(57)【要約】【課題】一般的な扁平型受動電極を改善する生体電気測定のためのセンサモジュールを提供する。【解決手段】生体電気の測定のための活性ドライセンサモジュール。活性ドライセンサモジュールは、上面を通して形成された挿入孔を備えた中空本体と、挿入孔に連結され、均一な中心内部断面と上面から突出した上部フリンジとを備えたキャップと、電極が摺動可能であるようにキャップに挿入され、外側に露出した上面と下部から突出してキャップの下端上にラッチしたラッチ突起とを備えた活性電極と、活性電極の下部に接触する一端を備え、本体に取り付けられ、かつ本体と電気的に接続したバネと、バネを通過した生体信号を受信及び処理するために回路がバネの他端に接触するという条件下で本体に設置された増幅回路とを含む。本発明の活性ドライセンサモジュールは、導電ゲルの使用を排除し、それによって被験者に不愉快さ又は不快感を与えず、かつノイズ成分による信号の干渉を回避する。更に、本発明の活性ドライセンサモジュールは、生体信号を望ましいレベルまで増幅し、それによって生体信号を正確かつ容易に測定する。【選択図】図１
2007517577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面を通して形成された挿入孔を備えた中空本体と、
前記挿入孔に連結され、均一な中心内部断面と上面から突出した上部フリンジとを備えたキャップと、
電極が摺動可能なように前記キャップ内に挿入され、外側に露出した上面と下部から突出して該キャップの下端上にラッチしたラッチ突起とを備えた活性電極と、
前記活性電極の前記下部に接触する一端を備え、前記本体に設置され、かつ該本体と電気的に接続したバネと、
前記バネを通過した生体信号を受信及び処理するために、回路が該バネの他端と接触するという条件下で前記本体に設置された増幅回路と、
を含むことを特徴とする活性ドライセンサモジュール。
【請求項２】
前記貫通孔内に固定的に挿入されたホルダを更に含み、
前記キャップは、前記ホルダ内に挿入される、
ことを特徴とする請求項１に記載の活性ドライセンサモジュール。
【請求項３】
ヘッドセットが、前記本体が該ヘッドセットに着脱されるように前記キャップと前記ホルダの間に挿入されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の活性ドライセンサモジュール。
【請求項４】
前記増幅回路は、
前記生体信号を増幅して同相除去比及び通過帯域を調節するための計装用増幅器と、
前記計装用増幅器を通過した前記生体信号を濾過するための帯域通過フィルタと、
前記生体信号に含まれるノイズ成分を除去するためのノッチフィルタと、
を含む、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の活性ドライセンサモジュール。
【請求項５】
前記活性電極及び前記バネは、金又は銀でメッキされている、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の活性ドライセンサモジュール。
【請求項６】
前記活性電極は、皮膚に接触する曲面を有する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の活性ドライセンサモジュール。
【請求項７】
前記活性電極は、皮膚に接触する非平坦面を有する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の活性ドライセンサモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的な扁平型受動電極を改善する生体電気測定のためのセンサモジュールに関し、より詳細には、生体電気の信頼性を増大するために定格容量で生体電気を複数回濾過して電気系統による干渉とノイズ成分を遮蔽し、被験者に与える不快感を抑制するために導電性ゲルの使用を省略する生体電気測定のための活性ドライセンサモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
