(57)【要約】【課題】快適性を保ち、電極を被験者の体表面に容易に設置可能とする生体インタフェースを提供する。【解決手段】導電性高分子と繊維とを複合化した素材からなるパッチ型電極２がドレッシング材からなる固定材３を備えて構成されている。パッチ型電極２と固定材３との間に形状記憶性を有するレイヤー部７が設けられていることが好ましい。レイヤー部７はパッチ型電極２の内部に埋め込まれて構成されていてもよく、導電性を有していてもよい。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性高分子と繊維とを複合化した素材からなるパッチ型電極がドレッシング材からなる固定材を備えて構成されていることを特徴とする生体インタフェース。
【請求項２】
前記パッチ型電極と前記固定材との間に形状記憶性を有するレイヤー部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の生体インタフェース。
【請求項３】
導電性高分子と繊維とを複合化した素材からなるパッチ型電極が形状記憶性を有するレイヤー部を備えて構成されていることを特徴とする生体インタフェース。
【請求項４】
前記レイヤー部が前記パッチ型電極の内部に埋め込まれて構成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の生体インタフェース。
【請求項５】
導電性高分子と繊維とを複合化した素材からなり、形状記憶性を有するレイヤー部を備えて構成されていることを特徴とするパッチ型電極。
【請求項６】
前記レイヤー部が前記素材の内部に埋め込まれて構成されていることを特徴とする請求項５に記載のパッチ型電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体インタフェース及びパッチ型電極に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体情報を得る目的で、ベルト型の生体電極インタフェースが使用されていた。特に、心拍情報を得る目的で、着脱が容易で、且つ、身体との一体性が高いベルト型の生体電極インタフェースが多用されていた（例えば、非特許文献１〜非特許文献３参照）。最近では人口の高齢化に伴い、長時間の心拍・心電計測の重要性が高まっており、このような計測を可能とする生体電極インタフェースを含むウェアラブル機器が種々提案されている。また、これらのウェアラブル機器による日常的な身体管理が可能になっている。例えば、２４時間等の長時間の計測が可能なホルター心電計測を用い、継続的に心拍情報を取得することで日常生活において心機能の異常を発見し易くなってきている。
【０００３】
上述のように、ウェアラブル機器に関する関心や技術レベルの向上に伴い、様々な形状のウェアラブル機器が開発されている。一例として、快適な長時間計測が可能なシャツ型ウェアラブル電極も開発されている（例えば、非特許文献４参照）。このシャツ型ウェアラブル電極においては、導電性高分子と繊維との複合素材により電極部（インタフェース部）が構成されていることで導電性ペーストを必要とせず、長時間の心拍・心電計測が可能とされている。また、前記シャツ型ウェアラブル電極では、特に導電性高分子としてポリアニリン、ポリアセチレン、ポリピロール及び（３，４−エチレンジオキシチオフェン)／ポリ（４−スチレンスルホン酸）（以下、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳと記載する）が用いられていることで生体親和性が高められ、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳが親水性であるために皮膚とのなじみが良く、快適な長時間計測が可能とされている。さらに、シャツ型ウェアラブル電極においては、生体信号測定装置兼無線端末（以下、単に端末と記載する）と接続するためのコネクタがウェアのポケット内に縫い付けられており、端末を収容可能とされている。そして、端末をウェアのポケット内に固定することで重量のある端末と電極部との距離を確保することができるため、体動により端末が振動した際に振動がバンドから電極部に伝わることによる雑音の発生を防止可能とされている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｏｌａｒ．ｃｏｍ／ｊａ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｍａｘｉｍｉｚｅ＿ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ／ｃｙｃｌｉｎｇ／ＣＳ６００Ｘ
