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CN107405097A - 生物体用电极装置 - Google Patents

生物体用电极装置 Download PDF

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Abstract

本发明的生物体用电极装置，构成为包括：粘贴于人体并取得生物体信号的电极部(10)、和将生物体信号从电极部(10)向外部导出的导线部(20)。电极部(10)除了与生物体接触的部分(13)以外，正反面整个区域用无纺布(30)覆盖，导线部(20)除了向外部的导出端部分(14)以外，正反面整个区域也用无纺布覆盖，电极部(10)和导线部(20)的正反面的无纺布(30)，除了与生物体接触的部分(13)以及向外部的导出端部分(14)以外，其整周周围接合，从而电极部(10)的电极(11)和导线部(20)的薄膜状导线(21)不露出。

Description

生物体用电极装置
技术领域
本发明涉及获得心电图等的生命传感器等用于取得生物体信号的生物体电极装置。
背景技术
人类等生物体所产生的生物电，通过心脏、脑、肌肉等的活动而衍生，该衍生出的生物电所产生的微弱电压通过紧贴于生物体的皮肤的生物体电极装置来取得。该取得是健康检查时的心电图等暂时的、或手术时、保健等健康管理的长时间的，并根据该取得数据来诊断心脏等的状态。
该生物体电极装置通常构成为具有：电极部，其粘贴于生物体并取得生物体信号；导线部，其将所述生物体信号从所述电极部向外部导出(参见下述专利文献1、2)。
在该生物体电极装置中，为了成为对皮肤的触觉更加自然，触感良好的装置，而提出有将上述电极部除了与生物体接触的部分以外，用无纺布覆盖正反面整个区域，并且上述导线部除了向外部导出的导出端部分以外，也用无纺布覆盖正反面整个区域的装置(参见专利文献2，第0021～0022段，图1、图3)。
专利文献1：日本实公平05-36402号公报
专利文献2：日本特开2014-200559号公报
用无纺布覆盖了上述电极部以及导线部的正反面的生物体电极装置，通过在膜上形成多个生物体电极部和导线部的图案，并对该各生物体电极部和导线部进行冲裁来制造(参见专利文献2，0025段，图4～图7)。
因此，在电极部和导线部的冲裁端面露出导电电极、导电导线，若该露出导电部分接触到皮肤等，则检测信号变得不稳定而产生误差，并且会给生物体(人)带来不舒适感。
另外，导线部也有为1m以上的情况，因此有可能受到外部噪声的影响。若受到外部噪声的影响，则检测精度产生误差。
发明内容
本发明在以上的实际情况下，以消除上述导电部分露出为第一课题，以消除外部噪声的影响为第二课题。
为了实现上述第一课题，本发明的上述电极部和导线部的正反面的无纺布除了与生物体接触的部分和向外部的导出端部分以外，其整周周围接合。若为该结构，则上述电极部的电极和导线部的薄膜状导线不露出。因此消除上述露出导电部分与皮肤等接触使检测信号不稳定而产生误差的情况，另外也不会给人等生物体带来不舒适感。
另外，为了实现第二课题，本发明在导线部的整个周面经由绝缘层而在导线的周围设置屏蔽层，从而遮挡来自外部的噪声。屏蔽层也能够设置于电极部。在该情况下，当然是除了与生物体接触的部分以外。
作为实现上述第一课题的本发明的结构，能够采用以下结构，即：一种生物体用电极装置具有：电极部，其粘贴于生物体并取得生物体信号；以及导线部，其将所述生物体信号从所述电极部向外部导出，所述电极部的电极的正反面整个区域由与生物体接触的一侧的设置有电极开口部的无纺布和与该无纺布对置的无纺布覆盖，所述导线部除了向外部的导出端部分以外，正反面整个区域也用无纺布覆盖，所述电极部和所述导线部的正反面的无纺布除了所述电极开口部和向外部的导出端部分以外，经由粘接层而在设置于其整周周围的接合部接合。
在该结构中，只要遍布所述导线部的全长设置经由绝缘层覆盖其导线整周的屏蔽层，所述无纺布覆盖该屏蔽层的整个区域，该无纺布经由粘接层而在所述接合部接合，则该屏蔽层也不从正反面的无纺布露出，从而能够实现上述第二课题。
通过该屏蔽层，能够极力抑制外部噪声的混入而将在电极部获得的生物体信号向测定仪侧输送，因此S/N上升，并且也不需要用于使该S/N上升的单元，从而能够降低装置整体的成本。另外，由于屏蔽层也不露出，因此不给生物体带来因接触而带来的不舒适感。
此外，若对与生物体接触的一侧的无纺布涂敷有粘接性树脂，则能够使导线部紧贴于生物体。
上述薄膜状导线能够通过将Cu(铜)、Au(金)、Ag(银)、Al(铝)、Ni(镍)等金属箔、或它们的蒸镀膜形成于片(或者膜)状基材来制作。另外，也能够通过将导电性高分子、导电性填料分散至粘合剂的导电性油墨、导电性膏、导电性粘接剂形成于片状基材上来制作。导电性高分子能够使用聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩以及聚苯胺等。导电性填料能够使用Cu粉、Ag粉、Au粉、Al粉、Ni粉等具有导电性的金属粉。另外，也能够使用对上述金属粉、树脂粉等芯材电镀或涂覆导电性材料而成的导电性填料。另外，也能够将碳粉、导电性高分子粉等作为导电性填料来使用。
上述薄膜状导线的厚度、宽度只要能够发挥功能，则可以是任意的，例如厚度设为1～100μm，宽度设为100～5000μm。另外，例如能够适当地应用直径：20～100μm的极细铜线(高强度线)、碳纳米管、金属电镀而成的树脂纤维等、能够用导电性材料较薄地成型的材料、能够较细地成型的材料等，它们也包含于薄膜状导线。
无纺布只要是不被赋予导电性的，则可以是任意的，例如使用聚酯系树脂纤维。其厚度只要不妨碍使用，则可以是任意的，例如设为50～3000μm。
将上述正反的无纺布接合的粘接材料，优选为对夹设的导电件(电极、导线)的粘接性高的材料，更优选具有电绝缘性、防水性或者电绝缘性和防水性两者的材料。例如使用聚乙烯(PE)。
屏蔽层能够用与上述薄膜状导线相同的材料和方法来形成，其厚度只要能够得到屏蔽效果，则可以是任意的，例如设为0.1～1000μm。
本发明为以上那样的结构，因此能够得到触感良好且检测精度高的生物体电极装置。
附图说明
图1是本发明的生物体电极装置的一个实施方式的省略了中间部的俯视图。
图2A是图1的I-I线剖面。
图2B是图1的II-II线剖面。
图3是该实施方式的分解局部立体图
图4A是该实施方式的制造说明图。
图4B是该制造说明图。
图4C是该制造说明图。
图5是其他实施方式的省略了中间部的俯视图。
图6是该实施方式的局部纵剖视图。
图7是该实施方式的分解局部立体图。
图8是另一个实施方式的局部纵剖视图。
图9A是该实施方式的制造说明图，是将其表面侧的无纺布翻过来的无纺布部分的分解立体图。
图9B是该实施方式的无纺布的剖视图。
具体实施方式
在图1～图4C中示出本发明的生物体电极装置的一个实施方式，该生物体电极装置A1与现有的生物体电极装置同样，构成为包括：电极部10，其粘贴于人体等生物体并取得生物体信号；导线部20，其将上述生物体信号从上述电极部10向外部导出。该电极部10除了与生物体接触的部分(电极开口部)以外，正反面整个区域用无纺布30覆盖，导线部20除了向外部的导出端部分以外，正反面整个区域也用无纺布30覆盖，电极部10和导线部20的正反面的无纺布30除了与上述生物体接触的部分和向外部的导出端部分以外，其整周周围接合。
上述电极部10在无纺布30上依次设置Ag膏层11a和氯化银(AgCl)膏层11b而成为电极11。
上述导线部20在无纺布30上设置有铜箔电线21，该铜箔电线(导线)21例如是在宽幅的聚对苯二甲酸乙酯(PET)膜21a(例如12μm厚)上粘贴铜箔21b(例如6μm厚)，并切断为1mm宽而形成的(参见图4A)。
正反的无纺布30(以下在图4B、图4C中，将下侧(背面侧)的无纺布设为30a，将上侧(表面侧)的无纺布设为30b)在其对置面形成有作为粘接材料的PE贴膜、PE涂敷的粘接层31(例如20μm厚)。由该粘接层31保证绝缘性和防水性。因此即使汗或各种液体附着于无纺布30，也不会对生物体带来伤害，并且对检测精度的影响也极小。
该结构的生物体电极装置A1的制造，首先如图4A所示，准备在PET膜12上依次设置有各自所需大小的AgCl膏层11b和Ag膏层11a，并且在形成有粘接层31的无纺布30a上，以将PET膜21a设于无纺布30a侧的方式载置上述铜箔电线21，并在其上重叠上述Ag膏层11a和AgCl膏层11b，如图4B、图4C所示，在无纺布30a上，将夹设电线21且由该Ag膏层11a与AgCl膏层11b构成的电极11，经由粘接层31通过干式层压法、热转印法等进行转印。此时Ag膏层11a为在粘性树脂中混入有Ag填料的膏层。
接下来，将设置有电极11大小的孔(与生物体接触的部分：电极开口部)13的无纺布30b，以电极11位于该孔13的方式经由粘接层31而与下侧的无纺布30a热熔接(热粘接)(参见图4B、图4C、图2A、图2B)。
此时，无纺布30(两个无纺布30a、30b)可以切断为图1实线所示的形状，也可以在将用点划线表示的长条状的两个无纺布30a、30b接合之后，剪切为用实线表示的形状。无论怎样，电极部10和导线部20的正反面的无纺布30(30a、30b)除了与上述生物体接触的部分(孔13部分)以及向外部的导出端部分(端子部14)以外，将设定为比圆形电极11的直径或电线21的宽度更宽的无纺布30a、30b的周围作为接合部，并且其整周周围经由该接合部的粘接层31而接合(参见图2A、图2B)，由此电极部10的电极11和导线部20的电线21不露出。因此除了与生物体接触的部分以外，作为导电部分的电极11以及电线21不会接触到皮肤。
该实施方式的生物体电极装置A1也与现有的生物体电极装置同样，将电极部10经由导电凝胶粘贴于人体的所需位置，并将心电图仪等检查仪(测定仪)连接于端子部14，获得心电图等。
在图5～图7中示出其他实施方式的生物体电极装置A2，该生物体电极装置A2分别制造了电极部10和导线部20，电极11、电线21等的结构与上述实施方式相同。该电极部10与导线部20的连接，如图6和图7所示，通过在将电极部10的上侧无纺布30b接合于下侧无纺布30a之前，使导线部20的电线21载置于Ag膏层11a的伸出部分，并在该状态下，将上述上侧无纺布30b与下侧无纺布30a热熔接来进行。
该实施方式的生物体电极装置A2也与现有的生物体电极装置同样，将电极部10经由导电凝胶粘贴于人体的所需位置，并将心电图仪等检查仪连接于端子部14，获得心电图等。
在图8、图9A、图9B中示出另一个实施方式的生物体电极装置A3，该生物体电极装置A3遍布除了上述电极部10的孔13以外的整周和上述导线部20的全长，设置有覆盖该电极11和电线21的屏蔽层40，该屏蔽层40的整个区域用正反面的无纺布30a、30b覆盖，该无纺布经由粘接层31而在上述接合部接合，因此屏蔽层40的侧端也不露出。
屏蔽层40在无纺布30a、30b的对置面通过涂敷、箔粘贴等，与上述的电线21同样，通过Cu、Au、Ag、Al、Ni等金属箔、或它们的蒸镀膜、将导电性树脂、导电性填料分散于粘接剂的导电性油墨、导电性膏、导电性粘接剂等来设置导电层41，并经由PE等绝缘性粘接剂31等的绝缘层42将这两个导电层41接合而形成。此时，绝缘层42至少设置于有可能接触导电层41、电线21以及电极11的范围内(图9A所示，也可以不是无纺布30a、30b的对置面整个区域)。
该实施方式的生物体电极装置A3也与现有的生物体电极装置同样，将电极部10经由导电凝胶粘贴于生物体的所需位置，并将心电图仪等检查仪连接于端子部14，获得心电图等。此时遍布电极部10的周围以及电线21的正反全长由屏蔽层40遮挡外部噪声，因此其检测精度高。
屏蔽层40能够仅设置于导线部20(可以不设置于电极部10)。
另外，导线(电线)21、屏蔽层40能够将导电膏等直接涂覆于无纺布30来形成。另外，能够成为在AgCl层11b之上设置有导电凝胶的生物体电极装置A1～A3。在该情况下，能够设置覆盖该导电凝胶的膜，以便在使用时能够剥下该膜。
此外，若在导线部20的无纺布30a的生物体侧涂敷聚氨酯树脂、丙烯酸树脂等粘接性树脂，则能够使导线部20紧贴于生物体，从而能够使该生物体电极装置A1～A3在一天等长时间安装的情况下操作性良好。生物体不仅包括人体，当然也包括狗、猫等动物。
这样，本次公开的实施方式应被理解为全部的点均为例示而并非限制。本发明的范围由权利要求书围来表示，但也包括与权利要求书同等的意思以及在范围内的全部变更。
附图标记说明：10…电极部；11…电极；11a…Ag膏层；11b…AgCl膏层；12…PET膜；13…与生物体接触的部分的孔(与生物体接触的部分)；14…端子部(向外部导出的部分)；20…导线部；21…导线(电线)；30…无纺布；30a…下(背面)侧的无纺布；30b…上(表面)侧的无纺布；31…粘接层；40…屏蔽层；41…成为屏蔽层的金属层；42…绝缘层。