人体を通って流れる超微細生体信号を意味する生体電気は、神経細胞又は筋細胞から発生した電流又は電圧の形状の信号である。生体電気は、心電図（ＥＣＧ）、筋電図（ＥＭＧ）、眼電図（ＥＯＧ）、及び脳電図（ＥＥＧ）などに分類される。生体電気の供給源は、膜電位であり、これが刺激されて所定の条件下で活動電位を生成する。単一細胞中の活動電位の測定は、特別に微細な電極によって達成され、この活動電位は、生体電位の供給源である。
より大きな単位での活動電位の測定は、表面電極によって達成される。この場合、電極の周りに分布した多くの細胞の活動によって発生した電界が測定される。生物における電気伝導は、イオンによって達成されるが、測定システムにおける電気伝導は、電子によって達成され、従って電極を必要とする。
【０００３】
生体信号の中でも特に、人体の頭皮から発生する脳波信号の電位の変動は、約１０〜１００μＶである。この大きさの生体信号は弱いので、人体によってこの信号を検出することはできない。しかし、異常な生体信号は、人体の機能の低下及び病気の発生のような人体の健康に悪いものであり、かつ危険である。従って、生体信号を正常な状態に維持することが重要である。更に、生体信号は、医学分野における臨床診断のデータとして使用される。例えば、生体信号は、非侵襲的方法による被験者の疾患の診断の情報源であり、臨床試験において基本的なものである。
上述の生体信号が測定される時に、人体の皮膚にセンサモジュールの電極が取り付けられる。皮膚に取り付けられる電極は、センサモジュールの最も基本的な要素である。一般的に、電気信号を感知するために、電極は、電流が通って流れる導体で作られる。更に、導電性を改善するために、電極は、金（Ａｕ）又は銀（Ａｇ）から成る導電材料で作られる。
【０００４】
図９Ａと９Ｂは、生体電気を測定するための従来の電極の斜視図と断面図である。生体電気を測定するための従来の電極は、金属製であり、円盤形状を有する。すなわち、生体電気を測定するための従来の電極は、合成ポリマー及び天然ポリマーを含む発泡パッド、布、不織布、又はテープの形状に形成され、１つの表面上に堆積したアクリル群生体適合接着ペーストが設けられた基部３と、ポリマーで作られ、水分の蒸発を防ぐために基部３の他方の表面に取り付けられた補強材２と、真鍮で作られ、補強材２の中心部分に設置されたスナップ１及びガラス繊維で補強されたプラスチックで作られ、銀／塩化銀と共に堆積した電極要素４であって、このスナップ１及び電極要素４が互いに固定されているものと、電極要素４の露出表面を被覆する導電ヒドロゲル接着剤５と、ヒドロゲル接着剤５及び基部３上の残っている接着ペーストを保護するために、ヒドロゲル接着剤５及び基部３上の残っている接着ペーストに添付された剥離フィルム６とを含む。
【０００５】
生体電気を測定するための上述の従来の電極は、皮膚に頭皮電極のような電極要素を添付するための導電粘着ゲルを使用する。従来の電極が導電粘着ゲルを使用する場合、長い準備時間が必要である。更に、導電粘着ゲルは、それ自体の粘性のために被験者に対して不愉快さ又は不快感を与える。より正確な測定結果を得るために、頭皮は、被験者の頭皮に導電粘着ゲルが付加される前に少し擦られる。そのような行為は、頭皮に損傷をもたらすので好ましくない。頭皮に対する損傷が、ヒト免疫不全ウイルス（ＨＩＶ）、Ｃ型肝炎ウイルス（ＨＣＶ）、又はクロイツフェルト−ヤコブ病（ＣＪＤ）のような血液を通じて伝染するウイルス感染の危険を増大させることは、脳の研究によって公知の事実である。
【０００６】
電極要素によって測定された生体信号は、長さ数メートルのワイヤ（図示しない）を通して信号を処理するための電子回路に印加される。ここで、測定される生体信号がＥＥＧである場合には、信号のレベルは過度に微細であり、すなわち、数十μＶである。従って、ワイヤがシールドされていない場合には、６０Ｈｚの電源の干渉のようなノイズ成分のために信号の識別が急速に悪化する可能性が十分にある。すなわち、微細なレベルの生体信号は、生体信号が増幅回路によって増幅されるように、比較的長いワイヤを通して増幅回路に送信される。ここで、生体信号は、ワイヤによって減衰されることがある。更に、生体信号が外部ノイズによって干渉される場合には、増幅回路は、生体信号と同様に外部ノイズも増幅する。高帯域又は低帯域通過フィルタのような電子回路は、信号を濾過するように準備されているが、信号送信中に既に信号内に導入されたノイズ成分は、完全には解消されず、生体信号と共に測定／解析される。
