(57)【要約】【課題】体動ノイズに妨げられずに心電信号を安定して計測し得る心電計を提供することにある。【解決手段】生体の皮膚に装着される複数の生体用電極パッドを用いて検出した電気信号を処理して心電信号を計測する心電計において、前記複数の生体用電極パッドが各々、互いに積層配置された複数枚の電極と、前記複数枚の電極と交互に配置されてそれらの電極間に介在する導電ゲルシートと、前記複数枚の電極の積層方向で前記皮膚側と反対側の、それら複数枚の電極の外側に積層配置された動圧安定板とを具え、前記心電計が、前記複数の生体用電極パッドのうちの二つの生体用電極パッドのそれぞれの、何れか一つの電極からの信号同士の差分をとって原心電信号を求める第１の差分回路と、前記二つの生体用電極パッドのそれぞれについて、何れか二つの電極からの信号同士の差分をとって体動ノイズ信号を求める第２の差分回路と、前記二つの生体用電極パッドのそれぞれの体動ノイズ信号の低周波成分を前記原心電信号から除去する体動ノイズ除去回路とを具えることを特徴としている。【選択図】図１
2013065147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の皮膚に装着される複数の生体用電極パッドを用いて検出した電気信号を処理して心電信号を計測する心電計において、
前記複数の生体用電極パッドが各々、
互いに積層配置された複数枚の電極と、
前記複数枚の電極と交互に配置されてそれらの電極間に介在する導電ゲルシートと、
を具え、
前記心電計が、
前記複数の生体用電極パッドのうちの二つの生体用電極パッドのそれぞれの、何れか一つの電極からの信号同士の差分をとって原心電信号を求める第１の差分回路と、
前記二つの生体用電極パッドのそれぞれについて、何れか二つの電極からの信号同士の差分をとって体動ノイズ信号を求める第２の差分回路と、
前記二つの生体用電極パッドのそれぞれの体動ノイズ信号の低周波成分を前記原心電信号から除去する体動ノイズ除去回路と、
を具えることを特徴とする心電計。
【請求項２】
前記二つの生体用電極パッドが各々、互いに積層配置された三枚の電極を有し、
前記第１の差分回路は、それら三枚の電極のうちの中間に位置する電極からの信号同士の差分をとって原心電信号を求め、
前記第２の差分回路は、それら三枚の電極のうちの両外側に位置する電極からの信号同士の差分をとって体動ノイズ信号を求めることを特徴とする、請求項１記載の心電計。
【請求項３】
請求項１または２記載の心電計用の生体用電極パッドにおいて、
互いに積層配置された複数枚の電極と、
前記複数枚の電極と交互に配置されてそれらの電極間に介在する導電ゲルシートと、
を具えることを特徴とする生体用電極パッド。
【請求項４】
前記複数枚の電極の積層方向で前記皮膚側の、それら複数枚の電極の外側に積層配置された導電ゲルシートをさらに具えることを特徴とする、請求項３記載の生体用電極パッド。
【請求項５】
前記複数枚の電極のうち少なくとも前記導電ゲルシートで挟まれる電極は網状をなすものかまたは多孔性のものであることを特徴とする、請求項３または４記載の生体用電極パッド。
【請求項６】
前記複数枚の電極の積層方向で前記皮膚側と反対側の、前記電極の外側に積層配置されて前記電極と前記導電ゲルシートとを積層状態に保持する中間部と、
前記中間部に連なり、前記複数枚の電極の延在方向でそれら電極と導電ゲルシートとの外側に位置するとともに粘着性の表面を有し、前記中間部が保持した前記電極と前記導電ゲルシートとを生体の所定部位の皮膚表面に装着する端部と、
を有する装着シートをさらに具えることを特徴とする、請求項３から５までの何れか１項記載の生体用電極パッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、心電計およびその心電計に用いられて心電信号を計測するために生体の皮膚に装着される生体用電極パッドに関し、特には、体動ノイズに妨げられずに心電信号を安定して計測し得る心電計および生体用電極パッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の心電計および生体用電極パッドとしては、例えば本願出願人が先に提案した特許文献１記載のものが知られており、ここにおける心電計は、各々生体の所定部位の皮膚表面に接触する互いに面積の異なる複数の電極を持つ複数の生体用電極パッドを用い、この電極パッドを生体の皮膚表面に接触させて、それらの電極パッドの何れか一つの電極からの信号同士の差分をとることで原心電信号を求めるとともに、それらの電極パッドのそれぞれについて相対的に面積の小さい方の電極と面積の大きい方の電極とからの信号同士の差分をとることで体動ノイズ信号を求め、それらの体動ノイズ信号の低周波成分を原心電信号から除去することで、体動ノイズに妨げられずに心電信号を計測し得るようにしたものである。なお、体動ノイズ信号は、電極と導電ゲルとの間や導電ゲルと皮膚表面との間に生ずる分極電位やインピーダンスが体動によって変動することで発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２３１０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来の心電計および生体用電極パッドについて本願発明者がさらに研究を進めたところ、以下の如き課題が新たに知見された。すなわち、上記従来の電極パッドでは、体動ノイズ信号を電極の面積差によって求めていたことから、電極パッドの実用的な大きさの制約上、面積が狭い方の電極から必ずしも充分なレベルの体動ノイズ信号を得ることができず、それゆえ、その生体用電極パッドを用いた上記従来の心電計では、体動ノイズ信号の増幅率の設定が難しいため、心電信号から体動の影響を充分には排除し得ていなかった。【０００５】
そしてこの点につきさらに検討したところ、間に導電ゲルシートを介在させて電極パッドの厚さ方向に複数の電極を重ねることで、体動ノイズ信号と原心電信号とがそれぞれ充分なレベルで得られるということが判明した。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、上述の点に鑑みて従来の心電計および生体用電極パッドの課題を有利に解決するものであり、この発明の心電計は、生体の皮膚に装着される複数の生体用電極パッドを用いて検出した電気信号を処理して心電信号を計測する心電計において、前記複数の生体用電極パッドが各々、互いに積層配置された複数枚の電極と、前記複数枚の電極と交互に配置されてそれらの電極間に介在する導電ゲルシートと、を具え、前記心電計が、前記複数の生体用電極パッドのうちの二つの生体用電極パッドのそれぞれの、何れか一つの電極からの信号同士の差分をとって原心電信号を求める第１の差分回路と、前記二つの生体用電極パッドのそれぞれについて、何れか二つの電極からの信号同士の差分をとって体動ノイズ信号を求める第２の差分回路と、前記二つの生体用電極パッドのそれぞれの体動ノイズ信号の低周波成分を前記原心電信号から除去する体動ノイズ除去回路と、を具えることを特徴とするものである。【０００７】
また、この発明の生体用電極パッドは、前記心電計用の生体用電極パッドにおいて、互いに積層配置された複数枚の電極と、前記複数枚の電極と交互に配置されてそれらの電極間に介在する導電ゲルシートと、を具えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
かかる心電計および生体用電極パッドにあっては、生体の所定部位の皮膚表面に当該生体用電極パッドを装着すると、当該電極パッドの複数枚の電極が、互いに重なり合った状態で皮膚表面に押さえ付けられ、かつ、それらの電極間に導電ゲルシートが介在しているので互いに直列に接続された状態となって、それぞれ充分な面積で信号を検出して出力する。これにより、電極と皮膚との間に挟まれる電極が出力する信号の電圧は、皮膚側と反対側の外側の電極が出力する信号の電圧に対して、電極および導電ゲルシートの枚数で定まる所定の割合で低下したものとなる。【０００９】
従って、この発明の生体用電極パッドによれば、例えば、皮膚側と反対側の外側の電極を体動ノイズ検出電極とするとともに電極と皮膚との間に挟まれる電極を原心電信号検出電極としたり、あるいは皮膚側と反対側の外側の電極を原心電信号検出電極とするとともに電極と皮膚との間に挟まれる電極を体動ノイズ検出電極としたりすることで、それらの電極でそれぞれ充分なレベルの体動ノイズ信号と原心電信号とを検出することができ、しかも電極と皮膚との間に挟まれる電極からの信号を、皮膚側と反対側の外側の電極が出力する信号の電圧に対して電極および導電ゲルシートの枚数で定まる所定の割合で低下したものとすることができる。【００１０】