【非特許文献２】ｈｔｔｐ：／／ａｓｉｃｓ−ｗａｔｃｈ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ａｈ０１．ｈｔｍｌ
【非特許文献３】ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｆｏｃａｌ．ｃｏ．ｊｐ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｄｅｔａｉｌ．ｐｈｐ？ｐｒｏｄｕｃｔ＿ｉｄ＝８０５
【非特許文献４】ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｔｔ．ｃｏ．ｊｐ／ｎｅｗｓ２０１４／１４０１／１４０１３０ａ．ｈｔｍｌ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記非特許文献４に開示されているシャツ型ウェアラブル電極では、シャツを構成する布帛を引き締め、張力を与えて電極部を被験者の体表面に密着させて固定する。そのため、肥満や羸痩等の被験者の体型によっては被験者に息苦しさ等の不快感を与える場合がある。また、布帛や電極部が被験者の体に密着することで体表面付近の湿度が上がるため、被験者に不快感を与え、ムレやかゆみを生じさせることもある。また、体に密着したウェアの縫い目や配線によるかゆみが生じる可能性もある。さらに、肥満体型の被験者においては、腹部の膨隆によってシャツのずり上がりが生じ易く、電極の固定が困難である。
加えて、シャツ型ウェアラブル電極の場合、例えば、鳩尾や背部棘突起両側、漏斗胸の胸骨周囲等の被験者の胸部の陥凹部において電極が浮き上がり易く、安定した測定が困難であることが多い。また、被験者の体型により適切な電極の設置位置が異なるものの、シャツ型ウェアラブル電極では電極の設置位置の調整が困難であり、正確な測定ができない場合もあった。
【０００６】
一方、夏季や運動時或いは運動後等の大量に発汗があった場合にはウェアを洗濯機で洗濯し、日干しにより屋外で乾燥させたいという要望があるものの、シャツ型ウェアラブル電極の電極部は手洗い及び陰干しが必要とされ、前記要望に応えられない点も課題であった。
【０００７】
さらに、シャツ等のウェアは非着用時に運搬するには比較的大きく、高齢者にとっては運搬し難く、病院等での貸出、洗濯が困難になる場合がある。一方、運動時、特にスポーツクラブでの活動時或いはレース時等に常時使用せず、必要に応じてのみ使用する場合にもサイズの観点からシャツ等のウェアが煩わしい場合がある。これらの場合には、日常の継続的な心拍・心電計測及び心拍情報の取得が困難になり、被験者がリアルタイムで自身の身体情報や心機能の状態、変化を取得することも難しいと考えられる。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、快適性を保ち、電極を体表面に簡便且つ容易に設置可能とする生体インタフェース及びパッチ型電極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】
【０００９】
本発明の生体インタフェースでは、導電性高分子と繊維とを複合化した素材からなるパッチ型電極がドレッシング材からなる固定材を備えて構成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の生体インタフェースでは、前記パッチ型電極と前記固定材との間に形状記憶性を有するレイヤー部が設けられていることを特徴とする。
また、本発明の生体インタフェースでは、導電性高分子と繊維とを複合化した素材からなるパッチ型電極が形状記憶性を有するレイヤー部を備えて構成されていることを特徴とする。