上述の問題を解決するために多くの方法が提案されてきた。１つの方法では、６０Ｈｚのノイズによる干渉は、シールドワイヤによって低減される。しかし、上述の方法は、ワイヤ長さによる信号の損失及び長いワイヤのループによる磁気現象による干渉のような欠点を依然として有しており、従って、ノイズ特性、測定の信頼性、又はコストの点で不利である。
【発明の開示】
【０００７】
技術的問題
従って、本発明は、上述の問題の観点から為されたものであり、本発明の目的は、ノイズ成分の干渉を防止し、生体信号を処理可能なレベルまで増幅して生体信号を正確かつ容易に測定し、導電ゲルの使用を省略して被験者の不愉快さ又は不快感の発生を抑制する生体電気の測定のための活性ドライセンサモジュールを提供することである。
【０００８】
技術的解決法
本発明の態様によれば、上述及び他の目的は、活性ドライセンサモジュールの提供によって達成することができ、このモジュールは、上面を通して形成された挿入孔を備えた中空本体と、挿入孔に連結され、均一な中心内部断面と上面から突出した上部フリンジとを備えたキャップと、電極が摺動可能であるようにキャップに挿入され、外側に露出した上面と下部から突出してキャップの下端上にラッチしたラッチ突起とを備えた活性電極と、活性電極の下部に接触する一端を備え、本体に取り付けられ、かつ本体と電気的に接続したバネと、バネを通過した生体信号を受信及び処理するために回路がバネの他端に接触するという条件下で本体に設置された増幅回路とを含む。
【０００９】
好ましくは、活性ドライセンサモジュールは、貫通孔に固定的に挿入されたホルダを更に含むことができ、キャップは、ホルダ内に挿入することができる。
更に、好ましくは、本体がヘッドセットに着脱されるように、ヘッドセットをキャップとホルダの間に挿入することができる。
増幅回路は、生体信号を増幅して同相除去比及び通過帯域を調節するための計装用増幅器と、計装用増幅器を通過した生体信号を濾過するための帯域通過フィルタと、生体信号に含まれるノイズ成分を除去するためのノッチフィルタとを含む。
好ましくは、活性電極とバネは、金又は銀でメッキすることができる。
更に、好ましくは、活性電極は、皮膚と接触する曲面を有することができる。
代替的に、好ましくは、活性電極は、皮膚と接触する非平坦面を有することができる。
【００１０】
有利な効果
本発明による生体電気の測定のための活性ドライセンサモジュールは、導電ゲルの使用を排除し、それによって被験者に不愉快さ又は不快感を与えずにウイルス感染の危険を防止する。
更に、本発明の活性ドライセンサモジュールは、生体信号を送信するためのワイヤの使用を排除し、それによって電源から発生したノイズ成分による信号の干渉を回避する。更に、本発明の活性ドライセンサモジュールは、生体信号を指定された処理可能なレベルまで増幅し、それによって生体信号を正確かつ容易に測定する。
本発明の上述及び他の目的、特徴、及び他の利点は、添付図面と共に以下の詳細説明からより明確に理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
ここで、添付図面に関連して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。添付図面は、本発明の実施形態をより良く理解するためだけに作られたものである。従って、添付図面と添付図面に関連する説明は、本発明の範囲と精神を制限するものではない。
図面では、同じか又は類似の要素は、それらが異なる図面に描かれていても同じ参照数字で表される。
【００１２】
