(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気刺激を供給する装置であって、
被検体の皮膚の刺激領域全体にわたって電流を空間的に分散する電流拡散器と、
前記電流拡散器に隣り合って配され、導電性液体ゲルを保持する非スポンジボリュームと、
前記非スポンジボリュームと流体連通し、前記導電性液体ゲルを格納する液体ゲル供給チャンバと、
前記非スポンジボリューム内の低減された流体圧力が、前記導電性液体ゲルを、前記液体ゲル供給チャンバから前記非スポンジボリュームに引き入れるように、前記非スポンジボリュームが前記被検体の皮膚の前記刺激領域に取り外し可能に結合された後に、前記非スポンジボリューム内の流体圧力を低減するように構成される吸引ツールと、
を有し、前記導電性液体ゲルが、電気刺激を供給するように前記電流拡散器と前記被検体の皮膚の前記刺激領域との間に電流を導通させる、装置。
【請求項２】
前記液体ゲル供給チャンバが、前記非スポンジボリューム内の前記導電性液体ゲルの少なくとも部分的な減少に応じて、前記非スポンジボリュームに付加の導電性液体ゲルを供給する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
（ｉ）前記非スポンジボリュームの一部をカバーする透過性ネットであって、前記非スポンジボリュームから前記被検体の皮膚の前記刺激領域に前記透過性ネットを通じて前記導電性液体ゲルを伝達する透過性ネット；又は
（ｉｉ）前記非スポンジボリュームの一部をカバーする溶解性フィルムであって、前記非スポンジボリューム内の前記導電性液体ゲルが前記被検体の皮膚の前記刺激領域と接触するように、前記溶解性フィルムの一部が前記被検体の皮膚と接触することに応じて溶解する溶解性フィルム、
のいずれかを更に有する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記電流スプレッダは更に、前記刺激領域の周辺電流密度が前記刺激領域の中心電流密度より小さくなるように、前記被検体の皮膚の前記刺激領域全体にわたって電流密度勾配を与えるように構成される、
請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記導電性液体ゲルが、前記刺激領域の前記周辺電流密度が前記刺激領域の中心電流密度より小さくなるように前記非スポンジボリュームにわたり分散された導電物質を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
電気刺激を供給する装置であって、
被検体の皮膚の刺激領域全体にわたって電流を空間的に分散する電流拡散手段と、
前記電流拡散手段に隣り合って配され、導電性液体ゲルを保持する非スポンジ液体ゲル保持手段であって、前記導電性液体ゲルが、電気刺激を供給するように前記電流拡散器と前記被検体の皮膚の前記刺激領域との間に電流を導通させる、非スポンジ液体ゲル保持手段と、
前記非スポンジボリュームと流体連通し、前記導電性液体ゲルを格納する液体ゲル供給チャンバと、
前記非スポンジボリューム内の低減された流体圧力が、前記導電性液体ゲルを、前記液体ゲル供給チャンバから前記非スポンジボリュームに引き入れるように、前記非スポンジボリュームが前記被検体の皮膚の前記刺激領域に取り外し可能に結合された後に、前記非スポンジボリューム内の流体圧力を低減するように構成される吸引ツールと、
を有する装置。
【請求項７】
前記液体ゲル供給チャンバが、前記非スポンジ液体ゲル保持手段内の前記導電性液体ゲルの少なくとも部分的な減少に応じて、前記非スポンジ液体ゲル手段に付加の導電性液体ゲルを供給する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
（ｉ）前記非スポンジ液体ゲル保持手段の一部をカバーする透過性手段であって、前記非スポンジ液体ゲル保持手段から前記被検体の皮膚の前記刺激領域に該透過性手段を通じて前記導電性液体ゲルを伝達する、透過性手段；又は
