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公開番号2025062037
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-11
出願番号2025016066,2021512471
出願日2025-02-03,2021-02-26
発明の名称生体信号モニタリング用ウェア
出願人東レ株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類A61B 5/256 20210101AFI20250404BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】日常生活を営む被験者について所望の期間に亘りノイズの少ない安定した生体信号を計測できる生体信号モニタリング用ウェアを提供すること。
【解決手段】本発明の一態様である生体信号モニタリング用ウェアは、被験者の皮膚に接触させる複数の電極と、被験者に装着されるウェア本体と、前記ウェア本体の表裏両面のうち被験者の皮膚と対向する裏面に配置され、被験者の生体信号を計測する生体信号計測器と前記複数の電極とを導通可能に接続する導通ユニットとを備える。前記ウェア本体は、被験者の胴周りに環状をなす胴部と、前記胴部の周方向に長手となるように前記胴部のうち前記ウェア本体の後身頃の胴部に設けられ、被験者のみぞおち部分における胴周り長さの30%以上60%以下の長さを長手方向に有する弾性体と、前記胴部のうち前記導通ユニットが配置される前記ウェア本体の前身頃の胴部に設けられる非弾性構造の布台紙とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
被験者の皮膚に接触させる複数の電極と、
前記被験者に装着されるウェア本体と、
前記ウェア本体の表裏両面のうち前記被験者の皮膚と対向する裏面に配置され、前記被験者の生体信号を計測する生体信号計測器と前記複数の電極とを導通可能に接続する導通ユニットと、
を備え、
前記ウェア本体は、
前記被験者の胴周りに環状をなす胴部と、
前記胴部の周方向に長手となるように前記胴部のうち前記ウェア本体の後身頃の胴部に設けられ、前記被験者のみぞおち部分における胴周り長さの３０％以上６０％以下の長さを長手方向に有する弾性体と、
前記胴部のうち前記導通ユニットが配置される前記ウェア本体の前身頃の胴部に設けられる非弾性構造の布台紙と、
を備えることを特徴とする生体信号モニタリング用ウェア。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記導通ユニットは、
フレキシブル性を有するシート状の絶縁体と、
前記絶縁体の厚さ方向両面のうち第１の面に設けられ、前記複数の電極を各々接続する複数の電極コネクタと、
前記絶縁体の厚さ方向両面のうち前記第１の面とは反対面である第２の面に設けられ、前記生体信号計測器を着脱可能に接続する計測器コネクタと、
前記絶縁体に設けられ、前記複数の電極コネクタと前記計測器コネクタとを導通させる導電体と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の生体信号モニタリング用ウェア。
【請求項３】
前記弾性体をその長手方向に３０％伸長するために要する力は、３Ｎ以上９Ｎ以下である、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の生体信号モニタリング用ウェア。
【請求項４】
前記弾性体をその長手方向に２０％伸長するために要する力は、２Ｎ以上６Ｎ以下である、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の生体信号モニタリング用ウェア。
【請求項５】
前記弾性体をその長手方向に１０％伸長した状態から３０％伸長した状態に伸ばしたときに要する力の増加量の割合は、０．１Ｎ／％以上０．２Ｎ／％以下である、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の生体信号モニタリング用ウェア。
【請求項６】
前記導通ユニットにおける前記絶縁体の前記第１の面のうち、前記複数の電極コネクタ以外の部分を覆う生地部材を備えることを特徴とする請求項２に記載の生体信号モニタリング用ウェア。
【請求項７】
前記生体信号計測器は心電計であることを特徴とする請求項１または２に記載の生体信号モニタリング用ウェア。
【請求項８】
前記複数の電極は導電性繊維からなること特徴とする請求項１または２に記載の生体信号モニタリング用ウェア。
【請求項９】
前記複数の電極は、繊維径が１０ｎｍ以上５０００ｎｍ以下のナノファイバーによって構成されることを特徴とする請求項８に記載の生体信号モニタリング用ウェア。
【請求項１０】
前記複数の電極は、ＪＩＳ－Ｚ０２３７の規定に準拠する９０度剥離法によって測定した粘着力が２００ｇ／２０ｍｍ以下の導電性シートを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の生体信号モニタリング用ウェア。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、心電図などの生体信号をモニタリングするために用いられる生体信号モニタリング用ウェアに関するものである。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