また、この発明の生体用電極パッドを用いたこの発明の心電計によれば、上述の如くして充分なレベルの体動ノイズ信号と原心電信号とを得ることができ、しかも体動ノイズや原心電信号の増幅率の設定も容易に行い得て、心電信号から体動の影響を充分に排除することができる。【００１１】
なお、この発明の心電計においては、前記二つの生体用電極パッドが各々、互いに積層配置された三枚の電極を有し、前記第１の差分回路は、それら三枚の電極のうちの中間に位置する電極からの信号同士の差分をとって原心電信号を求め、前記第２の差分回路は、それら三枚の電極のうちの両外側に位置する電極からの信号同士の差分をとって体動ノイズ信号を求めることとすると好ましい。【００１２】
このようにすれば、両外側に位置する電極の一方が皮膚表面に最も近い電極となり、他方が皮膚表面から最も離れた電極となることから、それらの電極の間に体動ノイズ信号の電圧が検出されることになり、中間に位置する電極には原心電信号と、体動ノイズ信号の１／２のレベルの電圧が検出されることになるので、中間に位置する電極で検出される体動ノイズ信号は全て両外側に位置する電極で検出することができ、従って各生体用電極パッドについて原心電信号から体動ノイズ信号を効果的に排除することができる。【００１３】
一方、この発明の生体用電極パッドにおいては、前記複数枚の電極の積層方向で皮膚側の、それら複数枚の電極の外側に積層配置された導電ゲルシートをさらに具えることとすると好ましい。【００１４】
このようにすれば、皮膚表面に最も近い電極と皮膚表面との間にも導電ゲルシートが介在するので、皮膚表面に最も近い電極でも体動ノイズ信号を検出することができ、また、電極を導電ゲルシートでカバーすることができる。【００１５】
また、この発明の生体用電極パッドにおいては、前記複数枚の電極のうち少なくとも前記導電ゲルシートで挟まれる電極は、網状をなすものかまたは布状等の多孔性のものであると好ましい。【００１６】
このようにすれば、その網状または多孔性の電極を導電ゲルが貫通することによってその電極の両側の導電ゲルシートの特性が揃うので、心電計において体動ノイズや原心電信号の増幅率の設定を容易に行うことができ、また平板状の電極と比較して電極と導電ゲルシートとの接触面積が増大し、しかも電極が皮膚表面に沿って柔軟に変形するので、この点からも信号の検出レベルを高めることができる。【００１７】
そして、この発明の生体用電極パッドにおいては、前記複数枚の電極の積層方向で皮膚側と反対側の、電極外側に積層配置されて前記電極と前記導電ゲルシートとを積層状態に保持する中間部と、前記中間部に連なって、前記複数枚の電極の延在方向でそれら電極と導電ゲルシートとの外側に位置するとともに粘着性の表面を有し、前記中間部が保持した前記電極と前記導電ゲルシートとを生体の所定部位の皮膚表面に装着する端部と、を有する装着シートをさらに具えていると好ましい。【００１８】
このようにすれば、複数枚の電極の積層方向で皮膚側と反対側の電極の外側に積層配置された装着シートの中間部で、電極と導電ゲルシートとを積層状態に保持し、それら複数枚の電極の延在方向で電極と導電ゲルシートとの外側に位置するとともに粘着性の表面を有する端部で、上記中間部が保持した電極と導電ゲルシートとを生体の所定部位の皮膚表面に装着するので、電極と導電ゲルシートとを積層状態で、生体の所定部位の皮膚表面上に確実に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（ａ）および（ｂ）は、この発明の生体用電極パッドの一実施例を示す断面図および一部切り欠き斜視図である。
【図２】上記実施例の生体用電極パッドを用いた、この発明の心電計の一実施例の構成を示すブロック線図である。
【図３】（ａ）は、上記実施例の生体用電極パッドの構成を簡略化して示す説明図、（ｂ）は、その実施例の生体用電極パッドの作用を示す説明図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、上記実施例の生体用電極パッドの一変形例を示す一部切り欠き斜視図および断面図である。
