(57)【要約】【課題】  生体用電極として必要とされる特性を兼ね備えた電極材料を提供し、精度良く安定的に生体電気信号を導出することが可能な生体用電極を提供する。【解決手段】  本発明に基づく生体用電極は、基材２と、この基材２上に位置する第１被覆層３とを有する電極本体１を備えている。基材２は、ステンレス鋼にて形成されており、第１被覆層３はチタンまたは窒化チタンにて形成されている。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の体表面に押圧される電極本体を備えた生体用電極であって、
前記電極本体の体表面との接触面は、チタンにて形成されている、生体用電極。
【請求項２】
生体の体表面に押圧される電極本体を備えた生体用電極であって、
前記電極本体の体表面との接触面は、窒化チタンにて形成されている、生体用電極。
【請求項３】
基材と、前記基材上に位置する第１被覆層とを有する電極本体を備えた生体用電極であって、
前記第１被覆層は、チタンにて形成されている、生体用電極。
【請求項４】
基材と、前記基材上に位置する第１被覆層とを有する電極本体を備えた生体用電極であって、
前記第１被覆層は、窒化チタンにて形成されている、生体用電極。
【請求項５】
前記基材は、ステンレス鋼またはチタン合金にて形成されている、請求項３または４に記載の生体用電極。
【請求項６】
基材と、前記基材上に位置する第１被覆層とを有する電極本体を備えた生体用電極であって、
前記基材は、チタンにて形成されており、
前記第１被覆層は、窒化チタンにて形成されている、生体用電極。
【請求項７】
前記電極本体は、前記基材の前記第１被覆層が形成された面と反対側の面に裏面側被覆層をさらに有し、
前記裏面側被覆層は、半田付けが可能な材質からなる、請求項６に記載の生体用電極。
【請求項８】
前記電極本体は、前記第１被覆層上に位置する第２被覆層をさらに有する、請求項３から７のいずれかに記載の生体用電極。
【請求項９】
前記第２被覆層は、導電性高分子材料からなる、請求項８に記載の生体用電極。
【請求項１０】
基材と、前記基材の裏面側に形成された裏面側被覆層とを有する電極本体を備えた生体用電極であって、
前記基材は、チタンにて形成されており、
前記裏面側被覆層は、半田付けが可能な材質からなる、生体用電極。
【請求項１１】
前記電極本体は、前記基材の表面側に形成された表面側被覆層をさらに有する、請求項１０に記載の生体用電極。
【請求項１２】
前記表面側被覆層は、導電性高分子材料からなる、請求項１１に記載の生体用電極。
【請求項１３】
生体の体表面に電極を接触させて心電波形を測定する心電計であって、
前記電極が、請求項１から１２のいずれかに記載の生体用電極にて構成されている、心電計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体の体表面（以下、皮膚ともいう）に接触させることにより、心電、筋電、脳波、生体インピーダンス（内部組織や皮膚のインピーダンス）等の生体電気信号を導出する生体用電極に関する。また、本発明は、上述の生体用電極を備えた心電計に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医学分野においては、適切な診断を行うために、心電、筋電、脳波、生体インピーダンス等の生体電気信号を測定することが多くなっている。そのため、生体と測定装置との間に介在させる媒体としての生体用電極が重要視されている。このような生体用電極の電極本体に用いられる材料としては、以下に示す特性が要求される。
【０００３】
まず、第１に、生体電気信号導出用の電極としての電気的特性に優れていることが要求される。この電気的特性としては、たとえば静止電位があり、静止電位の絶対値が小さくかつそのばらつきが小さいことが要求される。静止電位とは、皮膚に電極を接触させた場合に皮膚と電極との間に生じる電位差のことであり、この静止電位が大きい場合やばらつきが大きく安定しない場合には、測定誤差の原因となる。
【０００４】
第２に、耐腐食性に優れていることが要求される。皮膚に電極を接触させた場合には、電極の材質によっては電極自体に腐食が生じる場合がある。電極にこの腐食が生じた場合には測定誤差の原因となり、繰り返しの測定ができなくなる。
【０００５】
第３に、生体適合性に優れていることが要求される。皮膚に電極を接触させた場合には、電極の材質によっては皮膚にアレルギー反応が生じる場合がある。このため、生体用電極にあっては、アレルギー反応の生じ難い電極材料を選択する必要がある。
【０００６】
