JP2004167110A - Body surface electrocardiograph - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To mass-produce body surface electrocardiographs for accurately and stably detecting cardiac potential from many parts of a body surface, at a low cost with extremely simple structure. <P>SOLUTION: This body surface electrocardiograph is provided with an electrode 1 for detecting the cardiac potential induced to a plurality of parts of the body surface of a patient, and an arithmetic display part 2 for computing cardiac pressures induced by the electrode 1 to display a body surface potential distribution chart induced to the body surface. The electrode 1 is provided with a cushion electrode 20 comprising a surface layer 21 having at least the surface formed of an insulating material, a plurality of local electrodes 22 arranged at prescribed intervals on the surface layer 21 and having conductivity on the surface, and an elastic pressing material 23 disposed on the back face of the surface layer 21 to elastically press each local electrode 22 to the body surface. In this body surface electrocardiograph, when the cushion electrode 20 is pressed to the patient, the elastic pressing material 23 elastically presses each local electrode 22 to the body surface to detect the cardiac potential induced to the body surface by the local electrodes 22. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

Translated fromJapanese

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、心臓電気現象を明確に捉えるため、心臓に近い体表面の多くの点から心電位を測定し、測定した心電位を演算してある時間の体表面電位図を表示する体表面心電計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
体表面心電計は、心臓に近い体表面の１００〜５００点に複数の電極を配設し、すべての電極から同時に心電位を採取し、採取した複数点の心電位から総合的に心臓の電気現象を判断する体表面電位分布図を作成する。
【０００３】
体表面心電計は、例えば図１に示すように、ある時間における心臓付近の体表面に現れる電位分布図である体表面電位分布図を作成する。電位分布図は、心臓電気現象の体表面における電位の分布図である。電位分布図は、すべての電極からの測定信号を基にして、コンピュータで演算して求められる。すなわち、ある時間における各電極の測定電位を、コンピュータのメモリに記憶させ、各電極の測定電位に基づいて、等電位線を計算し、等電位線を、例えば、数十マイクロボルトピッチ毎にモニタテレビやプリンター等に表示するものである。
【０００４】
この構造の体表面心電計は、従来の心電計に比較して精密に心臓の電気現象を検査できる。しかしながら、この体表面心電計は、多数の電極から心電位を検出するので、全ての電極から正確に安定して心電位を検出するのが極めて難しい。それは、全ての電極を体表面に電気的に低抵抗な状態で接触させることが難しいからである。電極と体表面との接触抵抗が大きくなると、大きい接触抵抗が電極に検出される心電位を低下させる原因となる。さらに、電極を体表面に接触させると、体表面と電極との間に局部電池が発生し、この局部電池の電圧が、数百ｍＶと心電位に比較して極めて大きいことも正確な心電位の検出を難しくする。局部電池は直流電圧を発生するので、変化しない限りは変化する心電位と区別できる。しかしながら、局部電池の電圧は、心電位に比較して数十倍から百倍と極めて大きいので、わずかな電圧の変化が、心電位の正確な検出を難しくする。局部電池の電圧の変化と心電位の変化とを識別できないからである。
【０００５】
このような弊害を避けるために、従来の体表面心電計は、導電ペーストを介して体表面に接着する使い捨て電極が使用される。この電極は、導電ペーストを介して体表面に接着するので、正常に接着できるかぎり低抵抗な状態で体表面に接触できる。しかしながら、１００個以上からなる全ての電極を剥離しないように体表面に接着することは現実には相当に難しく、いずれかの電極が体表面から剥離すると正確に心電位を検出できなくなる欠点がある。また、１００個以上もの全ての電極を使い捨てにするので、一人の患者の心電測定のランニングコストが極めて高くなる欠点もある。
【０００６】
このような欠点を解消することを目的として、多数の金属ロッドを独立して体表面に押圧する電極が開発されている（特許文献１参照）。この電極は、各々の金属ロッドを体表面に独立して押圧するので、体表面に誘導される心電位を正確に検出できる。とくに、導電ペーストを使用しないで心電位を検出することができる。それは、金属ロッドが体表面に連続して押圧されると、金属ロッドと体表面との間に汗のような導電性の液体が介在するようになって、体表面と金属ロッドとの接触抵抗が小さくなるからである。
【０００７】
【特許文献１】
特公平２−９８１１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この構造の電極は、体表面の多数の部位から心電位を検出するのに適しているが、構造が複雑で製造コストが高くなる欠点がある。また、電極間隔が正確になるように、患者の体表面に装着するのが難しい欠点もある。それは、各々の電極を独立して体表面に押圧させるために、複数のケースに金属ロッドを出入りできるように装着しているからである。隣接するケースは紐で連結されるが、ケースの傾斜角が異なると、隣のケースに装着している電極との間隔が変化して、電極間隔を正確に特定しながら患者の体表面に装着するのが難しくなる欠点がある。
【０００９】
さらに、金属ロッドを体表面に押圧して心電位を検出する電極は、測定するときの温度と湿度が測定に影響を与える。困ったことに、患者に快適な環境は、必ずしも多数の電極から正確に心電位を検出するのに快適な環境とはならない。金属ロッドで正確に心電位を検出できる環境は、温度と湿度が高い環境である。それは、この環境において、患者の体表面が汗で湿潤な状態となり金属ロッドと体表面との電気的な接触抵抗が小さくなって安定するからである。この環境は夏期に冷房しない状態で実現できるが、現実にはこのような環境で心電位を検出することはほとんどない。夏期に冷房し、あるいは冬期に暖房すると、室内の湿度が低下する。湿度が低くなると皮膚は乾燥された状態となり、金属ロッドと体表面との接触抵抗が大きくなって、正確に心電位を検出するのが難しくなる。
【００１０】
本発明は、このように欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、体表面の多数の部位から正確に安定して心電位を検出できると共に、極めて簡単な構造で安価に多量生産できる体表面心電計を提供することにある。
また、本発明の他の大切な目的は、快適な室内環境においても、正確に心電位を検出して、高精度な体表面電位分布図を作成できる体表面心電計を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の体表面心電計は、患者の体表面の複数ヶ所に誘導される心電位を検出する電極１と、電極１に誘導される心電圧を演算して体表面に誘導される体表面電位分布図を表示する演算表示部２とを備える。電極１は、少なくとも表面を絶縁材とすると共に、可撓性を有する表面層２１と、この表面層２１に所定の間隔で配置されると共に表面に導電性を有する複数の局部電極２２と、表面層２１の裏面に配設されて、各々の局部電極２２を弾性的に体表面に押圧する弾性押圧材２３とを備えるクッション電極２０を備える。この体表面心電計は、クッション電極２０が患者に押圧されると、弾性押圧材２３が各々の局部電極２２を体表面に弾性的に押圧して、局部電極２２でもって体表面に誘導される心電位を検出する。
【００１２】
本発明の体表面心電計は、クッション電極２０をベッド３の上に配設することができる。この体表面心電計は、クッション電極２０の上に患者が載ると、弾性押圧材２３が各々の局部電極２２を体表面に弾性的に押圧する。
【００１３】
局部電極２２は、金属製とすることができる。局部電極２２は、ステンレス、シンチュウ、鉛、銀、塩化銀のいずれかとすることができる。さらに、局部電極２２は、表面に金属メッキ層を設けている金属製とすることができる。金属メッキ層は、金、白金、銀、塩化銀、ニッケル、クローム、シンチュウ、鉛のいずれかとすることができる。
【００１４】
クッション電極２０は、表面層２１を可撓性シート２１Ａとして、この可撓性シート２１Ａに複数の局部電極２２を所定の間隔で固定することができる。この局部電極２２は、金属板をプレス加工して体表面との接触面２４を中央凸に湾曲させてなる接触電極２２Ａと、可撓性シート２１Ａの裏面に配設されてなる固定部２２Ｂとで構成することができる。この局部電極２２は、接触電極２２Ａと固定部２２Ｂで可撓性シート２１Ａを挟着するように連結して、可撓性シート２１Ａに固定することができる。可撓性シート２１Ａは、合成皮革とすることができる。
【００１５】
弾性押圧材２３は、弾性変形するプラスチック発泡体とすることができる。プラスチック発泡体である弾性押圧材２３は、表面に非発泡層を設けて表面層２１とすることができる。さらに、弾性押圧材２３は、プラスチック発泡体の表面に、コーティング剤、塗料、接着剤のいずれかを塗布して表面層２１を設けることもできる。さらに、弾性押圧材２３は、弾性係数の異なる複数の弾性変形プレート２３Ａを積層したものとすることができる。さらにまた、弾性押圧材２３は、内部に空気を充填している気密に閉塞された空気クッションとすることができる。各々の局部電極２２に接続しているリード線２７は、弾性押圧材２３の内部に配線することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための体表面心電計を例示するものであって、本発明は体表面心電計を下記のものに特定しない。
【００１７】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１８】
本発明の一実施の形態である体表面心電計を図２ないし図４に示す。これらの図に示す体表面心電計は、患者の体表面の複数ヶ所に誘導される心電位を検出する電極１と、電極１に誘導される心電圧を演算して体表面に誘導される体表面電位分布図を表示する演算表示部２とを備える。
【００１９】
電極１は、図３と図４に示すように、ベッド３の上面に配設されて患者の体表面の下面に接触する下側電極１Ｂと、患者の体側に接触する体側電極１Ｃと、患者の上面に接触する上側電極１Ａとを備える。下側電極１Ｂは、患者の体表面の下面の６０％以上からほぼ全体に対向する領域に配設される。上側電極１Ａも体表面の上面の６０％以上からほぼ全体に対向する領域に配設される。体側電極１Ｃは、脇下の体側に対向して配設される。患者がべッド３に上向きに仰臥して体表面の心電位を検出するとき、下側電極１Ｂは患者の背中に接触し、体側電極１Ｃは体側に接触し、上側電極１Ａは患者の胸に接触して体表面に誘導される心電位を検出する。患者が上下反転して下向きにベッド３に寝ると、下側電極１Ｂは患者の胸に接触し、上側電極１Ａは患者の背中に接触する。
【００２０】
図３の体表面心電計は、下側電極１Ｂと体側電極１Ｃとを以下の独特の構造のクッション電極２０として、上側電極１Ａを金属ロッドを体表面に押圧するロッド電極１０としている。クッション電極は、下側電極のみとすることも、体側電極のみとすることもできる。また、上側電極のみをクッション電極とすることも、さらには、下側電極と上側電極と体側電極の全てをクッション電極とすることもできる。さらにまた、体表面心電計は、必ずしも電極を下側電極と体側電極と上側電極とに分離することなく、全体をひとつのクッション電極とすることもできる。このクッション電極は、背中と体側に接触するもの、胸と体側に接触するもの、胸と背中に接触するもの、さらに胸と体側と背中に接触するものとすることができる。
【００２１】
クッション電極２０を、図５ないし図７に示す。図５は下側電極１Ｂの斜視図を、図６は下側電極１Ｂの拡大断面図を、図７は体側電極１Ｃの断面図をそれぞれ示している。クッション電極２０は、これらの図に示すように、表面または全体を絶縁材とすと共に、可撓性を有する表面層２１と、この表面層２１に所定の間隔で配置している複数の局部電極２２と、表面層２１の裏面に配設されて、各々の局部電極２２を弾性的に体表面に押圧する弾性押圧材２３とを備える。
【００２２】
図５に示す下側電極１Ｂは、６列に８個ずつ、全体で４８個の局部電極２２を配置している。これらの局部電極２２は、等しい中心間隔（ｄ）で配置されている。局部電極２２の中心間隔（ｄ）は、測定する領域の面積と、局部電極２２の数、すなわち測定するポイント数によって決定される。図の下側電極１Ｂは、たとえば、中心間隔（ｄ）を３５ｍｍとして、約５００ｃｍ^２の領域の心電位を測定できる。ただ、下側電極は、局部電極の数、すなわち測定ポイント数を２０〜５００とし、測定領域を１５０〜９００ｃｍ^２とし、中心間隔（ｄ）を１０〜６０ｍｍとすることができる。たとえば、下側電極は、局部電極の数を１１×１５の１６５個とし、局部電極の中心間隔を２０ｍｍとして、約６００ｃｍ^２の領域の心電位を測定できる。
