JP3020953U - 生体電極用シールドおよび該シールドを用いた生体電極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特別のコネクタや心電計等を用意することな
く、雑音遮蔽効果が得られ、正確な心電図の記録／監視
等が可能な生体用電極を提供する。 【解決手段】 被測定部より生体電気を誘導する導電ゲ
ル１３と電極がはがれないように導電ゲル１３の上から
固定するための粘着性を持った固定基材１１と、固定基
材１３の穴からコネクタ２０に生体電気が導出する接続
部材１４と、接続部材１４上部に配設された絶縁部材１
２とよりなる電極部分と、この電極部分の上部に固定さ
れた、導電ゲル１３部分を覆う様に導電層３１が形成さ
れた絶縁性材料でできたシート部材３３と、シート部材
３３の電極部分よりの延出部分の導電層３１に電気的接
続常態で形成された粘着性導電ゲル３２とよりなるシー
ルド部材３０とよりなる。シールド部材３０の粘着性導
電ゲル３２により導電層３１は人体と同電位になり被測
定部より生体電気を誘導する電極部分への外部の雑音の
影響が減衰される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は生体の皮膚面の装着するのに適した生体電極用シールドおよび該シー ルドを用いた生体電極に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

心電計による心電図診断技術は医学および獣医学の両方の分野において急速に 発達しつつある。この心電図を測定するには、生体表面の皮膚に直接心電図情報 を測定する生体電極を装着して行わなければならない。この生体電極としては、 生体に生じる電気信号を正確に検出するとともに、測定中に被験者の皮膚表面よ りの電気信号を確実に検出するために、生体に確実に装着できるものである必要 がある。

【０００３】 従来の心電テレメータ送信機や携帯型心電図記録器（ホルター心電計）に使用 される心電図誘導用の生体電極は、一般にマグネット式、ホック式、タブ式など のコネクタ部とリード線で構成された誘導コードを通して心電増幅器へ入力され る。

【０００４】 生体内に発生する生体電気を誘導するのが生体電極であるか、生体電気は微弱 であり電極と被測定部との電気的接触状態が、生体から誘導される生体電気信号 の安定性に大きな影響を及ぼす。被測定部と電極との電気的接触状態を表わすイ ンピーダンスは一般に数１０ＫΩ〜数１００ＫΩと高い値である。このインピー ダンスが高いと外部からの雑音を受けやすい。特にホルター心電計においては、 被験者は衣類を着用しているため、衣類の摩擦による静電気などの雑音を受ける ことが避けられない。

【０００５】 このため、被測定部の真上にコネクタ部が位置するマグネット式やホック式の コネクタ部をもつ一部の誘導コードは、図９に示すように、リード線１２０の接 続されたコネクタ１１０の生体電極１００の主要部の生体接触面のさらに外側に 導電板（シールド板）１１１を配設して、インピーダンスの高い生体と電極との 接触部を覆い、導電板１１１を信号線以外のもう１本のリード線（シールド線） などにより心電増幅器のアース部へ接続することによりシールド対策している。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、このような従来のマグネット式、ホック式の電極では、シールド対策 したものでも次の様な欠点がある。

【０００７】 （１）コネクタが電極の主要部へ乗る形になるため嵩高となり、被験者にとっ ては異和感がある。

【０００８】 （２）コネクタ部が複雑になり大きくなる。

【０００９】 （３）信号線以外にアースのための線が必要になり、電極、接続コード、心電 入力部が１体で設計されなければならず、それぞれが専用になる。

【００１０】 （４）コネクタ部が大きいため、触る、押されるなど生体と電極の接触部が圧 迫を受けやすく、外部から電極への圧迫力が働いて心電図にアーチファクトが入 ることが多い等、雑音の原因になる。

【００１１】 一方、タブ式のコネクタを用いる電極のように測定部の真上にコネクタ部がな いものは現状ではシールド対策したものはない。更に、タブ式のコネクタを用い る電極では、コネクタ部分に例えシールド板を内蔵したとしても、電極主要部に ある電極素子や電解質を覆わないため、静電気や誘導ハムなどの外部雑音が電極 主要部で混入する事になる。この生体電極が検出する電位は一般に微小であり、 このため生体電極を装着したまま衣服を着て日常生活を営むと、特に湿度の低い 時を中心として衣服がすれること等による静電気の発生が避けられない。この発 生静電気の影響により検出信号にノイズがのってしまい、診断に支障をきたすこ とが多い。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