本発明による生体電気の測定のための活性ドライセンサモジュール１０は、活性電極１２と、バネ１４と、増幅回路１６と、本体１８と、センサモジュール１０がヘッドセットに設置された時にセンサモジュール１０を固定するのに必要なホルダ１７及びキャップ１９とを含む。
活性電極１２は、キャップ１９に連結されて垂直に摺動する。活性電極１２の上部は、皮膚と接触するように外側に露出され、本体１８に挿入されたキャップ１９にラッチされたラッチ突起１２ａは、本体１８に配置された活性電極１２の下部から突出する。活性電極１２は、活性電極１２が生体信号、例えばＥＥＧを測定する時に頭皮と直接接触する基本的要素である。従って、生体信号の測定値の信頼性が活性電極１２に依存するので、活性電極１２は、好ましくは、活性電極１２の導電性が改善されて活性電極１２を通って電流が容易に流れるように金又は銀でメッキされる。図２と３に示すように、被験者の頭皮に接触する活性電極１２の表面は、好ましくは、活性電極１２の接触面が被験者の頭皮と長時間にわたって安定して接触するように凹面又は歯状である。凹面活性電極１２は、頭皮のむき出し部分に直接接触し、歯状活性電極１２’は、頭皮の毛髪がある部分に接触する。好ましくは、凹面活性電極１２は、凹面活性電極１２の接触面１２ｃが頭皮の曲面と類似であるように構成される。更に、好ましくは、歯状活性電極１２’は、複数の円形隆起１２ｃ’が歯状活性電極１２’の接触面状に形成され、かつ頭皮の毛髪がある部分に接触するように構成される。
【００１３】
以後、この実施形態は、凹面活性電極１２を説明することになるが、歯状活性電極１２’を使用することもできる。換言すれば、活性電極の形状と材料は、それらに制限されないものとする。
生体電気の測定のための従来の電極を頭皮に取り付けるために、Ｃｌ-成分を含有する導電性ゲルが頭皮に付加され、次に電極がそれに添付される。しかし、導電性ゲルが使用されると、電極から流れる金属の陽（＋）イオンと電極表面上の負（−）イオンとが互いに引き寄せ合い、それによって電気的二重層が形成され、従って電極とゲルの間に分極化が生じる。従って、望ましくない電位差である半電池電位が、電極と測定された部分の間に発生する。上述の半電池電位は、数百ｍＶであり、より具体的には、電極が一般的に使用されるＡｇ−ＡｇＣｌ電極の場合は、半電池電位は約２２０ｍＶである。一般的に、半電池電位は、後に電極に接続されることになる計装用増幅器（ＩＡ）の同相電圧によって取り除かれ、差動成分としての役目をする脳波信号だけが増幅されて次に出力される。
【００１４】
ＩＡを通過した脳波成分の品質は、皮膚と電解質の接触面との間のインタフェースの電気抵抗成分に依存する。抵抗成分の強度は、皮膚の状態、電極に使用されるゲルの濃度、又はゲルが皮膚に付加された後に必要な時間のような変数に応じて数十ｋΩから数百ｋΩに達する。従って、初期段階で信頼性のある安定性を有する低インピーダンスを得るために、５〜１０％の高濃度のＮａＣｌを含有する電極ゲルが、角質層の除去された頭皮のような皮膚に付加される。その結果、これは、皮膚から電極表面までの経路から発生したＤＣオフセット電圧と抵抗成分とを最小にし、適正な電極が選択されて電極が添付される皮膚の状態が申し分ないことを意味するものである。電極の機械的な設計においては、電極は、皮膚と電解質との間の動き及び電解質と電極の結合部分との間の動きによるアーチファクトが、電極が添付される頭皮の形状を考慮して発生しないように設計すべきである。
【００１５】
上述の従来型の頭皮用電極が使用される時に、頭皮用電極を準備するために長時間を要する。例えば、１つの従来型の電極を頭皮に添付するために要する時間が２０秒から３０秒なので、６４チャンネルを測定するために要する時間は約３０分になる。上述の時間を短縮するために、電極をキャップ形状にすることができる。しかし、この場合は、電極を準備するために相当な時間もまた要する。更に、導電性ゲルが使用されると、臨床試験の場合を除いて導電性ゲルが被験者に対して不愉快さ又は不快感を与え、上述のように正確な測定を実行するために皮膚に損傷を与え、それによって危険なウイルス感染の原因になる。