（ｉｉ）前記非スポンジ液体ゲル保持手段の一部をカバーする溶解性手段であって、前記非スポンジ液体ゲル保持手段内の前記導電性液体ゲルが前記被検体の皮膚の前記刺激領域と接触するように、該溶解性手段が前記被検体の皮膚と接触することに応じて溶解する溶解性手段、
のいずれかを更に有する、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
（ｉ）前記電流拡散手段は、前記刺激領域の周辺電流密度が前記刺激領域の中心電流密度より小さくなるように、前記被検体の皮膚の前記刺激領域全体にわたって電流密度勾配を与えるように構成される、
請求項６に記載の装置。
【請求項１０】
前記導電性液体ゲルは、前記刺激領域の前記周辺電流密度が前記刺激領域の中心電流密度より小さくなるように前記非スポンジボリュームにわたり分散された導電物質を含む、請求項６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気刺激を供給し及び／又は測定値を得るために、被検体の皮膚領域に電気的に結合するように構成される電極装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の刺激用電極は、一般に、電極と被検体の皮膚との間の電気伝導を容易にするヒドロゲルを含む。これらのヒドロゲルは、固体ゼリーのような材料である。不規則な皮膚接触及び／又はエッジ効果により、被検体の皮膚の刺激領域に供給される一貫しない電流密度（すなわち「ホットスポット」）により、これらの刺激電極は、しばしば、刺激領域において、被検体に不所望の刺痛（チクチク感）又は灼熱感を引き起こしうる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
いくつかの既存の測定電極は、皮膚との電気結合のためにスポンジ中に閉じ込められる液体ゲルを含む。液体ゲルは自由流動性をもつので、スポンジは、電極と被検体の皮膚との間の所定の場所に、或る量の液体ゲルを保つのに役立つ。このようなスポンジ内液体ゲルの構成は、測定アプリケーションには十分でありうる。しかしながら、刺激アプリケーションの場合、スポンジ内液体ゲルの構成の減少された皮膚接触領域は、ヒドロゲルと同様に、被検体に同様の不所望の刺痛をもたらしうる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
開示の１つの見地は、電気刺激を供給するように構成される装置に関する。装置は、電流拡散器及び非スポンジ（spongeless）ボリュームを含みうる。電流拡散器は、被検体の皮膚の刺激領域全体にわたって電流を空間的に分散するように構成されることができる。非スポンジボリュームは、電流拡散器に隣り合って配置されることができる。非スポンジボリュームは、流動性の導電物質を保持するように構成されることができる。流動性の導電物質は、電気刺激を供給するために、電流拡散器と被検体の皮膚の刺激領域との間に電流を導通するように構成されることができる。
【０００５】
開示の別の見地は、電気刺激を供給する方法に関する。方法は、電極を被検体の皮膚の刺激領域に配置することを含むことができ、電極は、電流拡散器と、流動性の導電物質を保持する非スポンジボリュームと、を有する。方法は、流動性の導電物質を通じて、電流拡散器と被検体の皮膚の刺激領域との間に電流を導通することを含むことができ、導通される電流は、電流拡散器によって、被検体の皮膚の刺激領域全体にわたって空間的に分散される。
【０００６】
開示の更に他の見地は、電気刺激を供給するように構成される装置に関する。装置は、電流拡散手段と、非スポンジの液体ゲル保持手段と、を有しうる。電流拡散手段は、被検体の皮膚の刺激領域全体にわたって電流を空間的に分散するように構成されることができる。非スポンジの液体ゲル保持手段は、電流拡散手段に隣り合って配置されることができる。非スポンジ液体ゲル保持手段は、流動性の導電物質を保持するように構成されることができる。流動性の導電物質は、電気刺激を供給するために電流拡散器と被検体皮膚の刺激領域との間に電流を導通させるように構成されることができる。