本考案は以上のような従来の生体電極の有する課題を解決するためになされた ものであり、その目的は、心電計よりの信号線の接続を、確実且つ容易に行える ようにするとともに、生体の運動などによっても不要なノイズ混入のない、正確 な心電図の記録／監視等が可能な生体電極を提供することにある。

【００１３】 以上の目的を達成する一手段として例えば以下の構成を有する。

【００１４】 生体電極の上部の少なくとも生体信号導出部位を覆う様に固定可能な生体電極 用シールドであって、絶縁性材料薄片で形成された前記生体電極の生体信号導出 部位を覆うと共に少なくとも一方が前記生体電極より延出する固定基材と、前記 固定基材の電極接触面に形成された導電性材料による導電層と、前記固定基材の 前記導電層部分に形成される粘着性を有する 導電ゲルとを備え、前記導電ゲル を直接測定対象の生体表面に粘着して前記導電ゲルを介して前記導電層を生体表 面電位に維持可能とすることを特徴とする生体電極用シールドとする。

【００１５】 また、例えばこの生体電極用シールドにおいて、前記固定基材は、前記生体電 極に固定した時に生体電極の先端部より外方に延出しており、前記導電ゲルは少 なくとも延出部分に形成されている、あるいは、前記固定基材は、前記生体電極 に固定した時に生体電極の側面より外方に延出しており、前記導電ゲルは少なく とも延出部分に形成されていることを特徴とする。あるいはまた、前記固定基材 は、前記生体電極に固定した時に生体電極のコネクタ接続部を除く上面を略覆う 様に形成されていることを、または前記固定基材は、前記生体電極に固定した時 に生体電極の生体信号導出部上面を略覆う様に形成されていることを特徴とする 。

【００１６】 そして、以上のいずれかの生体電極用シールドを備えることを特徴とする生体 電極とする。

【００１７】 以上の構成において、生体電極より延出している部分に形成された導電ゲルを 測定対象である生体表面に粘着させることにより、容易に導電層を生体表面と同 じ電位にすることができ、特別のコネクタや心電計等を用意することなく、導電 層にシールド効果を持たすことができ、雑音遮蔽効果が得られ、正確な心電図の 記録／監視等が可能な生体電極とすることができる。

【００１８】

【考案の実施の形態】

以下、図面を参照して本考案に係る考案の実施の形態の一例を詳細に説明する 。

【００１９】 本考案においては、オフセットタイプやスライドロック式コネクタを用いるタ イプの電極において、電極の主要部を電気的に遮蔽する導電層と粘着性導電ゲル を有するシールド部材（シールドテープ）を有する構成とする。そして、アース ラインにつながる電極を被験者に装着する点に鑑み、シールドテープの一部を粘 着性導電ゲルによって皮膚へ固定し、導電層を生体へ電気的につなぐことにより 間接的にアースを行ない、特別のコネクタを用意すること無く、雑音遮蔽効果を 得ている。

【００２０】 ［第１例］ 図１は本考案に係る考案の実施の形態の一例である生体電極の構成を示す平面 図、図２はその断面図である。

【００２１】 図中、１０は生体電極部材、２０は生体電極部材の接続部材１４を挟持するタ ブ式のコネクタ部材、３０はシールド部材である。

【００２２】 生体電極部材１０は、固定基材１１、略電極上部を覆う絶縁部材１２、電極を 構成する粘着性の導電ゲル１３、導電ゲル１３よりの検出生体電気をコネクタ部 材２０に導出する接続部材１４で構成されている。

【００２３】 固定基材１１は、生体からはがれないように導電ゲル１３の上から生体に固定 するために粘着性を持っており、この固定基材１１には導電ゲル１３の上に生体 電気を導出するための穴が空いている。そして、この穴から接続部材１４に生体 電気が導出され、コネクタ２０に接続される。そして絶縁部材１２は、接続部材 １４の固定と絶縁のため接続部材１４の上に配設されている。