【図５】この発明の生体用電極パッドの他の一実施例を示す断面図である。
【図６】上記実施例の生体用電極パッドを用いた、この発明の心電計の他の一実施例の構成を示すブロック線図である。
【図７】上記実施例の生体用電極パッドの作用を示す説明図である。
【図８】上記実施例の心電計による心電信号の計測結果を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を実施例によって、図面に基づき詳細に説明する。ここに、図１（ａ）および（ｂ）は、この発明の生体用電極パッドの一実施例を示す断面図および一部切り欠き斜視図である。
【００２１】
この実施例の生体用電極パッドは、図１に示すように、互いに積層配置された二枚の電極１，２と、それら二枚の電極１，２と交互に配置されてそれらの電極１，２間および皮膚側で電極２の外側（図では下側）に介在する二枚の導電ゲルシート３，４と、二枚の電極１，２の積層方向で皮膚側と反対側の、それら二枚の電極１，２の外側（図では上側）に積層配置された動圧安定板５と、を具えるとともに、それら動圧安定板５と電極１，２と導電ゲルシート３，４とをその積層状態で、図ではそれらの下側に位置する生体の所定部位の図示しない皮膚表面に装着する装着シート６を具えている。
【００２２】
この装着シート６は、通常の非導電性材料からなり、概ね円形をなすとともに裏面（図では下面）全体に粘着材層６ａを持つものであり、上記二枚の電極１，２の積層方向で皮膚側と反対側の動圧安定板５の外側（図では上側）に積層配置されて動圧安定板５と電極１，２と導電ゲルシート３，４とを粘着材層６ａによって積層状態で保持する中間部６ｂと、その中間部６ｂに連なり、それら二枚の電極１，２の延在方向（図では左右方向）でそれら動圧安定板５と電極１，２と導電ゲルシート３，４との外側に位置するとともに下面に中間部６ｂが保持した動圧安定板５と電極１，２と導電ゲルシート３，４とを、図ではそれらの下側に位置する生体の所定部位の図示しない皮膚表面に粘着材層６ａによって固定する外周端部６ｃと、を有している。
【００２３】
ここで、電極１は、電極２との間に導電ゲルシート３が介在するので体動による導電ゲルの発生ノイズが大きいため体動ノイズ信号検出電極とし、電極２は、皮膚表面との距離が電極１より小さいため原心電信号検出電極とするのが好ましいが、電極１を原心電信号検出電極とするとともに電極２を体動ノイズ信号検出電極としても、体動ノイズ信号と原心電信号とを検出することは可能である。
【００２４】
動圧安定板５は、全体として例えばプラスチック製の基材により形成されて概ね円板状をなしている。また、電極１は、全体として例えばプラスチック製の基材により形成されて概ね平板状をなすとともに、その上面から突出する接続端子１ａを有し、その平板状部分および接続端子１ａの表面が、良導電性金属である例えば塩化銀メッキにより被覆されており、その電極１の接続端子１ａの軸部は外周面を絶縁被覆され、接続端子１ａの先端部は、動圧安定板５の貫通孔および装着シート６の中間部６ｂの貫通孔に裏側から挿通されて装着シート６の表側に突出している。
【００２５】
一方、電極２は、全体として例えば金属線により形成されて概ね網状をなすとともに、その上面から突出する接続端子２ａを有し、その網状部分および接続端子２ａの表面が、良導電性金属である例えば塩化銀メッキにより被覆されており、その電極２の接続端子２ａの軸部は外周面を絶縁被覆され、接続端子２ａの先端部は、導電ゲルシート３と電極１と動圧安定板５との貫通孔および装着シート６の中間部６ｂの貫通孔に裏側から挿通されて装着シート６の表側に突出している。
【００２６】
導電ゲルシート３，４は、各々電極１，２により大きい円板状をなすとともに粘着性を持つ通常のものであり、導電ゲルシート３はその周辺部で動圧安定板５に粘着して電極１を動圧安定板５との間に挟持固定し、導電ゲルシート４はその周辺部で導電ゲルシート３に粘着して電極２を導電ゲルシート３との間に挟持固定する。
【００２７】