【０００７】
本技術のこれら及び他の目的、特徴及び特性、動作方法及び構造の関連する素子の機能、並びに部品及び製造の経済の組み合わせは、添付の図面を参照して以下の記述及び添付の請求項を検討することにより一層明らかになる。図面はすべて、この明細書の一部を形成し、図面において、参照数字は、さまざまな図面の対応する部分を示す。本発明の一実施形態において、本願明細書に示される構造的コンポーネントは、一定の縮尺で描かれている。しかしながら、図面は、図示及び説明のためにだけあり、本発明を制限するものではないことが明白に理解されるべきである。更に、本願明細書の任意の一実施形態に示される又は記述される構造的特徴は、同様に他の実施形態において使用されることができることが理解されるべきである。しかしながら、図面は、図示及び説明のためにだけあり、本発明を制限する規定を意図しないことが明白に理解されるべきである。本願明細書及び請求項において用いられるとき、「a」、「an」及び「the」の単数形は、文脈が他の場合を明確に示さない限り、複数の指示物を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の１又は複数の実施形態による、電気刺激を供給し及び／又は測定値を得るために、被検体の皮膚の領域に電気的に結合するように構成される電極アセンブリを示す図。
【図２】本発明の１又は複数の実施形態による、電極アセンブリのアセンブリ図。
【図３】本発明の１又は複数の実施形態により、例示の電極アセンブリによって、被検体の皮膚の領域に供給されることができる電流密度勾配を示す図。
【図４】本発明の１又は複数の実施形態による、電気刺激を供給する方法を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の１又は複数の実施形態により、電気刺激を供給し及び／又は測定値を得るために、被検体１０４の皮膚領域１０２に電気的に結合するように構成される電極アセンブリ１００を示す。皮膚領域１０２は、電気刺激の付与及び／又は測定が実施されることができる被検体１０４上の任意の位置にありうる。液体ゲル又は他の流動性の（すなわち流動することができる）導電物質の使用は、皮膚との完全な接触を提供することができ、高電流密度のホットスポットを減少させることができる。通常の電極が、ゲルのみによって（すなわちスポンジ中に閉じ込められずに）準備される場合、例えば皮膚領域１０２から離れて液体ゲルが漏出することにより、皮膚接触を確実にするのは困難でありうる。電極アセンブリ１００は、適切な皮膚接触を確実にしながら刺激付与及び／又は測定を行うために、皮膚領域１０２との電気結合のための液体ゲルを利用するように構成されることができる。
【００１０】
図１に示されるように、電極アセンブリ１００は、電流拡散器１０６、液体ゲルレセプタクル１０８、接着性素子１１０、液体ゲルリザーバ１１２、液体ゲル供給チャンバ１１４、吸引ツール１１６、透過性ネット１１８、溶解性フィルム１２０、及び／又は他のコンポーネントの１又は複数を有することができる。電極アセンブリ１００は、電極アセンブリ１００の１又は複数のコンポーネントに電力を供給するように構成される電源１２２を有することができ又はそれに結合されることができる。電極アセンブリ１００は、電極アセンブリ１００の１又は複数のコンポーネントを制御するように構成されるコントローラ１２４を有することができ又はそれに結合されることができる。
【００１１】
