(57)【要約】【課題】本体部とリード部を一体に製作したものと比較して材料ロスを低減することの可能な生体電極を提供する。【解決手段】生体電極は、本体部１０とリード部２０とを備える。本体部１０は、樹脂フィルム等の基材１と、基材１に設けられた銀−塩化銀６とを有する。リード部２０は、樹脂フィルム等の基材２１と、基材２１に設けられた銀−塩化銀２６とを有する。本体部１０とリード部２０は、別々に製作され、部分的に重ねられた状態で相互に固定される。この重ね部分において、銀−塩化銀６,２６が相互に電気的に接続される。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体に貼り付けられて生体信号を取得する本体部と、
前記生体信号を前記本体部から外部に導出するリード部とを備え、
前記本体部及び前記リード部はそれぞれ、基材と、前記基材に形成された導電パターンとを有し、
前記本体部の前記導電パターンと前記リード部の前記導電パターンとが相互に電気的に接続された状態で、前記本体部と前記リード部とが相互に固定されている、生体電極。
【請求項２】
前記本体部と前記リード部とが部分的に重なっていて、この重なった部分において前記本体部の前記導電パターンと前記リード部の前記導電パターンとが相互に対面して電気的に接続されると共に前記本体部と前記リード部とが相互に固定されている、請求項１に記載の生体電極。
【請求項３】
前記本体部の前記基材と前記リード部の前記基材とが相互に溶着されている請求項１又は２に記載の生体電極。
【請求項４】
前記本体部と前記リード部とが留め具によって相互に固定されている１から３のいずれか一項に記載の生体電極。
【請求項５】
前記本体部の前記導電パターンと前記リード部の前記導電パターンとが相互に直接接触している請求項１から４のいずれか一項に記載の生体電極。
【請求項６】
前記本体部の前記導電パターンと前記リード部の前記導電パターンとが相互に間接的に接続されている請求項１から４のいずれか一項に記載の生体電極。
【請求項７】
前記本体部の前記導電パターンと前記リード部の前記導電パターンとが導電性テープによって相互に電気的に接続されると共に相互に固定されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の生体電極。
【請求項８】
前記本体部の前記導電パターンと前記リード部の前記導電パターンとが半田接合によって相互に電気的に接続されると共に相互に固定されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の生体電極。
【請求項９】
前記本体部は、前記基材の人体側の面に前記導電パターンを有し、かつ、前記基材の反人体側の面に設けられた導電層と、前記基材の人体側の面に設けられて前記導電パターンと導通する導電ゲルと、前記基材の人体側の面の前記導電ゲルとは異なる位置に設けられて人体と導通するアースゲルとを有する、請求項１から８のいずれか一項に記載の生体電極。
【請求項１０】
前記アースゲルが複数設けられて前記導電ゲルを挟む配置である請求項９に記載の生体電極。
【請求項１１】
前記導電層と前記アースゲルとが相互に導通している請求項９又は１０に記載の生体電極。
【請求項１２】
前記基材に設けられた孔によって前記導電層と前記アースゲルとが相互に導通している請求項１１に記載の生体電極。
【請求項１３】
前記基材の折返しによって前記導電層と前記アースゲルとが相互に導通している請求項１１に記載の生体電極。
【請求項１４】
前記本体部は前記基材の反人体側の面に防水部材を有する請求項９から１３のいずれか一項に記載の生体電極。
【請求項１５】
前記アースゲルが粘着ゲルである請求項９から１４のいずれか一項に記載の生体電極。
【請求項１６】
前記リード部は前記基材の人体側及び反人体側の少なくとも一方側に不織布を有する請求項１から１５のいずれか一項に記載の生体電極。
【請求項１７】
前記不織布に帯電防止処理が施されている請求項１６に記載の生体電極。
【請求項１８】
Ｘ線を透過する材料で構成されている請求項１から１７のいずれか一項に記載の生体電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体信号を取得するための生体電極に関する。
【背景技術】
【０００２】
心電図に代表される生体信号を取得するために、生体電極が用いられる（下記特許文献１）。生体電極は、一般に、人体に貼り付けられる本体部と、生体信号を本体部から外部に導出するリード部とを備える。樹脂フィルム等の基材に導電パターンを印刷したものが本体部とリード部に共通に用いられることもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−４４２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