【００２３】
さらに、図３と図７に示す体側電極１Ｃは、２列に６個ずつ、全体で１２個の局部電極２２を配置している。これらの局部電極２２も、等しい中心間隔（ｄ）で配置されている。この体側電極１Ｃは、たとえば、中心間隔（ｄ）を３５ｍｍとして、約８０ｃｍ^２の領域の心電位を測定できる。ただ、体側電極は、局部電極の数、すなわち測定ポイント数を４〜４０とし、測定領域を３〜１５０ｃｍ^２とし、中心間隔（ｄ）を１０〜６０ｍｍとすることができる。たとえば、体側電極は、局部電極の数を３×１１の３３個とし、局部電極の中心間隔を２０ｍｍとして、約１００ｃｍ^２の領域の心電位を測定できる。
【００２４】
さらに、クッション電極は、配置される複数の局部電極の中心間隔（ｄ）を、必ずしも全て等しくする必要はない。クッション電極は、局部電極の中心間隔を、患者の上下方向と左右方向とで変更することができ、あるいは、部分的に変更することもできる
【００２５】
図５ないし図７に示すクッション電極２０は、表面層２１を可撓性シート２１Ａとしており、この可撓性シート２１Ａに複数の局部電極２２を固定している。可撓性シート２１Ａは、自由に変形できる合成皮革である。合成皮革は、表面をプラスチック層でコーティングしているので汗が染み込まず、また表面に付着した汗等の汚れを簡単に払拭できる特長がある。ただ、可撓性シート２１Ａには、合成皮革でないプラスチックシートも使用できる。また、布地や不織布も使用できる。布地や不織布である可撓性シート２１Ａは、表面にコーティング剤や塗料を塗布して、汗等が染み込むのを防止すると共に、表面に付着した汗等の汚れを払拭することもできる。さらにまた、可撓性シート２１Ａは、プラスチックシート、布地、不織布等を積層したシートとすることができる。可撓性シート２１Ａには、患者の体表面の凹凸に沿って変形できる可撓性のある全てのシートが使用できる。さらに、可撓性シート２１Ａは、好ましくは伸縮性のあるシートを使用する。伸縮性のあるシートは、凹凸のある体表面に沿って変形できる特長がある。ただ、可撓性シート２１Ａは、多少の遊びがある状態で弾性押圧材２３の表面に配設して、体表面の凹凸に沿って変形できる。可撓性シート２１Ａは、弾性押圧材２３の表面とその周囲を被覆している。さらに、可撓性シート２１Ａは弾性押圧材２３の裏面も被覆して、裏面で連結することができる。
【００２６】
ただ、クッション電極は、必ずしも表面層を可撓性シートとする必要はない。表面層は、図示しないが、弾性押圧材であるプラスチック発泡体の表面に、コーティング剤や塗料や接着剤を塗布して設けることもできる。表面層を形成するコーティング剤、塗料、接着剤には、硬化した状態で可撓性を有するものを使用する。これらのコーティング剤、塗料、接着剤として、シリコン系、ウレタンゴム系のものが使用できる。さらに、クッション電極は、弾性押圧材であるプラスチック発泡体の表面に非発泡層を設けて、表面層とすることもできる。これらの表面層も、内部に汗等が染み込むのを防止して、表面に付着した汗等の汚れを簡単に払拭できる特長がある。
【００２７】
局部電極２２は金属製で、体表面に弾性的に押圧されて、体表面に誘導される心電位を検出する。局部電極２２は、金属板をプレス加工して製作される。この局部電極２２は、金属板の表面に金属メッキ層を設けている。金属メッキ層は、金メッキ、白金メッキ、銀メッキ、塩化銀メッキ、ニッケルメッキ、クロームメッキ、シンチュウメッキ、鉛メッキ等が使用できる。金メッキと白金メッキは、安定して体表面に電気的に接触できる特長がある。銀メッキと塩化銀メッキは、体表面に低抵抗な状態で安定して電気的に接触できる。ニッケルメッキとクロームメッキも安定して体表面に接触できる。シンチュウメッキと鉛メッキは表面が錆びるのを有効に防止できる。ただ、局部電極２２は、ステンレス、シンチュウ、鉛、銀、塩化銀等の金属板で成形して表面に金属メッキ層を設けない構造とすることもできる。とくに、ステンレス、シンチュウ、鉛等の金属で成形される局部電極２２は、錆びにくくできる特長がある。
【００２８】
図８の拡大断面図に示す局部電極２２は、金属板をプレス加工して体表面との接触面２４を中央凸に湾曲させてなる接触電極２２Ａと、可撓性シート２１Ａの裏面に配設されてなる固定部２２Ｂとからなる。接触電極２２Ａと固定部２２Ｂは、可撓性シート２１Ａを挟着するように連結されて、局部電極２２を可撓性シート２１Ａに固定している。
【００２９】
接触電極２２Ａは、体表面に接触する接触面２４を円形としている。接触面２４の外径は、心電位を安定して検出するために大切である。小さ過ぎると体表面との接触面積が小さくなるので、安定して心電位を検出できなくなる。反対に大きすぎると、体表面の局部に誘導される心電位を正確に検出できなくなる。それは、大きな面積の電極が、体表面に誘導される心電位を短絡して同一電位にするからである。以上のことから、接触電極２２Ａの外径は、４〜２０ｍｍ、好ましくは７〜１５ｍｍ、さらに好ましくは８〜１３ｍｍとする。円形の接触電極２２Ａは、その中心を測定ポイントに位置させて、測定ポイント及びその周辺の心電位を安定して検出できる。ただ、接触電極は、必ずしも円形とする必要はなく、楕円形、長円形、多角形とすることもできる。多角形状である接触電極は、コーナー部分の角をとって湾曲させることにより、体表面に接触したときの感触をやわらげることができる。
【００３０】
さらに、接触電極２２Ａは、図８に示すように、好ましくは接触面２４を中央凸に湾曲させる。このように、接触面２４が中央凸に湾曲している接触電極２２Ａは、体表面に対する角度が変わっても、体表面に常に広い面積で接触できる特長がある。ただ、接触面２４は、曲率半径が小さ過ぎても、体表面に接触する面積は小さくなる。図の接触電極２２Ａは、接触面２４の中央部で曲率半径を大きくして、周縁部分になるにしたがって曲率半径を小さくしている。接触電極２２Ａは、接触面２４の中央部分の曲率半径を、１０〜１００ｍｍ、好ましくは１２〜５０ｍｍとし、周縁部分の曲率半径を１〜２０ｍｍとしている。
【００３１】
さらに、接触電極は、図示しないが、体表面に対して垂直ないしほぼ垂直に押圧できるならば、接触面を平面とすることもできる。この接触電極は、たとえば、接触面の面積を１５〜３００ｍｍ^２、好ましくは３０〜１００ｍｍ^２して、凹凸のある体表面に常に広い面積で接触させることができる。接触面が平面である接触電極も、好ましくは、周縁部分を１〜２０ｍｍの曲率半径で湾曲させて、体に接触させたときの感触をやわらげることができる。
【００３２】
接触電極２２Ａは、可撓性シート２１Ａを貫通する連結凸部２５を有する。この連結凸部２５は、可撓性シート２１Ａを貫通して、可撓性シート２１Ａの内面で固定部２２Ｂに連結される。図８の接触電極２２Ａは、連結凸部２５を別の金属板で製作している。この連結凸部２５は、筒部２５Ａの一端に鍔２５Ｂを設けた形状である。接触電極２２Ａは、周縁部分を内側にかしめる状態で鍔２５Ｂの周縁部分を挟着している。連結凸部２５は、接触電極２２Ａのかしめられた周縁部分に鍔２５Ｂの周縁部分が挟着されて、接触電極２２Ａに固定されている。
【００３３】
固定部２２Ｂは、連結凸部２５を貫通する貫通孔２６を中心に設けている。貫通孔２６に挿通された連結凸部２５は、図８の矢印で示すように筒部２５Ａの下端を拡開するように変形して、固定部２２Ｂに抜けないように連結される。図８の固定部２２Ｂは、接触電極２２Ａの外形にほぼ等しい外形としている。この固定部２２Ｂは、局部電極２２を可撓性シート２１Ａに抜けないように固定できる。この形状の固定部２２Ｂは、金属板をプレス成形して製作され、あるいはプラスチックを成形して製作される。
【００３４】
局部電極２２にはリード線２７が接続される。リード線２７は、半田付けして、あるいはスポット溶接して局部電極２２に接続される。リード線２７は、接触電極２２Ａと固定部２２Ｂのいずれかに接続される。各々の局部電極２２に接続しているリード線２７は、図６と図７に示すように、弾性押圧材２３の内部に配線される。弾性押圧材２３の内部に配線されるリード線２７は、弾性押圧材２３が変形しても無理な力が作用して断線することがないように、好ましくは、多少は弛む状態で配線する。このように、弾性押圧材２３の内部にリード線２７を配線するクッション電極２０は、表面をすっきりとした外観にできると共に、測定時にリード線２７が邪魔になることなく安定して測定できる特長がある。さらに、局部電極２２とリード線２７の接続部分は、図８に示すように、接着剤２８に埋設している。この構造は、リード線２７の接続部分の断線を有効に防止できる。局部電極２２は、弾性押圧材２３が変形する毎に変位する。このときリード線２７の接続部分が変形すると断線しやすくなる。図８に示すように、接続部を接着剤２８に埋設する構造は、局部電極２２が移動しても接続部は変形せず、この部分の断線を有効に防止できる。
【００３５】
弾性押圧材２３は、弾性変形するプラスチック発泡体である。プラスチック発泡体は、連続気泡を有するように発泡成形された軟質のウレタンフォームが適している。ただ、プラスチック発泡体には、軟質ポリ塩化ビニル発泡体、ポリエチレン発泡体、エチレン酢酸ビニル発泡体等が使用できる。弾性押圧材２３は、図６と図７に示すように、弾性係数の異なる複数の弾性変形プレート２３Ａを積層する構造とすることもできる。この弾性押圧材２３は、局部電極２２を固定する電極側には柔軟な弾性変形プレート２３Ａを積層して、局部電極２２から離れた反対側には電極側の弾性変形プレート２３Ａよりも変形し難い弾性変形プレート２３Ａを積層する。この構造は、電極側の柔軟な弾性変形プレート２３Ａで局部電極２２を体表面に押圧しながら、変形し難い弾性変形プレート２３Ａでしっかりと押圧できる。さらに、弾性押圧材は、図示しないが、内部に空気を充填している気密に閉塞された空気クッションとすることができる。空気クッションである弾性押圧材は、患者の体表面に沿って変形できる構造として、患者の荷重を均一に分散して押圧でき、全ての局部電極を理想的に体表面に押圧できる。
【００３６】
弾性押圧材２３は、厚さを１１０〜１３０ｍｍとする板状である。ただ、弾性押圧材２３は、その厚さを３０〜２００ｍｍ、好ましくは８０〜１５０ｍｍとすることができる。また、弾性押圧材２３は、全体を均一な厚さとすることなく、上面を患者の体表面に沿って湾曲する形状とすることもできる。たとえば、人間の背中は、背骨に沿って多少は湾曲している。したがって、下側電極に配設される弾性押圧材は、背中に沿う形状に上面を湾曲させて、全ての局部電極を理想的に体表面に押圧できる。さらに、図示しないが、クッション電極を複数の領域に分割し、各領域に配設される弾性押圧材の厚さや形状を変更して、患者の体表面に沿わせることもできる。たとえば、下側電極を肩側と腰側の２つの領域に２分割し、肩側に配設される弾性押圧材を薄くして、腰側に配設される弾性押圧材を厚くすることもできる。
【００３７】
さらに、図９の弾性押圧材２３は、局部電極２２と対向する部分に突出部２９を設けている。この弾性押圧材２３は、突出部２９で局部電極２２を体表面に押圧する。このため、局部電極２２が体表面にしっかりと押圧されて、安定して体表面の心電位を検出できる。
【００３８】
さらに、図１０の弾性押圧材２３は、局部電極２２に対向する押圧部分２３ａを、他の中間部分２３ｂよりも変形し難くしている。言いかえると局部電極２２に対向しない中間部分２３ｂを局部電極２２と対向する押圧部分２３ａよりも柔軟な弾性押圧材として変形しやすくしている。この弾性押圧材２３は、押圧部分２３ａがしっかりと局部電極２２を体表面に押圧するので、安定して心電位を検出できる。
【００３９】
さらにまた、図１１の弾性押圧材２３は、弾性変形プレート２３Ａと押しスプリング２３Ｂで構成している。弾性変形プレート２３Ａは、局部電極２２と対向する部分に貫通孔や凹部を設けて、ここに押しスプリング２３Ｂを配設している。押しスプリング２３Ｂは、弾性変形する金属線をコイル状に巻いたコイルスプリングである。押しスプリング２３Ｂは、その先端に局部電極２２を接続してリード線に併用している。弾性変形プレート２３Ａは、押しスプリング２３Ｂよりも柔軟に変形する。この弾性押圧材２３は、押しスプリング２３Ｂでもって局部電極２２を体表面にしっかりと押圧できるので、局部電極２２で心電位を安定して検出できる。また、押しスプリング２３Ｂをリード線に併用するので、リード線の配線を簡単にできる。
【００４０】
図７に示すクッション電極２０の体側電極１Ｃは、押出スプリング３０を介して固定ケース３１に連結している。固定ケース３１の周壁３２と体側電極１Ｃとの間には数ｍｍの隙間を設けて、体側電極１Ｃが固定ケース３１からスムーズに出入りできるようにしている。体側電極１Ｃは、押出スプリング３０で押圧される面に支持プレート３３を固定している。この支持プレート３３は、金属製あるいは硬質のプラスチック製の板材で、押出スプリング３０で押圧されて体側電極１Ｃを体表面に向かって押し出す。この構造は、押出スプリング３０で押し出される支持プレート３３で体側電極１Ｃをしっかりと押圧しながら、弾性押圧材２３で局部電極２２を体表面に押圧できる。この図に示すクッション電極２０は、弾性係数の異なる複数の弾性変形プレート２３Ａを積層した弾性押圧材２３としている。ただ、クッション電極は、支持プレートと単層の弾性変形プレートで構成することもできる。このクッション電極は、たとえば、金属製あるいはプラスチック製の支持プレートの表面に柔軟な弾性変形プレートを積層して固定し、この弾性変形プレートで局部電極を体表面に押圧する。
【００４１】
さらに、図示しないが、クッション電極を固定ケースに連結する押出スプリングには、好ましくは、スプリングの軸方向に向かってコイル径が変化しているタイプのコイルスプリングを使用する。このコイルスプリングとして、たとえば、円錐形、つづみ形、たる形のものが使用できる。これらの形状のコイルスプリングは、スプリングのストロークを確保できるので、クッション電極を固定ケースに沿ってスムーズに出入りできる特長がある。とくに、これらのコイルスプリングは、体側電極であるクッション電極を固定ケースに連結する押出スプリングに最適である。それは、押出スプリングで水平方向に押圧されるクッション電極が下方に垂れるのを有効に防止しながらストロークできるからである。
【００４２】
固定ケース３１は、昇降機構３４に連結されており、上下位置を変更できるように配置されている。昇降機構３４は、固定ケース３１の底面に固定されて体側電極１Ｃの背面側に突出する支持アーム３４Ａと、垂直の姿勢で配設されて支持アーム３４Ａを貫通しているガイドロッド３４Ｂと、支持アーム３４Ａにねじ込まれて、支持アーム３４Ａをガイドロッド３４Ｂに固定する固定ネジ３４Ｃとを備える。この昇降機構３４は、固定ネジ３４Ｃを緩めた状態で、図の矢印Ａで示す支持アーム３４Ａの上下位置を調整し、固定ネジ３４Ｃをねじ込んで支持アーム３４Ａを固定して体側電極１Ｃを最適な高さに固定する。
