(57)【要約】【課題】本発明は、心電位検出装置の電極を被験者の身体に配置する際に、被験者の不快感が軽減される心電位検出用電極を実現することを目的とする。【解決手段】この目的を達成するために、本発明の心電位検出用電極１は、信号受信端子２と、信号受信端子と絶縁されて配置されたグランド端子４とを備え、グランド端子は導電性粘着材にて構成されていると共に、信号受信端子はグランド端子の外周部より内側の領域に固定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号受信端子と、
前記信号受信端子と接続された絶縁部材と、
前記絶縁部材と接続されると共に、前記信号受信端子に対して絶縁されたグランド端子とを備え、
前記グランド端子は導電性粘着材にて構成されていると共に、
前記信号受信端子は前記グランド端子の外周部より内側の領域に配置された心電位検出用電極。
【請求項２】
前記信号受信端子の上面は前記グランド端子の上面よりも突出している請求項１に記載の心電位検出用電極。
【請求項３】
前記信号受信端子は導電性粘着材にて構成されている請求項１に記載の心電位検出用電極。
【請求項４】
信号受信端子と、
前記信号受信端子と接続された絶縁部材と、
前記絶縁部材と接続されると共に、前記信号受信端子に対して絶縁されたグランド端子とを備え、
前記グランド端子は導電性粘着材にて構成されていると共に、
前記信号受信端子は前記グランド端子の外周部より内側の領域に配置された第１の心電位検出用電極と、
同様に構成された第２の心電位検出用電極と、
前記第１の心電位検出用電極の前記信号受信端子で受信された信号と、前記第２の心電位検出用電極の前記信号受信端子で受信された信号とが入力される信号処理部とを備え、
前記信号処理部のグランド端子と、前記第１の心電位検出用電極の前記グランド端子及び前記第２の心電位検出用電極の前記グランド端子の少なくとも一方は電気的に接続されている心電位検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被験者の心電位情報を検出する際に使用する心電位検出用電極と、この心電位検出用電極を用いた心電位検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の被験者の心電位情報を検出する際に使用する心電位検出用電極を図７に示す。図７において、心電位検出装置１００は、首からストラップによって吊下げられ、被験者の前胸部、特に胸骨前面に保持される本体ケース１０１と、この本体ケース１０１から両側方に延出する一対の電極アーム部１０２とによって構成される。また、本体ケース１０１の人体側に向けられる面にはグランド電極となる第１の電極１０３が設けられ、電極アーム部１０２の先端部分には心電位検出電極となる第２の電極１０４及び第３の電極１０５とが設けられる。そして、心電位は、第１の電極１０３で検出された電位を基準電位（グランド電位）として、第２の電極１０４と第３の電極１０５との電位差を検出する事により導出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２０９０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の従来の心電位検出装置１００においては、心電位を検出する上で、離間した３つの電極を被験者の身体上に配置する必要があった。このため、心電位検出装置が大型化すると共に、心電位検出用電極を身体に取り付けた時に、被験者が不快に感じるという課題があった。
【０００５】
そこで、本発明の心電位検出装置は、心電位を検出する上で使用される心電位検出用電極の数を減らし、被験者が感じていた不快感を軽減する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために、本発明の心電位検出用電極は、信号受信端子と、信号受信端子と絶縁されて配置されたグランド端子とを備え、グランド端子は導電性粘着材にて構成されていると共に、信号受信端子はグランド端子の外周部より内側の領域に固定されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の心電位検出用電極は、信号受信端子がグランド端子である導電性粘着材の外周部より内側の領域に絶縁された状態で固定されているため、１つの心電位検出用電極に信号受信端子とグランド端子とが一体化されている。故に、心電位検出のために被験者の身体に配置する必要がある電極の数を減らす事ができ、被験者が感じていた不快感を軽減する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る心電位検出用電極の断面図