このように、生体用電極にあっては、静止電位等の電気的特性、耐腐食性および生体適合性のいずれにおいても優れた特性を示す電極材料を用いる必要がある。また、生体用電極を製造する観点からは、絞り加工が施し易い加工性や、測定回路に接続するための半田付け性も重要になる。
【０００７】
生体用電極は、皮膚への接触のさせ方の観点から２つに大別される。一つは、導電性高分子材料を介して皮膚に電極が押し当てられる形式のものであり、もう一つは、直接、電極を皮膚に押し当てる形式（以下、押圧式の生体用電極という）のものである。
【０００８】
導電性高分子材料を介して皮膚に電極が押し当てられる形式の生体用電極にあっては、電極材料として、主に銀・塩化銀が用いられ、導電性高分子材料として導電性ゲルなどが用いられる（たとえば、特開平５−９５９２２号公報（特許文献１）、特開平６−２６９４１６号公報（特許文献２）、特開平９−１６８５１８号公報（特許文献３）参照）。
【０００９】
電極材料として用いられる銀・塩化銀は、生体用電極材料として電気的特性に優れており、また生体適合性の観点からもアレルギー反応等が生じ難く、好適な材料である。しかしながら、耐腐食性の点においては問題があり、繰り返しの使用には適さない。このため、通常は、使用が一度きりの使い捨て生体用電極として使用される。
【００１０】
一方、押圧式の生体用電極は、たとえば、携帯型心電計や体脂肪率計などに応用される。ここで、携帯型心電計とは、被験者自らが携帯し、電極を身体に接触させて心電波形を測定するように構成された心電計である。
【００１１】
従来の押圧式の生体用電極では、電極の材質としては、洋白（銅、ニッケルおよび亜鉛を配合した合金）、ステンレス鋼等が採用されていた。洋白は、上述のとおり、生体用電極材料として電気的特性および生体適合性の面においては優れているものの、耐腐食性の面においては劣っている。このため、長期間にわたって使用するためには、使用後にこまめに手入れする必要があり、使い勝手に難があった。また、ステンレス鋼は、耐腐食性および生体適合性の面においては優れているものの、生体用電極材料としての電気的特性が不十分であり、とりわけ心電波形などの微弱な生体電気信号を精度良く安定的に検出するには不向きであった。
【００１２】
このように、従来、生体用電極としての電気的特性、耐腐食性および生体適合性のいずれにおいても満足のいく特性を示す電極材料は見出されていなかった。
【特許文献１】特開平５−９５９２２号公報
【特許文献２】特開平６−２６９４１６号公報
【特許文献３】特開平９−１６８５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、生体用電極としての電気的特性や生体適合性、耐腐食性のすべてを満たす電極材料が見出されていないという従来の問題点に着目してなされたものであり、生体用電極として必要とされる特性を兼ね備えた電極材料を提供し、精度良く安定的に生体電気信号を導出することが可能な生体用電極を提供することを目的とする。
【００１４】
また、本発明は、精度良く安定的に心電波形を測定することが可能な心電計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第１の局面に基づく生体用電極は、生体の体表面に押圧される電極本体を備えた生体用電極であって、上記電極本体の体表面との接触面がチタンにて形成されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の第２の局面に基づく生体用電極は、生体の体表面に押圧される電極本体を備えた生体用電極であって、上記電極本体の体表面との接触面が窒化チタンにて形成されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の第３の局面に基づく生体用電極は、基材と、この基材上に位置する第１被覆層とを有する電極本体を備えた生体用電極であって、上記第１被覆層がチタンにて形成されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の第４の局面に基づく生体用電極は、基材と、この基材上に位置する第１被覆層とを有する電極本体を備えた生体用電極であって、上記第１被覆層が窒化チタンにて形成されていることを特徴とする。
【００１９】
上記本発明の第３および第４の局面に基づく生体用電極にあっては、上記基材がステンレス鋼またはチタン合金にて形成されていることが好ましい。
【００２０】