【００２４】 そして、本例に特有の構成であるシールド部材３０は、生体皮膚表面に粘着す る導電ゲル３２、生体接触面に導電層３１の配設されたシート部材３３より構成 されている。そして、シート部材３３は、図１に示すように縦長形状であり、コ ネクタ部材２０の挟持部位を除く導電ゲル１３部分を含む電極主要部を覆ってお り、更に電極部より更に先端方向に延出しており、その延出部分に導電層３１と 生体表面とを電気的に接続して導電層３１を生体表面電位に維持する導電ゲル３ ２が設けられている。

【００２５】 以上の各部材の構成例を以下に示す。なお、以下に示す構成はその一例にすぎ ず、同様の効果を奏する異なる組成であっても本考案の範囲に含まれることは勿 論である。

【００２６】 固定基材１１及びシート部材３３は、例えば以下のもので構成できる。即ち、 塩化ビニールフィルム、ＰＥＴフィルム、合成材不織布等で構成することが望ま しい。また、接続部材１４は、塩化ビニールフィルム、ＰＥＴフィルム等のプラ スチックフイルム表面に、銀−塩化銀薄膜等の導電材を例えばを印刷等で形成、 又は塗布して形成されている。

【００２７】 また、絶縁部材１２は、例えば塩化ビニールフィルム、ＰＥＴフィルム、合成 材不織布等で構成することが望ましい。粘着性の導電ゲル１３及び３２は、アク リル系、ウレタン系等で構成でき、更にカラヤゴムで構成することもできる。更 にまた、シールド部材３０の導電層３１は、銀−塩化銀、銀、銅、カーボン、ア ルミニウム、錫など、導電性のあらゆる金属の薄膜層とすればよく、その形成方 法は問わない。

【００２８】 以上説明した様に本例の生体電極は、生体電気を導出する導電ゲル１３を覆う ように絶縁部材１２の上に導電層３１を持ったシールド部材３０を配設し、この シールド部材３０は導電ゲル１３を生体に固定するための固定基材１１より一部 大きくなっており、この部分の生体接触面に設けられた粘着性導電ゲル３２にて 、生体に接続する。これにより導電層３１は生体と同電位になり、シールド効果 が得られ、被測定部より生体電気を誘導する部分への外部の雑音の影響が減衰さ れる。

【００２９】 以上説明したように本例によれば、 １．コネクタ部が複雑にならない。

【００３０】 ２．生体電気誘導部分の高さが低く外からの圧迫を受けない。

【００３１】 ３．アース線が不要であり、誘導コード、心電入力部を専用に設計する必要が なく、使用中の心電計に何らの変更などを行う必要が無い。

【００３２】 ４．簡単な構造で従来の対策品とほぼ同等の効果が得られる。

【００３３】 ［第２例］ 以上の説明は、電極部分とシールド部材とを一体とした例について説明したが 、本考案は以上の例に限定されるものではなく、例えば第１の例におけるシール ド部材３０と同様の作用効果を奏するシールド部材を従来のシールド対策を施し ていない電極上部に張り付けるようにすることにより、上述同様の作用効果を得 ることが可能となる。この従来のシールド対策を施していない電極であってもシ ールド効果を挙げ得るように構成した本考案に係る考案の実施の形態の第２の例 を以下図３を参照して説明する。

【００３４】 図３において、上述した第１の例と同様構成には同一番号を伏して詳細説明を 省略する。

【００３５】 第２例におけるシールド部材５０は、略上述した図１及び図２に示す第１の例 におけるシールド部材３０と同様の構成を備えており、第２実施例では既存の電 極に固定するために接着剤層５１を更に備えている。そして、例えば実際の使用 に供せられるまでは、電極及び生体固定面を保護するため、例えば剥離紙を全面 に貼着しておくことが望ましい。

【００３６】 そして、実際の使用時には第２例のシールド部材５０を生体電極の図１及び図 ２に示す位置に貼着すればよい。

【００３７】 以上説明したように第２例によれば、従来のシールド対策を施していない電極 に対しても、生体電極に貼着するのみで、従来の心電計に何らの変更を行うこと なしに、簡単に第１例と同様のシールド効果が得られる。この場合にも、シール ド部材のみを通常のシールド処理をしていない生体電極に貼着して使用するのみ で、従来の心電計に何らの変更を行うことなしで良好なシールド効果を達成する ことができる。

【００３８】 ［第３例］ また、このシールド部材の形状も上述した各実施例の縦長形状に限定されるも のではなく、確実に生体表面（皮膚）に貼着できるような構成であればよい。

【００３９】 本考案に係る考案の実施の形態の第３の例を図４及び図５に示す。第３例にお いては、シールド部材を生体電極の先端部分に延出させるのではなく、図４に示 すように生体電極の両側面に延出させ、両側面延出部分で夫々導電ゲルが生体表 面と粘着する構成としている。

【００４０】 そして、このシールド部材２００を図５に示す構成としている。即ち、第３実 施例のシールド部材２００は、第１実施例のシート部材３３と同様のシート部材 ２０１と、シート部材に設けられた第１実施例の導電層３１と同様の導電層２０ ２とを有しており、更に全面に渡って設けられた粘着性の導電ゲル２０３とで構 成されている。

【００４１】 第３例のシールド部材２００は、以上の構成であるため、容易に電極上部に貼 着することができると共に、生体表面皮膚にも良好な粘着状態を維持可能である 。

【００４２】 更に、以上の構成としたことにより、このシールド部材２００のみで十分な粘 着力を有しており、図４に示すように電極と一体に構成した場合にかぎらず、例 えば第２実施例の如くにこのシールト゛部材のみ単体の構成とした場合にも、特別 の接着剤層を設ける必要が無い。従って、電極とシールド部材とを一体化した場 合にかぎらず、シールド部材のみを通常のシールド処理をしていない生体電極に 貼着して使用するのみで、従来の心電計に何らの変更を行うことなしで良好なシ ールド効果を達成することができる。

【００４３】 以上説明したように第３例によれば、上述した第１及び第２実施例と同様のシ ールド効果が達成できると共に、電極の両側で導電ゲルが生体と粘着するので、 更に良好な生体表面電位との同電位状態が維持できる。

【００４４】 なお、以上の説明においては、導電ゲルを電極の両側面に備える構成として説 明したが、本考案は以上の例に限定されるものではなく、例えば固定基材を電極 の何れか一方の側面より延出させ、該延出させた一方側面の固定基材部分に導電 ゲルを形成するようにしても良い。この場合においても、上述した実施例と同様 の作用効果が達成できることは勿論である。

【００４５】 [第４例] 以上の第３例のシールド部材は、全面に導電ゲルを設けたが、本考案は以上の 例に限定されるものではなく、生体貼着面のみに導電ゲルを設けてもよいことは 勿論である。この生体接触部分のみに導電ゲルを設けた本考案に係る考案の実施 の形態の第４例のシールド部材の例を図６に示す。

【００４６】 第４例においては、図５に示す第３例の導電ゲルが全面に渡って設けられてい た構成に替え、図４に示すシールド部材が電極部分より延出した部分のみに導電 ゲル３０１、３０２を設けている。そして、電極固定部分に例えば接着剤層を設 ければよい。そして、第４実施例においても、このシールド部材のみをシールド 処理をしていない通常の電極上部に固定して、シールド効果を奏するようにして も良いことは勿論である。

【００４７】 以上に説明した第４例においても、上述した第３実施例と同様のシールド効果 が選られ、更に、電極に固定される部分には導電ゲルが無いため、より薄型とで きる。

【００４８】 ［第５例］ 更に、以上の例では、シールド部材は、電極の主要部のみならず、電極上部全 面を横切る、又は覆う様に設けられていた。しかし、性能的には電極主要部を覆 う様に構成してもシールド効果は達成できる。以上の点に考慮して電極の主要部 のみシールドする本考案に係る考案の実施の形態の第５例を図７及び図８に示す 。

【００４９】 図７及び図８に示すように第５実施例においては、電極の導電ゲル配設部分を 中心とした電極主要部４５０上部のみシールド部材４００を配設している。なお 、図８において、４０１は導電層、４０２は導電ゲル４０３はシート部材である 。

