防水性生体電極
【課題】良好な装着感と防水性を両立した生体電極を提供すること。
【解決手段】生体に装着する電極パッドと、電極パッドに接続されるリード線１１０とを有する。また、電極パッドが、粘着性を有する装着面を有し、略中央に穴を有する防水性基材１０６と、リード線１１０を、その先端に設けられた検出電極１０４が防水性基材１０６の穴１０６１から露出するよう、穴１０６１を覆いながら基材の装着面の裏面に固定する、防水性シール部材１０５と、検出電極１０４に接するように装着面に設けられた導電性ゲル１０３とを有する。
【解決手段】生体に装着する電極パッドと、電極パッドに接続されるリード線１１０とを有する。また、電極パッドが、粘着性を有する装着面を有し、略中央に穴を有する防水性基材１０６と、リード線１１０を、その先端に設けられた検出電極１０４が防水性基材１０６の穴１０６１から露出するよう、穴１０６１を覆いながら基材の装着面の裏面に固定する、防水性シール部材１０５と、検出電極１０４に接するように装着面に設けられた導電性ゲル１０３とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は主に生体信号取得用の電極（生体電極）に関し、特に、防水性を有する生体電極に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、心電図を代表とする生体信号は、診断に有用な情報として広く用いられている。生体信号はその目的に応じて、安静時のみならず、運動中や日常生活中に取得することもある。例えば、ホルタ心電計による心電図取得は、日常生活中に長期間連続して生体信号を取得する代表的なものである。
【０００３】
生体信号の取得には、体表面に装着する生体電極が必要である。そして、生体電極には、取得期間に渡って少ないノイズで安定した生体信号を取得することが求められる。そのため、生体電極には、取得する生体信号の種類や、取得環境、取得期間などに応じて様々な形態のものが存在する。
【０００４】
上述したホルタ心電計による生体信号取得においては、長時間にわたり、被検者の日常生活に伴う体動に追随し、かつ発汗により剥がれることなく体表にしっかりと装着された状態を維持する必要がある。
【０００５】
ホルタ心電計での生体信号取得は２日間に渡る場合もあるが、従来用いられている生体電極は、防水性を持たないものが一般的であること、電極の添付位置が生体信号の品質に影響を与えることなどから、測定中に被検者が入浴やシャワーを浴びたりすることは禁止されていることが多い。そして、やむを得ない場合には、入浴時に一旦電極を外し、入浴後に再装着していた。しかし、電極の取り外しや再装着は被検者にとって負担である。また、再装着時に装着位置がずれたり、きちんと密着するように装着されなかったりすることがあり、これらは取得される生体信号に影響を与え、正しい診断の妨げとなる場合もある。従って、入浴時等、電極部分が濡れる状態であっても取り外す必要のないことが望ましい。
【０００６】
また、入浴時には心臓の負担が増すため、心電図に異常を来すことがあり、このような異常時の心電図を取得できないことは診断上の重要な情報を見逃すことにもなりかねない。従って、様々な状態における生体信号を取得可能とするという面からも、防水性のある電極が望まれる。そのため、防水性を持たせた生体電極も提案されてきている（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１２１３６０号公報
【特許文献２】特開２００４−９７８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１記載の生体電極は、電極パッド１つで心電図を取得する構成である。生体信号を得るには複数の電極が必要であり、電極間距離が近いことは品質の良い信号取得には望ましくない。そのため、パッドに設けられる２つの電極間の距離をある程度確保する必要があり、結果としてパッドが大型化しやすい。大型のシートを体表面に密着させて装着するのは容易でない上、体動に追従しにくいため隙間が出来やすく、防水性を維持するのが容易でない。
【０００９】
また、信号をモニタ装置に無線送信する信号処理回路を電極パッドに直接接続して使用する構成であるため、電極に大きな凸部があり、装着感が良くない上、服や下着などにより信号処理回路部分が引張られたりする。また、信号処理回路が無線通信により生体信号を伝送する必要があるため、信号処理回路に電源が必要となり、電源管理が必要となる。
【００１０】
また、特許文献２記載の生体電極では、コネクタを用いて電極にケーブルを接続する構成を有しているが、電極のすぐ脇にコネクタを接続する構成となっており、特許文献１の構成と同様、電極近傍に大きな凸部を有することになる。そのため、装着感が良くない、凸部が電極に当ると生体信号にノイズを重畳させるといった、特許文献１と同様の問題点を有している。
【００１１】
さらに、特許文献１、２とも、電極パッドの材質として、ポリエチレン発泡体やポリウレタン発泡体によるシートを用いているため、外部からの水は透さないが、内部（被検者体表）からの発汗による水分もまた発散しない。そのため、長時間の使用で装着部位に蒸れが生じ、痒みなどの原因となる。
【００１２】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、装着感に優れ、かつ防水性に優れた生体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】
【００１３】
すなわち、本発明の要旨は、生体に装着する電極パッドと、当電極パッドに接続されるリード線とを有する生体電極であって、電極パッドが、粘着性を有する装着面を有し、略中央に穴を有する防水性基材と、リード線を、その先端に設けられた検出電極が防水性基材の穴から露出するよう、穴を覆いながら基材の装着面の裏面に固定する、防水性シール部材と、検出電極に接するように装着面に設けられた導電性ゲルとを有することを特徴とする防水性生体電極に存する。
【発明の効果】
【００１４】
このような構成により、本発明に係る防水性生体電極は、優れた装着感と防水性とを両立することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る生体電極の全体構成例を示す上面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る生体電極の全体構成例を示す下面図である。
【図３】本実施形態の生体電極における電極パッド部分の構成を説明するための図である。
【図４】本実施形態の生体電極におけるリード線及びコネクタの構成例を示す分解斜視図である。
【図５】本実施形態の生体電極におけるコネクタ部分の詳細な構成例を示す図である。
【図６】コネクタ１２０と図示しない生体信号取得装置とを接続する中間ケーブルの、コネクタ装着部の構成例を示す斜視図である。
【図７】コネクタ装着部１３０の内部構成及び機構を説明するとともに、生体電極１００のコネクタ１２０の装着方法について説明する斜視図である。
【図８】ハウジング１３３に設けられる電極ピンの配置と、コネクタ１２０装着時の位置関係を説明する図である。