従って、電気測定のための従来の電極の欠点を解消するために、本発明による生体電気の測定のための活性ドライセンサモジュール１０は、導電性ゲルを使用しないで半電池電位とノイズの発生を抑制するために活性電極１２を使用する。
活性電極１２から生じた生体信号は、活性電極１２と同じ材料でメッキされたバネ１４を通じて増幅回路１６に送信される。
【００１６】
図４は、本発明のセンサモジュールのバネの平面図と側面図を示している。本体１８に取り付けられたバネ１４は、従来のセンサモジュールに設置された相当な長さのワイヤの代わりをする。バネ１４は、好ましくは、圧縮力に対抗して反発する圧縮バネである。更に、好ましくは、活性電極１２と同様に、バネ１４は、活性電極１２を通じて送信された生体信号を増幅回路１６に送信するために金又は銀でメッキされる。バネ１４の一端１４ａは、活性電極１２の下部に機械的に接触して生体信号を受信し、受信した生体信号は、バネ１４の他方の突出端部１４ｂに半田付けによって接続した増幅回路１６に送信される。
【００１７】
本発明のセンサモジュール１０のバネ１４は、導電性ゲルなしで頭皮に活性電極１２を付加するための圧力供給手段としての役目をし、かつ活性電極１２が皮膚に接触する時に発生した圧力を減衰させる役目をする。更に、バネ１４は、活性電極１２に適切な強さの圧力を加え、それによって頭皮と活性電極１２の間のインタフェース上の圧力が被験者の不快感の原因になり、測定の後に活性電極１２のマークがインタフェース上に残るのを防止する。
【００１８】
図５は、本発明のセンサモジュールの増幅回路の構成を示すブロック図である。図５に示すように、増幅回路１６は、計装用増幅器（ＩＡ）１６ｉ、ノッチフィルタ１６ｎ、帯域通過フィルタ１６ｍ、及び増幅器１６ｒを含む。バネ１４の突出端部１４ｂは、突出端部１４ｂが本体１８の内側の下部に固定されるように半田付けによって増幅回路１６に接続される。増幅回路１６は、バネ１４を通過した生体信号を受信し、生体信号が容易に測定されて形成されるように生体信号を増幅して濾過する。
【００１９】
生体電気を測定するために従来使用されるＩＡは、半電池電位を除去して純粋な生体信号だけを選び出すための緩衝増幅器を含む差動増幅器である。ＩＡの最も重要なパラメータは、同相除去比（ＣＭＲＲ）である。ＣＭＲＲは、同時入力によって存在する信号がいくつ取り除かれたかを示すパラメータであり、共通利得値を差動利得値で除することによって得られる。ＣＭＲＲが高いほど差動増幅器は、より良好な特性を示している。従来のＡｇ／ＡｇＣｌ電極が使用される時には、電極と頭皮の間のインピーダンス成分は、約１０〜３０ｋΩである。電極のインピーダンスによる入力信号の妨害を防止して生体信号を処理するために使用されるＩＡは、入力インピーダンスが１００ｋΩを超え、ＣＭＲＲが８０ｄＢを超え、全利得が約１，０００から１００，０００倍でなければならない。
【００２０】
本発明のセンサモジュール１０の活性電極１２は、電解質を使用しないドライ電極である。活性電極１２の入力インピーダンスが、最大で数百ｋΩ（２００ｋΩ〜３００ｋΩ）まで上げられるので、従来のＩＡを活性電極１２に付加することができない。従って、センサモジュール１０の増大した入力インピーダンスとそれによる入力ノイズ成分との影響を低減するために、ＩＡ（１６ｉ）は、１０13ｋΩの入力インピーダンス、１２０ｄＢを超えるＣＭＲＲ、及び０．１〜４０Ｈｚの単一通過帯域を有する帯域通過特性を有する。上述の特性は、従来のＩＡでは示すことはできないが、特別に作り出された回路によってもたらされる。換言すれば、ＩＡは、１つの増幅器が差動増幅器の役割を果たし、残り２つの増幅器がフィードバックループを形成し、それによって帯域通過特性並びに増幅機能を有するように３つの増幅器を含む。ここでは、内部要素の値を変えることによってＩＡの増幅の程度が数万倍まで上昇し、差動増幅器の役割を果たす増幅器１６ｒは、２つの入力値を完全に同じように駆動するための同相信号を増幅せず、それによって出力に対して干渉電圧を示さない。