本発明の第５の局面に基づく生体用電極は、基材と、この基材上に位置する第１被覆層とを有する電極本体を備えた生体用電極であって、上記基材がチタンにて形成されており、上記第１被覆層が窒化チタンにて形成されていることを特徴とする。
【００２１】
上記本発明の第５の局面に基づく生体用電極にあっては、上記電極本体が、上記基材の上記第１被覆層が形成された面とは反対側の面に裏面側被覆層をさらに有しており、この裏面側被覆層が半田付け可能な材質にて形成されていることが好ましい。
【００２２】
上記本発明の第３ないし第５の局面に基づく生体用電極にあっては、上記電極本体が上記第１被覆層上に位置する第２被覆層をさらに有していてもよい。この場合、上記第２被覆層は導電性高分子材料にて形成されていることが好ましい。
【００２３】
本発明の第６の局面に基づく生体用電極は、基材と、この基材の裏面側に形成された裏面側被覆層とを有する電極本体を備えた生体用電極であって、上記基材がチタンにて形成されており、上記裏面側被覆層が半田付け可能な材質にて形成されていることを特徴とする。
【００２４】
上記本発明の第６の局面に基づく生体用電極にあっては、上記電極本体が上記基材の表面側に形成された表面側被覆層をさらに有していてもよい。この場合、上記表面側被覆層は導電性高分子材料にて形成されていることが好ましい。
【００２５】
本発明に基づく心電計は、生体の体表面に電極を接触させて心電波形を測定する心電計であって、上記電極が上述のいずれかの生体用電極にて構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
上記本発明に基づく生体用電極とすることにより、繰り返し使用することが可能でかつ精度良く安定的に生体電気信号を導出することが可能な生体用電極を提供することが可能になる。
【００２７】
また、上記本発明に基づく心電計を用いることにより、精度良く安定的に心電波形を測定することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明者は、生体用電極の電極本体を構成する電極材料として最適な材料を選択するに際し、チタンおよび窒化チタンに注目した。チタンおよび窒化チタンは、耐腐食性に優れた材料であることは周知の事実である。チタンは、空気中の酸素によってその表面が酸化されることにより、薄い酸化チタンの被膜によって覆われる。この被膜の作用により、チタンの腐食の進行が抑制されるため、耐腐食性に優れた材料となる。また、チタンまたは窒化チタンは、生体適合性において非常に優れた材料であることも周知の事実である。したがって、チタンまたは窒化チタンを生体用電極に応用するためには、電気的特性の面において必要な特性が確保されるかどうかを確認する必要がある。
【００２９】
そこで、本発明者はチタンの静止電位に着目した。生体用電極にあっては、静止電位はできるだけ小さいことが好ましい。これは、得られた生体電気信号を増幅する際に、増幅率を大きくとることが可能になるためであり、ＳＮ比を大きくとれるためである。また、静止電位は、そのばらつきができるだけ小さいことが好ましい。これは、静止電位が変動することにより、導出される生体電気信号にこの変動成分がノイズとなって重畳することが測定誤差の原因となるためである。したがって、静止電位が小さくかつそのばらつきが小さい電極材料を用いれば、精度良く安定的に微弱な生体電気信号を正確に検出することが可能になる。
【００３０】
以下に示す表１は、各種金属の静止電位を示すものである。なお、この表１は、０．９％の食塩水中で飽和カロメル電極を基準電極として室温にて各種金属の静止電位を測定したものである（出典：松尾正之  他，生体用金属電極の電気特性（生理食塩水中の直流特性），医用電子と生体工学，８−２，１５１／１５９（１９７０））。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
上記表１に示すように、銀や銀・塩化銀電極では、静止電位が小さくかつそのばらつきも小さいことが分かる。これに対し、ステンレス鋼では、静止電位のばらつきが非常に大きく、生体用電極の電極材料として不向きであることが分かる。なお、上記文献においては、チタンおよび洋白の静止電位の評価は行なわれていない。
【００３３】
そこで、本発明者は、電極本体を洋白（Ｃ７２５１）、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）、チタンにて形成した生体用電極をそれぞれ準備し、これら生体用電極を後述する携帯型心電計に装着し、直接被験者の皮膚に接触させ、得られた正電極−負電極間の電位差からそのＤＣオフセット値およびそのばらつきを測定する試験を行なった。これにより、洋白（Ｃ７２５１）、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）およびチタンの静止電位を評価した。
【００３４】
図１は、被験者１における上記試験の評価結果を示すグラフであり、図２は、被験者２における上記試験の評価結果を示すグラフである。なお、上記試験においては、ＤＣオフセット値の測定時間を２分間とし、各被験者において９回繰り返した。そして、各回のデータから、３０秒後、１分後、２分後のＤＣオフセット値をサンプルとして抜き出し、それらの平均値と標準偏差を算出した。図１および図２においては、平均値を棒グラフにて示しており、標準偏差を縦バーにて示している。
【００３５】
図１および図２に示すように、洋白（Ｃ７５２１）に比べ、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）では、被験者１および２のいずれにおいてもＤＣオフセット値の平均値が１．２〜２倍程度大きいことが分かる。また、被験者１および２のいずれにおいてもＤＣオフセット値のばらつきがステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）において大きくなっていることが分かる。これに比べ、チタンは、洋白（Ｃ７２５１）と同等以上の電気的特性を示していることが分かる。以上より、チタンは、静止電位が小さくかつそのばらつきが小さいことが推定される。したがって、チタンは、生体用電極の電極材料として、電気特性の面において好適な材料であることが考察される。
【００３６】
以上より、生体用電極の電極本体の材料として、銀・塩化銀、洋白、ステンレス鋼、チタンを評価した結果を以下の表２に示す。なお、窒化チタンは、今回の評価試験において評価していないが、チタンの特性から適性を類推している。窒化チタンにおいては、表面におけるチタンの酸化が抑制されるため、チタンに比べより静止電位は小さくかつばらつきも小さいものと推定され、生体用電極としての電気的特性に優れているものと思われる。
【００３７】
【表２】
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【００３８】
表２に示すように、チタンおよび窒化チタンは、耐腐食性および生体適合性において好適な材料であるとともに、生体用電極の電極材料としての電気特性にも優れている。このため、従来用いられていた銀・塩化銀、洋白、ステンレス鋼よりも電極材料としての適性に優れていると言える。
【００３９】
（実施の形態１）
以下においては、実際にチタンおよび窒化チタンを用いて生体用電極を製作する場合の生体用電極の構成例について、図を参照しながら説明する。
【００４０】
（実施例１）
図３は、実施例１における生体用電極の構成を示す模式断面図である。なお、本実施例における生体用電極は、たとえば携帯型心電計等に適用される押圧式の生体用電極である。
【００４１】
図３に示すように、本実施例における生体用電極１０Ａ１は、電極本体１を備えている。電極本体１は、絞り加工を施すことにより、図示する如くの形状に成形される。電極本体１の上面は、生体に対して押圧される接触面６である。
【００４２】
ここで、電極本体１は、チタンにて形成される。すなわち、本実施例における生体用電極１０Ａ１にあっては、生体の体表面との接触面６はチタンにて形成されていることになる。チタンにて形成された電極本体１には、半田付けによってリード線を直接取付けることが不可能であるため、たとえば取付け具７による圧接により、電極本体１へのリード線９の取付けが行なわれる。なお、リード線９は、電極本体１から導出される生体電気信号を測定回路に出力するための配線である。
【００４３】
また、図４は、上記実施例１の変形例を示す模式断面図である。図４に示すように、本変形例における生体用電極１０Ａ２の電極本体１は、基材２と、基材２の裏面側に位置する裏面側被覆層４とを有している。電極本体１は、絞り加工を施した基材２に裏面側被覆層４を形成することにより、図示する如くの形状に成形される。
【００４４】
ここで、基材２はチタンにて形成されており、裏面側被覆層４は、半田付けが可能なめっき層にて構成されている。裏面側被覆層４には、半田８を用いてリード線９が取付けられている。
【００４５】
このように構成することにより、基材２をチタンにて形成した場合にも、半田８を用いてリード線９を電極本体１の裏面側に取付けることが可能になる。
【００４６】
また、上記構成において、基材２の表面（基材２の裏面側被覆層が形成された面とは反対側の面）に表面側被覆層を形成してもよい。この場合、表面側被覆層は、導電性ゴムや導電性ゲルなどの導電性高分子材料にて形成する。
【００４７】
（実施例２）
図５および図６は、実施例２における生体用電極の構成を示す模式断面図である。なお、本実施例における生体用電極も、上述の実施例１と同様に、携帯型心電計等に適用される押圧式の生体用電極である。
【００４８】
図５および図６に示すように、本実施例における生体用電極１０Ｂ１および１０Ｂ２は、基材２と、基材２上に位置する第１被覆層３とを有する電極本体１を備える。電極本体１は、たとえば絞り加工を施した基材２に第１被覆層３を形成することにより、図示する如くの形状に成形される。電極本体１の上面である第１被覆層３の上面は、生体に対して押圧される接触面６である。
【００４９】
ここで、基材２は、たとえば、ステンレス鋼、チタン合金、チタン等にて形成される。第１被覆層３は、チタンまたは窒化チタンにて形成される。すなわち、本実施例における生体用電極１０Ｂ１および１０Ｂ２にあっては、生体の体表面との接触面６はチタンまたは窒化チタンにて形成されていることになる。
【００５０】
チタンまたは窒化チタンからなる第１被覆層３の形成には、たとえば、ドライコーティング法の一種であるアークイオンプレーティング（ＡＩＰ）法が用いられる。このＡＩＰ法は、蒸発させるべき金属を陰極とし、真空容器を陽極としてこの間に直流電圧を印加し、真空中でアーク放電させて金属元素のプラズマを発生させ、この蒸発粒子をイオン化させて基材に蒸着させるコーティング法である。窒化チタンコーティングを施す場合には、窒素ガスを導入することによって蒸着が行なわれる。
【００５１】
ステンレス鋼またはチタン合金にて基材２が形成されている場合には、図５に示す生体用電極１０Ｂ１のように、半田８を用いてリード線９を直接基材２に取付けることが可能である。これに対し、チタンにて基材２が形成されている場合には、半田付けによってリード線を直接基材２に取付けることが不可能であるため、上述の実施例１の如く、圧接による接続が行なわれる。また、基材２をチタンにて形成し、第１被覆層３を窒化チタンにて形成した場合には、図６に示す生体用電極１０Ｂ２のように、半田８を用いてリード線９を直接第１被覆層３に取付けることも可能である。
【００５２】
また、図７は、上記実施例２の変形例を示す模式断面図である。図７に示すように、本変形例における生体用電極１０Ｂ３の電極本体１は、基材２と、基材２上に位置する第１被覆層３と、基材２の裏面側に位置する裏面側被覆層４とを有している。電極本体１は、たとえば絞り加工を施した基材２に第１被覆層３および裏面側被覆層４を形成することにより、図示する如くの形状に成形される。電極本体１の上面である第１被覆層３の上面は、生体に対して押圧される接触面６である。
【００５３】
ここで、基材２はチタンにて形成されており、第１被覆層３はチタンまたは窒化チタンにて形成されている。そして、裏面側被覆層４は、半田付けが可能なめっき層にて形成されている。裏面側被覆層４には、半田８を用いてリード線９が取付けられている。
【００５４】
このように構成することにより、基材２をチタンにて形成した場合にも、半田８を用いてリード線９を電極本体１の裏面側に取付けることが可能になる。
【００５５】
（実施例３）
図８は、実施例３における生体用電極の構成を示す模式断面図である。なお、本実施例における生体用電極は、導電性高分子材料を介して生体に電極が押圧される方式の生体用電極である。
【００５６】
図８に示すように、本実施例における生体用電極１０Ｃは、基材２と、基材２上に位置する第１被覆層３と、第１被覆層３上に位置する第２被覆層５とを有する電極本体１を備える。電極本体１は、たとえば絞り加工を施した基材２に第１被覆層３および第２被覆層５を形成することにより、図示する如くの形状に成形される。電極本体１の上面である第２被覆層５の上面は、生体に対して押圧される接触面６である。
【００５７】
ここで、基材２は、たとえば、ステンレス鋼、チタン合金、チタン等にて形成される。第１被覆層３は、チタンまたは窒化チタンにて形成される。第２被覆層５は、導電性ゴムや導電性ゲルなどの導電性高分子材料にて形成される。すなわち、本実施例における生体用電極１０Ｃにあっては、生体の体表面との接触面６は導電性高分子材料にて形成されていることになる。
【００５８】
本実施例の如くの生体用電極におけるリード線９の接続は、上記実施例２と同様の接続方法が適用可能である。
【００５９】