また、本発明の生体インタフェースでは、前記レイヤー部が前記パッチ型電極の内部に埋め込まれて構成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明のパッチ型電極では、導電性高分子と繊維とを複合化した素材からなり、形状記憶性を有するレイヤー部を備えて構成されていることを特徴とする。
また、本発明のパッチ型電極では、前記レイヤー部が内部に埋め込まれて構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の生体インタフェース及びパッチ型電極によれば、快適性が保たれた状態でパッチ型電極を体表面に簡便且つ容易に設置可能とされる。また、例えば体表面或いは衣類との着脱が容易になると共に、皮膚と電極との密着度が高まる。従って、長時間にわたる安定した生体信号の取得と被験者の好みに合った任意のウェア着用の両立が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第一実施形態の生体インタフェースを示す断面図及び平面図である。
【図２】本発明の第一実施形態の生体インタフェースの変形例を示す断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態の生体インタフェースの別の変形例を示す断面図である。
【図４】本発明の第二実施形態の生体インタフェースを示す断面図及び平面図である。
【図５】本発明の第二実施形態の生体インタフェースの変形例を示す断面図である。
【図６】本発明の第二実施形態の生体インタフェースの別の変形例を示す断面図である。
【図７】本発明の第二実施形態の生体インタフェースのさらに別の変形例を示す断面図である。
【図８】本発明の第三実施形態の生体インタフェースを示す断面図である。
【図９】本発明の第三実施形態の生体インタフェースの変形例を示す断面図である。
【図１０】本発明の第三実施形態の生体インタフェースの別の変形例を示す断面図である。
【図１１】実施例における被験者の心拍数の経時変化を示すグラフである。
【図１２】実施例における被験者の心電の経時変化を示すグラフである。
【図１３】比較例における被験者の心拍数の経時変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。各実施形態は、可能な限り組み合わせることができる。
なお、本明細書及び図面において、同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の説明で用いる図面は模式的なものであり、長さ、幅、及び厚みの寸法及び比率等は実際のものと同一とは限らない。
【００１５】
（第一実施形態）
先ず、本発明の第一実施形態（以下、単に本実施形態という）の生体インタフェース１Ａ，１Ａ´，１Ｂについて図１〜図３を参照し、説明する。図１は本実施形態の生体インタフェース１Ａの断面図及び平面図である。
図１に示すように、生体インタフェース１Ａは導電性高分子と繊維とを複合化した素材からなるパッチ型電極２がドレッシング材からなる固定材３を備えて構成されている。
パッチ型電極２は被験者の生体情報を取得するために体表面Ｓの適切な位置に密着して設置可能とされている。従って、パッチ型電極２を構成する素材は凹凸や曲面の輪郭を持つ体表面Ｓに密着すると共に被験者の動きに伴う体表面Ｓの輪郭の変化に追従可能な伸縮性及び親水性を有する導電性高分子複合繊維である。導電性高分子複合繊維の導電性高分子としては、例えばピロール系、チオフェン系、イソチアナフテン系、フェニレン系、アセチレン系、アニリン系の各導電性高分子やこれらの共重合体等が挙げられる。また、これらの導電性高分子のドーパントには、例えばハロゲン化物イオン、過塩素酸イオン、テトラフルオロ硼酸イオン、六フッ化ヒ酸イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、チオシアン酸イオン、燐酸系イオン、トリフルオロ酢酸イオン、トシレートイオン、アルキルスルホン酸イオン、ポリアクリル酸イオン等の高分子イオンのうち、少なくとも一種のイオンが用いられている。
【００１６】