【図２】本発明に係る心電位検出用電極の上面図
【図３】本発明に係る心電位検出用電極の断面図
【図４】本発明に係る心電位検出用電極の上面図
【図５】本発明に係る心電位検出用電極の断面図
【図６】本発明に係る心電位検出装置の概念図
【図７】従来の心電位検出装置の外観図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１に係る本発明の心電位検出用電極１について、図１、２を用いて説明する。図１に示した心電位検出用電極１は、例えば銀塩化銀を材料とした金属製の導電材料にて構成された信号受信端子２と、信号受信端子２に接続された絶縁部材３と、絶縁部材３と接続されると共に、導電性粘着材にて構成され信号受信端子２より摩擦係数の高いグランド端子４とを備えている。絶縁部材３は、信号受信端子２とグランド端子４とを直流的に絶縁するために、信号受信端子２とグランド端子４との間に配置されている。
【００１０】
信号受信端子２の上面２ａは被験者の身体に近接配置される面である。一方、信号受信端子２の下面２ｂ側には信号線５が電気的に接続されており、被験者の身体に近接配置された信号受信端子２を介して受信された心電位信号が信号線５を経由して、後述する信号処理部（図示せず）の信号入力端子（図示せず）に入力される。
【００１１】
グランド端子４を構成する導電性粘着材は柔軟性を有しており、グランド端子４の上面４ａ側は被験者の身体に貼り付けられる。一方、グランド端子４の下面４ｂ側には導電性の材料にて構成されたグランド接続部材６が固定されており、グランド端子４とグランド接続部材６とは電気的に接続されている。そして、グランド接続部材６はグランド線７と電気的に接続されており、被験者の身体に貼り付けられたグランド端子４を介して受信されたグランド電位がグランド線７を経由して、後述する信号処理部（図示せず）のグランド端子（図示せず）に入力される。
【００１２】
図２は、図１に示した心電位検出用電極１の上面図である。図２において、信号受信端子２は、グランド端子４の外周部８より内側の領域に配置されている。ここで、「信号受信端子２が、グランド端子４の外周部８より内側の領域に配置されている」とは、信号受信端子２はグランド端子４の外周部８に接せず、また、重ならない事を意味している。本発明の心電位検出用電極がこのような構成をとることにより、柔軟性がありかつ摩擦係数の高い導電性粘着剤により構成されたグランド端子４が信号受信端子２の周囲を覆うようにして被験者の身体に貼り付けられる為、信号線５及びグランド線７が引っ張られたとしても、信号受信端子２が身体から離れたり、ズレる事を低減できる。これにより被験者が運動等を行っていたとしても、良好に心電位を検出できる心電位検出用電極を実現できる。また、グランド端子４は信号受信端子２の周囲を覆う構成であることから、運動等の外的要因が発生した場合には、信号受信端子２よりもグランド端子４の方が身体から離れたり、ズレたりしやすくなる傾向があるが、心電位検出回路において、グランド端子４の離れ・ズレによる心電位波形に対する影響は信号受信端子２の離れ・ズレによる影響に対して比較的少ないことから、仮にグランド端子４の離れ・ズレが生じても心電位に対する影響を低減することが可能となる。
【００１３】
そして、図１、２からも分かるように、本発明の心電位検出用電極１は、心電位を検出する信号受信端子２とグランド電位を検出するグランド端子４とが一体化されているため、従来は別の部位にそれぞれ貼り付ける必要があった２つの電極を１つの部位に１つの電極で実現できる。これにより、心電位検出のために被験者の身体に配置する必要がある電極の数を減らす事ができ、被験者が感じていた不快感を軽減する事ができる。また、電極の数を減らす事ができる事から電極外れ・ズレなどの要因を少なくすることが出来るとともに小型の心電位検出装置を実現する事が可能となる。
【００１４】
また、図１からも分かるように、本発明の心電位検出用電極１は、信号受信端子２の上面２ａがグランド端子４の上面４ａよりも突出している。故に、柔軟性のある導電性粘着材で構成されたグランド端子４により被験者の身体に心電位検出用電極１を貼り付けた際、信号受信端子２が身体に押し付けられ易く身体に対しても確実に接触しやすくなるため、被験者が運動等を行ったとしても、身体と信号受信端子２との間の接触インピーダンスが大きく変動する事を防止できる。
【００１５】
尚、図１、２においては、信号受信端子２が金属等の導電材料により構成されているとして説明したが、信号受信端子２を導電性粘着材により実現してもよいし、信号受信端子２を導電性粘着材で全体を覆う構成にしてもよい。これにより、グランド端子４だけでなく、信号受信端子２も被験者の身体に密着固定できるため、被験者の体動により身体と信号受信端子２との間の接触インピーダンスが大きく変動する事を防止できる。