以上において説明した実施例１から３の如くの構成とすることにより、電極本体をチタンまたは窒化チタンで形成した生体用電極を実現することができる。このように、電極本体をチタンまたは窒化チタンにて形成することにより、精度良くかつ安定的に生体電気信号を検出することができるようになる。また、アレルギー反応も誘発せず、かつ電極本体の腐食も起こらない生体用電極とすることができる。
【００６０】
上記実施例の如く構成された生体用電極のそれぞれの特徴を従来の構成の生体用電極の特徴と比較した結果を図９に示す。なお、図９においては、従来の構成の生体用電極をそれぞれ比較例１ないし比較例３として表記している。
【００６１】
図９に示すように、実施例２の構成において、基材をステンレス鋼にて形成し、第１被覆層を窒化チタンにて形成することにより、最も好適な生体用電極が構成可能になる。これは、チタンに比べ窒化チタンにおいては耐磨耗性が飛躍的に向上するためである。また、実施例２の構成において、基材をステンレス鋼にて形成し、第１被覆層をチタンにて形成した場合にも、耐磨耗性を除くすべての面で好適な生体用電極を構成することが可能になる。また、基材をチタンにて形成し、第１被覆層を窒化チタンにて形成した場合にも、リード線の接続方法に工夫を施すことにより、好適な生体用電極を構成することが可能である。同様に、基材をチタンにて形成し、第１被覆層を形成しない構成とした場合にも、リード線の接続方法に工夫を施すことにより、好適な生体用電極を構成することが可能である。
【００６２】
以上において説明したように、上記実施例１から３の如くの構成を採用することにより、耐腐食性および生体適合性に優れ、かつ生体用電極に必要な電気的特性を備えた生体用電極を実現することが可能になる。なお、実施例２または３において第１被覆層３は、チタンまたは窒化チタンに代えて炭化チタンを適用することも可能である。
【００６３】
（実施の形態２）
以下においては、上述の実施の形態１において示した生体用電極を心電計の測定用電極として応用した場合について説明する。
【００６４】
図１０は、本発明の実施の形態２における携帯型心電計の外観構造を示す斜視図である。図１１は、図１０に示す携帯型心電計の正面図であり、図１２は、上面図である。また、図１３は、図１０に示す携帯型心電計の右側面図であり、図１４は、左側面図である。また、図１５は、図１０に示す携帯型心電計の背面図である。
【００６５】
まず、本実施の形態における携帯型心電計１００の構造について説明する。図１０ないし図１５に示すように、本実施の形態における携帯型心電計１００は、取扱い性に優れたものとなるように軽量小型化されており、片手で保持することが可能である。携帯型心電計１００は、扁平かつ細長の略直方体形状の筐体１０１を有しており、その外表面（正面１０２、背面１０３、上面１０４、下面１０５、右側面１０６、左側面１０７および湾曲面１０８）に、表示部や操作部、電極等が配置されている。
【００６６】
図１１に示すように、筐体１０１の長手方向（図中矢印Ａ方向）の一方端寄りには、把持領域であるグリップ部１６０が設けられている。このグリップ部１６０は、被験者が計測時において携帯型心電計１００の本体を安定的に把持できるように設けられた部位であり、計測時においては、被験者の右手によって覆われる部位である。ここで、グリップ部１６０は、筐体１０１の長手方向の一方端に位置する第１端面である右側面１０６と、正面１０２、背面１０３、上面１０４および下面１０５のそれぞれの一方端寄り部分と、右側面１０６と上面１０４とに連続する湾曲面１０８とを含んでいる。
【００６７】
筐体１０１の正面１０２側のグリップ部１６０には、測定を開始させるための操作ボタンである測定ボタン１４２が設けられている。測定ボタン１４２に隣接する筐体１０１の正面１０２には、計測時において右手の親指を置くレスト１４８が設けられている。
【００６８】
筐体１０１の長手方向の他方端寄りの正面１０２には、表示部１５０が位置している。表示部１５０は、たとえば液晶ディスプレイ等によって構成され、測定結果を表示する部位である。測定結果は、たとえば、図１０に示すように心電波形や数値データとして表示される。
【００６９】
正面１０２の表示部１５０の下方には、各種の操作ボタンが配置されている。図示する携帯型心電計１００においては、筐体１０１の正面１０２に、設定ボタン１４３、表示ボタン１４４、左スクロールボタン１４５および右スクロールボタン１４６が配置されている。
【００７０】