【００４３】
さらに、昇降機構３４は、図の矢印Ｂで示す左右方向の位置を調整できるように、スライド機構３５に連結している。このスライド機構３５は、ガイドロッド３４Ｂの下端が固定されたスライド台３５Ａと、このスライド台３５Ａを矢印Ｂで示す方向にスライドさせるガイドレール３５Ｂと、スライド台３５Ａにねじ込まれて、スライド台３５Ａをガイドレール３５Ｂに固定する固定ネジ３５Ｃとを備える。このスライド機構３５は、固定ネジ３５Ｃを緩めた状態でスライド台３５Ａを矢印Ｂで示す方向にスライドさせて体側電極１Ｃと患者の体側との距離を調整し、固定ネジ３５Ｃをねじ込んでスライド台３５Ａを固定して体側電極１Ｃの左右位置を固定する。したがって、体側電極１Ｃは、昇降機構３４で上下位置が、スライド機構３５で左右位置が調整されて、患者の体側の最適な位置に配置される。
【００４４】
さらに、図３と図７に示す体側電極１Ｃは、局部電極２２を配置してなる体表面に対向する面の周縁部である４辺をカットして面取りしている。この構造の体側電極１Ｃは、局部電極２２を体表面側に突出させる状態に配置できるので、局部電極２２を確実に体表面に接触できる特長がある。ただ、体側電極も、図９に示す下側電極と同様に、局部電極と対向する部分に突出部を設けて、この突出部で局部電極を体表面に押圧することもできる。さらに、体側電極は、図１０と図１１に示す構造で局部電極に対向する押圧部分を、他の部分よりも変形し難くして、この押圧部分で局部電極をしっかりと体表面に押圧することもできる。
【００４５】
さらに、下側電極１Ｂも図１２に示すように、押出スプリング３０を介して固定ケース３１に装着することができる。この下側電極１Ｂも、固定ケース３１の周壁３２との間に隙間を設けて、スムーズに出入りできるようにしている。この押出スプリング３０にも、スプリングの軸方向に向かってコイル径が変化している円錐形、つづみ形、たる形のコイルスプリングが使用できる。ただ、クッション電極は、押出スプリングを介することなく、直接に固定することもできる。
【００４６】
さらに、図５に示す下側電極１Ｂは、クッション電極２０の正確な位置に患者を寝かせることができるように、位置決ライン３６を表示している。図に示すクッション電極２０は、左右対称の位置にそれぞれ４本の位置決ライン３６を互いに平行に表示している。これらの位置決ライン３６は、患者が正しい測定位置についたときの肩や乳首や肋骨等の位置を表示しており、この位置決ライン３６を基準にして患者を正確な位置に寝かせることができるようにしている。図に示す下側電極１Ｂは、たとえば、中央の２本の位置決ライン３６の間に患者の乳首が位置するように患者の上下位置を決めて、下側電極１Ｂを所定の位置に配設できるようにしている。このように、位置決ライン３６を備えるクッション電極２０は、常に患者を正確な位置に寝かせることができる。さらに、図示しないが、下側電極は、左右の位置を特定する位置決ラインを表示することもできる。さらに、クッション電極は、位置決ラインに代わって、患者の上下や左右の位置を特定できる点やマークを表示することもできる。
【００４７】
ロッド電極１０である上側電極１Ａは、図３、図４、図１３及び図１４に示すように、複数の電極ユニット１１で構成している。これらの図に示すロッド電極１０は、８個の電極ユニット１１を備える。８個の電極ユニット１１は、２列に４個ずつ配置している。各々の電極ユニット１１は、図１３の正面図と図１４の底面図に示すように、紐状のゴム状弾性体である可動性部材１５でもって連結されている。このように、複数の電極ユニット１１で構成されるロッド電極１０は、各電極ユニット１１の姿勢を個々に変化できる構造として、理想的に複数の導電ロッド１２を患者の胸に接触できる。それは、各電極ユニット１１の下面を患者の胸面に沿う姿勢で配置できるからである。
【００４８】
さらに、図１３と図１４に示すロッド電極１０は、各列の電極ユニット１１の下面に弾性変形プレート１６を固定して、この弾性変形プレート１６で４個の電極ユニット１１を連結している。弾性変形プレート１６は、曲げ方向に弾性を有する板材やシート材、たとえばゴム板や合成樹脂プレート等である。この弾性変形プレート１６は、互いに隣接する電極ユニット１１の間隔を所定の間隔に保持しながら各電極ユニット１１の姿勢を患者の胸面に沿う状態に配置できる特長がある。さらに、この弾性変形プレート１６は、左右の両側に位置する電極ユニット１１を、図１３の矢印で示す方向に傾斜させた状態において、両側の電極ユニット１１が転倒するのを防止するはたらきもある。
【００４９】
それぞれの電極ユニット１１は、図１５と図１６に示すように、患者の体表面の複数ヶ所に押圧される複数本の導電ロッド１２と、これらの導電ロッド１２を出入りできるように装着している電極本体１３と、この電極本体１３から導電ロッド１２を弾性的に押し出す弾性押出材１４とを備える。
【００５０】
図に示す電極ユニット１１は、８本の導電ロッド１２を備える。８本の導電ロッド１２は、底面の形状を長方形とする電極ユニット１１に、２列に４個ずつ配置している。これらの導電ロッド１２は、等しい中心間隔（ｄ）で配置されている。導電ロッド１２の中心間隔（ｄ）は、下側電極１Ｂや体側電極１Ｃの局部電極２２の中心間隔（ｄ）と等しくすることができる。ただ、上側電極１Ａの導電ロッド１２の中心間隔（ｄ）は、種々に変更することもできる。導電ロッド１２の中心間隔（ｄ）は、測定する領域の面積と、導電ロッド１２の本数、すなわち測定するポイント数によって決定される。図に示すロッド電極１０は、８個の電極ユニット１１に各８本の導電ロッド１２を配設しているので、全体では６４本の導電ロッド１２を備えている。
【００５１】
複数本の導電ロッド１２は、電極本体１３から体表面に向かって弾性的に突出しており、患者の体表面を独立して押圧する。これらの導電ロッド１２は、電極本体１３に出入りできるように連結しているロッド部１２Ｂと、このロッド部１２Ｂの先端部に連結されて体表面に接触して体表面に誘導される心電位を検出する接触電極１２Ａとを備える。図の導電ロッド１２は、ロッド部１２Ｂを金属ロッドとしている。ロッド部１２Ｂは、直径を１．５〜６ｍｍ、好ましくは３〜４ｍｍとする金属線である。ロッド部１２Ｂは、細すぎると曲がりやすく、太すぎると摺動抵抗が大きくなってスムーズに出入りさせるのが難しくなる。ロッド部１２Ｂは、ＳＵＳ３０４等のステンレス線、表面をメッキしているピアノ線等の曲がり難い金属線が適している。さらに、ロッド部は、円筒状として軽くすることもできる。ただし、ロッド部は、必ずしも金属製のロッドとする必要はなく、たとえば、硬質プラスチックロッドの表面や内面に導電膜をコーティングしたもの、あるいは導電性のあるカーボン繊維をロッド状に成形したものも使用できる。ロッド部１２Ｂは、軸方向に移動できるように電極本体１３に装着されて、弾性押出材１４で体表面に向かって押圧される。
【００５２】
接触電極１２Ａは金属製で、体表面に弾性的に押圧されて、体表面に誘導される心電位を検出する。接触電極１２Ａは、金属を切削加工し、あるいは鋳造し、あるいはまたプレス加工して製作される。金属製の接触電極１２Ａは、たとえば、ステンレス、シンチュウ、鉛、銀、塩化銀等の金属で成形することができる。とくに、ステンレス、シンチュウ、鉛等の金属で成形される接触電極１２Ａは、錆びにくくできる特長がある。さらに、金属製の接触電極１２Ａは、安定して心電位を検出するために、接触面１２ａの表面、あるいは全面に金属メッキ層を設けることができる。金属メッキ層は、金メッキ、白金メッキ、銀メッキ、塩化銀メッキ、ニッケルメッキ、クロームメッキ、シンチュウメッキ、鉛メッキ等が使用できる。金メッキと白金メッキは、安定して体表面に電気的に接触できる特長がある。銀メッキと塩化銀メッキは、体表面に低抵抗な状態で安定して電気的に接触できる。ニッケルメッキとクロームメッキも安定して体表面に接触できる。シンチュウメッキと鉛メッキは表面が錆びるのを有効に防止できる。
【００５３】
接触電極１２Ａの接触面１２ａの大きさと形状は、心電位を安定して検出するために大切である。接触電極１２Ａは、体表面に接触する接触面１２ａを、ロッド部１２Ｂの横断面よりも大きい外形の円形としている。接触面１２ａの外径は、小さ過ぎると体表面との接触面積が小さくなるので、安定して心電位を検出できなくなる。反対に大きすぎると、体表面の局部に誘導される心電位を正確に検出できなくなる。それは、大きな面積の電極が、体表面に誘導される心電位を短絡して同一電位にするからである。以上のことから、接触電極１２Ａの外径は、５〜２０ｍｍ、好ましくは７〜１５ｍｍ、さらに好ましくは８〜１３ｍｍとし、ロッド部１２Ｂの直径の２〜１５倍、好ましくは、３〜８倍とする。円形の接触電極１２Ａは、その中心を測定ポイントに位置させて、測定ポイント及びその周辺の心電位を安定して検出できる。ただ、接触電極は、必ずしも円形とする必要はなく、楕円形、長円形、多角形とすることもできる。多角形状である接触電極は、コーナー部分の角をとって湾曲させることにより、体表面に接触したときの感触をやわらげることができる。
【００５４】
さらに、接触電極１２Ａは、体表面との接触面１２ａを中央凸に湾曲する湾曲面としている。このように、接触面１２ａが中央凸に湾曲している接触電極１２Ａは、体表面に対する角度が変わっても、体表面に常に広い面積で接触できる特長がある。ただ、接触面１２ａは、曲率半径が小さ過ぎても、体表面に接触する面積は小さくなる。図の接触電極１２Ａは、接触面１２ａの中央部で曲率半径を大きくして、周縁部分になるにしたがって曲率半径を小さくしている。接触電極１２Ａは、接触面１２ａの中央部分の曲率半径を、１０〜１００ｍｍ、好ましくは１２〜５０ｍｍとし、周縁部分の曲率半径を１〜２０ｍｍとしている。
【００５５】
さらに、接触電極１２Ａの接触面１２ａの曲率半径は、体表面に押圧される部位によって変更することができる。たとえば、接触面の曲率半径を大きくすると、体表面との接触面積が大きくなって安定して心電位を検出できるが、この形状は体表面に押圧されて滑りやすくなる。上側電極は、患者の体側に近い部分に押圧される電極が滑りやすくなる傾向がある。体側が垂直に近い面となるからである。この弊害を避けるために、たとえば、体側に近い電極に装着する接触電極は、患者の胸の中央部分に接触する接触電極よりも、接触面の曲率半径を小さくして滑り難くすることができる。胸の中央部分の接触電極は、接触面の曲率半径を大きくして、安定して心電位を検出できるようにする。とくに、心電位は胸の中央部分で高い電圧となるので、この部分の電圧を正確に検出することが大切である。したがって、胸の中央部分に押圧される接触電極は、接触面の中央部分の曲率半径を大きくし、体側に近い部分に押圧される接触電極は中央部分の曲率半径を小さくして、滑り難くすることができる。
【００５６】
接触電極１２Ａは、脱着できるようにロッド部１２Ｂに連結することができる。図１６の接触電極１２Ａは、簡単に脱着できるように、ロッド部１２Ｂを挿入する連結孔１２ｂを設けており、この連結孔１２ｂにロッド部１２Ｂの先端部を入れて脱着できるように連結している。図１６の接触電極１２Ａは、止ネジ１７を介してロッド部１２Ｂに脱着できるように連結している。この接触電極１２Ａは止ネジ１７をねじ込む雌ネジ孔１２ｃを半径方向に設けている。この接触電極１２Ａは、止ネジ１７を緩めてロッド部１２Ｂから取り外し、止ネジ１７を締めてロッド部１２Ｂに固定される。このように、脱着できる接触電極１２Ａは、表面が汚れ、あるいは接触面１２ａの金属が酸化して変質し、あるいは表面に病原菌等が付着して不衛生になると、接触電極１２Ａを新しいものに交換できる特長がある。ただ、接触電極１２Ａは、必ずしも脱着できるようにロッド部１２Ｂに連結する必要はなく、半田付けや溶着等によって外れないように固定することもできる。
【００５７】
電極本体１３は、図１６において、下方を開口している箱形のケース５０と、２枚の絶縁性の板材５１とを備えている。２枚の板材５１には、これを貫通して導電ロッド１２のロッド部１２Ｂを出入自在に挿通している。２枚の板材５１は、互いに平行に配設されており、対向する位置に挿通孔５１Ａを開口して、これらの挿通孔５１Ａに導電ロッド１２のロッド部１２Ｂを挿通している。２枚の板材５１は、間に配設された複数本の支柱５２に固定されて所定の間隔に保持されている。ロッド部１２Ｂは、その中間部分であって、２枚の板材５１の間に位置して固定リング５５を固定している。固定リング５５は、挿通孔５１Ａよりも大きな外形を有し、挿通孔５１Ａの周縁部に当接して、導電ロッド１２が電極本体１３から抜けるのを阻止すると同時に、導電ロッド１２の突出量を特定している。
【００５８】
さらに、２枚の板材５１には、電極本体１３に出入りするロッド部１２Ｂの摺動抵抗を小さくするために、ガイドプレート５３を配設している。図１６に示す電極本体１３は、下方に位置する板材５１の下面と、上方に位置する板材５１の上面とにガイドプレート５３を積層して固定している。ガイドプレート５３は、導電ロッド１２を貫通させるためのガイド孔５３Ａを開口しており、このガイド孔５３Ａに導電ロッド１２を挿入している。ガイドプレート５３のガイド孔５３Ａは、板材５１に開口した挿通孔５１Ａに対向する位置に開口している。ガイド孔５３Ａは、挿通孔５１Ａの中央に位置して、挿通孔５１Ａよりも小さく開口しており、ロッド部１２Ｂが挿通孔５１Ａの内面に接触することなく往復運動できるようにしている。ガイドプレート５３には、ガイド孔５３Ａを摺動するロッド部１２Ｂの摺動抵抗を小さくする材質のもの、たとえば、テフロン（登録商標）樹脂が使用できる。このように、摺動抵抗の小さなガイドプレート５３のガイド孔５３Ａに沿って導電ロッド１２を摺動させる構造は、電極本体１３に出入りする導電ロッド１２の摺動抵抗を小さくでき、導電ロッドを滑らかに往復運動できる。
【００５９】
さらに、図１６の電極本体１３は、電極ユニット１１を安定して胸面に配置するために、下方の板材５１に重り５６を固定している。この重り５６は金属プレートで、鉛板や鉄板等が使用できる。金属プレートである重り５６は、積層枚数を変更して重さを簡単に調整できる。このように、電極本体１３の下部に重り５６を固定する構造は、電極本体１３の重心の位置を低くできるので、電極ユニット１１を胸面に載置する状態で、電極ユニット１１の姿勢を安定して保持できる特長がある。さらに、重り５６を備える電極本体１３は、導電ロッド１２を安定して体表面に押圧できる特長もある。
【００６０】