【図９】基材１０６の他の形状例について示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明をその好適な実施形態に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る生体電極の全体構成例を示す上面図である。図において、生体電極１００は、５つの電極パッド１０１ａ〜１０１ｅと、コネクタ１２０と、コネクタ１２０と各電極パッド１０１ａ〜１０１ｅとを接続するリード線１１０ａ〜１１０ｅとを有する。電極１０１ａ〜１０１ｅ（基材１０６ａ〜１０６ｅ）の裏面は粘着性を有するため、剥離紙としての第１のセパレータ１０９が設けられている。
【００１７】
なお、本実施形態においては、セパレータ１０９を全電極１０１ａ〜１０１ｅに共通とし、切り離しのためのミシン目を設けた構成としているが、セパレータ１０９を電極パッド毎に設けても良い。また、電極数は５に限らず、３、７等他の任意の数であって良い。
【００１８】
シール部材１０５ａ〜１０５ｅは、粘着性を有する透湿防水フィルムであり、リード線１１０ａ〜１１０ｅの先端部分の周囲を覆うように電極パッド１０１ａ〜１０１ｅの基材１０６に接着する。シール部材１０５ａ〜１０５ｅにより、リード線１１０ａ〜１１０ｅと電極パッド１０１ａ〜１０１ｅとが防水性を持って接続される。
【００１９】
また、本実施形態では、シール部材１０５ａ〜１０５ｅを着色することにより、電極パッドの色分けを行なっている。なお、以下の説明において、電極パッド１０１ａ〜１０１ｅに共通な構成を説明する場合や、まとめて説明する場合には、単に電極パッド１０１と表現することがある。これは、シール部材１０５ａ〜１０５ｅ等についても同様である。
【００２０】
図２は、本実施形態の生体電極の構成例を示す下面図であり、図１と同じ構成要素には同じ参照数字を付してある。図２では、電極パッド１０１ａ〜１０１ｅの裏面（体表面に接する側の面。装着面とも言う）が第１のセパレータ１０９を透かして見えている。
【００２１】
代表的に電極パッド１０１ａについて説明すると、第２のセパレータ１０２ａは装着面の外縁部に設けられた円弧状の剥離紙である。第２のセパレータは、透湿防水フィルムからなる基材１０６を第１のセパレータ１０９から剥がし易くすると共に、基材１０６をその形態を維持したまま支持するための支持剤としても機能する。
【００２２】
導電性粘着ゲル１０３ａは、検出電極１０４ａとして機能するリード線１１０ａの先端部分と、生体表面との間の電気的な接続を行なうための部材であり、従来用いられている導電性粘着性ゲルを利用することができる。
【００２３】
図３は、本実施形態の生体電極における電極パッド部分の構成を説明するための図であり、図３（ａ）が分解斜視図、図３（ｂ）が上面図である。
リード線１１０は、その先端部分が検出電極１０４として構成されており、検出電極１０４とその近傍には後述するフォーム材１１１及び１１８が設けられていない。シール部材１０５により固定される部分にはフォーム材１１１及び１１８を設けないので、非常に薄く、シール部材１０５により防水性を持たせながらリード線１１０を基材１０６に取り付けることができる。電極パッド１０１の大半を構成する基材１０６は透湿防水フィルムからなり、その略中央部には穴１０６１が設けられている。
【００２４】
基材１０６の装着面には粘着剤が塗布されており、また、円弧状の第２のセパレータ１０２が装着面の外縁部に設けられている。第２のセパレータは剥離紙であり、第１のセパレータ１０９と対向する面は粘着性を有さない。従って基材１０６の装着面の第２のセパレータ１０２の存在する領域は第１のセパレータ１０９から容易に分離することが可能である。
【００２５】
また、本実施形態の生体電極は防水性を実現するため、透湿防水フィルムを基材１０６として用いている。さらに、皮膚から発生する水分を発散させて皮膚に対する密着性を良好とし、かつ体動により生じる皮膚の皺などにも追従して変形可能とするため、柔軟性のある透湿防水フィルム部材を用いている。基材１０６として使用可能な透湿防水フィルムの厚さは、好ましくは２０〜７０μｍ、より好ましくは３０〜６０μｍ、特に好ましくは４０〜６０μｍ、最も好ましくは４５〜５５μｍである。
【００２６】
透湿防水フィルムが厚すぎると、皮膚からの水分を発散する効果が十分得られず、剥がれ易くなるほか、かぶれや蒸れなどの原因となり、装着感が悪化する。さらに、柔軟性（特に皮膚表面の皺に対する追従性）が低下するため、電極がごわごわして装着感が悪化するほか、防水性能が低下する虞があるほか、剥がれやすくなる。さらに、柔軟性が低下することにより、生体信号にノイズがのりやすくなるという問題もある。
【００２７】
一方で、柔軟性を有する薄いフィルム状基材１０６を用いることで、装着しにくくなるという問題が生じる。これは、例えばガラスに保護フィルムを貼り付ける場合などを考えれば容易に想像できる。すなわち、基材１０６に腰がない（剛性が低い）ため、第１のセパレータ１０９から基材１０６を剥がした際、指で持っていない部分の装着面同士がくっついてしまったり、装着時に皺が出来やすくなるのである。
【００２８】
このような問題を解決するため、本実施形態の生体電極は、基材１０６の装着面外縁部に円弧状の第２のセパレータ１０２を設けている。第２のセパレータ１０２により、まず基材１０６を第１のセパレータ１０９から剥がす際、薄い基材１０６を爪などで剥がすのに比べて容易に剥がすことが可能となる。また、第２のセパレータ１０２は外縁部に沿って円弧状に設けられているので、基材１０６の形態を大凡維持した状態で第１のセパレータ１０９から電極パッド１０１（基材１０６）を剥がすことができる。
【００２９】
さらに、第２のセパレータ１０２は剥離紙等、比較的腰のある材料で形成されているため、第２のセパレータ１０２を摘んだ状態で、基材１０６が折れ曲がって装着面同士がくっつくことなく、拡がったままの状態を維持することができる。このように、第２のセパレータ１０２は電極パッド１０１を第１のセパレータ１０９から剥がしてから、体表に装着するまでの間、電極パッド１０１の支持部材としても機能する。
【００３０】
第２のセパレータ１０２は、特に第１のセパレータ１０９から電極パッド１０１を分離した状態で基材１０６の拡がった状態を維持可能であれば、その材料や厚さ、形状に制限はない。しかし、第１のセパレータ１０９から電極パッド１０１を分離する際の使い勝手を考慮すると、機材１０６の外縁部を所定長に渡って支持する構成であることが好ましい。
【００３１】
例えば、基材１０６の外縁部全周に渡って設けても良い。ただし、第２のセパレータは最終的には取り外す必要があるので、体表面に装着する際の使い勝手を考慮すれば、第２のセパレータは長すぎないがよい。そのため、外縁部全周に渡って設ける場合には、第２のセパレータを１つの連続したセパレータとして形成せずに、切れ目などを入れて複数の部分に分割して構成するなど、取り外しが容易な構成とすることが好ましい。この場合、リード線１１０の位置に切れ込みを入れておくと、取り外しが容易であり好ましい。
【００３２】
このように、第２のセパレータは、基材１０６の大きさや材質、第２のセパレータの材質や幅などを考慮し、支持部材としての機能を果たす範囲で適宜長さを決定すればよい。ただし、柔軟性が非常に高い材料を基材１０６に用いる場合には、支持部材としての機能を果たすために外縁部の半周程度について第２のセパレータを設けることが好ましい。
