(57)【要約】【課題】本発明は生理組織の電気活動を測定し、又はそれを刺激することのできる、フレキシブルな絶縁サポートフィルム（１）と電極（３）を有する構造に関する。【解決手段】構造は、電極の側の上に、構造の表面に関して突出する絶縁材料の素子（１８，２０，２２，３５，３８）を少なくとも有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブル絶縁支持フィルム（１）と電極（３）を有し、生理的媒体の電気活動の測定又はその刺激が可能であり、前記フィルムと前記電極の組立体が５０マイクロメータ以下の厚さを有する構造において、
電極側に、構造の表面から突出する絶縁体による少なくともひとつの素子（１８，２０，２２，３５，３８）を有し、
該素子の厚さが少なくとも２０マイクロメータに等しいことを特徴とする構造。
【請求項２】
前記電極（３）は構造を貫通する孔（２８）を有する、請求項１記載の構造。
【請求項３】
前記突出した素子は垂直トウ（２２）の形状で、構造の開口（２６）と共働可能である、請求項１又は２のひとつに記載の方法。
【請求項４】
前記突出した素子は連続又は不連続リング（３５）の形状で、前記電極を囲む、請求項１又は２のひとつに記載の構造。
【請求項５】
前記突出した素子は複数の垂直なトウの形状で、電極を有する構造部分のレベルにおかれる、請求項１又は２のひとつに記載の構造。
【請求項６】
前記突出した素子は剛性の細長バーの形状である、請求項１又は２のひとつに記載の構造。
【請求項７】
前記突出した素子は横手のトウ（２０）の形状である、請求項１又は２のひとつに記載の構造。
【請求項８】
数と分布が可変の複数の突出した素子を有し、構造の剛性が制御される、請求項１−７のひとつに記載の構造。
【請求項９】
絶縁部に開口（３２）を有する請求項１−８のひとつに記載の構造。
【請求項１０】
請求項１−９のひとつに記載の構造と剛性及び／又は変形可能な装置を有し、前記構造が該装置に動かないようにとりつけられる組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は神経又は心臓のような組織の電気活動を検出するための電極を支持する構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１Ａはこの型の従来の構造を示す。図１Ｂは図１Ａの構造を断面で示す。構造はポリイミドのようなフレキシブルで絶縁性の支持フィルム１を有する。このフィルムの上に導電層２が付着され、エッチングされて電極３を定義する。該電極は導電トラック４により接続パッド５に接続される。電極とパッドを除いて、組立体は絶縁フィルム６で覆われる。得られた構造はフレキシブルで、２〜３マイクロメータのオーダで非常に薄い。代表的には、電極３は２〜３マイクロメータのサイズであり、構造は２〜３ｃｍの長さを有する。
【０００３】
使用時には、構造は組織の上又は近傍に挿入され、その電気活動が測定される。構造が挿入されると、フレキシビリティのために構造の操作は容易ではない。構造をプライヤで操作すると破損することもある。挿入されると、変形して、所望の位置に容易に到達しない。さらに、所定の位置に到達すると、従来の構造は所定の形を保つことが容易ではない。位置決めされた位置から滑動したり動いたりする傾向がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、操作が容易で挿入が容易な、上記の様な電極構造を提供することにある。
【０００５】
本発明の別の目的は所望の形を容易に保つ構造を提供することにある。
【０００６】
本発明の別の目的は設置された位置から滑動しない構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の特徴は、フレキシブル絶縁支持フィルムと電極を有し、生理的媒体の電気活動の測定又はその刺激が可能であり、前記フィルムと前記電極の組立体が５０マイクロメータ以下の厚さを有する構造において、電極側に、構造の表面から突出する絶縁体による少なくともひとつの素子を有し、
該素子の厚さが少なくとも２０マイクロメータに等しい構造にある。
【０００８】
本発明の実施例によると、前記電極は構造を貫通する孔を有する。
【０００９】
本発明の実施例によると、前記突出した素子は垂直トウの形状で、構造の開口と共働可能である。
【００１０】
本発明の実施例によると、前記突出した素子は連続又は不連続リングの形状で、前記電極を囲む。
【００１１】
本発明の実施例によると、前記突出した素子は複数の垂直なトウの形状で、電極を有する構造部分のレベルにおかれる。
【００１２】
本発明の実施例によると、前記突出した素子は剛性の細長バーの形状である。
【００１３】
本発明の実施例によると、前記突出した素子は横手のトウの形状である。
【００１４】
本発明の実施例によると、数と分布が可変の複数の突出した素子を有し、構造の剛性が制御される。
【００１５】
本発明の実施例によると、絶縁部に開口を有する。
【００１６】
本発明は、さらに、上記構造と剛性及び／又は変形可能な装置を有し、前記構造が該装置に動かないようにとりつけられる組立体を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
添付図面で同じ参照符号は同じ機能の同じ素子を示す。スケールは考慮されず、特に垂直の寸法に関して考慮されない。
【００１８】
図２において、本発明の第１実施例によるフィルム１は電極３を支持するヘッド部１０と、中間部１１と、パッド５を支持する端末部１２を有する。簡単のために、電極とパッドの間の接続トラックは図示しない。中間部１１の上に平行四辺形で細長のバー１８がもうけられる。バー１８は構造の表面で電極と同じ側に突起したレリーフを形成する。バー１８は支持フィルムと電極を形成する導電層の厚さに関して可変の高さを有する。支持フィルムと電極を形成する層は代表的にわずかに２〜３マイクロメータの厚さを有するのに対し、バー１８の高さはほぼ２０マイクロメータから５００マイクロメータの範囲又はそれ以上である。実際の例では、バー１８の高さは１００マイクロメータに等しく選択される。
【００１９】
バー１８は中間部１１をより剛直にし、そしてガイドとして使用されることができる。例えば、それは構造を挿入するために使用される滑斜面に挿入することができる。バー１８はさらに任意の装置例えば内視鏡又はステレオスタティック型の装置の端部にとりつけることができる。従って、構造は１ｍｍ未満の精密さで位置決めすることができる。本発明により可能となる構造体の精密な位置決めにより、いろいろな場合、例えば脳に構造を位置決めするときに大きな長所が得られる。バー１８はさらに体に残置することを意図する装置にとりつけることもできる。バー１８はさらにプライヤで保持することができ、従って、構造の挿入と介在中の操作が容易となる。
【００２０】
別の図示しない実施では、バー１８は正方断面の単なる矩形の平行四辺形とすることができ、構造の中央又は前方に向ってもうけられる垂直なトウ（つま先）を形成する。このトウをプライヤでつかむことにより構造の操作が容易となる。
【００２１】
図３は本発明の第２実施例を示す。図３の構造は大部分図２の構造と同様である。図３の構造は構造の表面から突出する３次元素子を有する。ここでは、この突出素子は横トウ２０の形状をもち、構造の中間部１１のレベルにもうけられる。トウ２０の高さは、図２のバー１８と同様に、ほぼ２０マイクロメータから５００マイクロメータの範囲又はそれ以上である。
【００２２】
トウ２０は操作のために使用することができ、プライヤで容易につかむことができる。トウ２０は操作以外の目的にも使用することができる。例えば、構造体の裏部を挿入する滑斜面に対するストップとして使用することができる。従って、トウ２０は図２のバー１８と共働して、バー１８が挿入される滑斜面の移動をストップすることができる。図３では、トウ２０は構造の中間部１１のレベルにもうけられる。もちろん、構造の任意のレベルにもうけることが可能で、例えば、ヘッド部１０のレベルにもうけることができる。
【００２３】