生体電極の本体部は、人体との接着面積を確保する等の関係で、リード部と比較して幅が広い。このため、本体部とリード部を一体の基材で製作すると、材料ロスが大きくなるという問題が生じる。図１５は、本体部とリード部を一体の基材で製作する場合の材料ロスの説明図である。図１５において、ハッチングは生体電極と使用される部分を示し、他の部分が材料ロスとなる。
【０００５】
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、本体部とリード部を一体に製作したものと比較して材料ロスを低減することの可能な生体電極を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様は、生体電極である。この生体電極は、
人体に貼り付けられて生体信号を取得する本体部と、
前記生体信号を前記本体部から外部に導出するリード部とを備え、
前記本体部及び前記リード部はそれぞれ、基材と、前記基材に形成された導電パターンとを有し、
前記本体部の前記導電パターンと前記リード部の前記導電パターンとが相互に電気的に接続された状態で、前記本体部と前記リード部とが相互に固定されている。
【０００７】
前記本体部と前記リード部とが部分的に重なっていて、この重なった部分において前記本体部の前記導電パターンと前記リード部の前記導電パターンとが相互に対面して電気的に接続されると共に前記本体部と前記リード部とが相互に固定されていてもよい。
【０００８】
前記本体部の前記基材と前記リード部の前記基材とが相互に溶着されていてもよい。
【０００９】
前記本体部と前記リード部とが留め具によって相互に固定されていてもよい。
【００１０】
前記本体部の前記導電パターンと前記リード部の前記導電パターンとが相互に直接接触していてもよい。
【００１１】
前記本体部の前記導電パターンと前記リード部の前記導電パターンとが相互に間接的に接続されていてもよい。
【００１２】
前記本体部の前記導電パターンと前記リード部の前記導電パターンとが導電性テープによって相互に電気的に接続されると共に相互に固定されていてもよい。
【００１３】
前記本体部の前記導電パターンと前記リード部の前記導電パターンとが半田接合によって相互に電気的に接続されると共に相互に固定されていてもよい。
【００１４】
前記本体部は、前記基材の人体側の面に前記導電パターンを有し、かつ、前記基材の反人体側の面に設けられた導電層と、前記基材の人体側の面に設けられて前記導電パターンと導通する導電ゲルと、前記基材の人体側の面の前記導電ゲルとは異なる位置に設けられて人体と導通するアースゲルとを有してもよい。
【００１５】
前記アースゲルが複数設けられて前記導電ゲルを挟む配置であってもよい。
【００１６】
前記導電層と前記アースゲルとが相互に導通していてもよい。
【００１７】
前記基材に設けられた孔によって前記導電層と前記アースゲルとが相互に導通していてもよい。
【００１８】
前記基材の折返しによって前記導電層と前記アースゲルとが相互に導通してもよい。
【００１９】
前記本体部は前記基材の反人体側の面に防水部材を有してもよい。
【００２０】
前記アースゲルが粘着ゲルであってもよい。
【００２１】
前記リード部は前記基材の人体側及び反人体側の少なくとも一方側に不織布を有してもよい。
【００２２】
前記不織布に帯電防止処理が施されていてもよい。
【００２３】
前記生体電極は、Ｘ線を透過する材料で構成されていてもよい。
【００２４】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、本体部とリード部を一体に製作したものと比較して材料ロスを低減することの可能な生体電極を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る生体電極の、本体部１０とリード部２０を分解した状態における反人体側から見た要部拡大斜視図。
【図２】同生体電極の、本体部１０とリード部２０を相互に固定した状態における反人体側から見た要部拡大斜視図。
【図３】同生体電極の、本体部１０とリード部２０を分解した状態における人体側から見た要部拡大斜視図。
【図４】同生体電極の、本体部１０とリード部２０を相互に固定した状態における人体側から見た要部拡大斜視図。
【図５】同生体電極の反人体側から見た全体斜視図。
【図６】同生体電極のリード部２０の、先端部を拡大した反人体側から見た斜視図。
【図７】同生体電極の本体部１０の、導電ゲル９を含む長手方向の断面図。
【図８】同生体電極の本体部１０の、アースゲル５を含む長手方向の断面図。
【図９】同生体電極の本体部１０の短手方向の断面図。
【図１０】同生体電極の、本体部１０とリード部２０を接合部材３０で相互に接合した状態における長手方向の断面図。
【図１１】同生体電極の、本体部１０とリード部２０の導電パターン同士を相互に直接接触させた状態における長手方向の断面図。
【図１２】図１１において本体部１０とリード部２０を留め具で相互に固定した同生体電極の長手方向の断面図。
【図１３】本発明の実施の形態２に係る生体電極の本体部１０の短手方向の断面図。