【００３３】
例えばＰＥＴフィルムからなる第１のセパレータ１０９には、導電性ゲル１０３が設けられている。本実施形態において、基材１０６の穴１０６１は導電性ゲル１０３よりも小さい。導電性ゲル１０３は、基材１０６の装着面に塗布される粘着剤により基材１０６に接着し、電極パッド１０１が第１のセパレータ１０９から分離される際には、基材１０６とともに第１のセパレータ１０９から分離される。
【００３４】
シール部材１０５は、例えば基材１０６と同じ透湿防水フィルムから構成される。シール部材１０５は、リード線１１０の先端部分に設けられる検出電極１０４を、水の進入から保護するために設けられる。シール部材１０５は、検出電極１０４の防水性を高めるという観点からは大きい方が好ましいが、一方で基材１０６と重なる部分では柔軟性が低下すること、また皮膚から発生する水分を速やかに放散するという観点からは小さい方が好ましい。従って、防水性を維持できる範囲でシール部材１０５は小さくすることが望ましい。
【００３５】
そのため、本実施形態では、穴１０６１の周囲は基材１０６との密着性を維持することが容易であるため穴１０６１より若干大きな形状とし、一方で厚みのあるリード線１１０部分に関しては十分な長さに渡ってをその周りをシールする形状としている。また、リード線の側面からの水の進入を防止するため、リード線１１０の断面形状に略対応した切り欠き１０５１を設けている。
【００３６】
切り欠き１０５１をリード線１１０に対応させ、基材１０６の表面にシール部材１０５を貼り付けることで、リード線１１０とシール部材１０５との隙間を無くし、水の進入を効果的に防止できる。また、リード線１１０と電極パッド１０１との接続点には体動その他により負荷がかかりやすいが、ため、十分な接着力が得られるよう、リード線１１０の幅に対して大きな面積を有している。さらに、切り欠き１０５１によりシール部材１０５がリード線１１０の接続開始位置よりも手前に回り込んだ状態となっているため、斜線を付した領域の接着力により、リード線１１０を引張る力に対する対抗力が大きい。
【００３７】
さらに、リード線１１０を基材１０６の外周からやや内側（図３（ｂ）において、外周から距離ｄに入った場所）でシール部材１０５により固定しているので、リード線１１０が引張られた場合に基材の縁が引張られることがない。そのため、リード線１１０が引張られた場合に基材１０６の縁から剥がれることを防止できる。
【００３８】
このように、シール部材１０５は、検出電極１０４を穴１０６１に対応する位置に固定する機能と、検出電極１０４（厳密にはリード線１１０先端部分の、導電性パターンが露出している部分全体）を水の進入から保護する機能と、リード線１１０に加わる張力などの負荷に対抗してリード線１１０を基材１０６に固定する機能を有する。
【００３９】
電極パッド１０１を装着する場合、まず第２のセパレータ１０２を用いて電極パッド１０１を第１のセパレータ１０９から分離する。そして、第２のセパレータ１０２で電極パッド１０１を支持しながら、装着部位に移動し、第２のセパレータの無い外縁部から体表面に貼り付ける。そして、第２のセパレータ１０２を剥がしながら、基材１０６の全面を体表面に密着させる。
【００４０】
図４は、本実施形態の生体電極におけるリード線及びコネクタの構成例を示す分解斜視図である。
本実施形態においては、リード線１１０とコネクタ１２０は共通の基材上に構成されている。図４において、基材１１４は例えばＰＥＴフィルムからなる。基材１１４の下面（電極装着時に体表面と対向する側の面）には、例えば印刷によりＡｇＣｌからなる電極パターン１１５が形成される。電極パターン１１５の下面には、電極パターン１１５を絶縁するためのレジストパターン１１６がやはり印刷により設けられる。レジストパターン１１６の下面及び基材１１４の上面には、導電性材料からなる、静電気除去用の下シールドパターン１１７及び上シールドパターン１１３が、印刷により設けられる。上シールドパターン１１３の上面、装置側端部には、例えばＰＥＴフィルムからなる補強基材１１２が接着される。リード線１１０の最上面及び最下面には、水の浸みない、柔軟性を有する絶縁性材料（発泡材料シート）からなる上フォーム材１１１及び下フォーム材１１８が粘着剤により設けられる。フォーム材は、リード線１１０に対し、適度な柔軟性と剛性を与えるために設けられている。
【００４１】
これらの部材のうち、検出電極１０４を構成する基材１１４及び電極パターン１１５以外は、図３に示すように、検出電極１０４のやや手前まで設けられている。また、上フォーム材１１１及び下フォーム材１１８は、装置側においてもコネクタ部分より手前までの長さを有する。図４において、補強基材１１２の手前側所定領域に対応する部分がコネクタ１２０として機能する。
【００４２】
また、下シールドパターン１１７の一部として、小領域１１７ａ〜１１７ｅが設けられているが、これは後述するように電極パターン１１５の信号取り出し部分の保護を目的としたもので、本来の下シールドパターン１１７とはその目的及び機能が異なる。
図４に示すリード線及びコネクタ部分は、各層を順次形成した後、基材１１４の外周形状に打ち抜くことによって作成することができる。
【００４３】
図５は、本実施形態の生体電極におけるコネクタ部分の詳細な構成例を示す図であり、（ａ）が上面図、（ｂ）が下面図である。
上述のように、上フォーム材１１１及び下フォーム材１１８は端部手前まで設けられている。そして、上面から見た場合、上フォーム材１１１の無い部分は、補強基材１１２と、上シールドパターン１１３の先端部分及びその周囲の基材１１４が露出している。
【００４４】
また、下面から見た場合、下フォーム材１１８の無い部分は、下シールドパターン１１７及び下レジストパターン１１６が露出している。下シールドパターン１１７のうち、１１７ａ〜１１７ｅで示す小領域は、電極パターン１１５の、生体信号を取り出す領域を保護するために設けられている。そのため、小領域１１７ａ〜１１７ｅ部分には下レジストパターン１１６が形成されておらず、小領域１１７ａ〜１１７ｅは電極パターン１１５の端部と接している。従って、小領域１１７ａ〜１１７ｅを通じて個々の検出電極１０４からの信号を取り出すことが可能である。
【００４５】
コネクタ１２０には切り欠き１２１が設けられる。これは、平板状のコネクタ１２０が、後述するコネクタ装着部に対して正しい向きでのみ装着できるようにするためのものである。
また、コネクタ１２０の少なくとも一側面にはくびれ部１２３が設けられる。くびれ部１２３は、後述するコネクタ装着部に装着した際に、コネクタ装着部側に設けられた凸部と嵌合し、コネクタ１２０が不用意に引き抜かれることを防止する。
【００４６】
図６は、コネクタ１２０と図示しない生体信号取得装置とを接続する中間ケーブル（生体電極接続用ケーブル）の、コネクタ装着部の構成例を示す斜視図である。中間ケーブルの他端は、生体信号取得装置に直接接続される。あるいは中間ケーブルの他端には、生体信号取得装置が有するコネクタに対応する装置側コネクタ（図示せず）が設けられ、装置側コネクタを生体信号取得装置のコネクタと接続して用いる。
【００４７】