図４Ａは本発明による構造の別の実施例を示す。前述の実施例のように、この構造は突出素子、ここでは、平行四辺形の形状で高さがほぼ２０マイクロメータから５００マイクロメータの範囲又はそれ以上の垂直トウ２２を有する。トウ２２は構造の端部２４の近傍にもうけられる。この構造はさらに構造と完全にクロスする開口２６を有する。開口２６はトウ２２を開口２６に挿入できる大きさである。開口２６とトウ２２の間に電極３がもうけられ、それらのうち１つだけが図示される。各電極３にはスルーホール２８がもうけられ、導電トラック４によりパッド５に接続される。パッド５は端部２４と反対の構造の一端３０に位置する。この構造はさらに開口２６とトウ２２の間にスルーホール３２を有する（１つだけ図示する）。
【００２４】
図４Ｂは図４Ａの構造の可能な使用のモードを示す。図４Ｂにおいて、斜線部は神経３３を断面で示す。構造を神経のまわりを巻いて、トウ２２は開口２６に挿入される。開口２６とトウ２２の間の距離は、構造が神経をあまり強く保持せずかつその活動の適切な測定が可能なように選択される。電極３は神経のまわりに配置される。電極は神経に接触しないフィルム１の表面にもうけられるので、ホール２８は各電極を介して電気信号を神経から電極に流す。別のホール３２が構造の絶縁された部分で開口２６とトウ２２にもうけられてもよい。その機能は生理的液体を通して、この液体を構造の両側で平衡させることである。端部３０のパッドは外部回路への接続を可能とする。
【００２５】
電極の孔２８は、孔３２と同様に、かん注にも利用される。孔３２は電気伝導にも好都合である。孔２８と３２によるかん注は応用によっては非常に重要である。例えば、上記応用で、かん注のない神経は急速に機能を失うが、これは好ましくない。
【００２６】
トウ２２と開口２６の働きにより、構造は神経のまわりにうまくくっついて、滑ることがない。複数の開口２６をもうけて、構造が異なるサイズの神経又は組織に対応するようにすることができる。
【００２７】
この実施例の変形として、規則的又はそうでない間隔でもうけられる複数のトウ２２を構造の開口２６に挿入することができる。従ってこの構造は時間的に安定な複雑な形をとり、例えば、シリンダ型、スパイラル型、へリックス型となる。
【００２８】
この実施例の変形では、構造は構造の外部の剛体装置に挿入する１又は複数のトウ２２を有する。外部装置は平坦でも又はそうでなくてもよく、任意の所定の形状とすることができる。
【００２９】
さらに、構造は剛性の及び／又は変形可能な装置に不動にとりつけることができる。剛性及び／又は変形可能な装置は形状記憶材料で形成することができ、組織例えば蝸牛の特別のくぼみに適応することができる。
【００３０】
図５Ａは本発明の別の実施例を示す。図５Ａでは構造のヘッド部１０のみを、ここではディスクの形状で示す。電極３は円形で部分１０の中央部に配置される。
【００３１】
電極３は突出したリング型の素子３５で囲まれる。素子３５は連続するリング又は不連続のリングで、部分１０の剛性が増加しすぎるのを防止する。素子３５の高さは前の実施例の突出した素子の高さと同じオーダの大きさである。素子３５はリムを形成し、適用される表面の上での部１０の滑りを防ぐ。
【００３２】
さらに、多くの応用では、電極と組織例えば皮膚の間の電気接触のために導電ペースト又はゲルが用いられる。従来は、ゲルの存在により組織の上で構造が滑り易かった。さらにゲルが構造の外に出てしまってその機能をはたさなかった。本発明では、素子３５が一種の洗面器を構成し、ゲルの受容体として使用されるので、素子３５が不連続の場合でもゲルが保持される。
【００３３】
図５Ｂは本発明の別の実施例を示す。図５Ｂの構造は図５Ａの構造と同じ利点を有する。図５Ｂにおいて、ヘッド部１０は、図４Ａのトウ２２と同様の形の比較的多数のトウ３８を有する。トウ３８は、ざらざらしているので、適用される表面に良好に捕捉される。導電ペースト又はゲルが部分１０に置かれると、トウ３８がゲル又はペーストを保持し、構造の部分１０の表面から除去されることはない。図５Ｂで、電極３はトウ３８の間にほぼ一様に分布する。
【００３４】
素子３５と３８の別の利点は、それらを有する構造が容易に衣服又は衣服下に挿入されることである。衣服と体の上のその位置は、テストされる組織例えば皮膚から構造の電極に電気信号を通さなければならない。例えば、衣服は電極のレベルでオープン又は導電性で、皮膚と接触しなければならない。素子３５、３８により構造は衣服を形成する繊維に良好に接触して安定な位置を保持する。そのような構造は、衣服の中に挿入されて、心臓のモニターのような連続的測定を可能とする。