【００５０】 以上の構成としても、上述した各例と略同様のシールド効果を得ることができ る。

【００５１】 以上説明したように以上の各例によれば、生体電極より延出している部分に形 成された導電ゲルを測定対象である生体表面に粘着させることにより、容易に導 電層を生体表面と同じ電位にすることができ、特別のコネクタや心電計等を用意 することなく、導電層にシールド効果を持たすことができ、雑音遮蔽効果が得ら れ、正確な心電図の記録／監視等が可能な生体電極とすることができる。

【００５２】

【考案の効果】

以上説明した様に本考案によれば、コネクタ部が複雑にならない、生体電気誘 導部分の高さが低く外からの圧迫を受けない、アース線が不要であり、誘導コー ド、心電入力部を専用に設計する必要がなく、使用中の心電計に何らの変更など を行う必要が無い、簡単な構造で従来の対策品とほぼ同等の効果が得られる、等 の各種作用効果を得ることができる。

【００５３】 さらに、何らシールド処理を行っていない電極に対しても、本考案のシールド 部材を固定するのみで、上記作用効果を達成することができる。

【００５４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る実施の形態の一例の生体電極の構
成を示す平面図である。

【図２】図１に示す本例の生体電極の断面図である。

【図３】本考案に係る考案の実施の形態の第２例の生体
電極のシールド部材を示す断面図である。

【図４】本考案に係る考案の実施の形態の第３例の生体
電極の構成を示す図である。

【図５】第３例のシールド部材を示す断面図である。

【図６】本考案に係る考案の実施の形態の第４例の生体
電極のシールド部材を示す断面図である。

【図７】本考案に係る考案の実施の態様の第５例の生体
電極の構成を示す図である。

【図８】第５例のシールド部材を示す断面図である。

【図９】従来のステップールド処理を行った生体電極及
びコネクタの例を示す図である。

【符号の説明】

１０ 生体電極部材 １１ 固定基材 １２ 絶縁部材 １３、３２、２０３、３０１、３０２、４０２ 導電
ゲル １４ 接続部材 ２０、５０ コネクタ部材 ３０、５０、２００、３００、４００ シールド部材 ３１、２０２、４０１ 導電層 ３３、２０１、４０３ シート部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 福田 敦史 東京都文京区本郷３丁目39番４号 フクダ 電子株式会社内

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 生体電極の上部の少なくとも生体信号導
   出部位を覆う様に固定可能な生体電極用シールドであっ
   て、 絶縁性材料薄片で形成された前記生体電極の生体信号導
   出部位を覆うと共に少なくとも一方が前記生体電極より
   延出する固定基材と、 前記固定基材の電極接触面に形成された導電性材料によ
   る導電層と、 前記固定基材の前記導電層部分に形成される粘着性を有
   する 導電ゲルとを備え、 前記導電ゲルを直接測定対象の生体表面に粘着して前記
   導電ゲルを介して前記導電層を生体表面電位に維持可能
   とすることを特徴とする生体電極用シールド。
2. 【請求項２】 前記固定基材は、前記生体電極に固定し
   た時に生体電極の先端部より外方に延出しており、前記
   導電ゲルは少なくとも延出部分に形成されていることを
   特徴とする請求項１記載の生体電極用シールド。
3. 【請求項３】 前記固定基材は、前記生体電極に固定し
   た時に生体電極の側面より外方に延出しており、前記導
   電ゲルは少なくとも延出部分に形成されていることを特
   徴とする請求項１記載の生体電極用シールド。
4. 【請求項４】 前記固定基材は、前記生体電極に固定し
   た時に生体電極のコネクタ接続部を除く上面を略覆う様
   に形成されていることを特徴とする請求項２又は３のい
   ずれかに記載の生体電極用シールド。
5. 【請求項５】 前記固定基材は、前記生体電極に固定し
   た時に生体電極の生体信号導出部上面を略覆う様に形成
   されていることを特徴とする請求項２又は３のいずれか
   に記載の生体電極用シールド。
6. 【請求項６】 請求項１乃至請求項５のいずれかの生体
   電極用シールドを備えることを特徴とする生体電極。