Claims (4)

1.一种生物体用电极装置，其特征在于，具有：
电极部(10)，其粘贴于生物体并取得生物体信号；以及
导线部(20)，其将所述生物体信号从所述电极部(10)向外部导出，
所述电极部(10)的电极(11)的正反面整个区域由与生物体接触的一侧的设置有电极开口部(13)的无纺布(30b)和与该无纺布(30b)对置的无纺布(30a)覆盖，所述导线部(20)除了向外部的导出端部分(14)以外正反面整个区域也用无纺布(30a、30b)覆盖，所述电极部(10)和所述导线部(20)的正反面的无纺布(30a、30b)，除了所述电极开口部(13)和向外部的导出端部分(14)以外，经由粘接层(31)而在设置于其整周周围的接合部接合。
2.根据权利要求1所述的生物体用电极装置，其特征在于，
所述粘接层(31)具有电绝缘性、防水性或者电绝缘性和防水性两者。
3.根据权利要求1或2所述的生物体用电极装置，其特征在于，
遍布所述导线部(20)的全长设置经由绝缘层(42)覆盖其导线(21)整周的屏蔽层(40)，所述无纺布(30a、30b)覆盖该屏蔽层(40)的整个区域，该无纺布(30a、30b)经由粘接层(31)而在所述接合部接合。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的生物体用电极装置，其特征在于，
对与所述生物体接触的一侧的无纺布(30a)涂敷有粘接性树脂。
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