【００２１】
ノイズ成分は、帯域通過フィルタ１６ｍによって更に除去される。しかし、６０Ｈｚのノイズ成分は、電源並びに人体から発生するので、６０Ｈｚのノイズ成分を更に除去するためのノッチフィルタ１６ｎが設けられる。ノッチフィルタ１６ｎは、６０Ｈｚのノイズ成分を除去してＩＡ（１６ｉ）によって処理された生体信号をもう一度濾過し、それによって周波数帯域を調節する。従って、ノッチフィルタ１６ｎは、付加的な増幅器の役割を果たすものである。
【００２２】
図６は、本発明のセンサモジュールのキャップの平面図と側面図を示し、図７は、本発明のセンサモジュールのホルダの平面図と側面図を示している。ホルダ１７とキャップ１９が内部に挿入される挿入孔１８ｈは、本体１８の上面を通して形成され、活性電極１２、バネ１４、及び増幅回路１６は、本体１８の内側と外側に配置される。ホルダ１７は、挿入孔１８ｈに固定的に挿入され、互いに係合するネジ山とネジ谷は、キャップ１９がホルダ１７に対して回転して固定されるように、それぞれホルダ１７の上部とキャップ１９の下部に形成される。この場合、ホルダ１７は、本体１８と一体化され、次に、ホルダ１７と本体１８との一体化アセンブリが成形される。
【００２３】
キャップ１９は、センサモジュール１０がヘッドセットに固定される時に使用される。キャップ１９が回転する時に、キャップ１９の高さは、モジュール１０をヘッドセットに確実に固定するように変えられる。換言すれば、本発明のセンサモジュール１０は、キャップ１９を回転させることによってヘッドセットに対して簡単かつ確実に着脱される。キャップ１９の中心部の断面は、好ましくは、キャップ１９の上部突起１９ｕが外側に突出するように通常のリング形状を有する。
外部環境の影響による信号の干渉を除去するために、本体１８は、好ましくは、導電性のない合成樹脂のような絶縁材料で作られ、本体１８が中空構造を有するように外部断面形状を矩形にして内部断面形状を円形にする。
【００２４】
図８は、組み立てられた状態の本発明のセンサモジュールを示す例示的な図である。本発明のセンサモジュール１０を形成するために、ホルダ１７と増幅回路１６は、本体１８の左側と右側の本体部分１８ａ及び１８ｂの間の空間のそれぞれ上部と下部に配置され、次に、左側と右側の本体部分１８ａ及び１８ｂが接続される。ホルダ１７と増幅回路１６は、本体１８の左側と右側の本体部分１８ａ及び１８ｂ上に対称に形成されたストッパ１８ｓにラッチされ、ホルダ１７と増幅回路１６の動きは、左側と右側の本体部分１８ａ及び１８ｂが接続した後に制限される。ホルダ１７は、ホルダ１７の上端が本体１８の上面から突出して本体１８と一体に成形されるという条件の下で本体１８と一体化される。ホルダ１７は、キャップ１９と共に、本発明のセンサモジュール１０をヘッドセットに固定し、かつキャップ１９を案内するという役割を果している。ホルダ１７の形状は制限されない。ホルダ１７が本体１８と一体化されない時は、ホルダを本体１８のストッパ１８ｓにラッチして本体１８と一体に固定的に組み立てることができる。ホルダ１７と本体１８の間の接続、増幅回路１６と本体１８の間の接続、及びホルダ１７とキャップ１９の間の接続は、上述の実施形態で説明した方法に限定されることはない。上述の接続は、当業者に対して明白なのでその詳細説明は省略する。
【００２５】
増幅回路１６は、ダイアフラム１８ｑを通して形成された貫通孔１８ａにバネ１４の下部を通過させることによって本体１８に接続される。バネ１４が最初に成形される時に、バネ１４の一端からバネ１４の他端までの垂直距離が適正に得られる。それにより、本体１８に挿入された活性電極１２によってバネ１４が圧縮された時に、バネ１４は、指定の弾性エネルギを有する。以下の式１に示すように、バネ１４が大きな定数を有する時に、圧縮するためにバネ１４に大きな力が加えられるべきである。従って、好ましくは、バネ１４は、１５０ｇｆ／４．５ｍｍからの偏差の適正な範囲内で判断された定数を有する。
［式１］ｋ＝Ｐ／ａ
ここで、ｋはバネ１４の定数を表し、Ｐは負荷を表し、ａは変動量を表す。
【００２６】
