(57)【要約】【課題】 シャワー水流またはその排水を介して極と体表面との間に導電経路を形成し、その電極を探針手段として用いることで、被験者に電極を装着することなく、人や動物の脳波、心電図、筋電図等の体表面電位を測定するための電極と、それを用いた体表面電位探針装置を提供する。
【解決手段】 液体噴出電極１が、連続して液体を噴出することのできる液体噴出手段２と、前記液体と接触するように設置された噴出流路電極３と、前記噴出流路電極３に誘導された電気信号を外部に伝達する伝達手段６とを備える。

(2)1【特許請求の範囲】【請求項１】 連続して液体を噴出することのできる液体噴出手段と、前記液体と接触するように設置された噴出流路電極と、前記噴出流路電極に誘導された電気信号を外部に伝達する伝達手段とを備える液体噴出電極。
【請求項２】 周囲に存在する液体を排出するための液体排出手段と、前記液体排出手段の排出流路中に設置された排出流路電極と、前記排出流路電極に誘導された電気信号を外部に伝達する伝達手段とを備える液体排出電極。
【請求項３】 複数の電極を探針手段として用いて体表面電位を測定する体表面電位探針装置において、少なくとも１つの電極が請求項１に記載の液体噴出電極または請求項２に記載の液体排出電極であることを特徴とする体表面電位探針装置。
【請求項４】 連続して液体を噴出することのできる液体噴出手段と、前記液体と接触するように設置された噴出流路電極と、前記液体噴出手段の握り手部に設けられた握り手電極とを備えてなり、前記噴出流路電極と前記握り手電極とを探針手段として用いて体表面電位を測定する体表面電位探針装置。
【請求項５】 請求項１に記載の前記液体噴出電極を少なくとも２つ用いて体表面電位を測定する体表面電位探針装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】【発明の属する技術分野】本発明はシャワー水流またはその排水を介して電極と体表面との間に導電経路を形成し、その電極を探針手段として用いることで人や動物の脳波、心電図、筋電図等の体表面電位を測定するための電極と、それを用いた体表面電位探針装置に関する。
【０００２】【従来の技術】従来、入浴中の被験者の心電図等を無拘束かつ非侵襲的に計測する技術としては、特許２５９４２１７号公報に記載の「心機能計測用浴槽を用いた入浴装置」や特許２５６７３４０号公報に記載の「水中心電図測知装置の水振れによる測知誤差の是正方法」などが提案されている。これらの技術は、浴槽の内面に複数の電極を探針手段として設け、浴槽に満たされた湯水を介して入浴者の心電図を無拘束に計測することにあり、上記の電極を探針手段として用いることで、被験者に対する電極装着の手間をなくすことができた。
【０００３】さらに、電極を直接体表面に装着することができないほど体表面の大部分が毛で覆われている動物に対する心電図等の計測を想定した技術として、特開平５−２００００８号公報に記載の「心電計の動物用電極」が提案されている。この技術は、平板電極ではなく剣山状の電極を動物の体に押し付けて使うことで、動物の毛に邪魔をされること無く電極と体表面との接触を確保することができる点に特徴がある。