弾性押圧材１４は、ロッド部１２Ｂに挿通しているコイルスプリングで、２枚の板材５１の間に配設している。このコイルスプリングは押バネで、下端を導電ロッド１２の中間に、上端を上方の板材５１にプリント印刷された銅膜等の導電層５４に接続している。このコイルスプリングは、導電ロッド１２を電極本体１３から弾性的に押し出して、接触電極１２Ａを体表面に押圧する。ただ、コイルスプリングである弾性押圧材は、引張バネとすることもできる。引張バネである弾性押圧材は、図示しないが、上側の板材の上方で導電ロッドに挿通して、導電ロッドの上端に連結することもできる。この弾性押圧材は、上端を板材の上面から突出する導電ロッドの先端に、下端を板材にプリント印刷された銅膜等の導電層に接続する。
【００６１】
コイルスプリングである弾性押圧材１４は、導電ロッド１２を導電層５４に電気接続するリード線に併用している。コイルスプリングである弾性押圧材１４は、バネ鋼鋼材、ピアノ線、ステンレス線、黄銅線、洋白線、りん青銅線、ベリリウム銅線等で製作される。とくに、銅を多く含有する線材で製造されたコイルスプリングは、導電性に優れているので、リード線に併用するコイルスプリングに適している。さらに、図に示す導電ロッド１２は、コイルスプリングに加えて、リード線５７によっても板材５１の導電層５４に接続している。ただ、導電ロッドは、コイルスプリングとリード線のどちらか一方を介して導電層に接続することもできる。
【００６２】
図１６に示す導電ロッド１２は、コイルスプリングである弾性押圧材１４の下端とリード線５７の下端を、ロッド部１２Ｂの中間に固定された固定リング５５に半田付けして接続している。ただ、コイルスプリングとリード線５７の下端は、図１７に示すように、連結筒５８を介して導電ロッド１２に連結することもできる。この連結筒５８は、中心に導電ロッド１２を挿通できる貫通孔５８Ａを開口しており、上面にコイルスプリングとリード線５７の下端を半田付け等によって固定している。この連結筒５８は、貫通孔５８Ａにロッド部１２Ｂを挿入する状態で、止ネジ５９がねじ込まれて導電ロッド１２に連結される。このように、連結筒５８を介して弾性押圧材１４であるコイルスプリングやリード線５７を導電ロッド１２に連結する構造は、導電ロッド１２を脱着自在に連結して、導電ロッド１２を交換できる特長がある。
【００６３】
図１８は、上方の板材５１の底面図を示す。この図に示す板材５１は、銅膜等の導電層５４をプリント印刷している。この導電層５４は、引出線６０を接続している。導電ロッド１２に接続された引出線６０は、図８に示すように１本のリード線６１に集合されて、リード線６１でもって演算回路２に接続される。
【００６４】
複数の電極ユニット１１で構成される上側電極１Ａは、図３と図４に示すように、吊下機構４で吊り下げられて、患者の胸の所定の位置に配置される。これらの図に示す吊下機構４は、複数の電極ユニット１１を水平の姿勢で吊り下げる上下台４Ａと、この上下台４Ａを水平の姿勢で上下、左右に移動させる支持台４Ｂとを備える。複数の電極ユニット１１は、吊り紐１８を介して上下台４Ａから吊り下げられている。この上側電極１Ａは、この上下台４Ａを水平の姿勢で移動させて、複数の電極ユニット１１からなるロッド電極１０を所定の位置に配置する。患者の胸面に配置された上側電極１Ａは、その自重により所定の位置に保持される。
【００６５】
さらに、上側電極１Ａは、図４と図１３の鎖線で示すように、装着バンド４０を介して複数の電極ユニット１１からなるロッド電極１０を患者にしっかりと装着することもできる。図１３に示すロッド電極１０は、各列の最も外側に位置する電極ユニット１１に、伸縮性の装着バンド４０を連結している。装着バンド４０は、先端に連結具４１を設けており、この連結具４１を介して先端部をベッド３あるいは体側電極１Ｂの固定ケース３１に連結できるようにしている。連結具４１には、たとえば、フック等の引掛具が使用できる。この上側電極１Ａは、図の鎖線で示すように、装着バンド４０の先端の連結具４１をベッド３の側縁あるいは体側電極１Ｂの固定ケース３１に連結して患者に装着される。図１３に示す装着バンド４０は、図において左右の先端に連結具４１としてフックを設けている。ただ、装着バンドは、端部を筒状に連結してこの筒部に連結ロッドを挿入し、この連結ロッドをベッド等に設けたフック等の引掛部に引っかけて連結することもできる。さらに、連結具には、必ずしもフックやロッドを使用することなく、面ファスナーやホック等も使用できる。この装着バンドは、一端をベッドや体側電極の固定ケースに固定した第１装着バンドと、上側電極の各列の最も外側に位置する電極ユニットに連結された第２装着バンドで構成し、各々の装着バンドを面ファスナーやホック等で連結する構造とすることもできる。この装着バンドは、互いの連結位置を変更して長さを調整できるので、上側電極を最適な押圧力で装着できる特長がある。さらに、フック等の連結具で装着される装着バンドも、中間で分割してこの分割部分を面ファスナーやホック等の連結部材で連結する構造として、長さを調整することができる。
【００６６】
以上のロッド電極１０は、複数の電極ユニット１１で構成しているが、ロッド電極は、単一の電極本体から複数本の導電ロッドを突出させる構造とすることもできる。このロッド電極は、電極本体の下面を患者の胸面に沿う形状とすることができる。さらに、左右の両側部に配設される導電ロッドを、水平面に対して多少傾斜する姿勢で配置することもできる。
【００６７】
図４に、電極１を患者に装着した状態を示す。この電極１は、下側電極１Ｂの上に患者が載り、体側電極１Ｃを患者の脇下の体側に押圧し、上側電極１Ａを患者の上面の心臓に近い体表面に載置して、患者の背中と体側と胸とに配置される。クッション電極２０である下側電極１Ｂは、この上に患者が載ると、弾性押圧材２３が各々の局部電極２２を体表面に弾性的に押圧して、局部電極２２でもって心電位を検出して、検出した心電位を演算回路に出力する。クッション電極２０である体側電極１Ｃも、弾性押圧材２３が各々の局部電極２２を体表面に弾性的に押圧する。ロッド電極１０である上側電極１Ａは、弾性押出材１４が導電ロッド１２を弾性的に押し出して接触電極１２Ａを体表面に押圧し、接触電極１２Ａでもって心電位を検出して、検出した心電位を演算回路に出力する。
【００６８】
本発明の体表面心電計は、図２に示すように、演算表示部２が電極１に誘導される心電圧を演算して体表面に誘導される体表面電位分布図を表示する。演算表示部２は、電極１に誘導される心電位から体表面に誘導される体表面電位分布図を演算する演算回路２Ａと、この演算回路２Ａで演算された体表面電位分布図を表示する外部出力装置２Ｂと、演算回路２Ａに接続している操作スイッチ２Ｃとを備える。図において、外部出力装置２Ｂには、モニタテレビ２ａとプリンター２ｂを使用している。
【００６９】
演算回路２Ａは、電極１から送られてくる電気信号を決められた方式に従って演算処理する。電極１は、体表面の複数ヶ所に誘導される心電位を検出し、検出した信号を演算回路２Ａに送る。電位の測定は、所定の時間毎に行われ、測定する時間間隔は使用者が操作スイッチ２Ｃから演算回路２Ａに入力する。したがって、演算回路２Ａからの指令に基づき、電極１は各点の電位を測定し、電圧値をデータとして演算回路２Ａに出力する。演算回路２Ａは、一定時間おきに各電極１の測定電位から等電位点を演算し、これから等電位線の位置を算出する。得られた出力信号は外部出力装置２Ｂに送られ、外部出力装置２Ｂで等電位線を描き体表面の電位分布図を作成する。
【００７０】
演算回路２Ａは、入力された電位信号を演算し、等電位点を算出して等電位線を決定できるすべての装置が使用できる。演算回路２Ａには、これらの処理を可能にするようカスタマイズされたＩＣや電算機の他、汎用的なＭＰＵやＣＰＵを使用したコンピュータ、いわゆるマイクロコンピュータやパーソナル・コンピュータ、ワークステーション等が使用できる。
【００７１】
さらに演算回路２Ａは、電極１から送られてきた心電位の値を各時間毎に保持、記憶する記憶媒体を有する（図示せず）。記憶媒体には、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、レジスタ等の記憶素子や、ハードディスク等の固定記憶装置、光磁気ディスク、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ、フレキシブルディスク等の記憶媒体が使用できる。ただ、処理速度の向上を図るためには、アクセス速度の速いメモリ素子を使用することが好ましい。記憶媒体に記憶されたデータ、若しくは電極１から送られてきた電圧値に基づき、演算回路２Ａは等電位点を算出し、等電位線を描くための線データを演算する。演算されたデータは外部出力装置２Ｂに送られる。
【００７２】
外部出力装置２Ｂは、与えられた等電位線のデータに基づき、体表面電位分布図を表示する。外部出力装置２Ｂには、モニタテレビやプリンター、プロッタ等が複数使用できる。図において、外部出力装置２Ｂには、モニタテレビ２ａとプリンター２ｂを使用している。使用者は、モニタテレビ２ａを使用して体表面電位分布図を随時観測でき、一方でプリンター２ｂで所定の時間おきに電位分布図を印刷したり、あるいは所望の時間での電位分布図を印刷することができる。
【００７３】
記憶媒体に保持されるデータは、体表面の各電位である必要はない。任意の時間における体表面電位分布図を記憶することもできる。例えば、演算回路２Ａで演算された等電位線のデータを保持して、このデータを呼び出すことで各時間毎の体表面電位分布図を切り替えて表示することもできる。特に、演算前のデータでなく、演算後のデータを記憶しておくことは、演算に要する時間を省略できるので、外部出力装置に表示されるまでに要する時間を短縮し、より高速に体表面電位分布図を表示することができる。ただ、各点の電位値と等電位線の両方のデータを記憶することも、また演算回路２Ａで演算途中のデータを保持しておくこともできるのはいうまでもない。
【００７４】
体表面電位分布図の表示は、心電位をサンプリングする間隔や各時点での電位分布の表示を切り替える時間等を調整することによって精度を向上できる。より高速かつ詳細に表示するには、処理能力の高い高速なコンピュータや、画面表示用のチップ、ＲＡＭ等を備えるいわゆるグラフィックアクセラレータ等を使用した描画が高速なコンピュータ等を、演算回路２Ａに使用することで改善できる。
【００７５】
【発明の効果】
本発明の体表面心電計は、体表面の多数の部位から正確に安定して心電位を検出できることに加えて、電極を極めて簡単な構造として安価に多量生産できる特長がある。それは、本発明の体表面心電計の電極が、表面層に所定の間隔で複数の局部電極を配置し、この表面層の裏面に弾性押圧材を配設する簡単な構造とするからである。この電極は、各々の局部電極を弾性押圧材でもって弾性的に体表面に押圧して心電位を検出する。したがって、この電極で患者の体表面を押圧すると、弾性押圧材が押し潰され、押し潰された弾性押圧材が各々の局部電極を体表面に押圧する。
【００７６】
さらに、本発明の体表面心電計は、快適な環境で正確に心電位を検出できる特長もある。それは、表面層に複数の局部電極を設け、表面層の裏面に設けている弾性押圧材で体表面に押圧するからである。この構造の電極は、体表面を表面層で被覆する状態で心電位を検出するので、表面層が体表面の乾燥を防止する。このため、表面層に配置している局部電極は、低い接触抵抗で体表面に接触して、正確に心電位を検出する。したがって、極めて高い精度で体表面電位分布図を作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】心臓付近の体表面の電位分布図
【図２】本発明の一実施例にかかる体表面心電計のブロック線図
【図３】本発明の一実施例にかかる体表面心電計の概略斜視図
【図４】図３に示す体表面心電計の使用状態を示す概略横断面図
【図５】図３に示す体表面心電計の下側電極であるクッション電極の斜視図
【図６】図５に示す下側電極の拡大断面図
【図７】図３に示す体表面心電計の体側電極であるクッション電極の垂直断面図
【図８】局部電極の拡大断面図
【図９】クッション電極の他の一例を示す拡大断面図
【図１０】クッション電極の他の一例を示す拡大断面図
【図１１】クッション電極の他の一例を示す拡大断面図
【図１２】下側電極の他の一例を示す断面図
【図１３】図３に示す体表面心電計の上側電極であるロッド電極の正面図
【図１４】図１３に示すロッド電極の底面図
【図１５】ロッド電極の電極ユニットの斜視図
【図１６】図１５に示す電極ユニットの断面図
【図１７】導電ロッドをコイルスプリング及びリード線に接続する一例を示す拡大断面図
【図１８】図１６に示す電極ユニットの上方の板材の底面図
【符号の説明】
１…電極 １Ａ…上側電極 １Ｂ…下側電極
１Ｃ…体側電極
２…演算表示部 ２Ａ…演算回路 ２Ｂ…外部出力装置
２Ｃ…操作スイッチ
２ａ…モニタテレビ ２ｂ…プリンター
３…ベッド
４…吊下機構 ４Ａ…上下台 ４Ｂ…支持台
１０…ロッド電極
１１…電極ユニット
１２…導電ロッド １２Ａ…接触電極 １２Ｂ…ロッド部
１２ａ…接触面 １２ｂ…連結孔
１２ｃ…雌ネジ孔
１３…電極本体
１４…弾性押出材
１５…可動性部材
１６…弾性変形プレート
１７…止ネジ
１８…吊り紐
２０…クッション電極
２１…表面層 ２１Ａ…可撓性シート
２２…局部電極 ２２Ａ…接触電極 ２２Ｂ…固定部
２３…弾性押圧材 ２３Ａ…弾性変形プレート
２３Ｂ…押しスプリング
２３ａ…押圧部分 ２３ｂ…中間部分
２４…接触面
２５…連結凸部 ２５Ａ…筒部 ２５Ｂ…鍔
２６…貫通孔
２７…リード線
２８…接着剤
２９…突出部
３０…押出スプリング
３１…固定ケース
３２…周壁
３３…支持プレート
３４…昇降機構 ３４Ａ…支持アーム ３４Ｂ…ガイドロッド
３４Ｃ…固定ネジ
３５…スライド機構 ３５Ａ…スライド台 ３５Ｂ…ガイドレール
３５Ｃ…固定ネジ
３６…位置決ライン
４０…装着バンド
４１…連結具
５０…ケース
５１…板材 ５１Ａ…挿通孔
５２…支柱
５３…ガイドプレート ５３Ａ…ガイド孔
５４…導電層
５５…固定リング
５６…重り
５７…リード線
５８…連結筒 ５８Ａ…貫通孔
５９…止ネジ
６０…引出線
６１…リード線[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention measures the cardiac potential from many points on the body surface close to the heart in order to clearly understand the cardiac electrical phenomenon, and calculates the measured cardiac potential to display a body surface potential diagram at a certain time. Related to electric meter.