【００１６】
また、図１、２においては端子４をグランド用端子として説明したが、心電位回路において検出される商用ノイズを身体へフィードバックさせるＤＲＬ（Ｄｒｉｖｅｎ  Ｒｉｇｈｔ  Ｌｅｇ）用端子として用いてもよい。これにより商用ノイズを低減することが出来るため、心電位回路にて検出される心電位波形のＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）を良くすることが出来る。
【００１７】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２に係る本発明の心電位検出用電極１について、図３、４を用いて説明する。図３に示した心電位検出用電極１は、導電性粘着材にて構成された信号受信端子２と、信号受信端子２に電気的に接続された信号接続部材９とを有している。そして、信号受信端子２と信号接続部材９とは、絶縁部材３の所定の窪みに勘合されて固定されている。更に、絶縁部材の所定の窪みには導電性粘着材にて構成されたグランド端子４と、グランド端子４と電気的に接続されているグランド接続部材６とが勘合されて固定されており、グランド端子４と信号受信端子２とは絶縁部材３を介して絶縁されている。
【００１８】
信号受信端子２の上面２ａは被験者の身体に近接配置される面である。一方、信号受信端子２の下面２ｂ側には信号接続部材９が電気的に接続されており、信号接続部材９には信号線５が電気的に接続されている。そして、被験者の身体に近接配置された信号受信端子２を介して受信された心電位信号が信号線５を経由して、後述する信号処理部（図示せず）の信号入力端子（図示せず）に入力される。
【００１９】
グランド端子４を構成する導電性粘着材は柔軟性を有しており、グランド端子４の上面４ａ側は被験者の身体に貼り付けられる。一方、グランド端子４の下面４ｂ側には導電性の材料にて構成されたグランド接続部材６が固定されており、グランド端子４とグランド接続部材６とは電気的に接続されている。そして、グランド接続部材６はグランド線７と電気的に接続されており、被験者の身体に貼り付けられたグランド端子４を介して受信されたグランド電位がグランド線７を経由して、後述する信号処理部（図示せず）のグランド端子（図示せず）に入力される。
【００２０】
図４は、図３に示した心電位検出用電極１の上面図である。図４において、信号受信端子２は、グランド端子４の外周部８より内側の領域に配置されている。ここで、「信号受信端子２が、グランド端子４の外周部８より内側の領域に配置されている」とは、信号受信端子２はグランド端子４の外周部８に接せず、また、重ならない事を意味している。本発明の心電位検出用電極がこのような構成をとることにより、柔軟性がありかつ摩擦係数の高い導電性粘着剤により構成されたグランド端子４が信号受信端子２の周囲を覆うようにして被験者の身体に貼り付けられる為、信号線５及びグランド線７が引っ張られたとしても、信号受信端子２が身体から離れたり、ズレたりする事を低減できる。これにより被験者が運動等を行っていたとしても、良好に心電位を検出できる心電位検出用電極を実現できる。また、グランド端子４は信号受信端子２の周囲を覆う構成であることから、運動等の外的要因が発生した場合には、信号受信端子２よりもグランド端子４の方が身体から離れたり、ズレたりしやすくなる傾向があるが、心電位検出回路において、グランド端子４の離れ・ズレによる心電位波形に対する影響は信号受信端子２の離れ・ズレによる影響に対して比較的少ないことから、仮にグランド端子４の離れ・ズレが生じても心電位に対する影響を低減することが可能となる。
【００２１】
そして、図３、４からも分かるように、本発明の心電位検出用電極１は、心電位を検出する信号受信端子２とグランド電位を検出するグランド端子４とが一体化されているため、従来は別の部位にそれぞれ貼り付ける必要があった２つの電極を１つの部位に１つの電極で実現できる。これにより、心電位検出のために被験者の身体に配置する必要がある電極の数を減らす事ができ、被験者が感じていた不快感を軽減する事ができる。また、電極の数を減らす事ができる事から電極外れ・ズレなどの要因を少なくすることが出来るとともに小型の心電位検出装置を実現する事が可能となる。
【００２２】
また、実施の形態２に係る心電位検出用電極においては、経時劣化により粘着性が劣化した信号受信端子２及びグランド端子４を、絶縁部材３の窪みから簡易に除去し、新しい信号受信端子２及びグランド端子４とを簡易に絶縁部材３の所定の窪みにそれぞれ勘合固定することができる。このため、信号受信端子２及びグランド端子４の交換が簡単にできるという優れた効果を有する。