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特開２００２−６５６２５2【０００４】【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述のように浴槽の内面に電極を設けて入浴者の心電図を測定するためには浴槽が湯水で満たされて電極および人体が水没していることが必須であり、半身浴あるいは肩や首まで湯水に浸かる日本式の入浴法を前提としていた。従って、シャワーによる水浴が中心の欧米方式には適用ができないという問題があった。
【０００５】また、剣山状の電極を用いた場合であっても、動物の体に直接電極を装着することが求められることから、動物に対する電極の装着という危険な作業を避けて通ることはできず、また、危険を避けるために麻酔銃を用いて動物に麻酔をかける場合は、麻酔銃によって動物の生命に危険を招くという問題があった。
【０００６】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、シャワー水流またはその排水を介して極と体表面との間に導電経路を形成し、その電極を探針手段として用いることで、被験者に電極を装着することなく、人や動物の脳波、心電図、筋電図等の体表面電位を測定するための電極と、それを用いた体表面電位探針装置を提供することにある。
【０００７】【課題を解決するための手段】上記目的を達成するための本発明に係る液体噴出電極の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項１に記載の如く、連続して液体を噴出することのできる液体噴出手段と、前記液体と接触するように設置された噴出流路電極と、前記噴出流路電極に誘導された電気信号を外部に伝達する伝達手段とを備える点にある。
【０００８】上記目的を達成するための本発明に係る液体排出電極の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項２に記載の如く、周囲に存在する液体を排出するための液体排出手段と、前記液体排出手段の排出流路中に設置された排出流路電極と、前記排出流路電極に誘導された電気信号を外部に伝達する伝達手段とを備える点にある。
【０００９】上記目的を達成するための本発明に係る体表面電位探針装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項３に記載の如く、複数の電極を探針手段として用いて体表面電位を測定する体表面電位探針装置において、少なくとも１つの電極が請求項１に記載の液体噴出電極または請求項２に記載の液体排出電極である点にある。
【００１０】上記目的を達成するための本発明に係る体表面電位測定装置の第二の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項４に記載の如く、連続して液体を噴出することのできる液体噴出手段と、前記液体と接触するように設置された噴出流路電極と、前記液体噴出手段の握り手部に設けられた握り手電極とを備えてなり、前記噴出流路電極と前記握り手電極とを探針手段として用いて体(3)3表面電位を測定する点にある。
【００１１】上記目的を達成するための本発明に係る体表面電位探針装置の第三の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項５に記載の如く、請求項１に記載の前記液体噴出電極を少なくとも２つ用いて体表面電位を測定する点にある。
【００１２】以下に作用並びに効果を説明する。本発明に係る液体噴出電極の特徴構成によれば、液体を連続して噴出させることで、導電性の液体を介して液体噴出電極と体表面との間に導電経路が形成されるため、上記液体噴出電極を測定対象の体表面に直接接触させることなしに体表面の電位を測定することができる。さらに、体表面と電極とが直接的には接触していないにも関わらずそれらの間に導通が確保されていることから、被験者の体に電極を固定する等の体の拘束を行う必要はない。さらに、液体を体表面に浴びせることで体表面の電位を測定するという構成により、体表面の遠隔点から体表面電位を測定することが可能である。
【００１３】本発明に係る液体排出電極の特徴構成によれば、測定対象の体表面が液体排出手段の周囲に存在する液体と接触することで、導電性の液体を介して液体排出電極と体表面との間に導電経路が形成されるため、上記液体排出電極を探針手段として用いて体表面の電位を測定することができる。さらに、体表面と電極とが直接的には接触していないにも関わらずそれらの間に導通が確保されていることから、被験者の体に電極を固定する等の体の拘束を行う必要はない。具体的には、液体排出手段に周囲から流れ込む液体の流れの途中に被験者が位置している場合、液体排出手段の排出流路中に設置された排出流路電極と被験者の体表面との間に液体を介して導電経路が形成されることで、体表面に電極を装着することなく体表面の電位を測定することができる。
【００１４】本発明に係る体表面電位探針装置の第一の特徴構成によれば、複数の電極を探針手段として用い、それらの探針手段が共に被験者の体表面電位を測定することができることで、心電図等の測定に際して被験者が従来のように全ての電極を体に装着する必要もなく、浴槽内の湯水に浸かる必要がない体表面電位探針装置を提供することができる。被験者の体表面に電極を装着することなく、また被験者が浴槽の湯水に浸かることなく、少なくとも体表面の２ヶ所の電位を測定することができるので、人間の標準肢誘導に相当する心電図を測定することが可能になる。例えば、２ヶ所の体表面電位の測定部位の間に心臓があるようにそれぞれの電極を設定することで、心電図を測定することができる。また、特定の筋肉の筋電図を測定する場合には、体表面電位の測定部位の間に測定対象とする筋肉があればよい。
【００１５】同第二の特徴構成によれば、シャワーヘッドのような液体噴出手段に設けられた握り手電極を持った被験者が自分自身に液体を浴びせることで、被験者の1020304050

特開２００２−６５６２５4
体表面に電極を装着することなく、無拘束かつ非侵襲的に連続して体表面電位を測定することができる。例えば心電図を測定する場合、被験者が右手に上記液体噴出電極を持ち、噴出される液体を被験者自身の左肩または左胸側面付近に浴びせればよい。そうすることで、心臓を挟んだ２ヶ所の体表面電位を測定することができるので、人間の標準肢誘導に相当する心電図を測定することが可能になる。上記のように、被験者が片手を使うだけで測定を行うことができるという簡便な体表面電位探針装置を提供することができる。
【００１６】同第三の特徴構成によれば、液体噴出電極を少なくとも２つ用いることから、被験者の体の部位を液体噴出電極の数に対応して複数個選択して液体を浴びせることができる。さらに、液体噴出電極の数を増加させて、体表面電位を測定する探針手段の数を増加させることができることから、探針手段が２つである場合よりも詳細な体表面電位を測定することができる。また、液体を浴びせる部位を選択するだけで、体表面電位を測定する体表面の測定部位を適切に選択することができる。
さらに、測定部位を変更する場合には液体を浴びせる部位を変更するだけでよく、従来のように装着していた電極を取り外して装着し直すような手間は必要ない。
【００１７】【発明の実施の形態】＜液体噴出電極＞本発明に係る液体噴出電極１は図１に示すように、連続して液体を噴出することのできる液体噴出手段２と、上記液体と接触するように設置され、上記液体が体表面に向けて連続して噴出されることで体表面との間に上記液体を介して導電経路を形成することができる噴出流路電極３とを備えてなる。
【００１８】液体噴出手段２には、液体を連続して噴出させることのできるシャワー等の機器が用いられる。例
えば、液体流通路４と噴出口５とを備えた構成により一定圧の液体が液体流通路４に供給されることにより、噴出口５から連続して液体が噴出される。ここで、局所的な体表面電位を正確に検出するために、液体を噴出させた際に液体が広範囲に広がらないような液体噴出手段が好ましい。噴出流路電極３は、液体の流量に関わらずに液体と電気的に接触するような液体流通路４の内壁に設けられる。例えば、液体流通路４を取り囲んで電極を環状に設ければ、噴出される液体と電極とを液体の流量に関わらずに電気的に接触させることができる。さらに、
噴出流路電極３に伝達手段６が接続されていることで、電極に誘導された体表面電位が電気信号として外部に伝達される。伝達手段６はシャワーのホース内部等にリード線ような形態で設けられている。尚、噴出流路電極３は液体流通路４の外部に設けてもよく、例えば、噴出口５から噴出された後の液体と接触するような位置に設けてもよい。
【００１９】＜液体排出電極＞本発明に係る液体排出電(4)5
極７は図２に示すように、周囲に存在する液体を排出するための液体排出手段８と、上記液体排出手段の排出流路中に設置され、体表面との間に上記液体を介して導電経路を形成することができる排出流路電極９とを備えてなる。
【００２０】液体排出手段８は、一般に設置されている排水溝でもよく、持ち運びが可能な排水ポンプであってもよい。さらに、液体排出手段８の排水能力については問題にならず、周囲に存在する液体が液体排出手段８に集まる構成であればよい。排出流路電極９は、排出される液体の流量に関わらずに液体と電気的に接触するような位置に設けられる。例えば、液体の排出流路を取り囲んで電極を環状に設ければ、排出される液体と電極とを液体の流量に関わらずに電気的に接触させることができる。さらに、排出流路電極９に伝達手段６が接続されていることで、電極に誘導された体表面電位が電極信号として外部に伝達される。
【００２１】＜体表面電位探針装置＞上述の液体噴出電極または液体排出電極を用いて被験者の体表面電位を測定する体表面電位測定装置について図３を参照して説明する。図３はシャワーヘッド１０を用いて体表面電位測定装置を構成する場合について説明したものである。液体噴出手段でもあるシャワーヘッド１０内部の液体流通路４に面して噴出流路電極３が設けられ、液体流通路４を通った水が噴出口５から被験者に向けて噴出されることで、水が浴びせられた部位の体表面電位が測定される。また、シャワーヘッド１０の握り手部には握り手電極１１が設けられており、握り手電極１１に触れた被験者の体表面電位を測定することができる。
【００２２】図４は、図３に示したシャワー型の体表面電位探針装置において測定された心電図の一例である。
シャワー型の体表面電位探針装置によって心電図信号１２が測定される。心電図信号１２においては、基線動揺が発生しているため一定周期で瞬間的に発生している信号（例えば、Ｒ波等）の信号値を正確に知ることができない。この基線動揺は、シャワーヘッド１０から噴出される水流と体表面との接触状態の不安定さや、被験者の体の動きによるものである。従って、基線動揺を形成している低周波成分をローカットフィルタ等を用いて除去することで、較正された基線動揺のない信号が得られ、これを較正心電図信号１３とする。較正心電図信号１３は一般に見られる心電図であり、瞬間的に現れるピークの間隔から心拍数が算出される。ピークの間隔が狭いほど心拍数が多く、心拍数の推移は心拍信号１４に示すように算出される。
【００２３】図５に示した体表面電位探針装置は、噴出流路電極３と、握り手電極１１と、排出流路電極９とを３つの探針手段として備えて構成される。それにより、噴出流路電極３と握り手電極１１との２つの探針手段によって測定される電位差、および握り手電極１１と排出1020304050

特開２００２−６５６２５6
流路電極９との２つの探針手段によって測定される電位差という２つの電位差が測定される。２つの電位差は、それぞれ被験者の異なる部位における電位差を測定していることから、２つの電極を探針手段として用いて１つの電位差を測定した場合に比べて、被験者に関する多くの情報を得られる。水流を被験者に浴びせることで、水流が浴びせられた部位の体表面電位が測定され、右手の体表面電位が握り手電極１１によって測定され、左足の体表面電位が排出流路電極９で測定されて、各体表面電位の差信号から標準肢誘導の双極導出の３種の心電図が得られる。
【００２４】図６に示した体表面電位探針装置は、噴出流路電極３と排出流路電極９とを探針手段として備えてなる。図中に示すように、本装置を用いることで離れた位置から動物の心電図を測定することができる。本装置
によって、動物の水浴びと同時に心電図等を測定することが可能であり、さらに、近づくのが危険である動物の心電図を測定する場合には測定者の安全面から特に有効である。具体的には、液体噴出電極１から噴出された水流が動物の体表面に浴びせられることで、水が浴びせられた部位の体表面電位が噴出流路電極３によって測定され、地面に落ちた水が排出流路電極９に到達することで動物の足の体表面電位が測定される。その結果、噴出流路電極３と排出流路電極９とを探針手段として動物の心電図が測定される。
【００２５】図７に示した体表面電位探針装置は、２つの噴出流路電極３を探針手段として備えてなる。図中に示すように、被験者の体表面の特定の部位に向けて水流を浴びせることで、それらの部位における体表面電位が測定される。この場合、被験者は探針手段などを持つ必要はない。従って、２つの電極によって測定される２ヶ所の体表面電位の測定部位の間に、測定対象とする筋肉や心臓などの部位が存在することで、心電図、筋電図などが測定される。液体の噴出方向を自由に変更することのできる液体噴出電極１が備える噴出流路電極３を探針手段として使用することで、被験者の様々な部位の体表面電位を選択して測定することができる。尚、設置する液体噴出電極１の数を増加させて、被験者の体表面電位の測定箇所を多くすることもできる。尚、本発明の噴出流路電極３、排出流路電極９、握り手電極１１等を用いた体表面電位探針装置は心電図測定以外に筋電図、脳波測定等に応用することができる。
【図面の簡単な説明】【図１】本発明に係る液体噴出電極を示す図である。
【図２】本発明に係る液体排出電極を示す図である。
【図３】本発明に係る体表面電位探針装置の一例を示す図である。
【図４】本発明に係る体表面電位探針装置を用いて測定した心電図を示すグラフである。
【図５】本発明に係る体表面電位探針装置の一例を示す

(5)7図である。
＊ ５ 噴出口【図６】本発明に係る体表面電位探針装置の一例を示す
６ 伝達手段図である。
７ 液体排出電極【図７】本発明に係る体表面電位探針装置の一例を示す
８ 液体排出手段
図である。
９ 排出流路電極【符号の説明】
１０ シャワーヘッド
１ 液体噴出電極
１１ 握り手電極
２ 液体噴出手段
１２ 心電図信号
３ 噴出流路電極
１３ 較正心電図信号
４ 液体流通路＊10 １４ 心拍信号
【図１】

【図３】

【図２】

【図５】

特開２００２−６５６２５8

(6)特開２００２−６５６２５

【図４】

【図６】

【図７】