パッチ型電極２の装着時には、皮膚の乾燥により電極との間の合成抵抗値が高くなり、生体信号を取得するのが困難になる。このことをふまえ、心電図等の生体信号の長期記録時に皮膚と電極との間の合成抵抗を下げる目的で、導電性高分子複合繊維にはグリセロール、電解質溶液、イオン液体のいずれか、もしくは二種以上が含浸されていることが好ましい。これにより、皮膚から得られる生体信号が安定する。
【００１７】
パッチ型電極２を構成する素材の繊維としては、例えばポリエステル、ナイロン、ポリウレタン、シルク、レーヨン、木綿等の織物、編物及び不織布が挙げられる。
パッチ型電極２の大きさや形状はウェア（図示略）等に取り付けられる程度の大きさ及び形状とされ、平面視において例えば図１に例示するような円形でもよく、正方形であってもよいが、特に限定されない。パッチ型電極２の形状が平面視で円形又は正方形である場合、円の直径や正方形の一辺の長さは数ｃｍ程度とされればよいが、特に限定されない。
【００１８】
固定材３はパッチ型電極２を被験者の体表面Ｓに設置した際の露出面２ｅを覆うと共にパッチ型電極２の周囲において体表面Ｓに密着して設置可能とされている。本実施形態の固定材３はドレッシング材（即ち、創傷被覆材）から構成され、パッチ型電極２と同様に凹凸や曲面の輪郭を持つ体表面Ｓに密着すると共に被験者の動きに伴う体表面Ｓの輪郭の変化に追従可能な伸縮性を有する。固定材３の素材であるドレッシング材は例えばテープ型、フィルム型、これら以外の形態等のいずれの形態であってもよく、特に限定されない。また、前記ドレッシング材は例えばポリウレタンで作られたもの、親水性のコロイドと薄いポリウレタンフィルムとの二層構造のもの等が挙げられるが、上述した特性を有するものであれば特に限定されない。
【００１９】
図２は本実施形態の変形例の生体インタフェース１Ａ´の断面図である。パッチ型電極２を用いて体表面Ｓから安定した生体信号を得る目的から、図２に示すように、パッチ型電極２にスナップ６が付設された被覆線５が接続されていてもよい。被覆線５には、例えば被覆線等の一般的に市販されている工業用の配線材や、Ａｇコート糸、ＳＵＳ糸等、衣料用或いは手芸用に使用されている配線材が用いられる。なお、被覆線５は平面視でパッチ型電極２の露出面２ｅ上で蛇行させて或いは渦巻き状に配置されていてもよい。
【００２０】
図３は本実施形態の別の変形例の生体インタフェース１Ｂの断面図である。被覆線５は例えば縫付によりパッチ型電極２に接続されていてもよい。別の接続方法として、図３に示すようにパッチ型電極２と固定材３との間に銀（Ａｇ）等の導電性を有する金属でコーティングされた布帛８が設けられ、布帛８を介してパッチ型電極２と被覆線５が電気的に接続されていてもよい。
【００２１】
以上説明した本実施形態の生体インタフェース１Ａ，１Ａ´，１Ｂは導電性高分子複合素材からなるパッチ型電極２がドレッシング材からなる固定材３を備えていることで構成されている。このような構成によれば、皮膚に直接触れる面積が比較的大きい固定材３が伸縮性及び親水性を有するドレッシング材から構成されていることで固定材３が被験者に不快感を与えることなく被験者の体型及びその変化、動き等に追従する。また、従前のように体表面Ｓに密着したウェアの縫い目や配線によるかゆみが生じる可能性も抑えられる。さらに、肥満体型の被験者であっても、パッチ型電極２や固定材３が皮膚に密着するため、腹部の膨隆によってシャツのずり上がりが生じ難く、パッチ型電極２の体表面Ｓへの固定が極めて容易である。また、生体インタフェース１Ａ，１Ａ´，１Ｂは体表面Ｓへの着脱が極めて容易であり、パッチ型電極２の設置位置の調整もし易く、被験者の体型によらず正確な生体測定が行われる。
上述のように、生体インタフェース１Ａ，１Ａ´，１Ｂによれば、体表面Ｓとの着脱が容易になると共に、皮膚とパッチ型電極２との密着度が高まり、快適性が保たれた状態でパッチ型電極２を輪郭形状によらず体表面Ｓに設置可能とされる。従って、長時間にわたる安定した生体信号の取得と被験者の好みに合った任意のウェア着用の両立が可能となる。
【００２２】
（第二実施形態）
次いで、本発明の第二実施形態（以下、単に本実施形態という）の生体インタフェース１Ｃ，１Ｃ´について図４〜図７を参照し、説明する。なお、図４〜図７に示す生体インタフェース１Ｃ，１Ｃ´の構成要素のうち図１〜図３に示す第一実施形態の生体インタフェース１Ａ，１Ａ´，１Ｂと同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。また、本実施形態の生体インタフェース１Ｃ，１Ｃ´により得られる作用効果について、第一実施形態の生体インタフェース１Ａ，１Ａ´，１Ｂと同様の作用効果についてはその説明を省略する。