[0002]
[Prior art]
The body surface electrocardiograph is provided with a plurality of electrodes at 100 to 500 points on the body surface close to the heart, and simultaneously collects cardiac potentials from all the electrodes. A body surface potential distribution map for determining an electric phenomenon is created.
[0003]
The body surface electrocardiograph creates a body surface potential distribution diagram which is a potential distribution diagram appearing on the body surface near the heart at a certain time, for example, as shown in FIG. The potential distribution diagram is a distribution diagram of the potential on the body surface in the cardiac electrical phenomenon. The potential distribution map is calculated by a computer based on measurement signals from all the electrodes. That is, the measured potential of each electrode at a certain time is stored in the memory of the computer, the equipotential lines are calculated based on the measured potential of each electrode, and the equipotential lines are monitored, for example, every tens of microvolt pitch. It is displayed on a television or a printer.
[0004]
The body surface electrocardiograph having this structure can inspect the electrical phenomena of the heart more precisely than a conventional electrocardiograph. However, since the body surface electrocardiograph detects the cardiac potential from a large number of electrodes, it is extremely difficult to accurately and stably detect the cardiac potential from all the electrodes. This is because it is difficult to bring all the electrodes into contact with the body surface in an electrically low-resistance state. When the contact resistance between the electrode and the body surface increases, the large contact resistance causes a decrease in the cardiac potential detected by the electrode. Furthermore, when the electrode is brought into contact with the body surface, a local battery is generated between the body surface and the electrode, and the voltage of this local battery is several hundred mV, which is extremely large compared to the cardiac potential. Makes detection difficult. Since the local battery generates a DC voltage, it can be distinguished from a changing cardiac potential unless it changes. However, since the voltage of the local battery is extremely large, several tens to hundred times as large as the cardiac potential, a slight change in the voltage makes accurate detection of the cardiac potential difficult. This is because a change in the voltage of the local battery and a change in the cardiac potential cannot be distinguished.
[0005]
In order to avoid such adverse effects, a conventional body surface electrocardiograph uses disposable electrodes that adhere to the body surface via a conductive paste. Since this electrode is adhered to the body surface via the conductive paste, the electrode can be brought into contact with the body surface in a state of low resistance as long as it can be properly adhered. However, it is actually quite difficult to adhere all the electrodes consisting of 100 or more to the body surface so as not to peel off, and there is a disadvantage that if any electrode is peeled off from the body surface, the cardiac potential cannot be detected accurately. . Further, since all the electrodes of 100 or more are disposable, there is a disadvantage that the running cost of the electrocardiographic measurement of one patient becomes extremely high.
[0006]
For the purpose of solving such a drawback, an electrode for independently pressing a large number of metal rods against the body surface has been developed (see Patent Document 1). This electrode presses each metal rod independently against the body surface, so that the cardiac potential induced on the body surface can be accurately detected. In particular, a cardiac potential can be detected without using a conductive paste. When the metal rod is continuously pressed against the body surface, a conductive liquid such as sweat is interposed between the metal rod and the body surface, and the contact resistance between the body surface and the metal rod is increased. Is smaller.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 2-9811
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Electrodes having this structure are suitable for detecting cardiac potentials from a large number of sites on the body surface, but have the disadvantage that the structure is complicated and the manufacturing cost is high. Another drawback is that it is difficult to attach the electrode to the patient's body so that the electrode spacing is accurate. This is because the metal rods are mounted so as to be able to enter and exit a plurality of cases in order to press each electrode independently against the body surface. Adjacent cases are connected by a string, but if the inclination angle of the case is different, the distance between the electrodes attached to the adjacent case changes, and it is attached to the patient's body surface while accurately specifying the electrode interval There are drawbacks that make it difficult to do.
[0009]
Further, in an electrode for detecting a cardiac potential by pressing a metal rod against a body surface, temperature and humidity at the time of measurement affect the measurement. Unfortunately, a comfortable environment for the patient is not always a comfortable environment for accurately detecting cardiac potential from multiple electrodes. The environment where the cardiac potential can be accurately detected by the metal rod is an environment with high temperature and high humidity. This is because, in this environment, the body surface of the patient is moistened with sweat, and the electrical contact resistance between the metal rod and the body surface is reduced and stabilized. This environment can be realized in the summer without cooling, but in reality such an environment rarely detects a cardiac potential. Cooling in summer or heating in winter reduces indoor humidity. When the humidity decreases, the skin becomes dry, the contact resistance between the metal rod and the body surface increases, and it becomes difficult to accurately detect the cardiac potential.
[0010]
The present invention has been developed for the purpose of solving such a drawback. An important object of the present invention is to provide a body surface electrocardiograph capable of accurately and stably detecting cardiac potential from a large number of sites on the body surface, and having a very simple structure and capable of mass production at low cost.
Another important object of the present invention is to provide a body surface electrocardiograph capable of accurately detecting a cardiac potential and creating a highly accurate body surface potential distribution map even in a comfortable indoor environment. .
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The body surface electrocardiograph according to the present invention includes anelectrode 1 for detecting cardiac potentials induced at a plurality of locations on the body surface of a patient, and a body surface induced on the body surface by calculating a cardiac voltage induced on theelectrodes 1. Acalculation display unit 2 for displaying a potential distribution map. Theelectrode 1 has asurface layer 21 having at least a surface made of an insulating material and having flexibility, a plurality oflocal electrodes 22 arranged on thesurface layer 21 at predetermined intervals and having a conductive surface, Thecushion electrode 20 includes an elastic pressingmember 23 disposed on the back surface of thelayer 21 and elastically pressing each of thelocal electrodes 22 against the body surface. In the body surface electrocardiograph, when thecushion electrode 20 is pressed by the patient, the elastic pressingmember 23 elastically presses each of thelocal electrodes 22 against the body surface, and is guided to the body surface by thelocal electrodes 22. Detect the cardiac potential.
[0012]
In the body surface electrocardiograph of the present invention, thecushion electrode 20 can be arranged on thebed 3. In this body surface electrocardiograph, when a patient is placed on thecushion electrode 20, the elastic pressingmember 23 elastically presses each of thelocal electrodes 22 against the body surface.
[0013]
Thelocal electrode 22 can be made of metal. Thelocal electrode 22 can be any of stainless steel, silver, lead, silver, and silver chloride. Furthermore, thelocal electrode 22 can be made of metal having a metal plating layer provided on the surface. The metal plating layer can be any one of gold, platinum, silver, silver chloride, nickel, chrome, shinchu, and lead.
[0014]
In thecushion electrode 20, thesurface layer 21 is aflexible sheet 21A, and a plurality oflocal electrodes 22 can be fixed to theflexible sheet 21A at predetermined intervals. Thelocal electrode 22 includes acontact electrode 22A formed by pressing a metal plate so that acontact surface 24 with the body surface is convex to the center, and a fixedportion 22B disposed on the back surface of theflexible sheet 21A. Can be configured. Thelocal electrode 22 can be fixed to theflexible sheet 21A by connecting thecontact electrode 22A and the fixingportion 22B so as to sandwich theflexible sheet 21A. Theflexible sheet 21A can be made of synthetic leather.
[0015]
The elastic pressingmember 23 can be a plastic foam that elastically deforms. The elasticpressing material 23 which is a plastic foam can be provided with a non-foamed layer on the surface to form thesurface layer 21. Further, the elastic pressingmember 23 may be provided with asurface layer 21 by applying any one of a coating agent, a paint, and an adhesive to the surface of the plastic foam. Further, the elastic pressingmember 23 may be formed by stacking a plurality of elastically deformingplates 23A having different elastic coefficients. Furthermore, the elastic pressingmember 23 can be an air-tightly closed air cushion filled with air. Thelead wire 27 connected to eachlocal electrode 22 can be wired inside the elastic pressingmember 23.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiments described below exemplify a body surface electrocardiograph for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the body surface electrocardiograph as follows.
[0017]
Further, in this specification, in order to make it easy to understand the claims, the numbers corresponding to the members shown in the embodiments are referred to as "claims" and "means for solving the problem". Are added to the members indicated by "." However, the members described in the claims are not limited to the members of the embodiments.
[0018]
2 to 4 show a body surface electrocardiograph according to an embodiment of the present invention. The body surface electrocardiograph shown in these figures is provided with anelectrode 1 for detecting cardiac potentials induced at a plurality of locations on a patient's body surface, and a cardiac voltage induced on theelectrode 1 is calculated and guided on the body surface. And acalculation display unit 2 for displaying a body surface potential distribution map.
[0019]
As shown in FIGS. 3 and 4, theelectrode 1 is disposed on the upper surface of thebed 3 and contacts alower electrode 1B that contacts the lower surface of the patient's body surface, abody electrode 1C that contacts the patient's body side, And anupper electrode 1A contacting the upper surface of the upper electrode. Thelower electrode 1 </ b> B is disposed in a region opposed to almost the entirety of the lower surface of the patient's body surface from 60% or more. Theupper electrode 1A is also provided in a region facing more than 60% of the upper surface of the body surface and almost entirely. The body-side electrode 1C is disposed so as to face the body under the armpit. When the patient lies upward on thebed 3 and detects the cardiac potential on the body surface, thelower electrode 1B contacts the patient's back, thebody electrode 1C contacts the body, and theupper electrode 1A contacts the patient's chest. To detect a cardiac potential induced on the body surface upon contact with the body. When the patient is turned upside down and lies down on thebed 3, thelower electrode 1B contacts the patient's chest and theupper electrode 1A contacts the patient's back.
[0020]
In the body surface electrocardiograph of FIG. 3, thelower electrode 1B and the body-side electrode 1C are used ascushion electrodes 20 having the following unique structure, and theupper electrode 1A is used as therod electrode 10 for pressing a metal rod against the body surface. The cushion electrode may be only the lower electrode or only the body electrode. In addition, only the upper electrode can be used as the cushion electrode, or all of the lower electrode, the upper electrode, and the body-side electrode can be used as the cushion electrode. Still further, the body surface electrocardiograph may be a single cushion electrode without necessarily separating the electrodes into a lower electrode, a body electrode, and an upper electrode. The cushion electrode may be one that contacts the back and the body, one that contacts the chest and the body, one that contacts the chest and the back, and one that contacts the chest, the body, and the back.
