统
WO2020246358A1 (ja) 生体電極
JP2019097733A (ja) 脳活動計測用電極、その電極を使用した頭部装着装置及び脳活動計測システム
JP2021159216A (ja) 生体電気信号測定電極
CN116887753A (zh) 生物电极
WO2020080396A1 (ja) 生体電極及び生体電極の製造方法
WO2021117379A1 (ja) 生体電極の製造方法
WO2020121777A1 (ja) 生体電極及び生体電極の製造方法
KR100742402B1 (ko) 생체용 전극 및 생체신호 측정장치
WO2022047595A1 (en) Soft and dry electrode
US20230270364A1 (en) Bioelectrode
CN207734465U (zh) 用于耳后乳突电刺激的电极装置
JP7456230B2 (ja) 生体用電極
KR101595735B1 (ko) 뇌파측정용 전극
KR20230133513A (ko) 뇌파 측정용 전극
WO2024065066A1 (en) Soft and dry electrode

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20818335

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20818335

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP