特許ウォッチ

公開番号2024089363
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-03
出願番号2022204687
出願日2022-12-21
発明の名称電極
出願人富士フイルム株式会社
代理人個人,個人
主分類A61B 5/263 20210101AFI20240626BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】部品交換や頻繁な洗浄などの、ウェアラブルデバイスの使用に大きな負荷となる行為を必要とせずに、生体電気信号を継続的にセンシング出来るよう、体動に伴うノイズの影響を受けにくい電極を提供することを課題とする。
【解決手段】自己吸着性電極は、多孔質構造を有し、導電性無機物を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
多孔質構造を有し、導電性無機物を含む、自己吸着性電極。
続きを表示（約 610 文字）【請求項２】
前記導電性無機物が、鉄、アルミニウム、ジルコニウム、およびチタンからなる群のいずれか１つである、請求項１に記載の自己吸着性電極。
【請求項３】
前記多孔質構造の開口率が１０％以上９０％以下である、請求項１に記載の自己吸着性電極。
【請求項４】
前記多孔質構造の孔の深さが３０ｎｍ以上、３０００ｎｍ以下である、請求項１に記載の自己吸着性電極。
【請求項５】
前記多孔質構造の孔径が０．００５μｍ以上、１０００μｍ以下である、請求項１に記載の自己吸着性電極。
【請求項６】
前記多孔質構造の孔の径に対する孔の深さが、０．１以上１０以下である、請求項１に記載の自己吸着性電極。
【請求項７】
前記多孔質構造の表面が親水性処理によって形成された、請求項１に記載の自己吸着性電極。
【請求項８】
前記多孔質構造の表面が疎水性処理によって形成された、請求項１に記載の自己吸着性電極。
【請求項９】
３００ｍｍ／ｍｉｎの引張速度での１８０°ピール法によって測定される、前記多孔質構造の皮膚に対する吸着力が０．００２５Ｎ／ｍｍ以上である、請求項１に記載の自己吸着性電極。
【請求項１０】
表面算術粗さが０．４以下である、請求項１に記載の自己吸着性電極。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体電気信号を取得するために用いられる電極に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
生体電気信号（例えば、心電、皮膚電気活動（抵抗、インピーダンス）、脳波など）は、診断、予防を目的に、これまで特に医療分野で広く用いられてきた。電気信号の取得は、人体に接触させた電極に、電位変化、抵抗変化などを測定する回路を接続した測定系により行われてきた。
【０００３】
生体電気信号は微弱な場合が多く、また、人体と電極の接触性によりその値が大きく変化するため、体動や、電極および人体表面の汚れ、人体表面の保湿量などに強く影響する。測定したい要因以外の外部影響による測定信号の変化はノイズとなり、その信号を用いた診断の精度を損ねる。そのため、病院等に設置された診断装置での測定では、ディスポーサブルな粘着性電極によりしっかりと人体に固定する、一回一回皮膚をアルコールで洗浄する、接触性を高めるためのジェルを用いる、などの接触性を安定させる工夫がなされてきた。
【０００４】
一方、近年、スマートウォッチ、スマートリングなどのウェアラブルデバイスに、バイタルセンサーが搭載され、継続的に生体信号を取得することにより、ヘルスケア、予防に役立てる動きが加速している。特に、従来の病院に設置された装置による測定が、ある瞬間のものに限られていることと異なり、ウェアラブルデバイスは、ほぼ２４時間常時生体信号を測定することができ、長時間のデータの取得、解析により従来できなかった分析、体調診断が可能となっている。その中で、皮膚電気活動の測定など、生体電気信号をセンシングする方法も搭載が進んできている。
【０００５】
スマートウォッチなどのウェアラブルデバイスでは、使い捨てでなく、耐久材としての使用が前提となっているため、付加的な操作なく、部品交換もできるだけ少なく、日常継続的に使用できる状態が必要である。生体電気活動の、電極による測定は、前述の通り、体動がノイズになる課題があるが、ウェアラブルデバイスでは、病院装置で実施されてきたような、ディスポーサブルな粘着性電極によりしっかりと人体に固定する事ができない。そのため、体動の影響が受けにくいような状態を実現する事が必要となる。一般に、例えば、スマートウォッチなど体に巻き付けるタイプのデバイスであれば、バンドの締め付け圧を高めるなど、しっかり固定する手段を取る事が考えられる。しかし、バンドの締め付け圧を強める行為は、使用時の不快感、汗のむれなどを発生させることがあり、広く受け入れられる方法ではない。ウェアラブルデバイス用の電極の例は複数あり、例えば、公知文献１では、衣服などに取り付けてウェアラブルセンサとして用いたときに、柔軟性を保ちつつ、断線が生じ難い電極や配線例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２０－１３７６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１のような電極例は、体動に伴うノイズを防止する機能が不十分であった。導電性、耐久性などを有し電極として機能しつつ体動に伴うノイズ防止能を有する態様についてはこれまで開示されてこなかった。
【０００８】
本発明の目的は、部品交換や頻繁な洗浄などの、ウェアラブルデバイスの使用に大きな負荷となる行為を必要とせずに、生体電気信号を継続的にセンシング出来る様、体動に伴うノイズの影響を受けにくい電極を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題を解決するために、本発明は、以下の構成を有する。
［１］多孔質構造を有し、導電性無機物を含む、自己吸着性電極。
［２］上記導電性無機物が、鉄、アルミニウム、ジルコニウム、およびチタンからなる群のいずれか１つである［１］に記載の自己吸着性電極。
［３］上記多孔質構造の開口率が１０％以上９０％以下である、［１］または［２］に記載の自己吸着性電極。
［４］上記多孔質構造の孔の深さが３０ｎｍ以上、３０００ｎｍ以下である、［１］～［３］のいずれかに記載の自己吸着性電極。
［５］上記多孔質構造の孔径が０．００５μｍ以上、１０００μｍ以下である［１］～［４］のいずれかに載の自己吸着性電極。
［６］上記多孔質構造の孔の径に対する孔の深さが、０．１以上１０以下である、［１］～［５］のいずれかに記載の自己吸着性電極。
［７］上記多孔質構造の表面が親水性処理によって形成された、［１］～［６］のいずれかに記載の自己吸着性電極。
［８］上記多孔質構造の表面が疎水性処理によって形成された、［１］～［７］のいずれかに記載の自己吸着性電極。
［９］３００ｍｍ／ｍｉｎの引張速度での１８０°ピール法によって測定される、上記多孔質構造の皮膚に対する吸着力が０．００２５Ｎ／ｍｍ以上である、［１］～［８］のいずれかに記載の自己吸着性電極。
［１０］表面算術粗さが０．４以下である、［１］～［９］のいずれかに記載の自己吸着性電極。
［１１］上記多孔質構造が陽極酸化処理法によって形成された、［１］～［１０］のいずれかに記載の自己吸着性電極。
[１２］皮膚電位測定用の電極である、［１］～［１１］のいずれかに記載の自己吸着性電極。
[１３］［１］～［１２］のいずれかに記載の自己吸着性電極を使用した、ウェアラブル端末。
［１４］皮膚電位測定機能を有する、［１３］に記載のウェアラブル端末。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、部品交換や頻繁な洗浄などの、ウェアラブルデバイスの使用に大きな負荷となる行為を必要とせずに、生体電気信号を継続的にセンシングできる新規な電極が提供される。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許