[0021]
Thecushion electrode 20 is shown in FIGS. 5 is a perspective view of thelower electrode 1B, FIG. 6 is an enlarged sectional view of thelower electrode 1B, and FIG. 7 is a sectional view of the body-side electrode 1C. As shown in these drawings, thecushion electrode 20 has asurface layer 21 having a surface or whole made of an insulating material, aflexible surface layer 21, and a plurality of local electrodes arranged on thesurface layer 21 at predetermined intervals. 22 and an elastic pressingmember 23 disposed on the back surface of thesurface layer 21 to elastically press eachlocal electrode 22 against the body surface.
[0022]
As for thelower electrode 1B shown in FIG. 5, 48local electrodes 22 are arranged in total, eight in six rows. Theselocal electrodes 22 are arranged at equal center intervals (d). The center distance (d) between thelocal electrodes 22 is determined by the area of the region to be measured and the number of thelocal electrodes 22, that is, the number of points to be measured. Thelower electrode 1B in the figure is, for example, about 500 cm² Region can be measured. However, the lower electrode has the number of local electrodes, that is, the number of measurement points is 20 to 500, and the measurement area is 150 to 900 cm.² And the center interval (d) can be 10 to 60 mm. For example, as for the lower electrode, the number of local electrodes is 11 × 15, that is, 165, and the center interval between the local electrodes is 20 mm, and the lower electrode is about 600 cm.² Region can be measured.
[0023]
Further, the body-side electrodes 1C shown in FIGS. 3 and 7 have a total of twelvelocal electrodes 22 arranged in six rows in two rows. Theselocal electrodes 22 are also arranged at equal center intervals (d). The body-side electrode 1C is, for example, about 80 cm² Region can be measured. However, the body-side electrode has the number of local electrodes, that is, the number of measurement points is 4 to 40, and the measurement area is 3 to 150 cm.² And the center interval (d) can be 10 to 60 mm. For example, as for the body side electrode, the number of local electrodes is 3 × 11 = 33, the center interval between the local electrodes is 20 mm, and about 100 cm.² Region can be measured.
[0024]
Furthermore, in the cushion electrode, it is not always necessary to make all the center intervals (d) of the plurality of local electrodes arranged equal. The cushion electrode can change the center interval between the local electrodes in the vertical direction and the horizontal direction of the patient, or can be partially changed.
[0025]
In thecushion electrode 20 shown in FIGS. 5 to 7, thesurface layer 21 is aflexible sheet 21A, and a plurality oflocal electrodes 22 are fixed to theflexible sheet 21A. Theflexible sheet 21A is a synthetic leather that can be freely deformed. Synthetic leather has a feature that the surface is coated with a plastic layer so that sweat does not permeate and that dirt such as sweat attached to the surface can be easily wiped off. However, a plastic sheet that is not synthetic leather can also be used for theflexible sheet 21A. Also, a fabric or a nonwoven fabric can be used. Theflexible sheet 21A, which is a cloth or a nonwoven fabric, can be coated with a coating agent or paint on the surface to prevent permeation of sweat and the like, and can also wipe off dirt such as sweat attached to the surface. Furthermore, theflexible sheet 21A can be a sheet in which a plastic sheet, a fabric, a nonwoven fabric, or the like is laminated. As theflexible sheet 21A, any flexible sheet that can be deformed along irregularities on the patient's body surface can be used. Further, as theflexible sheet 21A, a stretchable sheet is preferably used. An elastic sheet has a feature that it can be deformed along an uneven body surface. However, theflexible sheet 21A is arranged on the surface of the elastic pressingmember 23 with some play, and can be deformed along irregularities on the body surface. Theflexible sheet 21A covers the surface of the elastic pressingmember 23 and its periphery. Further, theflexible sheet 21A also covers the back surface of the elastic pressingmember 23 and can be connected on the back surface.
[0026]
However, the surface layer of the cushion electrode does not necessarily need to be a flexible sheet. Although not shown, the surface layer may be provided by applying a coating agent, a paint, or an adhesive to the surface of a plastic foam as an elastic pressing material. As the coating agent, paint, and adhesive for forming the surface layer, those having flexibility in a cured state are used. As these coating agents, paints and adhesives, silicone-based and urethane rubber-based ones can be used. Further, the cushion electrode may be provided as a surface layer by providing a non-foamed layer on the surface of a plastic foam which is an elastic pressing material. These surface layers also have the feature that they prevent permeation of perspiration and the like into the inside, and can easily wipe off dirt such as perspiration attached to the surface.
[0027]
Thelocal electrode 22 is made of metal and is elastically pressed against the body surface to detect a cardiac potential induced on the body surface. Thelocal electrode 22 is manufactured by pressing a metal plate. Thelocal electrode 22 is provided with a metal plating layer on the surface of a metal plate. As the metal plating layer, gold plating, platinum plating, silver plating, silver chloride plating, nickel plating, chrome plating, sinchu plating, lead plating, or the like can be used. Gold plating and platinum plating have the feature that they can stably and electrically contact the body surface. Silver plating and silver chloride plating can stably and electrically contact the body surface with low resistance. Nickel plating and chrome plating can also stably contact the body surface. Shinchu plating and lead plating can effectively prevent the surface from rusting. However, thelocal electrode 22 may be formed of a metal plate of stainless steel, Shinchu, lead, silver, silver chloride, or the like to have a structure without a metal plating layer on the surface. In particular, thelocal electrode 22 formed of a metal such as stainless steel, Shinchu or lead has a feature that it is hard to rust.
[0028]
Thelocal electrode 22 shown in the enlarged cross-sectional view of FIG. 8 includes acontact electrode 22A formed by pressing a metal plate and curving acontact surface 24 with the body surface to have a convex center and a back surface of theflexible sheet 21A. And the fixedportion 22B. Thecontact electrode 22A and the fixingportion 22B are connected so as to sandwich theflexible sheet 21A, and fix thelocal electrode 22 to theflexible sheet 21A.
[0029]
Thecontact electrode 22A has acircular contact surface 24 that contacts the body surface. The outer diameter of thecontact surface 24 is important for stably detecting the cardiac potential. If it is too small, the contact area with the body surface becomes small, so that it becomes impossible to stably detect the cardiac potential. Conversely, if it is too large, it will not be possible to accurately detect a cardiac potential induced locally on the body surface. This is because a large area electrode short-circuits the cardiac potential induced on the body surface to the same potential. From the above, the outer diameter of thecontact electrode 22A is 4 to 20 mm, preferably 7 to 15 mm, and more preferably 8 to 13 mm. The center of thecircular contact electrode 22A is positioned at the measurement point, and the measurement potential and the cardiac potential around the measurement point can be stably detected. However, the contact electrode does not necessarily have to be circular, but may be elliptical, oval, or polygonal. The contact electrode having a polygonal shape can soften the feel when it comes into contact with the body surface by taking the corner of the corner portion and bending it.
[0030]
Furthermore, as shown in FIG. 8, thecontact electrode 22A preferably curves thecontact surface 24 to have a convex center. As described above, thecontact electrode 22A in which thecontact surface 24 is curved to be convex at the center has a feature that it can always contact the body surface with a large area even when the angle with respect to the body surface changes. However, even if the radius of curvature of thecontact surface 24 is too small, the area in contact with the body surface is small. In the illustratedcontact electrode 22A, the radius of curvature is increased at the center of thecontact surface 24, and the radius of curvature is reduced toward the periphery. Thecontact electrode 22A has a radius of curvature at the center of thecontact surface 24 of 10 to 100 mm, preferably 12 to 50 mm, and a radius of curvature of a peripheral portion thereof is 1 to 20 mm.
[0031]
Further, although not shown, the contact surface may be a flat surface if it can be pressed perpendicularly or almost perpendicularly to the body surface. This contact electrode has, for example, a contact surface area of 15 to 300 mm.² , Preferably 30-100 mm² As a result, it is possible to always bring a large area into contact with the uneven body surface. The contact electrode having a flat contact surface also preferably has a peripheral portion that is curved with a radius of curvature of 1 to 20 mm, so that the feel when contacting the body can be softened.
[0032]
Thecontact electrode 22A has aconnection protrusion 25 that penetrates theflexible sheet 21A. Theconnection protrusion 25 penetrates theflexible sheet 21A and is connected to the fixingportion 22B on the inner surface of theflexible sheet 21A. In thecontact electrode 22A of FIG. 8, theconnection protrusion 25 is made of another metal plate. The connectingprojection 25 has a shape in which a flange 25B is provided at one end of acylindrical portion 25A. Thecontact electrode 22A clamps the peripheral portion of the flange 25B with the peripheral portion crimped inward. The connectionconvex portion 25 is fixed to thecontact electrode 22A by sandwiching the peripheral portion of the flange 25B on the crimped peripheral portion of thecontact electrode 22A.
[0033]
The fixingportion 22 </ b> B is provided around a throughhole 26 that penetrates the connectingprojection 25. The connectingprojection 25 inserted into the throughhole 26 is deformed so as to expand the lower end of thecylindrical portion 25A as shown by the arrow in FIG. 8, and is connected to the fixingportion 22B so as not to come off. The fixingportion 22B in FIG. 8 has an outer shape substantially equal to the outer shape of thecontact electrode 22A. The fixingportion 22B can fix thelocal electrode 22 to theflexible sheet 21A so as not to come off. The fixingportion 22B having this shape is manufactured by press-molding a metal plate or by molding plastic.
[0034]
Alead wire 27 is connected to thelocal electrode 22. Thelead wire 27 is connected to thelocal electrode 22 by soldering or spot welding.Lead wire 27 is connected to eithercontact electrode 22A or fixedportion 22B. Thelead wires 27 connected to the respectivelocal electrodes 22 are wired inside the elastic pressingmember 23 as shown in FIGS. Thelead wire 27 wired inside the elastic pressingmember 23 is preferably wired in a somewhat loosened state so that even if the elastic pressingmember 23 is deformed, thelead wire 27 is not broken by an excessive force. As described above, thecushion electrode 20 for wiring thelead wire 27 inside the elastic pressingmember 23 has a feature that the surface can have a clean appearance and thelead wire 27 can be stably measured without disturbing the measurement. is there. Further, a connection portion between thelocal electrode 22 and thelead wire 27 is embedded in an adhesive 28 as shown in FIG. This structure can effectively prevent disconnection of the connection portion of thelead wire 27. Thelocal electrode 22 is displaced each time the elastic pressingmember 23 is deformed. At this time, if the connection portion of thelead wire 27 is deformed, the lead wire is easily broken. As shown in FIG. 8, in the structure in which the connection portion is embedded in the adhesive 28, the connection portion is not deformed even when thelocal electrode 22 moves, and disconnection of this portion can be effectively prevented.
[0035]
The elastic pressingmember 23 is a plastic foam that elastically deforms. As the plastic foam, a flexible urethane foam which is foam-formed so as to have open cells is suitable. However, as the plastic foam, a soft polyvinyl chloride foam, a polyethylene foam, an ethylene vinyl acetate foam, or the like can be used. As shown in FIGS. 6 and 7, the elastic pressingmember 23 may have a structure in which a plurality of elastically deformingplates 23A having different elastic coefficients are stacked. The elastic pressingmember 23 is formed by laminating a flexible elasticallydeformable plate 23A on the electrode side on which thelocal electrode 22 is fixed, and is less likely to deform on the opposite side away from thelocal electrode 22 than the electrode side elasticallydeformable plate 23A. Theelastic deformation plate 23A is laminated. In this structure, thelocal electrode 22 can be firmly pressed by the elasticallydeformable plate 23A, which is hardly deformed, while thelocal electrode 22 is pressed against the body surface by the flexible elasticallydeformable plate 23A on the electrode side. Further, although not shown, the elastic pressing member may be an air-tightly closed air cushion filled with air. The elastic pressing member, which is an air cushion, has a structure that can be deformed along the patient's body surface, and can evenly distribute and press the patient's load, and can ideally press all the local electrodes against the body surface.
[0036]
The elastic pressingmember 23 has a plate shape having a thickness of 110 to 130 mm. However, the thickness of the elastic pressingmember 23 can be 30 to 200 mm, preferably 80 to 150 mm. Further, the elastic pressingmember 23 may have a shape in which the upper surface is curved along the body surface of the patient without making the whole to have a uniform thickness. For example, a human back is slightly curved along the spine. Therefore, the elastic pressing member provided on the lower electrode has an upper surface curved in a shape along the back, and can ideally press all the local electrodes against the body surface. Further, although not shown, the cushion electrode can be divided into a plurality of regions, and the thickness and shape of the elastic pressing member provided in each region can be changed to conform to the body surface of the patient. For example, the lower electrode may be divided into two regions, a shoulder side and a waist side, and the elastic pressing member provided on the shoulder side may be thinned and the elastic pressing member provided on the waist side may be thickened. it can.
[0037]
Further, the elastic pressingmember 23 in FIG. 9 has a protrudingportion 29 at a portion facing thelocal electrode 22. The elastic pressingmember 23 presses thelocal electrode 22 against the body surface with the protrudingportion 29. For this reason, thelocal electrode 22 is firmly pressed against the body surface, and the cardiac potential on the body surface can be detected stably.
[0038]
Further, the elastic pressingmember 23 in FIG. 10 makes thepressing portion 23a facing thelocal electrode 22 more difficult to deform than the otherintermediate portion 23b. In other words, theintermediate portion 23b that does not face thelocal electrode 22 is more easily deformed as a flexible elastic pressing material than thepressing portion 23a that faces thelocal electrode 22. Since thepressing portion 23a firmly presses thelocal electrode 22 against the body surface, the elastic pressingmember 23 can stably detect the cardiac potential.