コンポーネント１０６、１０８、１１０、１１２、１１４、１１６、１１８、及び１２０が電極アセンブリ１００内の同じ場所に配置されるように図１に示されているが、コンポーネント１０６、１０８、１１０、１１２、１１４、１１６、１１８、及び／又は１２０の１又は複数は、他のコンポーネントから物理的に隔てられた別個のものであってもよいことが理解されるべきである。それぞれ異なるコンポーネント１０６、１０８、１１０、１１２、１１４、１１６、１１８、及び／又は１２０によって与えられる機能の以下の記述は、説明的な目的のためにあり、制限することを意図せず、コンポーネント１０６、１０８、１１０、１１２、１１４、１１６、１１８、及び／又は１２０のいずれも、記述される以上の又は以下の機能を提供しうる。例えば、コンポーネント１０６、１０８、１１０、１１２、１１４、１１６、１１８、及び／又は１２０の１又は複数は、除去されることができる。別の例として、コンポーネント１０６、１０８、１１０、１１２、１１４、１１６、１１８、及び／又は１２０の２又はそれより多くが、組み合わされるコンポーネントに帰する機能の一部もしくは全部を伴って、１又は複数のコンポーネントに組み入れられることができる。
【００１２】
電流拡散器１０６は、被検体１０４の刺激領域（例えば皮膚領域１０２）全体にわたって電流を空間的に分散するように構成されることができる。電流の空間的な分散は、電気刺激の間、被検体１０４に供給される電流密度の激しい変動を回避するのに役立ちうる。電流拡散器１０６は、例えば、領域全体にわたって電流を空間的に分散するように構成される金属プレート、導電性プレート及び／又は他のデバイスを含みうる。例示の実施形態において、導電性媒質（例えば液体ゲル）が、電流拡散器１０６と被検体１０４の皮膚との間に配置され、その間の電流の導通を増強することができる。
【００１３】
液体ゲルレセプタクル１０８は、電流拡散器１０６に隣り合って配置されることができる。液体ゲルレセプタクル１０８は、液体ゲルを保持するように構成されることができ、それにより、電極アセンブリ１００が、被検体１０４の皮膚領域１０２に適用されるとき、液体ゲルレセプタクル１０８によって保持される液体ゲルが、皮膚領域１０２と接触する。例示の実施形態によれば、液体ゲルレセプタクル１０８は、液体ゲルを閉じ込めるためのスポンジを含まない。このような実施形態において、完全な接触が、液体ゲルレセプタクル１０８によって保持される液体ゲルと、被検体１０４の皮膚領域１０２との間に提供される。液体ゲルは、電流拡散器１０６と、電気刺激を供給すべき被検体１０４の刺激領域（例えば皮膚領域１０２）との間に、電流を導通するように構成される。ある実施形態によれば、液体ゲルは、溶解塩、高分子電解質、他のイオン種、無塩液体ゲル、及び／又は他の流動性導電物質を含みうる。無塩液体ゲルの１つの例は、Parker Laboratories, Inc（Fairfield, New Jersey）から入手可能なSpectra 360電極ゲルである。ある実施形態において、液体ゲルは、刺激領域における被検体１０４の皮膚の導電率を局所的に増大するための調整成分を含む。調整成分の例は、皮膚の電気特性を増大するように構成されるグリセリン及び／又は他の物質を含む。
【００１４】
接着性素子１１０は、液体ゲルレセプタクル１０８によって保持される液体ゲルが皮膚領域１０２と接触するように、電極アセンブリ１００を被検体１０４の皮膚領域１０２に取り外し可能に結合するように構成されることができる。接着性素子１１０は、当分野において知られている任意の数の接着性材料を含むことができる。しかしながら、接着性素子１１０は、液体ゲルの一貫した接触領域を確実にして、いかなるホットスポット（すなわち高電流密度の領域）も排除するように、電極アセンブリ１００を皮膚領域１０２に十分に接着することができるものでなければならないことに注意されたい。
【００１５】
ある使用シナリオの間、液体ゲルレセプタクル１０８によって保持される液体ゲルは、少なくとも部分的に減った状態になりうる。例えば、電極アセンブリ１００が包装から取り出されるとき、又はカバーが電極アセンブリ１００から外されるとき、液体ゲルレセプタクル１０８によって保持される液体ゲルの一部が、包装又はカバー上に残ることがある。別の例として、電極アセンブリ１００が、被検体１０４の皮膚領域１０２に適用されるとき、液体ゲルレセプタクル１０８によって保持される液体ゲルの一部は、液体ゲルレセプタクル１０８から漏出することがある。例示の実施形態は、液体ゲルレセプタクル１０８からの液体ゲルの減少を防ぎ及び／又は補償するように構成されることができ、これについては以下で更に説明する。