さらに、この実施例の生体用電極パッドには、当該電極パッドの不使用時に上記装着シート６の外周端部６ｃの粘着材層６ａと外側の導電ゲルシート４との全体を覆って保護するように、粘着材層６ａおよび導電ゲルシート４から剥がしやすい表面処理がされた通常のフィルムからなる図示しない剥離シートが設けられている。
【００２８】
図２は、上記実施例の生体用電極パッドを用いた、この発明の心電計の一実施例の構成を示すブロック線図であり、この実施例の心電計は、図２に示すように、上記実施例の二つの生体用電極パッドのそれぞれの電極２からの信号同士の差分をとって増幅し、それを原心電信号として出力する、第１の差分回路としての第１の差動アンプ１１と、それら二つの生体用電極パッドのそれぞれについて、電極１と電極２とからの信号同士の差分をとって増幅し、それを体動ノイズ信号として出力する二つの、第２の差分回路としての第２の差動アンプ１２，１３と、それら二つの第２の差動アンプ１２，１３から出力される上記二つの生体用電極パッドのそれぞれの体動ノイズ信号の低周波成分を取り出す二つのローパスフィルタ（例えばカットオフ周波数４０Ｈｚのもの１４，１５および、それらの体動ノイズ信号の低周波成分をそれぞれ上記原心電信号から除去したものを増幅して出力する二つの差動アンプ１６，１７からなる体動ノイズ除去回路と、を具えている。
【００２９】
上記実施例の生体用電極パッドにあっては、図３（ａ）に示すように、生体の所定部位の皮膚表面Ｓに当該生体用電極パッドを装着すると、図３（ｂ）に示すように、当該電極パッドの二枚の電極１，２が、互いに重なり合った状態で動圧安定板５により皮膚表面Ｓに押さえ付けられ、かつ、それらの電極１，２間および電極２と皮膚表面Ｓとの間に導電ゲルシート３，４が介在しているので、二枚の電極１，２が互いに直列に接続された状態となって、それぞれ充分な面積で信号を検出して出力する。これにより、間に挟まれた電極２が出力する体動ノイズ信号の電圧ＶＮは、最も外側の電極１が出力する体動ノイズ信号の電圧２ＶＮに対して、ここでの電極１，２および導電ゲルシート３，４の枚数で定まる所定の割合、すなわち１／２に低下したものとなる。
【００３０】
従って、この実施例の生体用電極パッドによれば、最も外側の電極１を体動ノイズ検出電極とするとともに内側の電極２を原心電信号検出電極とすることで、それらの電極１，２でそれぞれ充分なレベルの体動ノイズ信号電圧ＶＮと原心電信号電圧ＶＨＮとを検出することができ、しかも内側の電極２からの体動ノイズ信号の電圧ＶＮを、最も外側の電極１が出力する体動ノイズ信号の電圧２ＶＮに対して、電極１，２および導電ゲルシート３，４の枚数で定まる所定の割合である１／２に低下したものとすることができる。
【００３１】
そして上記実施例の心電計にあっては、第１の差動アンプ１１が、上記実施例の二つの生体用電極パッドのそれぞれの電極２からの信号同士の差分をとって原心電信号を求め、また第２の差動アンプ１２，１３が、上記実施例の二つの生体用電極パッドのそれぞれについて、電極１と電極２とからの信号同士の差分をとって上記のように体動ノイズ信号を求める。そして二つのローパスフィルタ１４，１５および二つの差動アンプ１６，１７からなる体動ノイズ除去回路が、上記実施例の二つの生体用電極パッドのそれぞれの体動ノイズ信号の低周波成分を原心電信号から除去して心電信号を出力する。なお、各差動アンプはその入力側に、任意の信号を差動によって相殺できるように図示しないレベル調整回路を有している。
【００３２】
従って、この実施例の心電計によれば、上述の如くして充分なレベルの体動ノイズ信号と原心電信号とを得ることができ、しかも体動ノイズ信号や原心電信号の増幅率の設定も容易に行い得て、心電信号から体動の影響を充分に排除することができる。
【００３３】
さらに、この実施例の生体用電極パッドによれば、二枚の電極１，２の積層方向でそれら二枚の電極１，２の下側の外側に積層配置された導電ゲルシート４を具えることから、皮膚表面Ｓに最も近い電極２と皮膚表面Ｓとの間にも導電ゲルシート４が介在するので、皮膚表面に最も近い電極２でも体動ノイズ信号電圧ＶＮを検出することができ、また、電極２を導電ゲルシート４でカバーすることができる。
【００３４】