【００２３】
図４は本実施形態の生体インタフェース１Ｃの断面図及び平面図である。図４に示すように、生体インタフェース１Ｃではパッチ型電極２と固定材３との間に形状記憶性を有するレイヤー部７が設けられている。パッチ型電極２と固定材との間にレイヤー部７が設けられていることで、パッチ型電極２が体表面Ｓの凹部にも密着する。具体的には、パッドやスポンジ等の弾力性のある素材で突出部を設ける、或いはパッチ型電極２そのものにフレームを形成する又は組み込むことで得られた三次元形状を被験者の体表面Ｓの設置場所の形状に合わせて凸型に成型することで、パッチ型電極２がより体表面Ｓに密着し易くなる。この場合、レイヤー部７には前述のように形状記憶素材を使用することも有効である。形状記憶素材としては、例えばポリノルボルネン系、ポリウレタン系、トランスポリイソプレン系、スチレンーブタジエン系のポリマーが挙げられる。また、成型・加工方法により布帛に形状記憶機能を付与することで部分的に布帛を立体化することも考えられる。いずれの手段でもパッチ型電極２に立体的な形状を持たせることで体表面Ｓとの密着が増大する。その場合、上記のフィルム型あるいはテープ型のドレッシング材はパッチ型電極２の露出面２ｅの全面を覆う必要はなく、パッチ型電極２の周囲と皮膚とを接着可能であればよい。
【００２４】
また、本実施形態の生体インタフェース１Ｃにおいては、パッチ型電極２の露出面２ｅ上の固定材３に開口３ｈが形成されている。開口３ｈの内部にはレイヤー部７が露出している。このように固定材３に開口３ｈが形成されていることで、被験者の体型やその変化、凹凸の有無等によりパッチ型電極２及びレイヤー部７が比較的大きく弾性変形した場合であっても、固定材３がパッチ型電極２及びレイヤー部７により確実に追従し、生体インタフェース１Ｃと体表面Ｓとの密着性が保持される。加えて、レイヤー部７の中央部分が固定材３に覆われていないため、通気性が向上し、固定材３に由来する肌のムレ、該ムレによるかゆみや肌への障害の発生が回避される。
【００２５】
図５及び図６は本実施形態の変形例である生体インタフェース１Ｃの断面図である。パッチ型電極２を用いて体表面Ｓから安定した生体信号を得る目的から、図５及び図６に示すように生体インタフェース１Ｃのパッチ型電極２にスナップ６が付設された被覆線５が接続されていてもよい。このような本実施形態の生体インタフェース１Ｃでは、例えばパッチ型電極２とレイヤー部７との間に被覆線５が接続されている。スナップ６が連結されている被覆線５の端部は、図５に示すようにパッチ型電極２の周囲で体表面Ｓと固定材３との間に延在して固定材３の外周縁からスナップ６と共に開放されていてもよく、図６に示すようにレイヤー部７の側面を辿って固定材３の開口３ｈの外周縁からスナップ６と共に開口３ｈに開放されていてもよい。
【００２６】
図７は本実施形態の別の変形例である生体インタフェース１Ｃ´の断面図である。図７に示す本実施形態の変形例の生体インタフェース１Ｃ´のように固定材３に開口３ｈが形成されず、スナップ６がレイヤー部７の上部の固定材３の上に設置され、被覆線５によりレイヤー部７を貫通してパッチ型電極２とスナップ６が連結されていてもよい。この場合は、レイヤー部７に導電性が付与されていることが好ましい。レイヤー部７に導電性を付与するためには、例えば金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）、ステンレス鋼材（ＳＵＳ）、ニッケル（Ｎｉ）等の導電性を有する金属でレイヤー部７をコーティングすればよいが、レイヤー部７に導電性を付与する方法は特に限定されない。本配置構成ではパッチ型電極２からの生体信号を引き出すための被覆線５を配設することが容易にできるようになると同時に被覆線５の長さが短くなるため、生体信号のノイズが低減される。
上述のように、被覆線５及びスナップ６の配置は本発明を適用した生体インタフェースの構成や形状に合わせて適宜変更可能とされている。
【００２７】