コネクタ装着部１３０は、大きく分けてハウジング１３３と、押さえ板１３２と、レバー１３１とを有する。そして、ハウジング１３３内部に設けられた電極ピン（後述）とケーブル１３９が接続されて、生体信号が装置側に伝達される。
【００４８】
図７は、コネクタ装着部１３０の内部構成及び機構を説明するとともに、生体電極１００のコネクタ１２０の装着方法について説明する斜視図である。
図７において、コネクタ装着部１３０におけるレバー１３１と押さえ板１３２並びにハウジング１３３の相互関係と相互動作が理解し易いよう、コネクタ装着部１３０は分解斜視図を用いて図示している。
【００４９】
ハウジング１３３の底面には、コネクタ１２０の下面に露出するシールドパターン１１７と接し、信号を取り出したり、設置するための電極ピンが設けられている。また、正しい方向でのみコネクタを挿入可能とするための突起１３４が設けられる。さらに、本実施形態の生体電極１００は、コネクタ１２０をコネクタ装着部１３０に装着する際の向きの指標として、コネクタ装着部１３０のレバー１３１が上に来る状態で上面となる方の面に、マーク（ここでは矢印）を設けている。
【００５０】
また、ハウジング１３３の入り口部分には凸部１３６が設けられる。凸部１３６は、正しい向きにコネクタが挿入され、コネクタ１２０に設けられた切り欠き１２１の最奥に突起１３４が達した状態で、コネクタ１２０のくびれ部１２３が嵌合する位置に設けられる。後述するように、この状態でレバー１３１が下げられ、押さえ板１３２を介してハウジング１３３へコネクタ１２０を押圧する力が加えられると、くびれ部１２３が凸部１３６に引っかかった状態となり、不用意なコネクタ１２０の引き抜きを防止することができる。
【００５１】
押さえ板１３２は、その後端（ケーブル１３９が接続されている側）に設けられた軸１３２１を回転軸として、上方向（矢印Ａ’）及び下方向（矢印Ｂ’）に回動可能に、ハウジング１３３の後端に設けられた穴１３２２ａ及び１３２２ｂに取り付けられている。
【００５２】
一方、レバー１３１は、その前端に設けられた軸１３１１を回転軸として、上方向（矢印Ａ）及び下方向（矢印Ｂ）に回動可能に、ハウジング１３３の前端に設けられた穴１３２１ａ及び１３２１ｂに取り付けられている。
【００５３】
そして、レバー１３１は、その操作部１３１０を上方（矢印Ａ方向）に引き上げると、押さえ板１３２の前端を開放し、押さえ板１３２の前端を上方（矢印Ａ’方向）に移動させる。これにより、生体電極１００のコネクタ１２０をハウジング１３３に挿入することが可能になる。コネクタ装着部１３０のこの状態を、コネクタ装着可能状態と呼ぶ。
【００５４】
一方、レバー１３１の操作部１３１０を下方（矢印Ｂ方向）に押し下げ、図６に示す状態とすると、押さえ板１３２の前端を下方（矢印Ｂ’方向）に押圧する。この状態ではコネクタ１２０をハウジング１３３に挿入することは出来ず、また、すでにコネクタ１２０がハウジング１３３に挿入されていれば、押さえ板１３２によりコネクタ１２０をハウジング１３３内の電極ピン（後述）に押しつける。
そして、この時点でコネクタ１２０のくびれ部１２３がハウジング１３３の凸部１３６としっかりと嵌合し、コネクタ１２０の不用意な引き抜きを防止する。
【００５５】
図８は、ハウジング１３３に設けられる電極ピンの配置と、コネクタ１２０装着時の位置関係を説明する図である。
図８（ａ）に示すように、本実施形態のコネクタ装着部１３０のハウジング１３３底面には、７対の電極ピン１３５ａ〜１３５ｇが設けられる。各電極ピン１３５ａ〜１３５ｇは、ハウジング内部の配線により、ケーブル１３９と接続されている。
【００５６】
図８（ｂ）は、コネクタ１２０がコネクタ装着部１３０に正しく装着された状態を上方から見た図である。図８（ａ）と図８（ｂ）とを比較すると分るように、電極ピン１３５ａ〜１３５ｆは、コネクタ１２０の下面に露出する下シールドパターン１１７（電極パターン１１５の保護を目的とした小領域１１７ａ〜１１７ｅ含む）と接する位置に配置されている。
【００５７】
具体的には、電極ピン１３５ａ〜１３５ｅが小領域１１７ａ〜１１７ｅ（すなわち、個々の電極パターン１１５）と接する位置にそれぞれ設けられている。また、電極ピン１３５ｆは下シールドパターン１１７の本体（小領域１１７ａ〜１１７ｅを除く部分）と接し、下シールドパターン１１７を接地させる。
【００５８】
残った電極ピン１３５ｇは、上シールドパターン１１３を接地させるために設けられている。ただし、上シールドパターン１１３はコネクタ１２０の上面先端から露出しているため、押さえ板１３２の下面に導電性材料からなる導通板１３２３を設け、導通板１３２３により電極ピン１３５ｇとコネクタ１２０上面に露出する上シールドパターンとを電気的に接続している。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態の生体電極は、その全体が使い捨て可能である。従って常に清潔な生体電極１００を用いることが可能である。また、リード線１１０を用いて信号を伝達するため、無線通信等の複雑な処理を行なう信号処理回路を電極パッドに取り付ける必要が無く、電極パッド１０１がほぼ平面であり、装着感がよい。
【００６０】
また、基材１０６及びシール部材１０５として、柔軟性のある透湿防水フィルムを用いているため、体表面によく密着し、高い防水性を実現できる。さらに、体表面から発生する水分を速やかに発散可能であり、蒸れやかぶれが起こりにくく、装着感がよい上、剥がれにくい。
【００６１】
さらに、基材１０６の外縁部に第２のセパレータを設けているので、電極パッド１０１を第１のセパレータ１０９から分離しやすい。さらに、第２のセパレータにより基材１０６を支持することが出来るため、基材１０６の装着面同士が張り付いたり、装着時に皺が発生することを防止できる。これは、基材１０６として密着性の高いフィルム状部材を用いた際に特に有効である。
また、リード線１１０がフィルム形状を有し、薄いため、シール部材１０５により防水性を持たせて基材１０６へ取り付けることが容易である。
【００６２】
なお、上述の実施形態では、説明及び理解を容易にするため、リード線１１０の長さが共通である場合についてのみ説明した。しかし、取得する生体信号が予め分っている場合には、その装着位置に合わせてリード線の長さを異ならせてもよい。
【００６３】
また、防水性基材１０６の形状は、一般的に用いられる真円形状として説明したが、図９（ａ）に示すように、楕円形や卵形など、他の形状であっても良い。また、図９（ｂ）に示すようい、四角形など、一部に直線を含む形状であっても良い。また、取り外しを容易にするため、基材１０６に角部２０１（図９（ｃ））や凸部２０２（図９（ｄ））を設けることも可能である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は主に生体信号取得用の電極（生体電極）に関し、特に、防水性を有する生体電極に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、心電図を代表とする生体信号は、診断に有用な情報として広く用いられている。生体信号はその目的に応じて、安静時のみならず、運動中や日常生活中に取得することもある。例えば、ホルタ心電計による心電図取得は、日常生活中に長期間連続して生体信号を取得する代表的なものである。
