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公開番号2024179750
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-26
出願番号2023098865
出願日2023-06-16
発明の名称生体電極
出願人株式会社デンソー,トヨタ自動車株式会社,株式会社ミライズテクノロジーズ
代理人弁理士法人明成国際特許事務所
主分類A61B 5/262 20210101AFI20241219BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】生体電極において、生体電位の測定の作業負荷を低減する技術を提供する。
【解決手段】生体電位を測定するマイクロニードル型の生体電極11,21,31,41は、皮膚の角質層を穿刺するため突起部111,411から構成された突起群110,410と、突出方向の荷重を突起群10に伝える支持部20と、を備える。突起部は、底部111c1から突出方向Am10に向かって先細るように突出し、突起部の側面111sにおいて、任意の位置の突出方向に沿った第1接線111tの第1傾きRtは、底部111c1から突起部の先端111c2に近づくにつれて、大きくなる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
生体電位を測定するマイクロニードル型の生体電極（１１、２１、３１、４１）であって、
前記生体電極は、
皮膚（Ｓｋ）の角質層（Ｌ１）を穿刺するための複数の突起部（１１１，４１１）から構成された突起群（１１０，４１０）と、
前記突起群を支持し、かつ、前記角質層を穿刺するための突出方向（Ａｍ１０）の荷重（Ｐ）を前記突起群に伝える支持部（１２０、４２０）と、を備え、
前記突起部は、
前記突起部の底部（１１１ｃ１，４１１ｃ１）から前記突出方向に向かって先細るように突出し、
前記突起部の側面（１１１ｓ）において、任意の位置の前記突出方向に沿った第１接線（１１１ｔ）の第１傾き（Ｒｔ）は、前記底部から前記突起部の先端（１１１ｃ２）に近づくにつれて、大きくなる、生体電極。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
請求項１記載の生体電極であって、さらに、
前記生体電極は、単一の金属材料から構成されている、生体電極。
【請求項３】
請求項２記載の生体電極であって、さらに、
前記支持部の周囲に設けられた周辺部（１３０）を備え、
前記周辺部において、前記突出方向に向いている前記周辺部の表面（１３０ｃ１）が、前記支持部における前記突起群を支持する前部（１２０ｃ１）に接続しており、前記支持部から前記突出方向に垂直な方向に伸びている、生体電極。
【請求項４】
請求項３記載の生体電極であって、
前記突起群は、円状に分布した前記複数の突起部により構成されており、
前記周辺部の表面は、前記突起群の中心軸（ＣＬ）に垂直な方向に沿って遠ざかるにつれて、前記突出方向の後方に配されている、生体電極。
【請求項５】
請求項４記載の生体電極であって、
前記周辺部の表面は、前記突出方向に向かって凸の曲面である、生体電極。
【請求項６】
請求項５記載の生体電極であって、
前記前部は、前記突出方向に向かう凸形状である、生体電極。
【請求項７】
請求項２から請求項６までのいずれか一項に記載の生体電極であって、
前記単一の金属材料は、チタン材料または医療用のステンレスである、生体電極。
【請求項８】
請求項２記載の生体電極であって、
前記支持部における前記突起群を支持する部位の角部は、面取りされている、生体電極。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、生体電極に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、心電図や脳波などの生体電位の測定には、例えば、特許文献１に記載されているように、マイクロニードル型の生体電極が用いられる場合がある。マイクロニードル型の生体電極は、微小な突起部を備える。マイクロニードル型の生体電極は、微小な突起部を人体の皮膚に突き刺すことにより、皮膚と電極間のインピーダンスを低下させることで、生体電位の測定を可能にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－８８５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
マイクロニードル型の生体電極は、固体金属により構成されるため、ゲル状の電極パッドとは異なり、単独では皮膚に固定できない。このため、特許文献１のように、マイクロニードル型の生体電極は、生体電位の測定の際に、粘着フィルムにより皮膚に固定する必要がある。しかし、粘着フィルムを使用する場合、測定のたびに、粘着フィルムの付け外しが必要となる。
【０００５】
さらに、マイクロニードル型の生体電極の突起部は、皮膚に突き刺すために細く形成されている。よって、マイクロニードル型の生体電極において、突起部が、生体電位の測定の際に、折れる可能性がある。
【０００６】
したがって、マイクロニードル型の生体電極を、容易に皮膚に固定することで、生体電位の測定の作業負荷を低減する技術が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
【０００８】
本開示の一形態によれば、生体電位を測定するマイクロニードル型の生体電極（１１、２１、３１、４１）が提供される。前記生体電極は、皮膚（Ｓｋ）の角質層（Ｌ１）を穿刺するための複数の突起部（１１１，４１１）から構成された突起群（１１０，４１０）と、前記突起群（１１０）を支持し、かつ、前記角質層を穿刺するための突出方向（Ａｍ１０）の荷重（Ｐ）を前記突起群に伝える支持部（１２０、４２０）と、を備える。前記突起部は、前記突起部の底部（１１１ｃ１，４１１ｃ１）から前記突出方向に向かって先細るように突出し、前記突起部の側面（１１１ｓ）において、任意の位置の前記突出方向に沿った第１接線（１１１ｔ）の第１傾き（Ｒｔ）は、前記底部から前記突起部の先端（１１１ｃ２）に近づくにつれて、大きくなる。
【０００９】
このような態様とすることで、突起群は、複数の突起部により皮膚との接触面積を増やすことで、皮膚と生体電極との間のインピーダンスを低減する。より具体的には、突起群は、皮膚のうち高いインピーダンスを有する角質層を、突起部を用いて穿刺することにより、低いインピーダンスを有する組織と接触する。その際に、突起群は、複数の突起部を接触させることにより、接触面積を増やす。すなわち、突起群は、１つの突起部を接触させる場合よりも、安定して皮膚と生体電極との間のインピーダンスを低減する。よって、突起群は、生体電位の測定を容易にする。さらに、突起部が突出方向に向かって突出するため、本開示の生体電極は、突出方向の荷重により、突起群を皮膚に接触させることができる。このうえ、突起部の側面において、任意の位置の突出方向に沿った第１接線の第１傾きは、底部から先端に近づくにつれて大きくなる。すなわち、突起部の先端部分は、突起部の根本部分に比べて、底部に向かって急激に断面積が増大する形状を有する。よって、突起部は、第１傾きが一定の場合に比べて、先端部分の強度が下がりにくいため、折れにくくなる。したがって、本開示の生体電極は、複数の突起部としての突起群を備えた場合でも、突起部が折損する可能性を低減する。このような態様とすることで、本開示の生体電極は、折損を防ぐために粘着フィルムやジェルなどで生体電極の位置を皮膚に対して固定する必要がある態様に比べて、生体電極の取り付け作業負荷を低減する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１実施形態の生体電極の斜視図である。
第１実施形態の生体電極の断面図である。
突起部を示す斜視図である。
図３のＩＶ－ＩＶ断面図である。
突起群による皮膚の穿刺を示す説明図である。
生体電位の測定時の生体電極を示す説明図である。
第２実施形態の生体電極の断面図である。
第３実施形態の生体電極の断面図である。
第４実施形態の生体電極の断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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