また、この実施例の生体用電極パッドによれば、二枚の電極１，２のうち導電ゲルシート３，４で挟まれる電極２は網状をなすものであることから、その網状の電極２を導電ゲルが貫通することによってその電極２の両側の導電ゲルシート３，４の特性が揃うので、心電計において体動ノイズや原心電信号の増幅率の設定を容易に行うことができ、また平板状の電極と比較して電極２と導電ゲルシート３，４との接触面積が増大し、しかも電極２が皮膚表面Ｓに沿って柔軟に変形するので、この点からも信号の検出レベルを高めることができる。
【００３５】
そして、この実施例の生体用電極パッドによれば、二枚の電極１，２の積層方向で動圧安定板５の外側に積層配置されて動圧安定板５と電極１，２と導電ゲルシート３，４とを積層状態に保持する中間部６ｂと、その中間部６ｂに連なって、それらの電極１，２の延在方向でそれら動圧安定板５と電極１，２と導電ゲルシート３，４との外側に位置するとともに粘着層６ａを有し、中間部６ｂが保持した動圧安定板５と電極１，２と導電ゲルシート３，４とを生体の所定部位の皮膚表面Ｓに装着する端部６ｃと、を有する装着シート６をさらに具えているので、動圧安定板５と電極１，２と導電ゲルシート３，４とを積層状態で、生体の所定部位の皮膚表面Ｓ上に確実に維持することができる。
【００３６】
図４（ａ）および（ｂ）は、上記実施例の生体用電極パッドの一変形例を示す一部切り欠き斜視図および断面図であり、この変形例では、二枚の導電ゲルシート３，４のうち皮膚表面Ｓ側の導電ゲルシート４を省略して、電極２を生体の所定部位の皮膚表面Ｓに直接接触させるようにするとともに、他の点では上記実施例と同様に構成している。
【００３７】
この変形例の構成でも、上記実施例と同様の作用効果を奏することができ、特に、二枚の電極１，２のうち電極２は網状をなすものであることから、その網状の電極２を導電ゲルシート３の導電ゲルが貫通することによって、平板状の電極と比較して電極２と導電ゲルシート３との接触面積が増大し、しかも電極２が皮膚表面Ｓに沿って柔軟に変形するので、原心電信号の検出レベルを高めることができる。
【００３８】
図５は、この発明の生体用電極パッドの他の一実施例を示す断面図であり、図中先の実施例と同様の部分はそれと同一の符号にて示す。この実施例の生体用電極パッドは、先の実施例の生体用電極パッドにおける下側の導電ゲルシート４の下側にさらに三枚目の電極７を積層して具える点で先の実施例の生体用電極パッドと異なっており、他の点では先の実施例と同様に構成している。
【００３９】
すなわちここで、電極７は、全体として例えば金属線により形成されて概ね網状をなすとともに、その上面から突出する接続端子７ａを有し、その網状部分および接続端子７ａの表面が、良導電性金属である例えば塩化銀メッキにより被覆されており、その電極７の接続端子７ａの軸部は外周面を絶縁被覆され、接続端子７ａの先端部は、導電ゲルシート３，４と電極１，２と動圧安定板５との貫通孔および装着シート６の中間部６ｂの貫通孔に裏側から挿通されて装着シート６の表側に突出している。そして電極７は、下側の導電ゲルシート４の粘着力により他の電極１，２との積層状態で保持されている。
【００４０】
図６は、上記実施例の生体用電極パッドを用いた、この発明の心電計の他の一実施例の構成を示すブロック線図であり、図中先の実施例と同様の部分はそれと同一の符号にて示す。この実施例の心電計では、二つの生体用電極パッドのそれぞれの電極２が第１の差分回路としての第１の差動アンプ１１のみに接続され、その第１の差動アンプ１１が、二つの生体用電極パッドのそれぞれの電極２からの信号同士の差分をとって増幅し、それを原心電信号として出力する。また、二つの生体用電極パッドのそれぞれについて、電極１，７が第２の差分回路としての第２の差動アンプ１２，１３にそれぞれ接続され、それら第２の差動アンプ１２，１３がそれぞれ、電極１と電極７とからの信号同士の差分をとって増幅し、それを体動ノイズ信号として出力する。
【００４１】