【０００３】
生体信号の取得には、体表面に装着する生体電極が必要である。そして、生体電極には、取得期間に渡って少ないノイズで安定した生体信号を取得することが求められる。そのため、生体電極には、取得する生体信号の種類や、取得環境、取得期間などに応じて様々な形態のものが存在する。
【０００４】
上述したホルタ心電計による生体信号取得においては、長時間にわたり、被検者の日常生活に伴う体動に追随し、かつ発汗により剥がれることなく体表にしっかりと装着された状態を維持する必要がある。
【０００５】
ホルタ心電計での生体信号取得は２日間に渡る場合もあるが、従来用いられている生体電極は、防水性を持たないものが一般的であること、電極の添付位置が生体信号の品質に影響を与えることなどから、測定中に被検者が入浴やシャワーを浴びたりすることは禁止されていることが多い。そして、やむを得ない場合には、入浴時に一旦電極を外し、入浴後に再装着していた。しかし、電極の取り外しや再装着は被検者にとって負担である。また、再装着時に装着位置がずれたり、きちんと密着するように装着されなかったりすることがあり、これらは取得される生体信号に影響を与え、正しい診断の妨げとなる場合もある。従って、入浴時等、電極部分が濡れる状態であっても取り外す必要のないことが望ましい。
【０００６】
また、入浴時には心臓の負担が増すため、心電図に異常を来すことがあり、このような異常時の心電図を取得できないことは診断上の重要な情報を見逃すことにもなりかねない。従って、様々な状態における生体信号を取得可能とするという面からも、防水性のある電極が望まれる。そのため、防水性を持たせた生体電極も提案されてきている（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１２１３６０号公報
【特許文献２】特開２００４−９７８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１記載の生体電極は、電極パッド１つで心電図を取得する構成である。生体信号を得るには複数の電極が必要であり、電極間距離が近いことは品質の良い信号取得には望ましくない。そのため、パッドに設けられる２つの電極間の距離をある程度確保する必要があり、結果としてパッドが大型化しやすい。大型のシートを体表面に密着させて装着するのは容易でない上、体動に追従しにくいため隙間が出来やすく、防水性を維持するのが容易でない。
【０００９】
また、信号をモニタ装置に無線送信する信号処理回路を電極パッドに直接接続して使用する構成であるため、電極に大きな凸部があり、装着感が良くない上、服や下着などにより信号処理回路部分が引張られたりする。また、信号処理回路が無線通信により生体信号を伝送する必要があるため、信号処理回路に電源が必要となり、電源管理が必要となる。
【００１０】
また、特許文献２記載の生体電極では、コネクタを用いて電極にケーブルを接続する構成を有しているが、電極のすぐ脇にコネクタを接続する構成となっており、特許文献１の構成と同様、電極近傍に大きな凸部を有することになる。そのため、装着感が良くない、凸部が電極に当ると生体信号にノイズを重畳させるといった、特許文献１と同様の問題点を有している。
【００１１】
さらに、特許文献１、２とも、電極パッドの材質として、ポリエチレン発泡体やポリウレタン発泡体によるシートを用いているため、外部からの水は透さないが、内部（被検者体表）からの発汗による水分もまた発散しない。そのため、長時間の使用で装着部位に蒸れが生じ、痒みなどの原因となる。
【００１２】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、装着感に優れ、かつ防水性に優れた生体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】
【００１３】
すなわち、本発明の要旨は、生体に装着する電極パッドと、当電極パッドに接続されるリード線とを有する生体電極であって、電極パッドが、粘着性を有する装着面を有し、略中央に穴を有する防水性基材と、リード線を、その先端に設けられた検出電極が防水性基材の穴から露出するよう、穴を覆いながら基材の装着面の裏面に固定する、防水性シール部材と、検出電極に接するように装着面に設けられた導電性ゲルとを有することを特徴とする防水性生体電極に存する。
【発明の効果】
【００１４】
このような構成により、本発明に係る防水性生体電極は、優れた装着感と防水性とを両立することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る生体電極の全体構成例を示す上面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る生体電極の全体構成例を示す下面図である。
【図３】本実施形態の生体電極における電極パッド部分の構成を説明するための図である。
【図４】本実施形態の生体電極におけるリード線及びコネクタの構成例を示す分解斜視図である。
【図５】本実施形態の生体電極におけるコネクタ部分の詳細な構成例を示す図である。
【図６】コネクタ１２０と図示しない生体信号取得装置とを接続する中間ケーブルの、コネクタ装着部の構成例を示す斜視図である。
【図７】コネクタ装着部１３０の内部構成及び機構を説明するとともに、生体電極１００のコネクタ１２０の装着方法について説明する斜視図である。
【図８】ハウジング１３３に設けられる電極ピンの配置と、コネクタ１２０装着時の位置関係を説明する図である。
【図９】基材１０６の他の形状例について示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明をその好適な実施形態に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る生体電極の全体構成例を示す上面図である。図において、生体電極１００は、５つの電極パッド１０１ａ〜１０１ｅと、コネクタ１２０と、コネクタ１２０と各電極パッド１０１ａ〜１０１ｅとを接続するリード線１１０ａ〜１１０ｅとを有する。電極１０１ａ〜１０１ｅ（基材１０６ａ〜１０６ｅ）の裏面は粘着性を有するため、剥離紙としての第１のセパレータ１０９が設けられている。
【００１７】
なお、本実施形態においては、セパレータ１０９を全電極１０１ａ〜１０１ｅに共通とし、切り離しのためのミシン目を設けた構成としているが、セパレータ１０９を電極パッド毎に設けても良い。また、電極数は５に限らず、３、７等他の任意の数であって良い。
【００１８】
シール部材１０５ａ〜１０５ｅは、粘着性を有する透湿防水フィルムであり、リード線１１０ａ〜１１０ｅの先端部分の周囲を覆うように電極パッド１０１ａ〜１０１ｅの基材１０６に接着する。シール部材１０５ａ〜１０５ｅにより、リード線１１０ａ〜１１０ｅと電極パッド１０１ａ〜１０１ｅとが防水性を持って接続される。
【００１９】
また、本実施形態では、シール部材１０５ａ〜１０５ｅを着色することにより、電極パッドの色分けを行なっている。なお、以下の説明において、電極パッド１０１ａ〜１０１ｅに共通な構成を説明する場合や、まとめて説明する場合には、単に電極パッド１０１と表現することがある。これは、シール部材１０５ａ〜１０５ｅ等についても同様である。