【００１６】
液体ゲルリザーバ１１２は、液体ゲルレセプタクル１０８と流体連通することができる。液体ゲルリザーバ１１２は、液体ゲルを格納するように構成されることができる。液体ゲルリザーバ１１２に格納された液体ゲルは、流体を伝達するように構成される構造を通って流れることによって、液体ゲルレセプタクル１０８に伝達されることができる。このような構造の例は、流体を伝達するように構成されるチャネル、コンジット及び／又は他の構造を含みうる。ある実施形態において、液体ゲルリザーバ１１２によって格納される液体ゲルは、皮膚領域１０２又は電流拡散器１０６と直接接触しなくてもよい。液体ゲルリザーバ１１２は、液体ゲルレセプタクル１０８の液体ゲルが少なくとも部分的に減少することに応じて、液体ゲルレセプタクル１０８に付加の液体ゲルを供給するように構成されることができる。電極アセンブリ１００を被検体１０４に適用する間、適切な接着のために圧力が電極アセンブリ１００に印加される結果として、液体ゲルリザーバ１１２の液体ゲルは、液体ゲルレセプタクル１０８へ流れることができ、ある実施形態によれば、減少した液体ゲルを補うために液体ゲルレセプタクル１０８へ流れることができる。
【００１７】
液体ゲル供給チャンバ１１４は、液体ゲルを格納するように構成されることができる。ある実施形態において、液体ゲル供給チャンバ１１４は、電極アセンブリ１００に含まれることができ、液体ゲルレセプタクル１０８と流体連通することができる。このような実施形態において、液体ゲル供給チャンバ１１４によって格納される液体ゲルは、流体を伝達するように構成される構造を通って流れることよって、液体ゲルレセプタクル１０８に伝達されることができる。このような構造の例は、流体を伝達するように構成されるチャネル、コンジット及び／又は他の構造を含みうる。他の実施形態において、液体ゲル供給チャンバ１１４は、電極アセンブリ１００から物理的に隔てられた別個のものでありうる。このような実施形態において、液体ゲル供給チャンバ１１４は、液体ゲルレセプタクル１０８との流体連通を確立するように、電極アセンブリ１００に結合するように構成されうる。
【００１８】
吸引ツール１１６は、液体ゲルレセプタクル１０８内の流体圧力（例えば空気圧及び／又は液体ゲル圧力）を低減するように構成されることができる。液体ゲルレセプタクル１０８内の流体圧力を低減することによって、液体ゲルは、液体ゲル供給チャンバ１１４から液体ゲルレセプタクル１０８へ引き入れられることができる。ある実施形態において、吸引ツール１１６が、電極アセンブリ１００に含まれることができる。他の実施形態では、吸引ツール１１６は、電極アセンブリ１００から物理的に隔てられた別個のものでありうる。一実施形態によれば、液体ゲル供給チャンバ１１４及び吸引ツール１１６は、電極アセンブリ１００から物理的に隔てられた別個のものである単一装置に組み入れられることができる。吸引ツール１１６の例は、吸引カップ、変形可能なバルブ、及び／又は流体圧力を低減するように構成される他の装置を含みうる。
【００１９】
透過性ネット１１８は、液体ゲルレセプタクル１０８を部分的に囲むことによって、液体ゲルレセプタクル１０８の一部をカバーするように構成されることができる。当該部分は、電極アセンブリ１００が適用されるときに被検体１０４に最も近い液体ゲルレセプタクル１０８の部分でありうる。透過性ネット１１８は、透過性ネット、透過性メンブレン、及び／又は他の平坦な又は平面の透過性物質を含みうる。非限定的な例によれば、透過可能なネット１１８は、Smith & Nephew Extruded Films Limited（East Yorkshire, England）から入手可能なＳＮ４２ネットを含みうる。