その後、バネ１４と増幅回路１６は本体１８に配置され、キャップ１９は、活性電極１２がキャップ１９に連結されるという条件の下で、本体１８の上面を通して形成された挿入孔１８ｈに固定されたホルダ１７に挿入される。ホルダ１７のネジ山とネジ谷に係合するネジ山とネジ谷がキャップ１９上に形成される。キャップ１９に形成されたネジ山及びネジ谷と挿入孔１８が互いに係合してキャップ１９が最後まで回転された後に、固定が完了する。活性電極１２の突出高さは、ホルダ１７に挿入されたキャップ１９を回転させることによって調節される。それによって活性電極１２はバネ１４を圧縮し、バネ１４は、弾性エネルギを有して、活性電極１２が締まり嵌めによって本体１８に挿入されるという条件の下で半永久的に弾性的に動く。バネ１４の一端１４ａと他端１４ｂは、それぞれ活性電極１２と増幅回路１６に接触し、そのために活性電極１２から受信した生体信号が増幅回路１６に送信される。活性電極１２は、キャップ１９の内面に沿って摺動し、活性電極１２の摺動は、活性電極１２の下部に形成されたラッチ突起１２ａのキャップ１９の下端上へのラッチングによって制限される。好ましくは、活性電極１２は、活性電極１２がキャップ１９に完全に挿入された後に活性電極１２がキャップ１９の上面から指定の高さだけ外側に突出するような適正な全体的な高さを有する。好ましくは、活性電極１２とバネ１４の導電性を改善するために、活性電極１２とバネ１４は、金又は銀でメッキされる。
【００２７】
産業上の利用可能性
以上の説明から明らかなように、本発明は、導電ゲルの使用を排除し、それによって被験者に不愉快さと不快感を与えず、かつウイルス感染の危険を回避する生体電気の測定のための活性ドライセンサモジュールを提供する。
更に、本発明の活性ドライセンサモジュールは、生体信号の送信のためのワイヤの使用を排除し、それによって電源から発生するノイズ成分による信号の干渉を防止する。更に、本発明の活性ドライセンサモジュールは、生体信号を指定の処理可能なレベルまで増幅し、それによって生体信号を正確かつ容易に測定する。
本発明の好ましい実施形態を例証の目的で開示したが、当業者は、特許請求の範囲に開示した本発明の範囲と精神から逸脱することなく様々な修正、追加、及び置換が可能であることを認めるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明による生体電気の測定のための活性ドライセンサモジュールの作動を示す部分断面図である。
【図２】本発明のセンサモジュールの凹面活性電極の平面図と側面図である。
【図３】本発明のセンサモジュールの歯状活性電極の平面図と側面図である。
【図４】本発明のセンサモジュールのバネの平面図と側面図である。
【図５】本発明のセンサモジュールの増幅回路の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明のセンサモジュールのキャップの平面図と側面図である。
【図７】本発明のセンサモジュールのホルダの平面図と側面図である。
【図８】組み立てられた状態の本発明のセンサモジュールを示す例示的な図である。
【図９Ａ】生体電気の測定のための従来の電極の斜視図である。
【図９Ｂ】生体電気の測定のための従来の電極の断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  活性ドライセンサモジュール
１２  活性電極
１４  バネ
１６  増幅回路
１８  本体
【図１】
2007517577.tif 000003
【図２】
2007517577.tif 000004
【図３】
2007517577.tif 000005
【図４】
2007517577.tif 000006
【図５】
2007517577.tif 000007
【図６】
2007517577.tif 000008
【図７】
2007517577.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
2007517577.tif 000012