【００２０】
図２は、本実施形態の生体電極の構成例を示す下面図であり、図１と同じ構成要素には同じ参照数字を付してある。図２では、電極パッド１０１ａ〜１０１ｅの裏面（体表面に接する側の面。装着面とも言う）が第１のセパレータ１０９を透かして見えている。
【００２１】
代表的に電極パッド１０１ａについて説明すると、第２のセパレータ１０２ａは装着面の外縁部に設けられた円弧状の剥離紙である。第２のセパレータは、透湿防水フィルムからなる基材１０６を第１のセパレータ１０９から剥がし易くすると共に、基材１０６をその形態を維持したまま支持するための支持剤としても機能する。
【００２２】
導電性粘着ゲル１０３ａは、検出電極１０４ａとして機能するリード線１１０ａの先端部分と、生体表面との間の電気的な接続を行なうための部材であり、従来用いられている導電性粘着性ゲルを利用することができる。
【００２３】
図３は、本実施形態の生体電極における電極パッド部分の構成を説明するための図であり、図３（ａ）が分解斜視図、図３（ｂ）が上面図である。
リード線１１０は、その先端部分が検出電極１０４として構成されており、検出電極１０４とその近傍には後述するフォーム材１１１及び１１８が設けられていない。シール部材１０５により固定される部分にはフォーム材１１１及び１１８を設けないので、非常に薄く、シール部材１０５により防水性を持たせながらリード線１１０を基材１０６に取り付けることができる。電極パッド１０１の大半を構成する基材１０６は透湿防水フィルムからなり、その略中央部には穴１０６１が設けられている。
【００２４】
基材１０６の装着面には粘着剤が塗布されており、また、円弧状の第２のセパレータ１０２が装着面の外縁部に設けられている。第２のセパレータは剥離紙であり、第１のセパレータ１０９と対向する面は粘着性を有さない。従って基材１０６の装着面の第２のセパレータ１０２の存在する領域は第１のセパレータ１０９から容易に分離することが可能である。
【００２５】
また、本実施形態の生体電極は防水性を実現するため、透湿防水フィルムを基材１０６として用いている。さらに、皮膚から発生する水分を発散させて皮膚に対する密着性を良好とし、かつ体動により生じる皮膚の皺などにも追従して変形可能とするため、柔軟性のある透湿防水フィルム部材を用いている。基材１０６として使用可能な透湿防水フィルムの厚さは、好ましくは２０〜７０μｍ、より好ましくは３０〜６０μｍ、特に好ましくは４０〜６０μｍ、最も好ましくは４５〜５５μｍである。
【００２６】
透湿防水フィルムが厚すぎると、皮膚からの水分を発散する効果が十分得られず、剥がれ易くなるほか、かぶれや蒸れなどの原因となり、装着感が悪化する。さらに、柔軟性（特に皮膚表面の皺に対する追従性）が低下するため、電極がごわごわして装着感が悪化するほか、防水性能が低下する虞があるほか、剥がれやすくなる。さらに、柔軟性が低下することにより、生体信号にノイズがのりやすくなるという問題もある。
【００２７】
一方で、柔軟性を有する薄いフィルム状基材１０６を用いることで、装着しにくくなるという問題が生じる。これは、例えばガラスに保護フィルムを貼り付ける場合などを考えれば容易に想像できる。すなわち、基材１０６に腰がない（剛性が低い）ため、第１のセパレータ１０９から基材１０６を剥がした際、指で持っていない部分の装着面同士がくっついてしまったり、装着時に皺が出来やすくなるのである。
【００２８】
このような問題を解決するため、本実施形態の生体電極は、基材１０６の装着面外縁部に円弧状の第２のセパレータ１０２を設けている。第２のセパレータ１０２により、まず基材１０６を第１のセパレータ１０９から剥がす際、薄い基材１０６を爪などで剥がすのに比べて容易に剥がすことが可能となる。また、第２のセパレータ１０２は外縁部に沿って円弧状に設けられているので、基材１０６の形態を大凡維持した状態で第１のセパレータ１０９から電極パッド１０１（基材１０６）を剥がすことができる。
【００２９】
さらに、第２のセパレータ１０２は剥離紙等、比較的腰のある材料で形成されているため、第２のセパレータ１０２を摘んだ状態で、基材１０６が折れ曲がって装着面同士がくっつくことなく、拡がったままの状態を維持することができる。このように、第２のセパレータ１０２は電極パッド１０１を第１のセパレータ１０９から剥がしてから、体表に装着するまでの間、電極パッド１０１の支持部材としても機能する。
【００３０】
第２のセパレータ１０２は、特に第１のセパレータ１０９から電極パッド１０１を分離した状態で基材１０６の拡がった状態を維持可能であれば、その材料や厚さ、形状に制限はない。しかし、第１のセパレータ１０９から電極パッド１０１を分離する際の使い勝手を考慮すると、機材１０６の外縁部を所定長に渡って支持する構成であることが好ましい。
【００３１】
例えば、基材１０６の外縁部全周に渡って設けても良い。ただし、第２のセパレータは最終的には取り外す必要があるので、体表面に装着する際の使い勝手を考慮すれば、第２のセパレータは長すぎないがよい。そのため、外縁部全周に渡って設ける場合には、第２のセパレータを１つの連続したセパレータとして形成せずに、切れ目などを入れて複数の部分に分割して構成するなど、取り外しが容易な構成とすることが好ましい。この場合、リード線１１０の位置に切れ込みを入れておくと、取り外しが容易であり好ましい。
【００３２】
このように、第２のセパレータは、基材１０６の大きさや材質、第２のセパレータの材質や幅などを考慮し、支持部材としての機能を果たす範囲で適宜長さを決定すればよい。ただし、柔軟性が非常に高い材料を基材１０６に用いる場合には、支持部材としての機能を果たすために外縁部の半周程度について第２のセパレータを設けることが好ましい。
【００３３】
例えばＰＥＴフィルムからなる第１のセパレータ１０９には、導電性ゲル１０３が設けられている。本実施形態において、基材１０６の穴１０６１は導電性ゲル１０３よりも小さい。導電性ゲル１０３は、基材１０６の装着面に塗布される粘着剤により基材１０６に接着し、電極パッド１０１が第１のセパレータ１０９から分離される際には、基材１０６とともに第１のセパレータ１０９から分離される。
【００３４】
シール部材１０５は、例えば基材１０６と同じ透湿防水フィルムから構成される。シール部材１０５は、リード線１１０の先端部分に設けられる検出電極１０４を、水の進入から保護するために設けられる。シール部材１０５は、検出電極１０４の防水性を高めるという観点からは大きい方が好ましいが、一方で基材１０６と重なる部分では柔軟性が低下すること、また皮膚から発生する水分を速やかに放散するという観点からは小さい方が好ましい。従って、防水性を維持できる範囲でシール部材１０５は小さくすることが望ましい。
【００３５】
そのため、本実施形態では、穴１０６１の周囲は基材１０６との密着性を維持することが容易であるため穴１０６１より若干大きな形状とし、一方で厚みのあるリード線１１０部分に関しては十分な長さに渡ってをその周りをシールする形状としている。また、リード線の側面からの水の進入を防止するため、リード線１１０の断面形状に略対応した切り欠き１０５１を設けている。
【００３６】