透過性ネット１１８は、液体ゲルレセプタクル１０８から被検体１０４の皮膚領域１０２まで当該ネットを通じて液体ゲルを伝達するように構成されることができる。ある実施形態において、透過性ネット１１８は、電極アセンブリ１００が被検体１０４に適用されるまで、液体ゲルレセプタクル１０８内に液体ゲルを保持するように機能することができる。電極アセンブリ１００を適用する間に印加される力は、液体ゲルを、透過性ネット１１８を通じて伝播させることができ、それにより、皮膚領域１０２は、液体ゲルによって十分に接触される。透過性ネット１１８は、既存のスポンジ内液体ゲルの構成と比べて、より大きな皮膚接触領域を提供することができるので、電流密度ホットスポットの望ましい減少を達成する。
【００２０】
溶解性フィルム１２０は、液体ゲルレセプタクル１０８を一時的に囲むことによって、液体ゲルレセプタクル１０８の一部をカバーするように構成されることができる。当該部分は、電極アセンブリ１００が適用されるときに被検体１０４に最も近い液体ゲルレセプタクル１０８の部分でありうる。溶解性フィルム１２０は、溶解性フィルム１２０が被検体１０４の皮膚と接触することに応じて溶解するように構成されることができる。溶解性フィルム１２０が溶解すると、液体ゲルレセプタクル１０８内の液体ゲルが、被検体１０４の皮膚領域１０２と接触することができる。溶解性フィルム１２０は、１又は複数の添加剤を含むことができる。このような添加剤は、被検体１０４の皮膚の導電率を局所的に増大するための調整成分、被検体１０４に対する電極アセンブリ１００の接着を助ける成分、及び／又は他の添加剤を含みうる。
【００２１】
ある実施形態は、液体ゲルを閉じ込めるように構成されるスポンジ（図１に示されない）を含むことができるが、それらの実施形態において、このようなスポンジは、皮膚領域１０２と接触するように構成されないことに注意されたい。例えば、電極アセンブリ１００は、液体ゲルレセプタクル１０８内に配置される液体ゲルを閉じ込めるように構成されるスポンジと、液体ゲル供給チャンバ１１４と、及び／又は電極アセンブリ１００内の他のロケーションと、を含みうる。
【００２２】
図２は、本発明の１又は複数の実施形態による電極アセンブリ２００のアセンブリ図を示す。ある実施形態において、電極アセンブリ２００は、電極アセンブリ１００に関連して記述された１又は複数のコンポーネントを含むことができる。図２に示されるように、電極アセンブリ２００は、接着性素子２０２、液体ゲル２０４、マスキング素子２０６、電流拡散器２０８、カーボン素子２１０、金属プレート２１２、バッキング２１４、及び／又は他のコンポーネントを含むことができる。図２の電極アセンブリ２００の記述は、制限することを意図するものではないことが理解されるべきである。例えば、接着性素子２０２、液体ゲル２０４、マスキング素子２０６、電流拡散器２０８、カーボン素子２１０、金属プレート２１２、及び／又はバッキング２１４に帰する相対的な寸法、形状、アセンブリ順序又は他の特性の１又は複数は、ある実施形態に従って変えられることができる。更に、電極アセンブリ２００の１又は複数のコンポーネントは、単一のコンポーネントに組み入れられてもよく、及び／又は省かれてもよい。
【００２３】
接着性素子２０２は、図１に関連して記述される接着性素子１１０に帰する特徴及び／又は機能のいくつか又はすべてを含むことができる。ある実施形態において、接着性素子２０２及びマスキング素子２０６は、液体ゲル２０４を保持するように構成される液体ゲルレセプタクル（例えば液体ゲルレセプタクル１０８）を形成することができる。マスキング素子２０６は、電流拡散器２０８及び／又は液体ゲル２０４から、被検体及び／又は電極アセンブリ２００の他のコンポーネントを電気的に絶縁するように構成されることができる。電流拡散器２０８は、図１に関連して記述された電流拡散器１０６に帰する特性及び／又は機能を含むことができる。カーボン素子２１０は、金属プレート２１２から電流拡散器２０８へ電流を空間的に分散させるように構成されることができる。