上記実施例の生体用電極パッドにあっては、生体の所定部位の皮膚表面Ｓに当該生体用電極パッドを装着すると、図７に示すように、当該電極パッドの三枚の電極１，２，７が、互いに重なり合った状態で動圧安定板５により皮膚表面Ｓに押さえ付けられ、かつ、それらの電極１，２間および電極２，７間に導電ゲルシート３，４が介在しているので、三枚の電極１，２，７が互いに直列に接続された状態となって、それぞれ充分な面積で信号を検出して出力する。これにより、間に挟まれた電極２が出力する体動ノイズ信号の電圧ＶＮは、外側の電極１，７が出力する体動ノイズ信号の電圧２ＶＮに対して、ここでの電極１，２，７および導電ゲルシート３，４の枚数で定まる所定の割合、すなわち１／２に低下したものとなる。
【００４２】
従って、この実施例の生体用電極パッドによれば、外側の電極１，７を体動ノイズ検出電極とするとともに間の電極２を原心電信号検出電極とすることで、それらの電極１，２，７でそれぞれ充分なレベルの体動ノイズ信号電圧ＶＮと原心電信号電圧ＶＨＮとを検出することができ、しかも間の電極２からの体動ノイズ信号の電圧ＶＮを、外側の電極１，７が出力する体動ノイズ信号の電圧２ＶＮに対して、電極１，２，７および導電ゲルシート３，４の枚数で定まる所定の割合である１／２に低下したものとすることができる。
【００４３】
そして上記実施例の心電計にあっては、第１の差動アンプ１１が、上記実施例の二つの生体用電極パッドのそれぞれの電極２からの信号同士の差分をとって原心電信号を求め、また第２の差動アンプ１２，１３が、上記実施例の二つの生体用電極パッドのそれぞれについて、電極１と電極７とからの信号同士の差分をとって上記のように体動ノイズ信号を求める。そして二つのローパスフィルタ１４，１５および二つの差動アンプ１６，１７からなる体動ノイズ除去回路が、上記実施例の二つの生体用電極パッドのそれぞれの体動ノイズ信号の低周波成分を原心電信号から除去して心電信号を出力する。なお、各差動アンプはその入力側に、任意の信号を差動によって相殺できるように図示しないレベル調整回路を有している。
【００４４】
従って、この実施例の心電計によっても先の実施例の心電計と同様、上述の如くして充分なレベルの体動ノイズ信号と原心電信号とを得ることができ、しかも体動ノイズや原心電信号の増幅率の設定を先の実施例より容易に行い得て、心電信号から体動の影響を充分に排除することができる。
【００４５】
図８は、図６に示す実施例の心電計による心電信号の計測結果を示す説明図であり、図中符号ＳＨＮは原心電信号電圧ＶＨＮによる信号、ＳＮは体動ノイズ信号電圧ＶＮによる信号、そしてＳＨは心電信号電圧ＶＨによる信号をそれぞれ示す。この図８から明らかなように上記実施例の心電計によれば、体動の影響を充分に排除した極めて明確な心電信号ＳＨを出力することができる。
【００４６】
以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に限定されるものでなく特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更し得るものであり、この発明の生体用電極パッドでは、例えば装着シート６および剥離シートを省略し、粘着テープ等で動圧安定板５と電極１，２と導電ゲルシート３，４等の積層体を皮膚表面Ｓ上に固定しても良く、また電極２，７を網状でなく布状等の柔軟な多孔性のものや硬い多孔性のものあるいは孔なしの板としても良い。さらに動圧安定板５を軟質のものとしたり、動圧安定板５を省略して、電極１を動圧安定板と兼用したりしても良く、その場合に電極１も網状等の柔軟なものとしても良い。
【００４７】
またこの発明の心電計では、例えば電極１を原心電信号検出電極とするとともに電極２を体動ノイズ信号検出電極として用いても良く、さらに、従来例と同様に、グラウンド回路に接続される不関電極も用いるとともに、ハイパスフィルタも具えて、原心電信号から筋電ノイズも除去するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
かくしてこの発明の生体用電極パッドによれば、例えば、皮膚側と反対側の外側の電極を体動ノイズ検出電極とするとともに電極と皮膚との間に挟まれる電極を原心電信号検出電極としたり、あるいは皮膚側と反対側の外側の電極を原心電信号検出電極とするとともに電極と皮膚との間に挟まれる電極を体動ノイズ検出電極としたりすることで、それらの電極でそれぞれ充分なレベルの体動ノイズ信号と原心電信号とを検出することができ、しかも電極と皮膚との間に挟まれる電極からの信号を、皮膚側と反対側の外側の電極が出力する信号の電圧に対して電極および導電ゲルシートの枚数で定まる所定の割合で低下したものとすることができる。【００４９】