[0039]
Further, the elastic pressingmember 23 shown in FIG. 11 includes anelastic deformation plate 23A and a pressing spring 23B. The elasticallydeformable plate 23A is provided with a through hole or a concave portion at a portion facing thelocal electrode 22, and a pressing spring 23B is provided here. The pressing spring 23B is a coil spring in which a metal wire that is elastically deformed is wound in a coil shape. The pressing spring 23B has a tip connected to thelocal electrode 22 and is used in combination with a lead wire. Theelastic deformation plate 23A deforms more flexibly than the pressing spring 23B. Since the elastic pressingmember 23 can firmly press thelocal electrode 22 against the body surface by the pressing spring 23B, thelocal electrode 22 can stably detect the cardiac potential. Further, since the pressing spring 23B is used together with the lead wire, the wiring of the lead wire can be simplified.
[0040]
The body-side electrode 1 </ b> C of thecushion electrode 20 shown in FIG. 7 is connected to a fixedcase 31 via anextrusion spring 30. A gap of several mm is provided between theperipheral wall 32 of the fixedcase 31 and the body-side electrode 1C so that the body-side electrode 1C can smoothly enter and exit the fixedcase 31. The body-side electrode 1 </ b> C has asupport plate 33 fixed to a surface pressed by the pushingspring 30. Thesupport plate 33 is a plate made of metal or hard plastic, and is pressed by theextrusion spring 30 to push out the body-side electrode 1C toward the body surface. With this structure, thelocal electrode 22 can be pressed against the body surface by the elastic pressingmember 23 while firmly pressing the body-side electrode 1C with thesupport plate 33 pushed out by the pushingspring 30. Thecushion electrode 20 shown in this figure is an elastic pressingmember 23 in which a plurality ofelastic deformation plates 23A having different elastic coefficients are laminated. However, the cushion electrode may be constituted by a support plate and a single-layer elastically deformable plate. The cushion electrode is formed by laminating a flexible elastically deformable plate on the surface of a support plate made of metal or plastic, for example, and the local electrode is pressed against the body surface by the elastically deformable plate.
[0041]
Further, although not shown, a coil spring of a type in which the coil diameter changes in the axial direction of the spring is preferably used as the extrusion spring for connecting the cushion electrode to the fixed case. As the coil spring, for example, a conical, conical, or barrel-shaped coil spring can be used. The coil springs having these shapes have a feature that the stroke of the spring can be secured, so that the cushion electrode can smoothly enter and exit along the fixed case. In particular, these coil springs are most suitable for an extrusion spring that connects a cushion electrode, which is a body-side electrode, to a fixed case. This is because the stroke can be performed while effectively preventing the cushion electrode pressed in the horizontal direction by the extrusion spring from drooping downward.
[0042]
The fixedcase 31 is connected to the elevatingmechanism 34 and is arranged so that the vertical position can be changed. Thelifting mechanism 34 includes asupport arm 34A fixed to the bottom surface of the fixedcase 31 and protruding to the rear side of the body-side electrode 1C, aguide rod 34B disposed in a vertical posture and penetrating thesupport arm 34A, And a fixingscrew 34C screwed into thearm 34A to fix thesupport arm 34A to theguide rod 34B. Thelifting mechanism 34 adjusts the vertical position of thesupport arm 34A indicated by the arrow A in the figure with the fixingscrew 34C loosened, and fixes thesupport arm 34A by screwing the fixingscrew 34C to optimize the body-side electrode 1C. Fix to height.
[0043]
Further, the elevatingmechanism 34 is connected to aslide mechanism 35 so that the position in the left-right direction indicated by the arrow B in the figure can be adjusted. Theslide mechanism 35 includes aslide base 35A to which a lower end of aguide rod 34B is fixed, aguide rail 35B that slides theslide base 35A in a direction indicated by an arrow B, and aslide base 35A which is screwed into theslide base 35A. A fixingscrew 35C for fixing to theguide rail 35B. Theslide mechanism 35 adjusts the distance between the body-side electrode 1C and the patient's body side by sliding the slide table 35A in the direction shown by the arrow B with the fixingscrew 35C loosened, and screws in the fixingscrew 35C to slide the slide table 35A. To fix the left and right positions of the body-side electrode 1C. Therefore, the vertical position of the body-side electrode 1C is adjusted by the elevatingmechanism 34, and the horizontal position of thebody electrode 1C is adjusted by theslide mechanism 35, so that the body-side electrode 1C is arranged at an optimal position on the patient's body side.
[0044]
Further, the body-side electrode 1C shown in FIGS. 3 and 7 is chamfered by cutting four sides, which are peripheral portions of a surface facing the body surface on which thelocal electrode 22 is arranged. Since the body-side electrode 1C having this structure can be arranged so that thelocal electrode 22 protrudes toward the body surface side, there is a feature that thelocal electrode 22 can be reliably brought into contact with the body surface. However, similarly to the lower electrode shown in FIG. 9, the body-side electrode may be provided with a protruding portion at a portion facing the local electrode, and the protruding portion may press the local electrode against the body surface. Further, the body-side electrode has a structure shown in FIGS. 10 and 11 in which the pressing portion facing the local electrode is less likely to be deformed than other portions, and the local electrode is pressed firmly against the body surface with this pressing portion. You can also.
[0045]
Further, as shown in FIG. 12, thelower electrode 1B can also be mounted on the fixedcase 31 via the pushingspring 30. Thelower electrode 1B is also provided with a gap between thelower electrode 1B and theperipheral wall 32 of the fixedcase 31 so that thelower electrode 1B can enter and exit smoothly. A conical, conical, or barrel coil spring whose coil diameter changes in the axial direction of the spring can also be used as theextrusion spring 30. However, the cushion electrode can also be directly fixed without using an extrusion spring.
[0046]
Further, thelower electrode 1B shown in FIG. 5 displays thepositioning line 36 so that the patient can be laid on thecushion electrode 20 at the correct position. In thecushion electrode 20 shown in the figure, fourpositioning lines 36 are displayed in parallel with each other at symmetrical positions. Thesepositioning lines 36 indicate the positions of the shoulders, nipples, ribs, etc. when the patient is at the correct measurement position, and the patient can be laid down at an accurate position based on the positioning lines 36. Like that. Thelower electrode 1B shown in the figure is arranged, for example, so that the patient's nipple is positioned between the twocentral positioning lines 36, and thelower electrode 1B is disposed at a predetermined position. I can do it. As described above, thecushion electrode 20 including thepositioning line 36 can always lie the patient at an accurate position. Further, although not shown, the lower electrode may display a positioning line for specifying the left and right positions. Further, instead of the positioning line, the cushion electrode can display a point or a mark that can specify the vertical and horizontal positions of the patient.
[0047]
Theupper electrode 1A, which is therod electrode 10, is composed of a plurality ofelectrode units 11, as shown in FIG. 3, FIG. 4, FIG. 13, and FIG. Therod electrode 10 shown in these figures includes eightelectrode units 11. The eightelectrode units 11 are arranged four by two in two rows. As shown in the front view of FIG. 13 and the bottom view of FIG. 14, eachelectrode unit 11 is connected by amovable member 15 which is a string-like rubber-like elastic body. As described above, therod electrode 10 including the plurality ofelectrode units 11 has a structure in which the posture of eachelectrode unit 11 can be individually changed, and the plurality ofconductive rods 12 can ideally contact the chest of the patient. This is because the lower surface of eachelectrode unit 11 can be arranged in a posture along the patient's chest.
[0048]
Further, in therod electrode 10 shown in FIGS. 13 and 14, the elasticallydeformable plates 16 are fixed to the lower surfaces of theelectrode units 11 in each row, and the fourelectrode units 11 are connected by the elasticallydeformable plates 16. Theelastic deformation plate 16 is a plate or sheet having elasticity in the bending direction, for example, a rubber plate or a synthetic resin plate. This elasticallydeformable plate 16 has a feature that the posture of eachelectrode unit 11 can be arranged along the patient's chest while maintaining the interval between theadjacent electrode units 11 at a predetermined interval. Further, theelastic deformation plate 16 also has a function of preventing theelectrode units 11 on both sides from tipping over in a state where theelectrode units 11 located on both left and right sides are inclined in the directions indicated by arrows in FIG.
[0049]
As shown in FIGS. 15 and 16, each of theelectrode units 11 has a plurality ofconductive rods 12 pressed against a plurality of locations on the patient's body surface, and is mounted so that theseconductive rods 12 can enter and exit. It has anelectrode body 13 and anelastic extruded member 14 that elastically pushes theconductive rod 12 from theelectrode body 13.
[0050]
The illustratedelectrode unit 11 includes eightconductive rods 12. The eightconductive rods 12 are arranged in four rows in two rows on theelectrode unit 11 having a rectangular bottom surface. Theseconductive rods 12 are arranged at equal center intervals (d). The center distance (d) between theconductive rods 12 can be equal to the center distance (d) between thelocal electrodes 22 of thelower electrode 1B and the body-side electrode 1C. However, the center distance (d) between theconductive rods 12 of theupper electrode 1A can be variously changed. The center distance (d) between theconductive rods 12 is determined by the area of the region to be measured and the number of theconductive rods 12, that is, the number of points to be measured. Therod electrode 10 shown in the figure has eightconductive rods 12 on each of eightelectrode units 11, and thus has a total of 64conductive rods 12.
[0051]
The plurality ofconductive rods 12 elastically protrude from theelectrode body 13 toward the body surface, and independently press the body surface of the patient. Theseconductive rods 12 are connected to arod portion 12B so as to be able to move in and out of theelectrode body 13, and are connected to a tip portion of therod portion 12B to contact a body surface and induce a cardiac potential induced on the body surface. And acontact electrode 12A to be detected. In the illustratedconductive rod 12, therod portion 12B is a metal rod. Therod portion 12B is a metal wire having a diameter of 1.5 to 6 mm, preferably 3 to 4 mm. If therod portion 12B is too thin, it will bend easily, and if it is too thick, the sliding resistance will increase and it will be difficult to smoothly move in and out. For therod portion 12B, a hard-to-bend metal wire such as a stainless steel wire such as SUS304 or a piano wire whose surface is plated is suitable. Further, the rod portion can be made cylindrical and light. However, the rod portion does not necessarily need to be a metal rod. For example, a hard plastic rod having a conductive film coated on the surface or inner surface thereof, or a conductive carbon fiber formed into a rod shape may be used. it can. Therod portion 12B is mounted on theelectrode body 13 so as to be movable in the axial direction, and is pressed toward the body surface by the elastic extrudedmaterial 14.
[0052]
Thecontact electrode 12A is made of metal and is elastically pressed against the body surface to detect a cardiac potential induced on the body surface. Thecontact electrode 12A is manufactured by cutting, casting, or pressing a metal. Themetal contact electrode 12A can be formed of a metal such as stainless steel, Shinchu, lead, silver, silver chloride, or the like. In particular, thecontact electrode 12A formed of a metal such as stainless steel, Shinchu or lead has a feature that it is hard to rust. Further, themetal contact electrode 12A may be provided with a metal plating layer on the surface or the entire surface of thecontact surface 12a in order to stably detect the cardiac potential. As the metal plating layer, gold plating, platinum plating, silver plating, silver chloride plating, nickel plating, chrome plating, sinchu plating, lead plating, or the like can be used. Gold plating and platinum plating have the feature that they can stably and electrically contact the body surface. Silver plating and silver chloride plating can stably and electrically contact the body surface with low resistance. Nickel plating and chrome plating can also stably contact the body surface. Shinchu plating and lead plating can effectively prevent the surface from rusting.
[0053]
The size and shape of thecontact surface 12a of thecontact electrode 12A is important for stably detecting the cardiac potential. Thecontact electrode 12A has acontact surface 12a that contacts the body surface in a circular shape having an outer shape larger than the cross section of therod portion 12B. If the outer diameter of thecontact surface 12a is too small, the contact area with the body surface becomes small, so that it becomes impossible to stably detect the cardiac potential. Conversely, if it is too large, it will not be possible to accurately detect a cardiac potential induced locally on the body surface. This is because a large area electrode short-circuits the cardiac potential induced on the body surface to the same potential. From the above, the outer diameter of thecontact electrode 12A is 5 to 20 mm, preferably 7 to 15 mm, more preferably 8 to 13 mm, and 2 to 15 times, preferably 3 to 8 times the diameter of therod portion 12B. I do. The center of thecircular contact electrode 12A is positioned at the measurement point, and the measurement potential and the peripheral electrocardiogram around the measurement point can be stably detected. However, the contact electrode does not necessarily have to be circular, but may be elliptical, oval, or polygonal. The contact electrode having a polygonal shape can soften the feel when it comes into contact with the body surface by taking the corner of the corner portion and bending it.
[0054]
Furthermore, thecontact electrode 12A has acontact surface 12a with the body surface as a curved surface that is curved to be convex at the center. As described above, thecontact electrode 12A in which thecontact surface 12a is curved to be convex at the center has a feature that thecontact electrode 12A can always contact the body surface with a large area even when the angle with respect to the body surface changes. However, even if the radius of curvature of thecontact surface 12a is too small, the area in contact with the body surface is small. In the illustratedcontact electrode 12A, the radius of curvature is increased at the center of thecontact surface 12a, and the radius of curvature is reduced toward the periphery. Thecontact electrode 12A has a radius of curvature at the central portion of thecontact surface 12a of 10 to 100 mm, preferably 12 to 50 mm, and a radius of curvature of the peripheral portion thereof is 1 to 20 mm.