切り欠き１０５１をリード線１１０に対応させ、基材１０６の表面にシール部材１０５を貼り付けることで、リード線１１０とシール部材１０５との隙間を無くし、水の進入を効果的に防止できる。また、リード線１１０と電極パッド１０１との接続点には体動その他により負荷がかかりやすいが、ため、十分な接着力が得られるよう、リード線１１０の幅に対して大きな面積を有している。さらに、切り欠き１０５１によりシール部材１０５がリード線１１０の接続開始位置よりも手前に回り込んだ状態となっているため、斜線を付した領域の接着力により、リード線１１０を引張る力に対する対抗力が大きい。
【００３７】
さらに、リード線１１０を基材１０６の外周からやや内側（図３（ｂ）において、外周から距離ｄに入った場所）でシール部材１０５により固定しているので、リード線１１０が引張られた場合に基材の縁が引張られることがない。そのため、リード線１１０が引張られた場合に基材１０６の縁から剥がれることを防止できる。
【００３８】
このように、シール部材１０５は、検出電極１０４を穴１０６１に対応する位置に固定する機能と、検出電極１０４（厳密にはリード線１１０先端部分の、導電性パターンが露出している部分全体）を水の進入から保護する機能と、リード線１１０に加わる張力などの負荷に対抗してリード線１１０を基材１０６に固定する機能を有する。
【００３９】
電極パッド１０１を装着する場合、まず第２のセパレータ１０２を用いて電極パッド１０１を第１のセパレータ１０９から分離する。そして、第２のセパレータ１０２で電極パッド１０１を支持しながら、装着部位に移動し、第２のセパレータの無い外縁部から体表面に貼り付ける。そして、第２のセパレータ１０２を剥がしながら、基材１０６の全面を体表面に密着させる。
【００４０】
図４は、本実施形態の生体電極におけるリード線及びコネクタの構成例を示す分解斜視図である。
本実施形態においては、リード線１１０とコネクタ１２０は共通の基材上に構成されている。図４において、基材１１４は例えばＰＥＴフィルムからなる。基材１１４の下面（電極装着時に体表面と対向する側の面）には、例えば印刷によりＡｇＣｌからなる電極パターン１１５が形成される。電極パターン１１５の下面には、電極パターン１１５を絶縁するためのレジストパターン１１６がやはり印刷により設けられる。レジストパターン１１６の下面及び基材１１４の上面には、導電性材料からなる、静電気除去用の下シールドパターン１１７及び上シールドパターン１１３が、印刷により設けられる。上シールドパターン１１３の上面、装置側端部には、例えばＰＥＴフィルムからなる補強基材１１２が接着される。リード線１１０の最上面及び最下面には、水の浸みない、柔軟性を有する絶縁性材料（発泡材料シート）からなる上フォーム材１１１及び下フォーム材１１８が粘着剤により設けられる。フォーム材は、リード線１１０に対し、適度な柔軟性と剛性を与えるために設けられている。
【００４１】
これらの部材のうち、検出電極１０４を構成する基材１１４及び電極パターン１１５以外は、図３に示すように、検出電極１０４のやや手前まで設けられている。また、上フォーム材１１１及び下フォーム材１１８は、装置側においてもコネクタ部分より手前までの長さを有する。図４において、補強基材１１２の手前側所定領域に対応する部分がコネクタ１２０として機能する。
【００４２】
また、下シールドパターン１１７の一部として、小領域１１７ａ〜１１７ｅが設けられているが、これは後述するように電極パターン１１５の信号取り出し部分の保護を目的としたもので、本来の下シールドパターン１１７とはその目的及び機能が異なる。
図４に示すリード線及びコネクタ部分は、各層を順次形成した後、基材１１４の外周形状に打ち抜くことによって作成することができる。
【００４３】
図５は、本実施形態の生体電極におけるコネクタ部分の詳細な構成例を示す図であり、（ａ）が上面図、（ｂ）が下面図である。
上述のように、上フォーム材１１１及び下フォーム材１１８は端部手前まで設けられている。そして、上面から見た場合、上フォーム材１１１の無い部分は、補強基材１１２と、上シールドパターン１１３の先端部分及びその周囲の基材１１４が露出している。
【００４４】
また、下面から見た場合、下フォーム材１１８の無い部分は、下シールドパターン１１７及び下レジストパターン１１６が露出している。下シールドパターン１１７のうち、１１７ａ〜１１７ｅで示す小領域は、電極パターン１１５の、生体信号を取り出す領域を保護するために設けられている。そのため、小領域１１７ａ〜１１７ｅ部分には下レジストパターン１１６が形成されておらず、小領域１１７ａ〜１１７ｅは電極パターン１１５の端部と接している。従って、小領域１１７ａ〜１１７ｅを通じて個々の検出電極１０４からの信号を取り出すことが可能である。
【００４５】
コネクタ１２０には切り欠き１２１が設けられる。これは、平板状のコネクタ１２０が、後述するコネクタ装着部に対して正しい向きでのみ装着できるようにするためのものである。
また、コネクタ１２０の少なくとも一側面にはくびれ部１２３が設けられる。くびれ部１２３は、後述するコネクタ装着部に装着した際に、コネクタ装着部側に設けられた凸部と嵌合し、コネクタ１２０が不用意に引き抜かれることを防止する。
【００４６】
図６は、コネクタ１２０と図示しない生体信号取得装置とを接続する中間ケーブル（生体電極接続用ケーブル）の、コネクタ装着部の構成例を示す斜視図である。中間ケーブルの他端は、生体信号取得装置に直接接続される。あるいは中間ケーブルの他端には、生体信号取得装置が有するコネクタに対応する装置側コネクタ（図示せず）が設けられ、装置側コネクタを生体信号取得装置のコネクタと接続して用いる。
【００４７】
コネクタ装着部１３０は、大きく分けてハウジング１３３と、押さえ板１３２と、レバー１３１とを有する。そして、ハウジング１３３内部に設けられた電極ピン（後述）とケーブル１３９が接続されて、生体信号が装置側に伝達される。
【００４８】
図７は、コネクタ装着部１３０の内部構成及び機構を説明するとともに、生体電極１００のコネクタ１２０の装着方法について説明する斜視図である。
図７において、コネクタ装着部１３０におけるレバー１３１と押さえ板１３２並びにハウジング１３３の相互関係と相互動作が理解し易いよう、コネクタ装着部１３０は分解斜視図を用いて図示している。
【００４９】
ハウジング１３３の底面には、コネクタ１２０の下面に露出するシールドパターン１１７と接し、信号を取り出したり、設置するための電極ピンが設けられている。また、正しい方向でのみコネクタを挿入可能とするための突起１３４が設けられる。さらに、本実施形態の生体電極１００は、コネクタ１２０をコネクタ装着部１３０に装着する際の向きの指標として、コネクタ装着部１３０のレバー１３１が上に来る状態で上面となる方の面に、マーク（ここでは矢印）を設けている。
【００５０】
また、ハウジング１３３の入り口部分には凸部１３６が設けられる。凸部１３６は、正しい向きにコネクタが挿入され、コネクタ１２０に設けられた切り欠き１２１の最奥に突起１３４が達した状態で、コネクタ１２０のくびれ部１２３が嵌合する位置に設けられる。後述するように、この状態でレバー１３１が下げられ、押さえ板１３２を介してハウジング１３３へコネクタ１２０を押圧する力が加えられると、くびれ部１２３が凸部１３６に引っかかった状態となり、不用意なコネクタ１２０の引き抜きを防止することができる。