以上説明した本実施形態の生体インタフェース１Ｃ，１Ｃ´では、パッチ型電極２と固定材３との間に形状記憶性を有するレイヤー部７が設けられている。レイヤー部７には導電性が付与されていてもよい。このような構成によれば、レイヤー部７が被験者に不快感を与えることなく、被験者の体型及びその変化、動き等に追従する。従って、パッチ型電極２や固定材３が皮膚により確実に密着するため、被験者の体型によらず快適性を保ちながら正確な生体測定が行われる。また、固定材３に開口３ｈが形成されていることで、通気性が向上し、固定材３に由来する肌のムレ、該ムレによるかゆみや被験者の肌への障害の発生を防止可能となる。
【００２８】
（第三実施形態）
次いで、本発明の第三実施形態（以下、単に本実施形態という）のパッチ型電極１０及び生体インタフェース１Ｅについて図８〜図１０を参照し、説明する。なお、図８〜図１０に示すパッチ型電極１０及び生体インタフェース１Ｅの構成要素のうち図１〜図７に示す第一実施形態及び第二実施形態の生体インタフェース１Ａ，１Ａ´１Ｂ，１Ｃ，１Ｃ´と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。また、本実施形態のパッチ型電極１０及び１Ｅにより得られる作用効果について、第一実施形態及び第二実施形態の生体インタフェース１Ａ，１Ａ´１Ｂ，１Ｃ，１Ｃ´と同様の作用効果についてはその説明を省略する。
【００２９】
図８は本実施形態のパッチ型電極１０の断面図である。パッチ型電極１０においては、レイヤー部７が導電性高分子と繊維とを複合化した素材の内部に組み込まれている。パッチ型電極２の内部にレイヤー部７を組み込む方法としては、例えば袋状に縫製したパッチ型電極２にレイヤー部７を詰める方法が最も容易であり、本手法はパッチ型電極２の片側にレイヤー部７を接着させることが困難な場合に有効である。
図８〜図１０では楕円球状に形成されたレイヤー部７、及び中央部分が楕円球状で端部が平板状に形成されたパッチ型電極２を例示しているが、本実施形態におけるパッチ型電極２及びレイヤー部７の形状は特に限定されない。このようにパッチ型電極２の三次元形状を体表面Ｓの設置位置の形状に合わせて凸型等に成型することで、パッチ型電極２をより体表面Ｓに密着させることが容易になる。また、レイヤー部７が内部に組み込まれることでパッチ型電極１０の機械的強度度が向上する。このような構成により、パッチ型電極１０は汎用性のある携帯可能な生体信号取得手段としても機能し得る。
【００３０】
図９は本実施形態の生体インタフェース１Ｅの断面図である。生体インタフェース１Ｅにおいて、パッチ型電極１０が固定材３を具備して構成されている。パッチ型電極２の内部にレイヤー部７を組み込まれていることでパッチ型電極２の上部にレイヤー部７を設置不要となり、生体インタフェース１Ｅの体表面Ｓへの設置が容易になると共に、生体インタフェース１Ｅの厚みの増大が抑えられる。
【００３１】
図１０は本実施形態の別の生体インタフェース１Ｅの断面図である。パッチ型電極２を用いて体表面Ｓから安定した生体信号を得る目的から、図１０に示すようにパッチ型電極１０にスナップ６が付設された被覆線５が接続されていてもよい。本実施形態の生体インタフェース１Ｅでは、例えばパッチ型電極２と固定材３との間に被覆線５が接続されている。スナップ６が連結されている被覆線５の端部は、図１０に示すようにパッチ型電極１０の周囲で体表面Ｓと固定材３との間に延在して固定材３の外周縁からスナップ６と共に開放されていてもよいが、被覆線５及びスナップ６の配置は特に限定されない。
【００３２】
以上説明した本実施形態のパッチ型電極１０、生体インタフェース１Ｅでは、パッチ型電極２の内部にレイヤー部７が埋め込まれている。このような構成によれば、パッチ型電極２の上にレイヤー部７を設置不要となり、パッチ型電極２の体表面Ｓへの設置が容易になる。また、パッチ型電極１０及び生体インタフェース１Ｅの機械的強度が向上する。結果として、パッチ型電極２や固定材３が皮膚により確実に密着するため、被験者の体型によらず快適性を保ちながら正確な生体測定が行われる。
【００３３】
以上説明した実施形態は、本発明を適用した一実施形態を示したものであって、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の構成を備え、目的及び効果を達成できる範囲内での変形や改良が、本発明の内容に含まれている。また、本発明を実施する際における具体的な構造及び形状等は、本発明の目的及び効果を達成できる範囲内において、他の構造や形状等としても問題はない。本発明は前記した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形や改良は、本発明に含まれるものである。
【実施例】
【００３４】
次いで、上述した本発明を適用した生体インタフェースの効果を裏付けるために行った実施例及び比較例について説明する。なお、本発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。
【００３５】
図２に示す生体インタフェース１Ａ´を試作した。ドレッシング材にはＱｕｉｃｋＮｕｒｓｅ（販売元：新タック化成株式会社）を用いた。パッチ型電極２からの生体信号の取り出し用の被覆線５には極細撚り線（販売元：サンコー電商有限会社）を用いた。極細撚り線の一端部の被覆を剥がし、パッチ型電極２の表面（即ち、体表面Ｓには接触しない面）に固定した。極細撚り線の他端部は半田によりスナップ（１４ｍｍ、凹型）と接続した。試作した生体インタフェース１Ａ´を被験者の胸部の心臓の心室筋に相当する高さの、第五肋骨と鎖骨中線と前腋窩線との交点付近に設置した。なお、被験者の生体信号の測定前に、パッチ型電極２にはグリセロールを保湿剤として滴下し、指で充分に伸展させた。測定端末としては、スナップ６に心拍計ＲＳ８００ＣＸ（販売元：Ｐｏｌａｒ  Ｊａｐａｎ）を用い、携帯型心電計ＨＣＧ−８０１（販売元：オムロン株式会社）の端子を併用し、これらを接続した。
【００３６】
図１１に生体インタフェース１Ａ´及び心拍計ＲＳ８００ＣＸにより測定した被験者の心拍数の経時変化を示す。また、図１２に携帯型心電計ＨＣＧ−８０１で測定した被験者の心電の時間変化を示す。なお、図１２は携帯型心電計ＨＣＧ−８０１を腕で保持して１分間の計測を行った心電波形の一部である。図１１及び図１２に示す測定結果により、試作した生体インタフェース１Ａ´を用いて被験者の心拍数や心電が良好に測定されていることを確認した。
【００３７】
（比較例）
市販の心拍計ＲＳ８００ＣＸのみを用いて被験者の心拍数を測定した。
図１３に心拍計ＲＳ８００ＣＸにより測定した被験者の心拍数の経時変化を示す。図１３に示すように、試作した生体インタフェース１Ａ´を用いた場合と同様に、被験者の心拍数が測定されていることを確認した。
【００３８】
以上の実施例及び比較例等により、本発明を適用した生体インタフェースでは、従来のシャツ型ウェアラブル機器のメリットであった通気性と柔軟性による良好な装着感、長期間の連続装用が可能であり、より小型で簡便に心電計測が可能になることを確認した。また、本発明を適用した生体インタフェースでは、従来のシャツ型ウェアラブル機器でみられた、シャツやウェアを着ることによる息苦しさなどの不快感や、縫い目等によるかゆみを避け、ウェアがずり上がってしまうことを避けることができる。さらに、レイヤー部７として形状記憶素材を用いてパッチ型電極２を凸型に成型することで胸部の陥凹部のある体型でもフィットさせることが可能であって、パッチ型電極２の位置を任意に変えることができるので、より正確で個々の被験者に適した心拍・心電計測ができる。そして、使用したウェアとパッチ型電極２を別々に洗濯することが可能になるため、パッチ型電極２のみを手洗いし、ウェアは洗濯機使用ができるようになり、生体インタフェースのメンテナンスが容易になる。加えて、被験者は好みのウェアや下着を着用しつつ、自身の生体信号計測を実施することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１Ａ，１Ａ´，１Ｂ，１Ｃ，１Ｃ´，１Ｅ…生体インタフェース
２，１０…パッチ型電極
３…固定材
７…レイヤー部
【図１】
2016087116.tif 000003
【図２】
2016087116.tif 000004
【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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