【００３５】
図示しない構造の実施例では突起素子は単に構造を強くすることだけを目的とする。例えば、トウ２２の型の一連のトウが中間部１１にそって配列され、構造の強さはトウの数と分布の関数となる。従って、突起素子の配列により構造の強さの局部的制御が可能となる。このことは、設置したときに、構造が異なる曲線の部分をもたなければならない場合に特に利点がある。従って、構造の直線部は比較的強い剛性にし、曲線部は弱い剛性にすることが好ましい。
【００３６】
本発明による構造を形成する方法を図６Ａと図６Ｂにより説明する。
【００３７】
図６Ａにおいて、絶縁性フレキシブル材料、例えばポリイミド、の支持フィルム１は導電層２で覆われる。フィルム１と層２の組立体は薄く、一般に５０マイクロメータ以下である。導電層２を適当にエッチングして、外部回路と接続のための接続パッドに接続する電極を形成する。層２の上に、絶縁性材料、例えば層１と同じ材料又は図１の材料に関して選択的にエッチング可能なポリマーの厚い層４０を付着させる。層４０は１回で又は数回で付着させる。層４０の厚さはクリティカルではない。２０マイクロメータから５００マイクロメータの範囲又はそれ以上でもよい。次に層４０は例えばプラズマでエッチングされる。
【００３８】
図６Ｂは層４０をエッチングして得られる構造の例を示す。層４０はある場所では完全にエッチングされ、別の場所では不完全にエッチングされている。この構造で、層１と層２は変化せず、構造の表面に２つの突出した３次元素子４１と４２が残る。素子４１は平行四辺形で、例えば、構造の全体の厚さにわたる垂直なバーの形状、又は例えば正方断面のトウの形状である。素子４２は銃眼形状で、不完全なエッチング部４３を有する。
【００３９】
もちろん、本発明は当業者に容易な種々の変更、修飾、改良が可能である。特に、図２、図３、図４Ａ、図５Ａ及び図５Ｂは単なる実施例であり、電極側での電極支持、及びその表面での突起素子は、突起素子の機能にかかわらず、本発明の範囲内である。
【００４０】
素子３と構造の突起素子は構造の表面の任意の場所にもうけることができる。
【００４１】
図４Ａと図４Ｂに関して記述した孔３２は、本発明の任意の構造にもうけることができ、又任意の位置にもうけることができる。同様に、電極３は、本発明の任意の構造で、孔２８をもつことができる。
【００４２】
本発明の構造を、組織の電気活動の検出の使用について説明したが、構造の任意の応用、例えば、電極３により提供される電気信号による組織の刺激、は本発明の範囲内である。
【００４３】
本発明による構造は別の絶縁層により、フィルム１と、電極、パッド及びトラックを形成する導電層との組立体をカバーすることもできる。この場合、別の絶縁層はフィルム１と同じ厚さの薄いフレキシブル層で、電極とパッドの位置では構造をカバーしない。この別の絶縁層は従来技術の層６に対応する。これは、構造の上への薄い層の付着、又は厚い層４０の不完全なエッチングの結果として得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１Ａ】従来の技術による電極構造である。
【図１Ｂ】従来の技術による電極構造である。
【図２】本発明による第１実施例を示す。
【図３】本発明による第２実施例を示す。
【図４Ａ】本発明による第３実施例とその使用を示す。
【図４Ｂ】本発明による第３実施例とその使用を示す。
【図５Ａ】本発明による第４実施例を示す。
【図５Ｂ】本発明による第５実施例を示す。
【図６Ａ】本発明による構造の製造ステップを示す。
【図６Ｂ】本発明による構造の製造ステップを示す。
【符号の説明】
【００４５】
１  支持フィルム
２  導電層
３  電極
４  導電トラック
５  接続パッド
６  絶縁フィルム
１０  ヘッド部
１１  中間部
１２  端末部
１８  バー
２０  横トウ
２２  トウ
２４  端部
２６  開口
２８  スルーホール
３０  一端
３２  ホール
３３  神経
３５  リング型素子
３８  トウ
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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