カーボン素子２１０は、電流拡散器２０８と金属プレート２１２との間の長期の電気接触を確実にするための接着特性を提供するように構成されうる。金属プレート２１２は、電源（例えば電源１２２）から電流を受け取るように構成されることができる。金属プレート２１２は、電源（例えば、電源１２２）に対する取り外し可能な磁気的結合を提供するように構成されてもよい。ある実施形態は、電源に物理的に結合する及び／又は電気的に結合するための他の機構、例えばスナップコネクタ及び／又は他のコネクタ、を含むことができることに注意されたい。バッキング２１４は、電極アセンブリ２００のコンポーネントを支持し及び／又は保持するように構成されることができる。
【００２４】
電極アセンブリ２００は、図２に示されない１又は複数の他のコンポーネントを含みうる。ある実施形態によれば、透過性ネット（例えば透過性ネット１１８）及び／又は溶解性フィルム（例えば溶解性フィルム１２０）が、液体ゲル２０４を一時的に留めておくために、接着性素子２０２より上に配置されることができる。ある実施形態において、バッキング２１４は、リザーバ（例えば液体ゲルリザーバ１１２）を含むことができる。このような実施形態において、電流拡散器２０８は、バッキング２１４のリザーバから、接着性素子２０２及びマスキング素子２０６によって形成される液体ゲルレセプタクルへの流体連通を提供するように適応的に位置付けられる孔を含むことができる。
【００２５】
図３は、本発明の１又は複数の実施形態により、例示の電極アセンブリによって被検体の皮膚領域に提供されることができる電流密度勾配３００を示す。電流密度勾配３００のグレースケール強度は、電流密度の大きさに対応しており、ここで、暗い領域は、より高い電流密度を表す。電流密度勾配３００の縁部は、中心領域より低い電流密度を有しうる。これは、電気刺激の間の刺痛のような、通常の電極において普通にみられる縁部の効果を低減することができる。図３に示される電流密度勾配３００の形状、サイズ及び電流密度プロファイルは、制限することを意図せず、電流密度勾配３００は、他の形状、サイズ、電流密度プロファイル及び／又は他の特性を含むことができる。
【００２６】
ある実施形態によれば、電流密度勾配（例えば電流密度勾配３００）は、電流拡散器（例えば電流拡散器１０６及び／又は電流拡散器２０８）によって提供されることができる。通常の電極は、概して、バルク材料上で連続的な導電率を有する電流拡散器により作られ、これは、縁部における電流密度問題をもたらしうる。被検体の皮膚の刺激領域全体にわたって密度勾配を提供するように構成される電流密度拡散器の使用は、縁部における電流密度ホットスポットを低減し又は排除することができる。ある実施形態において、電流拡散器は、電流密度勾配を提供するようにパターニングされた導電材料を含むことができる。ある実施形態によれば、電流拡散器は、導電率勾配を含むことができ、この場合、電流拡散器は、電流密度勾配が与えられることができるように、電流拡散器の縁部よりも中心部の近くでより高い導電性を有する。電流拡散器は、電流密度勾配が与えられることができるように、電流拡散器の縁部よりも中心部の近くでより厚い導電材料を含むことができる。
【００２７】
ある実施形態によれば、電流密度勾配（例えば電流密度勾配３００）は、図１に関連して記述された液体ゲルレセプタクル１０８によって保持される液体ゲルによって提供されることができる。通常の電極は、概して、バルク材料上で連続的な導電率を有するゲル（例えばスポンジによって閉じ込められたヒドロゲル及び／又は液体ゲル）で作られ、これは、縁部における電流密度の問題をもたらしうる。被検体の皮膚の刺激領域全体にわたって電流密度勾配を与えるように構成される液体ゲルの使用は、縁部における電流密度ホットスポットを低減し又は排除することができる。ある実施形態において、液体ゲルレセプタクル１０８によって保持される液体ゲルは、電流密度勾配を提供するように液体ゲルレセプタクル１０８のボリューム全体にわたって分散される導電物質を含むことができ、この場合、導電物質のより高い局所的濃度が、より高い電流密度をもたらし、逆も同様である。ある実施形態によれば、液体ゲルレセプタクル１０８によって保持される液体ゲルは、電流密度勾配を与えるように、液体ゲルレセプタクル１０８のボリューム全体にわたって分散される非導電性コンポーネント（例えば非導電性の球体）を含むことができ、この場合、非導電性コンポーネントのより高い局所的濃度が、より低い電流密度をもたらし、逆も同様である。