また、この発明の生体用電極パッドを用いたこの発明の心電計によれば、上述の如くして充分なレベルの体動ノイズ信号と原心電信号とを得ることができ、しかも体動ノイズや原心電信号の増幅率の設定も容易に行い得て、心電信号から体動の影響を充分に排除することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１，２，７  電極
１ａ，２ａ，７ａ  接続端子
３，４  導電ゲルシート
５  動圧安定板
６  装着シート
６ａ  粘着層
６ｂ  中間部
６ｃ  外周端部
１１  第１の差動アンプ
１２，１３  第２の差動アンプ
１４，１５  ローパスフィルタ
１６，１７  差動アンプ
Ｓ  皮膚表面
【図１】
2013065147.tif 000003
【図２】
2013065147.tif 000004
【図３】
2013065147.tif 000005
【図４】
2013065147.tif 000006
【図５】
2013065147.tif 000007
【図６】
2013065147.tif 000008
【図７】
2013065147.tif 000009
【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年2月22日(2013.2.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の皮膚に装着される複数の生体用電極パットを用いて検出した電気信号を処理して心電信号を計測する心電計であって、前記複数の生体用電極パッドのうちの二つの生体用電極パッドのそれぞれの、何れか一つの電極からの信号同士の差分をとって原心電信号を求める第１の差分回路と、
前記二つの生体用電極パッドのそれぞれについて、何れか二つの電極からの信号同士の差分をとって体動ノイズ信号を求める第２の差分回路と、
前記二つの生体用電極パッドのそれぞれの体動ノイズ信号の低周波成分を前記原心電信号から除去する体動ノイズ除去回路と、を具える心電計用の生体用電極パッドにおいて、
互いに積層配置された複数枚の電極と、
前記複数枚の電極と交互に配置されてそれらの電極間に介在する導電ゲルシートと、
を具えることを特徴とする生体用電極パッド。
【請求項２】
前記二つの生体用電極パッドは各々、互いに積層配置された三枚の電極を有し、
前記心電計の第１の差分回路は、それら三枚の電極のうちの中間に位置する電極からの信号同士の差分をとって原心電信号を求め、
前記心電計の第２の差分回路は、それら三枚の電極のうちの両外側に位置する電極からの信号同士の差分をとって体動ノイズ信号を求めることを特徴とする、請求項１記載の生体用電極パッド。
【請求項３】
前記複数枚の電極の積層方向で前記皮膚側の、それら複数枚の電極の外側に積層配置された導電ゲルシートをさらに具えることを特徴とする、請求項１または２記載の生体用電極パッド。
【請求項４】
前記複数枚の電極のうち少なくとも前記導電ゲルシートで挟まれる電極は網状をなすものかまたは多孔性のものであることを特徴とする、請求項１から３までの何れか１項記載の生体用電極パッド。
【請求項５】
前記複数枚の電極の積層方向で前記皮膚側と反対側の、前記電極の外側に積層配置されて前記電極と前記導電ゲルシートとを積層状態に保持する中間部と、
前記中間部に連なり、前記複数枚の電極の延在方向でそれら電極と導電ゲルシートとの外側に位置するとともに粘着性の表面を有し、前記中間部が保持した前記電極と前記導電ゲルシートとを生体の所定部位の皮膚表面に装着する端部と、
を有する装着シートをさらに具えることを特徴とする、請求項１から４までの何れか１項記載の生体用電極パッド。
【請求項６】
（削除）
【国際調査報告】
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2013065147.tif 000012
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