【図１４】本発明の実施の形態３に係る生体電極の、本体部１０とリード部２０を分解した状態における反人体側から見た要部拡大斜視図。
【図１５】本体部とリード部を一体の基材で製作する場合の材料ロスの説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２８】
実施の形態１
図１は、本発明の実施の形態１に係る生体電極の、本体部１０とリード部２０を分解した状態における反人体側から見た要部拡大斜視図である。図２は、同生体電極の、本体部１０とリード部２０を相互に固定した状態における反人体側から見た要部拡大斜視図である。図３は、同生体電極の、本体部１０とリード部２０を分解した状態における人体側から見た要部拡大斜視図である。図４は、同生体電極の、本体部１０とリード部２０を相互に固定した状態における人体側から見た要部拡大斜視図である。図５は、同生体電極の反人体側から見た全体斜視図である。図６は、同生体電極のリード部２０の、先端部を拡大した反人体側から見た斜視図である。図７は、同生体電極の本体部１０の、導電ゲル９を含む長手方向の断面図である。図８は、同生体電極の本体部１０の、アースゲル５を含む長手方向の断面図である。図９は、同生体電極の本体部１０の短手方向の断面図である。図１０は、同生体電極の、本体部１０とリード部２０を接合部材３０で相互に接合した状態における長手方向の断面図である。図１１は、同生体電極の、本体部１０とリード部２０の導電パターン同士を相互に直接接触させた状態における長手方向の断面図である。図１２は、図１１において本体部１０とリード部２０を留め具で相互に固定した同生体電極の長手方向の断面図である。
【００２９】
本実施の形態の生体電極は、本体部１０と、リード部２０とを備える。本体部１０及びリード部２０は、共にＸ線を透過する材料で構成される。本体部１０は、人体に貼り付けられて生体信号を取得する部分である。リード部２０は、生体信号を本体部１０から外部に導出する部分である。リード部２０の先端部は、クリップに挟持される等により図示しない外部の測定装置に接続される。本体部１０は、基材１と、導電層１Ａと、不織布２と、アースゲル５と、導電パターンとしての銀−塩化銀６と、導電ゲル９とを有する。
【００３０】
基材１は、ＰＥＴフィルムやＰＰフィルム等の樹脂フィルムである（ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート、ＰＰ：ポリプロピレン）。不織布２は、例えばＰＰ不織布である。不織布２は、帯電防止処理をしたもの、例えば界面活性剤、保湿剤、親水剤、及び導電剤のいずれかを含浸し又は塗布したものが好ましい。アースゲル５及び導電ゲル９は、粘着性を有する導電ゲルである。
【００３１】
基材１の反人体側の面には導電層１Ａが印刷等により全面的に設けられる。基材１の反人体側の面には、導電層１Ａを覆うように不織布２が設けられる。基材１の人体側の面には銀−塩化銀６が印刷等により設けられる。基材１の人体側の面には、銀−塩化銀６を後述のリード部２０との重ね部分を除いて覆うように導電ゲル９が設けられる。生体信号は、人体に貼り付けられた導電ゲル９から銀−塩化銀６に伝達される。基材１の人体側の面には、導電ゲル９と異なる位置に、アースゲル５が設けられる。アースゲル５は、左右２箇所に設けられ、間に導電ゲル９を挟む配置である（２箇所のアースゲル５が相互に異なる位置で人体と接触する）。アースゲル５と導電ゲル９は相互に非接触であって電気的に絶縁されている。アースゲル５は、貫通孔１３により導電層１Ａと導通している。貫通孔１３は好ましくは多数個設けられる。貫通孔１３は、多数の針形状あるいは刃状を有する金型によりあけられ、バリもしくは、バーリング形状によって基材１の導電層１Ａをアースゲル５内に潜り込ませ、アースゲル５と導通させる。この場合、針あるいは刃の形状をアースゲル５が保持しやすい構造にすることによって、アースゲル５を基材１の導電層１Ａまで引き上げ、導通させることが可能となる。金型の針あるいは刃は少なくともアースゲル５に達する位置まで差し込まれる。なお、基材１の孔あけは、アースゲル５を貼り付ける前に行ってもよく、張り合わせ後に基材１とアースゲル５とが導通していればよい。アースゲル５は、人体に貼り付けられて人体と同電位になる。アースゲル５と導通する導電層１Ａも人体と同電位になる。
【００３２】
リード部２０は、基材２１と、導電層２１Ａと、不織布２２Ａ,２２Ｂと、導電パターンとしての銀−塩化銀２６とを有する。基材２１は、ＰＥＴフィルムやＰＰフィルム等の樹脂フィルムである。不織布２２Ａ,２２Ｂは、例えばＰＰ不織布である。不織布２は、帯電防止処理をしたもの、例えば界面活性剤、保湿剤、親水剤、及び導電剤のいずれかを含浸し又は塗布したものが好ましい。基材２１の人体側の面には導電層２１Ａが印刷等により全面的に設けられる。基材２１の人体側の面には、導電層２１Ａを覆うように不織布２２Ａが設けられる。基材２１の反人体側の面には銀−塩化銀２６が印刷等により設けられる。基材２１の反人体側の面には、銀−塩化銀２６を両端部を除いて覆うように不織布２２Ｂが設けられる。