【００５１】
押さえ板１３２は、その後端（ケーブル１３９が接続されている側）に設けられた軸１３２１を回転軸として、上方向（矢印Ａ’）及び下方向（矢印Ｂ’）に回動可能に、ハウジング１３３の後端に設けられた穴１３２２ａ及び１３２２ｂに取り付けられている。
【００５２】
一方、レバー１３１は、その前端に設けられた軸１３１１を回転軸として、上方向（矢印Ａ）及び下方向（矢印Ｂ）に回動可能に、ハウジング１３３の前端に設けられた穴１３２１ａ及び１３２１ｂに取り付けられている。
【００５３】
そして、レバー１３１は、その操作部１３１０を上方（矢印Ａ方向）に引き上げると、押さえ板１３２の前端を開放し、押さえ板１３２の前端を上方（矢印Ａ’方向）に移動させる。これにより、生体電極１００のコネクタ１２０をハウジング１３３に挿入することが可能になる。コネクタ装着部１３０のこの状態を、コネクタ装着可能状態と呼ぶ。
【００５４】
一方、レバー１３１の操作部１３１０を下方（矢印Ｂ方向）に押し下げ、図６に示す状態とすると、押さえ板１３２の前端を下方（矢印Ｂ’方向）に押圧する。この状態ではコネクタ１２０をハウジング１３３に挿入することは出来ず、また、すでにコネクタ１２０がハウジング１３３に挿入されていれば、押さえ板１３２によりコネクタ１２０をハウジング１３３内の電極ピン（後述）に押しつける。
そして、この時点でコネクタ１２０のくびれ部１２３がハウジング１３３の凸部１３６としっかりと嵌合し、コネクタ１２０の不用意な引き抜きを防止する。
【００５５】
図８は、ハウジング１３３に設けられる電極ピンの配置と、コネクタ１２０装着時の位置関係を説明する図である。
図８（ａ）に示すように、本実施形態のコネクタ装着部１３０のハウジング１３３底面には、７対の電極ピン１３５ａ〜１３５ｇが設けられる。各電極ピン１３５ａ〜１３５ｇは、ハウジング内部の配線により、ケーブル１３９と接続されている。
【００５６】
図８（ｂ）は、コネクタ１２０がコネクタ装着部１３０に正しく装着された状態を上方から見た図である。図８（ａ）と図８（ｂ）とを比較すると分るように、電極ピン１３５ａ〜１３５ｆは、コネクタ１２０の下面に露出する下シールドパターン１１７（電極パターン１１５の保護を目的とした小領域１１７ａ〜１１７ｅ含む）と接する位置に配置されている。
【００５７】
具体的には、電極ピン１３５ａ〜１３５ｅが小領域１１７ａ〜１１７ｅ（すなわち、個々の電極パターン１１５）と接する位置にそれぞれ設けられている。また、電極ピン１３５ｆは下シールドパターン１１７の本体（小領域１１７ａ〜１１７ｅを除く部分）と接し、下シールドパターン１１７を接地させる。
【００５８】
残った電極ピン１３５ｇは、上シールドパターン１１３を接地させるために設けられている。ただし、上シールドパターン１１３はコネクタ１２０の上面先端から露出しているため、押さえ板１３２の下面に導電性材料からなる導通板１３２３を設け、導通板１３２３により電極ピン１３５ｇとコネクタ１２０上面に露出する上シールドパターンとを電気的に接続している。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態の生体電極は、その全体が使い捨て可能である。従って常に清潔な生体電極１００を用いることが可能である。また、リード線１１０を用いて信号を伝達するため、無線通信等の複雑な処理を行なう信号処理回路を電極パッドに取り付ける必要が無く、電極パッド１０１がほぼ平面であり、装着感がよい。
【００６０】
また、基材１０６及びシール部材１０５として、柔軟性のある透湿防水フィルムを用いているため、体表面によく密着し、高い防水性を実現できる。さらに、体表面から発生する水分を速やかに発散可能であり、蒸れやかぶれが起こりにくく、装着感がよい上、剥がれにくい。
【００６１】
さらに、基材１０６の外縁部に第２のセパレータを設けているので、電極パッド１０１を第１のセパレータ１０９から分離しやすい。さらに、第２のセパレータにより基材１０６を支持することが出来るため、基材１０６の装着面同士が張り付いたり、装着時に皺が発生することを防止できる。これは、基材１０６として密着性の高いフィルム状部材を用いた際に特に有効である。
また、リード線１１０がフィルム形状を有し、薄いため、シール部材１０５により防水性を持たせて基材１０６へ取り付けることが容易である。
【００６２】
なお、上述の実施形態では、説明及び理解を容易にするため、リード線１１０の長さが共通である場合についてのみ説明した。しかし、取得する生体信号が予め分っている場合には、その装着位置に合わせてリード線の長さを異ならせてもよい。
【００６３】
また、防水性基材１０６の形状は、一般的に用いられる真円形状として説明したが、図９（ａ）に示すように、楕円形や卵形など、他の形状であっても良い。また、図９（ｂ）に示すようい、四角形など、一部に直線を含む形状であっても良い。また、取り外しを容易にするため、基材１０６に角部２０１（図９（ｃ））や凸部２０２（図９（ｄ））を設けることも可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体に装着する電極パッドと、当該電極パッドに接続されるリード線とを有する生体電極であって、
前記電極パッドが、
粘着性を有する装着面を有し、略中央に穴を有する防水性基材と、
前記リード線を、その先端に設けられた検出電極が前記防水性基材の穴から露出するよう、前記穴を覆いながら前記基材の前記装着面の裏面に固定する、防水性シール部材と、
前記検出電極に接するように前記装着面に設けられた導電性ゲルとを有することを特徴とする防水性生体電極。
【請求項１】
生体に装着する電極パッドと、当該電極パッドに接続されるリード線とを有する生体電極であって、
前記電極パッドが、
粘着性を有する装着面を有し、略中央に穴を有する防水性基材と、
前記リード線を、その先端に設けられた検出電極が前記防水性基材の穴から露出するよう、前記穴を覆いながら前記基材の前記装着面の裏面に固定する、防水性シール部材と、
前記検出電極に接するように前記装着面に設けられた導電性ゲルとを有することを特徴とする防水性生体電極。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−６３２７８（Ｐ２０１３−６３２７８Ａ）
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２４９６２６（Ｐ２０１２−２４９６２６）
【出願日】平成２４年１１月１３日（２０１２．１１．１３）
【分割の表示】特願２００５−２３１０８３（Ｐ２００５−２３１０８３）の分割
【原出願日】平成１７年８月９日（２００５．８．９）
【出願人】（０００１１２６０２）フクダ電子株式会社 (196)
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１１月１３日（２０１２．１１．１３）
【分割の表示】特願２００５−２３１０８３（Ｐ２００５−２３１０８３）の分割
【原出願日】平成１７年８月９日（２００５．８．９）
【出願人】（０００１１２６０２）フクダ電子株式会社 (196)
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