【００２８】
ある実施形態において、電流密度勾配（例えば、電流密度勾配３００）は、液体ゲルレセプタクル１０８を部分的に囲むようにネットで覆うことによって、与えられることができる。このような実施形態において、ネットは、縁部の近くでより低い孔密度を有することができ、それにより、より少ない液体ゲルが、縁部において、被検体の皮膚に提供され、電流密度を低下させる。ある実施形態は、電流密度勾配を与えるように、フィルムの領域全体にわたって分散される導電性物質又は非導電性コンポーネントを有する溶解性フィルムを含む。
【００２９】
図４は、本発明の１又は複数の実施形態により、電気刺激を供給する方法４００を示すフローチャートである。以下に示される方法４００の動作は、説明することを意図したものである。ある実現例において、方法４００は、記述されない１又は複数の付加の動作を伴って、及び／又は記述された動作の１又は複数を伴わずに、達成されることができる。付加的に、図４に示され、以下に記述される方法４００の動作は、制限することを意図するものではない。
【００３０】
動作４０２において、非スポンジボリューム（例えば液体ゲルレセプタクル１０８）が、被検体の皮膚の刺激領域に、取り外し可能に結合される。取り外し可能な結合は、接着性素子（例えば接着性素子１１０及び／又は接着性素子２０２）を通じて達成されることができる。非スポンジボリュームは、隣接する電流拡散器から刺激領域に電流を導通するための液体ゲルを保持することができる。このような液体ゲルは、刺激領域において被検体の皮膚の導電率を増大するための調整成分を含むことができる。
【００３１】
動作４０４において、液体ゲルが、刺激領域に供給される。ある実施形態において、液体ゲルは、図１に関して記述したように、非スポンジボリュームから直接的に、又は非スポンジボリュームからネット（例えば透過性ネット１１８）を通じて、又は非スポンジボリュームから溶解性フィルム（例えば溶解性フィルム１２０）を通じて、及び／又は液体ゲル供給チャンバ１１４及び吸引ツール１１６を用いて、刺激領域に供給される。ある実施形態によれば、図１に関して記述したように、付加の液体ゲルが、液体ゲルリザーバ１１２から刺激領域に供給されることができる。
【００３２】
動作４０６において、電流は、液体ゲルを保持する非スポンジボリュームを通じて、電流拡散器から被検体の皮膚の刺激領域に供給される。電流は、刺激領域全体にわたって空間的に分散されることができる。ある実施形態によれば、動作４０６は、刺激領域の縁部における電流密度が刺激領域の内側領域における電流密度より小さくなるように、被検体の皮膚の刺激領域全体にわたって電流密度勾配を与えることを含むことができる。
【００３３】
本発明は、最も実際的であり好適な実施形態であると今日考えられるものに基づいて、説明のために詳しく記述されているが、このような詳細は、単に説明のためにあり、本発明は、開示される実施形態に制限されず、添付の請求項の精神及び範囲内にある変更及び等価な構造をカバーすることを意図することが理解されるべきである。例えば、本発明は、任意の実施形態の１又は複数の特徴が、可能な限り、任意の他の実施形態の１又は複数の特徴と組み合わせられることができることを企図することが理解されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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