【００２３】
尚、図３においては、信号受信端子２の上面２ａとグランド端子４の上面４ａとが同一高さとなるように構成したが、図５（図３と同一内容に関しては同符号を付与）に示すように、信号受信端子２の上面２ａがグランド端子４の上面４ａよりも突出している構成としてもよい。これにより、柔軟性のある導電性粘着材で構成されたグランド端子４により被験者の身体に心電位検出用電極１を貼り付けた際、信号受信端子２が身体に押し付けられ易く身体に対しても確実に接触しやすくなるため、被験者が運動等を行ったとしても、身体と信号受信端子２との間の接触インピーダンスが大きく変動する事を防止できる。
【００２４】
（実施の形態３）
以下、実施の形態３に係る本発明の心電位検出装置１３について、図６を用いて説明する。図６において、心電位検出装置１３は、図３、４で示した実施の形態２に係る心電位検出用電極１と同様の構成である第１の心電位検出用電極１０と、第１の心電位検出用電極１０と同様に構成された第２の心電位検出用電極１１とを有しており、それらの電極１０、１１とは、一定間隔離間された状態で、実施の形態２で説明した方向で被験者の身体に貼り付けられる。更に、心電位検出装置１３は、第１の心電位検出用電極１０の信号受信端子２で受信された信号と、第２の心電位検出用電極１１の信号受信端子２で受信された信号とが入力される信号処理部１２を有している。具体的には、第１の心電位検出用電極１０の信号受信端子２で受信された信号は、第１の心電位検出用電極１０の信号受信端子２に電気的に接続されている信号線５を介して信号処理部１２の一方の入力端子（図６においては＋側）に入力され、第２の心電位検出用電極１１の信号受信端子２で受信された信号は、第２の心電位検出用電極１１の信号受信端子２に電気的に接続されている信号線５を介して信号処理部１２の他方の入力端子（図６においては−側）に入力される。
【００２５】
また、信号処理部１２のグランド端子と、第１の心電位検出用電極１０のグランド端子４及び第２の心電位検出用電極１１のグランド端子４の少なくとも一方とは、電気的に接続されている（図６においては、第１の心電位検出用電極１０のグランド端子４及び第２の心電位検出用電極１１のグランド端子４の双方が、それぞれのグランド線７を介して信号処理部１２のグランド端子に電気的に接続されている）。
【００２６】
信号処理部１２においては、第１の心電位検出用電極１０のグランド端子４及び第２の心電位検出用電極１１のグランド端子４の少なくとも一方において検出されたグランド電位を基準にして、第１の心電位検出用電極１０の信号受信端子２で受信された信号と、第２の心電位検出用電極１１の信号受信端子２で受信された信号との差信号を導出し、心電位を検出する。
【００２７】
実施の形態３に係る心電位検出装置によれば、心電位を検出する際に必要となる電極の数を従来の３つから２つに減らす事ができるため、心電位検出のために被験者の身体に配置する必要がある電極の数を減らす事ができ、被験者が感じていた不快感を軽減する事ができる。また、電極の数を減らす事ができる事から小型の心電位検出装置を実現する事が可能となる。
【００２８】
また、グランド端子４については、第１の心電位検出用電極１０と第２の心電位検出用電極１１とにそれぞれ配置されているため、どちらか一方のグランド端子４が被験者の身体から外れたとしても、商用電源のノイズ等により、心電位の検出が困難となることを回避できる。
【００２９】
尚、図６において、第１の心電位検出用電極１０及び第２の心電位検出用電極１１は、図３、４で示した実施の形態２に係る心電位検出用電極１と同様の構成であるとして説明したが、図１や図５に示した心電位検出用電極１と同構成の電極を採用しても、同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上のように、本発明の心電位検出用電極は、信号受信端子とグランド端子とが絶縁状態にて一体化された構成となっているため、心電位検出に必要となる電極の数を減らす事が可能となるため、小型で被験者の負担の少ないヘルスケア製品や医療機器等に用いることが出来る。
【符号の説明】
【００３１】
１  心電位検出用電極
２  信号受信端子
３  絶縁部材
４  グランド端子
５  信号線
６  グランド接続部材
７  グランド線
８  グランド端子の外周部
９  信号接続部材
１０  第１の心電位検出用電極
１１  第２の心電位検出用電極
１２  信号処理部
１３  心電位検出装置
【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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