【００３３】
本体部１０及びリード部２０は別々に製作され、図１０又は図１１に示すように部分的に重ねられる。この重なった部分において、本体部１０の銀−塩化銀６とリード部２０の銀−塩化銀２６とが相互に対面して電気的に接続されると共に本体部１０とリード部２０とが相互に固定される。生体信号は、本体部１０の銀−塩化銀６からリード部２０の銀−塩化銀２６に伝達され、更に不図示の測定装置に伝達される。
【００３４】
図１０の例では、本体部１０の銀−塩化銀６とリード部２０の銀−塩化銀２６とが接合部材３０によって相互に電気的に接続され、かつ本体部１０とリード部２０とが接合部材３０によって相互に固定されている。接合部材３０は、本体部１０の銀−塩化銀６とリード部２０の銀−塩化銀２６との間に介在するように設けられる（銀−塩化銀６,２６は接合部材３０によって間接的に接続される）。接合部材３０は、例えば導電性両面テープ、又は半田付けにより形成される半田である。
【００３５】
図１１の例では、本体部１０の銀−塩化銀６とリード部２０の銀−塩化銀２６とが相互に直接接触して電気的に接続された状態で、本体部１０の基材１とリード部２０の基材２１とが相互に溶着により固定される。溶着は、例えば超音波溶着又は熱溶着である。溶着に替えて又は加えて、図１２に示すように、本体部１０とリード部２０をホッチキス針等の留め具３１によって相互に固定してもよい。また、前述の間接接続（導電性両面テープ又は半田）による固定に、溶着又は留め具３１による固定を組み合わせてもよい。なお、留め具３１は、例えば無針ホッチキス（フィルム同士のカシメ）、紙針ホッチキスでもよい。
【００３６】
本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。
【００３７】
(1) 本体部１０とリード部２０を別々に製作できるため、本体部１０とリード部２０を一体に製作したものと比較して材料ロスを低減することが可能となる。
【００３８】
(2) 基材１の反人体側の面に設けられた導電層１Ａがアースゲル５と導通するため、ノイズ低減効果が高められる。
【００３９】
(3) ２箇所のアースゲル５が相互に異なる位置で人体と接触するため、アースゲルが１箇所のみの場合と比較して更なるノイズ低減効果を奏することができる。
【００４０】
(4) リード部２０において、基材２１の両面に不織布２２Ａ,２２Ｂが設けられるため、リード部２０からのノイズの進入を防止することができる。なお、基材２１の少なくとも一方の面に不織布を設ければ、不織布を設けない場合と比較してノイズ防止効果は得られる。
【００４１】
(5) 基材１の反人体側の面に不織布２を設けているため、不織布２が無い場合と比較して静電気の発生が小さくなり、ノイズが少なくなる。特に、医者や患者が着る手術服の材質はＰＰであることが多いため、不織布２をＰＰ不織布とすれば、静電気発生の防止効果が高い。
【００４２】
(6) 本体部１０及びリード部２０がＸ線を透過する材料で構成されるため、Ｘ線透過型の生体電極となり、Ｘ線を透過しながら治療する用途にも適合する。
【００４３】
実施の形態２
図１３は、本発明の実施の形態２に係る生体電極の本体部１０の短手方向の断面図である。本実施の形態の生体電極は、実施の形態１のものと比較して、アースゲル５と導電層１Ａとを導通させる貫通孔１３が無くなった替わりに、基材１の両端部がアースゲル５側に折り返されてアースゲル５と導電層１Ａとが相互に導通（直接接触）する点で相違し、その他の点で一致する。本実施の形態も、実施の形態１と同様に効果を奏することができる。
【００４４】
実施の形態３
図１４は、本発明の実施の形態３に係る生体電極の、本体部１０とリード部２０を分解した状態における反人体側から見た要部拡大斜視図である。本実施の形態の生体電極は、実施の形態１のものと比較して、本体部１０の基材１の反人体側の面に防水部材４０が設けられている点で相違し、その他の点で一致する。防水部材４０は、例えばポリオレフィン系樹脂発泡シート（積水化学工業社製、製品名「ボラーラ」）を基材とした人体側の面に粘着性を有する透湿防水シートである。防水部材４０は、本体部１０を、リード部２０との重ね部分の一部を除いて全面的に覆う。本実施の形態によれば、生体電極を装着したままシャワーを浴びたりすることができて便利である。
【００４５】
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００４６】
１  基材、１Ａ  導電層、２  不織布、５  アースゲル、６  銀−塩化銀、９  導電ゲル、１０  本体部、１３  貫通孔、２０  リード部、２１  基材、２１Ａ  導電層、２２Ａ,２２Ｂ  不織布、２６  銀−塩化銀、３０  接合部材、３１  留め具、４０  防水部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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