ここで、設定ボタン１４３は、携帯型心電計１００の各種設定を行なうための操作ボタンであり、表示ボタン１４４は、測定結果を表示部１５０に表示させるために用いる操作ボタンである。そして左スクロールボタン１４５および右スクロールボタン１４６は、表示部１５０に表示される測定結果のグラフやガイド情報等をスクロールして表示させるための操作ボタンである。
【００７１】
図１０および図１２に示すように、筐体１０１の上面１０４の所定位置には、電源ボタン１４１が配置されている。電源ボタン１４１は、携帯型心電計１００のＯＮ／ＯＦＦを操作する操作ボタンである。
【００７２】
また、図１０、図１２および図１３に示すように、筐体１０１の湾曲面１０８には、凹部１０８ａが設けられている。この凹部１０８ａは、湾曲面１０８の延伸方向に沿って延びている。凹部１０８ａ内の所定位置には、負電極１１０が設けられている。負電極１１０は、上述の実施の形態１において説明した生体用電極であり、たとえば、ステンレス鋼の表面に窒化チタンコーティングが施された電極本体からなる。負電極１１０の表面の一部は、凹部１０８ａの湾曲面よりも外側に僅かに突出しており、凹部１０８ａ内にて露出した状態となっている。この凹部１０８ａは、右手の人差し指を受入れる形状に形成されている。
【００７３】
図１０および図１４に示すように、筐体１０１の長手方向の他方端に位置する第２端面である左側面１０７には、正電極１２０が設けられている。この正電極１２０は、上述の実施の形態１において説明した生体用電極であり、たとえば、ステンレス鋼の表面に窒化チタンコーティングが施された電極本体からなり、筐体１０１の左側面１０７の中央部に設けられている。また、正電極１２０は、筐体１０１の左側面１０７から僅かに突出して設けられており、身体との接触面１２１は平面形状を有している。なお、筐体１０１の左側面１０７の正電極１２０の周囲には、微小な突起部１０７ａが複数設けられている。この微小な突起部１０７ａは、計測時に正電極１２０が身体の表面において位置ずれを起こさないように滑り止めとして機能する部位である。
【００７４】
図１５に示すように、筐体１０１の背面１０３側のグリップ部１６０には、不関電極である中性電極１３０が位置している。この中性電極１３０は、上述の実施の形態１において説明した生体用電極であり、たとえば、ステンレス鋼の表面に窒化チタンコーティングが施された電極本体からなり、筐体１０１の裏面において上下方向に向かって延びている。中性電極１３０は、筐体１０１の裏面において、長手方向と交差する方向に延びており、その上端部分（上面１０４側端部）が下端部分（下面１０５側端部）よりも右側面１０６側に位置するように傾斜して設けられている。中性電極１３０は、計測時において、身体に生じる電位変動を検知する電極であり、測定結果に含まれる誤差成分を除去するための補正値を得るための電極である。
【００７５】
次に、上述の構成の携帯型心電計１００を用いた場合に被験者がとるべき計測姿勢について説明する。図１６は、本実施の形態における携帯型心電計を用いて心電波形を計測する際に被験者がとるべき計測姿勢を示す図である。
【００７６】
図１６に示すように、計測時において被験者２００は、携帯型心電計１００のグリップ部１６０を右手２１０で把持しつつ、筐体１０１の左側面１０７に設けられた正電極１２０を胸部２５０の左側下部に位置する第５肋間前腋窩線上の皮膚に直接接触させる。そして、右手２１０の親指２１１にて筐体１０１の正面１０２に設けられた測定ボタン１４２を押下し、右手２１０の親指２１１をレスト１４８に置く。そして、この状態を数十秒程度維持しつつ心電波形を計測する。
【００７７】
このときの携帯型心電計１００の右手２１０による把持状態について説明する。図１７は、本実施の形態における携帯型心電計の右手による把持状態を示す図である。ここで、図１７（ａ）は、携帯型心電計を正面側から見た場合の図であり、図１７（ｂ）は、背面側から見た場合の図である。
【００７８】
図１７（ａ）に示すように、計測姿勢においては、被験者２００は、携帯型心電計１００の正面１０２が上方を向くように、掌で筐体１０１の右側面１０６を覆いつつ筐体１０１のグリップ部１６０を右手２１０で把持する。このとき、筐体１０１の正面１０２の一方端寄りに設けられたレスト１４８に右手２１０の親指２１１が接触するように親指２１１を軽く曲げて筐体１０１に添える。また、人差し指２１２は、筐体１０１の湾曲面１０８に沿うように軽く曲げ、湾曲面１０８に設けられた凹部１０８ａ内に挿入し、負電極１１０に接触した状態とする。さらに、図１７（ｂ）に示すように、筐体１０１の背面１０３のグリップ部１６０を右手２１０の中指２１３、薬指２１４および小指２１５で握る。このとき、筐体１０１の背面１０３側に回した中指２１３、薬指２１４および小指２１５のうちの少なくとも１本の指が、筐体１０１の背面１０３に設けられた中性電極１３０に接触するようにする。