日常的な生活環境下で快適かつ簡便に心拍や心電図などの生体信号を測定する方法として、衣服やベルトなどに電極と計測器を装着したシステム、所謂、ウェアラブル生体信号モニタリングシステムの活用が試みられている。
【０００３】
一般に、ウェアラブル生体信号モニタリングシステムに使用されるウェア（すなわち生体信号モニタリング用ウェア）は、生体に接触する電極部と、生体信号を測定する端末を取り付ける端末コネクタと、電極部と端末コネクタとを接続するリード線と、電極部と端末コネクタとリード線とを取り付けるベースとなる身生地部分とに分けられる。この生体信号モニタリング用ウェアの各構成部のうち、電極部と端末コネクタとリード線とにのみ導電性が付与され、身生地部分は絶縁体で形成される。このように生体信号モニタリング用ウェアを構成することで、電極部のみから所望の生体信号を取得することができる。
【０００４】
生体信号モニタリング用ウェアを用いて生体信号を１週間以上の長期間に亘りモニタリングするためには、入浴などのために脱着が可能なこと、電極などセンサの位置決めが専門知識のない被験者でも容易にできること、心電図解析などのように疾患の診断が可能なノイズの少ない安定した情報が得られることが重要となる。このような要件を満たすために、電極などのセンサが組み込まれた生体信号モニタリング用ウェアの開発が多くなされている。以下に、生体信号モニタリング用ウェアに関連する代表的な従来技術について示す。
【０００５】
特許文献１には、電極部を設けたシート部を被験者の身体表面に密接せしめるための緊締手段を備えた心電図測定用ウェアが開示されている。この心電図測定用ウェアでは、このシート部に設けられたボタンホールのようなスリットに、リード線が固定されたボタン状の電極部を挿通することにより、これらの電極部およびリード線が心電図測定用ウェアに着脱自在に取付けられる。このような構成を有する心電図測定用ウェアは、電極部およびリード線から解放されるため、簡単に洗濯することができる。
【０００６】
特許文献２には、表地と裏地を有するウェアと、被験者の身体に接触して生体信号を取得し、表地とは反対側の裏地に取付けられた電極部と、表地と裏地との間に配置されたリード線とを備えたウェアラブル電極が開示されている。このウェアラブル電極において、電極部とリード線とはスナップボタンによって自由に脱着され、電極取付け位置にはウェアの裏地にスリットが設けられている。リード線が接続された計測器は、ウェアの内側に設けられたポケットに収納される。前述した特許文献１に記載の心電図測定用ウェアと同様に、このウェアラブル電極のウェアは、電極部とリード線と計測器とから解放されるため、必要に応じて洗濯することができる。また、このウェアラブル電極では、リード線がウェアの表地と裏地との間に配置されるため、リード線が被験者の肌に直接触れることによる不快感が回避される。更に、このウェアには、被験者の身体表面に電極部を密接せしめるための緊締手段が備わっていないが、上記電極部として、ナノファイバーと導電性高分子とから構成される繊維構造の電極が備わっている。これにより、上記電極部と被験者の皮膚との密着性が高まることから、被験者の体動によってウェアが動いた場合でも、電極部が被験者の皮膚から外れるように動くことを抑制することができ、この結果、安定した生体信号が得られる。
【０００７】
特許文献３には、電気絶縁性の部材からなる取り付け部材と、この取り付け部材の生体と接触する面に固定された導電性の部材からなる電極部と、この電極部と電気的に接続されたコネクタとを備えたウェアが開示されている。このウェアにおいて、取り付け部材は、ウェアの生体と接触する面に固定されている。コネクタは、生体信号測定装置との接続用の導電部を含み、この導電部がウェアの生体と接触する面と反対側の面に露出するように、上記取り付け部材に固定されている。
【０００８】
特許文献４には、生体信号測定装置と、人体に接触させる２個の生体電極と、これらの生体電極が設置される伸縮性生地と、この伸縮性生地に縫製された着脱可能な係合部材とを備えた生体電気信号モニタ用衣類が開示されている。この生体電気信号モニタ用衣類では、伸縮性生地を伸ばした状態で係合部材同士を係合し、これにより、上記生体電極を人体に押圧して密着させ、生体信号測定装置による生体信号の受信品質を向上させることが記載されている。
【０００９】
特許文献５には、ハーフトップ型またはブラジャー型の衣料本体部と、胸囲の寸法調整が可能な係止具を有し、前記衣料本体部の下部に配置されるアンダーベルトと、導電繊維からなる２個以上の電極と、生体信号を検出する測定装置を装着するためのコネクタと、前記電極と前記コネクタとを導通接続する配線部とを具備し、前記電極、前記コネクタ、および前記配線部が前記アンダーベルトに設置された生体信号検出衣料が開示されている。この生体信号検出衣料では、着用する際の不快感を与えることなく、長期間連続的かつ安定的に生体信号を検出することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
特開平６－７０８９７号公報
国際公開第２０１７／００７０１６号
特開２０１８－１５３６６６号公報
特開２０１６－１７９２５０号公報
国際公開第２０１８／０４７８１４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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