【００７９】
上述のように、携帯型心電計の筐体外表面に設けられる正電極、負電極および中性電極を、上述の実施の形態１の如くの生体用電極とすることにより、安定的に精度良く心電波形を採取することが可能になる。特に、ＳＴ波の如くの微弱信号を確実に検出することが可能になるため、心疾患の早期発見にもつながる。
【００８０】
また、測定後に特別の手入れを施さなくても電極が腐食することがないため、長期間にわたって繰り返し携帯型心電計を使用することが可能になる。また、電極を直接皮膚に押し当ててもアレルギー反応が起こる心配もないため、被験者が安心して心電波形を測定することが可能になる。
【００８１】
なお、本実施の形態においては、本発明に基づく生体用電極を携帯型心電計に応用した場合を例示して説明を行なったが、病院等に設置される据置き式の心電計や、被験者の身体に一日〜数日間にわたって装着されるホルター式の心電計にも応用することも当然に可能である。また、心電計に限らず、筋電、脳波、生体インピーダンス（内部組織や皮膚のインピーダンス）等を測定する測定装置にも適用が可能である。
【００８２】
このように、今回開示した上記各実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】被験者１における評価試験の試験結果を示すグラフである。
【図２】被験者２における評価試験の試験結果を示すグラフである。
【図３】実施例１における生体用電極の構成を示す模式断面図である。
【図４】実施例１における生体用電極の他の構成を示す模式断面図である。
【図５】実施例２における生体用電極の構成を示す模式断面図である。
【図６】実施例２における生体用電極の他の構成を示す模式断面図である。
【図７】実施例２における生体用電極のさらに他の構成を示す模式断面図である。
【図８】実施例３における生体用電極の構成を示す模式断面図である。
【図９】実施例１ないし実施例３における生体用電極の特徴を、従来の構成の生体用電極の特徴と比較した結果を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態２における携帯型心電計の外観構造を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示す携帯型心電計の正面図である。
【図１２】図１０に示す携帯型心電計の上面図である。
【図１３】図１０に示す携帯型心電計の右側面図である。
【図１４】図１０に示す携帯型心電計の左側面図である。
【図１５】図１０に示す携帯型心電計の背面図である。
【図１６】本発明の実施の形態２における携帯型心電計を用いて心電波形を計測する際に被験者がとるべき計測姿勢を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態２における携帯型心電計の右手による把持状態を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  電極本体、２  基材、３  第１被覆層、４  裏面側被覆層、５  第２被覆層、６  接触面、７  取付け具、８  半田、９  リード線、１０Ａ〜１０Ｃ  生体用電極、１００  携帯型心電計、１０１  筐体、１０２  正面、１０３  背面、１０４  上面、１０５  下面、１０６  右側面、１０７  左側面、１０７ａ  突起部、１０８ａ  凹部、１０８  湾曲面、１１０  負電極、１２０  正電極、１２１  接触面、１３０  中性電極、１４１  電源ボタン、１４２  測定ボタン、１４３  設定ボタン、１４４  表示ボタン、１４５  左スクロールボタン、１４６  右スクロールボタン、１４８  レスト、１５０  表示部、１６０  グリップ部、２００  被験者、２１０  右手、２１１  親指、２１２  人指し指、２１３  中指、２１４  薬指、２１５  小指、２５０  胸部。
【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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【図１６】
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【図１７】
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