[0055]
Further, the radius of curvature of thecontact surface 12a of thecontact electrode 12A can be changed depending on the part pressed against the body surface. For example, when the radius of curvature of the contact surface is increased, the contact area with the body surface is increased, and the cardiac potential can be detected stably. However, this shape is pressed against the body surface and becomes slippery. The upper electrode tends to be slippery when pressed against a part close to the patient's body. This is because the side of the body is almost vertical. In order to avoid this adverse effect, for example, the contact electrode attached to the electrode close to the body side can have a smaller radius of curvature of the contact surface than the contact electrode contacting the central part of the patient's chest, thereby making it less slippery. The contact electrode at the center of the chest increases the radius of curvature of the contact surface so that cardiac potential can be detected stably. In particular, since the cardiac potential has a high voltage in the central part of the chest, it is important to accurately detect the voltage in this part. Therefore, the contact electrode pressed on the central part of the chest increases the radius of curvature of the central part of the contact surface, and the contact electrode pressed on the part close to the body reduces the radius of curvature of the central part, making it less slippery. be able to.
[0056]
Thecontact electrode 12A can be detachably connected to therod portion 12B. Thecontact electrode 12A shown in FIG. 16 is provided with a connectinghole 12b for inserting therod portion 12B so that therod portion 12B can be easily attached and detached. I have. Thecontact electrode 12A in FIG. 16 is detachably connected to therod portion 12B via aset screw 17. Thecontact electrode 12A has afemale screw hole 12c for screwing theset screw 17 in the radial direction. Thecontact electrode 12A is fixed to therod portion 12B by loosening theset screw 17 and removing it from therod portion 12B, and tightening theset screw 17. In this way, thecontact electrode 12A which can be detached is replaced with a new one when the surface is soiled, or when the metal of thecontact surface 12a is oxidized and deteriorates, or when pathogens or the like adhere to the surface and become unsanitary, thecontact electrode 12A becomes new. There are features that can be done. However, thecontact electrode 12A does not necessarily need to be connected to therod portion 12B so as to be detachable, and may be fixed so as not to come off by soldering, welding, or the like.
[0057]
In FIG. 16, theelectrode body 13 includes a box-shapedcase 50 having a lower opening, and two insulatingplate members 51. Therod portion 12B of theconductive rod 12 is inserted through the twoplate members 51 so as to be able to freely enter and exit. The twoplate members 51 are arranged in parallel with each other, open throughholes 51A at opposing positions, and penetrate therod portion 12B of theconductive rod 12 into these throughholes 51A. The twoplate members 51 are fixed to a plurality ofcolumns 52 disposed therebetween and are held at predetermined intervals. Therod portion 12B is an intermediate portion between the twoplate members 51 and fixes the fixingring 55. The fixingring 55 has an outer shape larger than theinsertion hole 51A, and abuts on the periphery of theinsertion hole 51A to prevent theconductive rod 12 from falling out of theelectrode body 13 and to specify the amount of protrusion of theconductive rod 12 at the same time. are doing.
[0058]
Further, aguide plate 53 is provided on the twoplate members 51 in order to reduce the sliding resistance of therod portion 12B that enters and exits theelectrode body 13. Theelectrode body 13 shown in FIG. 16 has aguide plate 53 laminated and fixed on the lower surface of theplate member 51 located below and the upper surface of theplate member 51 located above. Theguide plate 53 has aguide hole 53A through which theconductive rod 12 is penetrated, and theconductive rod 12 is inserted into theguide hole 53A. Theguide hole 53A of theguide plate 53 is opened at a position facing theinsertion hole 51A opened in theplate member 51. Theguide hole 53A is located at the center of theinsertion hole 51A and is smaller than theinsertion hole 51A, so that therod portion 12B can reciprocate without contacting the inner surface of theinsertion hole 51A. Theguide plate 53 can be made of a material that reduces the sliding resistance of therod portion 12B that slides in theguide hole 53A, for example, Teflon (registered trademark) resin. In this manner, the structure in which theconductive rod 12 slides along theguide hole 53A of theguide plate 53 having a small sliding resistance can reduce the sliding resistance of theconductive rod 12 that enters and exits theelectrode body 13 and makes the conductive rod smooth. Can reciprocate.
[0059]
Further, in theelectrode body 13 in FIG. 16, aweight 56 is fixed to thelower plate member 51 in order to stably arrange theelectrode unit 11 on the chest surface. Theweight 56 is a metal plate, such as a lead plate or an iron plate. Theweight 56, which is a metal plate, can be easily adjusted by changing the number of layers. As described above, the structure in which theweight 56 is fixed to the lower portion of the electrodemain body 13 can lower the position of the center of gravity of the electrodemain body 13, so that the posture of theelectrode unit 11 can be stabilized while theelectrode unit 11 is placed on the chest surface. There is a feature that can be held. Further, theelectrode body 13 having theweight 56 has a feature that theconductive rod 12 can be stably pressed against the body surface.
[0060]
The elastic pressingmember 14 is a coil spring inserted through therod portion 12B, and is disposed between the twoplate members 51. The coil spring is a pressing spring, and has a lower end connected to the middle of theconductive rod 12 and an upper end connected to aconductive layer 54 such as a copper film printed on theupper plate 51. This coil spring elastically pushes theconductive rod 12 out of theelectrode body 13 to press thecontact electrode 12A against the body surface. However, the elastic pressing member, which is a coil spring, may be a tension spring. Although not shown, the elastic pressing member, which is a tension spring, may be inserted into the conductive rod above the upper plate and connected to the upper end of the conductive rod. The elastic pressing member has an upper end connected to a tip of a conductive rod projecting from the upper surface of the plate, and a lower end connected to a conductive layer such as a copper film printed on the plate.
[0061]
The elastic pressingmember 14, which is a coil spring, is used together with a lead wire for electrically connecting theconductive rod 12 to theconductive layer 54. The elastic pressingmember 14, which is a coil spring, is made of a spring steel material, a piano wire, a stainless wire, a brass wire, a nickel silver wire, a phosphor bronze wire, a beryllium copper wire, or the like. In particular, a coil spring made of a wire material containing a large amount of copper has excellent conductivity, and is suitable for a coil spring used in combination with a lead wire. Further, theconductive rod 12 shown in the drawing is connected to theconductive layer 54 of theplate member 51 by alead wire 57 in addition to the coil spring. However, the conductive rod can be connected to the conductive layer via one of the coil spring and the lead wire.
[0062]
In theconductive rod 12 shown in FIG. 16, the lower end of the elastic pressingmember 14 which is a coil spring and the lower end of thelead wire 57 are connected by soldering to a fixingring 55 fixed in the middle of therod portion 12B. However, the lower ends of the coil spring and thelead wire 57 can be connected to theconductive rod 12 via a connectingcylinder 58 as shown in FIG. The connectingcylinder 58 has a throughhole 58A at the center thereof through which theconductive rod 12 can be inserted, and the coil spring and the lower ends of thelead wires 57 are fixed to the upper surface by soldering or the like. The connectingcylinder 58 is connected to theconductive rod 12 by screwing aset screw 59 in a state where therod portion 12B is inserted into the throughhole 58A. As described above, the structure in which the coil spring or thelead wire 57, which is the elastic pressingmember 14, is connected to theconductive rod 12 via the connectingcylinder 58 is such that theconductive rod 12 is detachably connected and theconductive rod 12 can be replaced. There is.
[0063]
FIG. 18 shows a bottom view of theupper plate member 51. Theplate material 51 shown in this figure has aconductive layer 54 such as a copper film printed thereon. Theconductive layer 54 connects thelead 60. Thelead wires 60 connected to theconductive rods 12 are assembled into onelead wire 61 as shown in FIG. 8, and are connected to thearithmetic circuit 2 by thelead wires 61.
[0064]
Theupper electrode 1A composed of the plurality ofelectrode units 11 is suspended by thesuspension mechanism 4 and placed at a predetermined position on the patient's chest, as shown in FIGS. Thesuspension mechanism 4 shown in these figures includes an upper andlower platform 4A that suspends the plurality ofelectrode units 11 in a horizontal posture, and asupport platform 4B that moves the upper andlower platforms 4A up and down and left and right in a horizontal posture. The plurality ofelectrode units 11 are suspended from the upper and lower tables 4A via suspension strings 18. Theupper electrode 1A moves the upper andlower base 4A in a horizontal posture, and arranges therod electrode 10 including the plurality ofelectrode units 11 at a predetermined position. Theupper electrode 1A disposed on the patient's chest is held at a predetermined position by its own weight.
[0065]
Further, as shown by the chain line in FIGS. 4 and 13, theupper electrode 1 </ b> A can securely mount therod electrode 10 including the plurality ofelectrode units 11 to the patient via the mountingband 40. Therod electrode 10 shown in FIG. 13 has anelastic mounting band 40 connected to theoutermost electrode unit 11 in each row. The mountingband 40 is provided with a connectingtool 41 at the distal end, and the leading end can be connected to thebed 3 or the fixedcase 31 of the body-side electrode 1B via the connectingtool 41. As the connectingtool 41, for example, a hooking tool such as a hook can be used. Theupper electrode 1A is attached to the patient by connecting the connectingtool 41 at the tip of the mountingband 40 to the side edge of thebed 3 or the fixedcase 31 of the body-side electrode 1B, as shown by the chain line in the figure. The mountingband 40 shown in FIG. 13 has hooks as connectingtools 41 at the left and right ends in the figure. However, the end of the mounting band may be connected in a tubular shape, a connecting rod may be inserted into the tubular portion, and the connecting rod may be hooked on a hook or the like provided on a bed or the like to be connected. Furthermore, a hook-and-loop fastener, a hook, or the like can be used as the connecting tool without necessarily using a hook or a rod. This wearing band is composed of a first wearing band having one end fixed to a bed or a fixed case of a body-side electrode, and a second wearing band connected to an outermost electrode unit of each row of upper electrodes. A structure in which the wearing bands are connected by hook-and-loop fasteners, hooks, or the like can also be used. Since the length of the mounting bands can be adjusted by changing their connection positions, there is a feature that the upper electrode can be mounted with an optimum pressing force. Further, the length of the mounting band, which is mounted with a connecting tool such as a hook, can be adjusted by dividing the band in the middle and connecting the divided portions with a connecting member such as a hook-and-loop fastener or a hook.
[0066]
The above-describedrod electrode 10 includes a plurality ofelectrode units 11, but the rod electrode may have a structure in which a plurality of conductive rods protrude from a single electrode body. This rod electrode can be shaped such that the lower surface of the electrode body is along the patient's chest. Further, the conductive rods disposed on the left and right sides may be disposed in a posture slightly inclined with respect to the horizontal plane.
[0067]
FIG. 4 shows a state in which theelectrode 1 is worn on a patient. Theelectrode 1 is such that a patient rests on thelower electrode 1B, the body-side electrode 1C is pressed against the patient's armpit, and theupper electrode 1A is placed on the upper body surface of the patient near the heart. It is placed on the back, side and chest. When the patient is placed on thelower electrode 1B, which is thecushion electrode 20, the elastic pressingmember 23 elastically presses eachlocal electrode 22 against the body surface, and thelocal electrode 22 detects the cardiac potential with thelocal electrode 22. Then, the detected cardiac potential is output to the arithmetic circuit. In the body-side electrode 1C, which is thecushion electrode 20, the elastic pressingmember 23 also elastically presses each of thelocal electrodes 22 against the body surface. Theupper electrode 1A, which is therod electrode 10, is configured such that the elastic extrudedmaterial 14 elastically pushes out theconductive rod 12, presses thecontact electrode 12A against the body surface, detects the cardiac potential with thecontact electrode 12A, and detects the detected cardiac potential. Is output to the arithmetic circuit.
[0068]
In the body surface electrocardiograph of the present invention, as shown in FIG. 2, theoperation display unit 2 calculates a cardiac voltage induced on theelectrode 1 and displays a body surface potential distribution map induced on the body surface. Thearithmetic display unit 2 displays anarithmetic circuit 2A for calculating a body surface potential distribution map induced on the body surface from a cardiac potential induced on theelectrode 1, and a body surface potential distribution map calculated by thearithmetic circuit 2A. An external output device 2B and an operation switch 2C connected to thearithmetic circuit 2A are provided. In the figure, amonitor television 2a and a printer 2b are used as the external output device 2B.
[0069]
Thearithmetic circuit 2A arithmetically processes the electric signal sent from theelectrode 1 according to a predetermined method. Theelectrode 1 detects cardiac potentials induced at a plurality of locations on the body surface, and sends the detected signal to thearithmetic circuit 2A. The measurement of the potential is performed at predetermined time intervals, and the user inputs the time interval to be measured from the operation switch 2C to thearithmetic circuit 2A. Therefore, based on a command from thearithmetic circuit 2A, theelectrode 1 measures the potential at each point and outputs the voltage value to thearithmetic circuit 2A as data. Thearithmetic circuit 2A calculates an equipotential point from the measured potential of eachelectrode 1 at regular intervals, and calculates the position of the equipotential line from this. The obtained output signal is sent to the external output device 2B, and equipotential lines are drawn by the external output device 2B to create a potential distribution map on the body surface.
[0070]
Thearithmetic circuit 2A can use any device that can calculate an equipotential point by calculating an input potential signal and determine equipotential lines. As thearithmetic circuit 2A, a computer using a general-purpose MPU or CPU, a so-called microcomputer, personal computer, workstation, or the like can be used, in addition to an IC and a computer customized to enable these processes.
[0071]
Further, thearithmetic circuit 2A has a storage medium for holding and storing the value of the cardiac potential sent from theelectrode 1 at each time (not shown). As the storage medium, a storage element such as a random access memory (RAM) and a register, a fixed storage device such as a hard disk, a storage medium such as a magneto-optical disk, a CD-R, a DVD, and a flexible disk can be used. However, in order to improve the processing speed, it is preferable to use a memory element with a high access speed. Thearithmetic circuit 2A calculates the equipotential points based on the data stored in the storage medium or the voltage value sent from theelectrode 1, and calculates line data for drawing the equipotential lines. The calculated data is sent to the external output device 2B.
[0072]
The external output device 2B displays a body surface potential distribution map based on the data of the given equipotential lines. A plurality of monitor televisions, printers, plotters, and the like can be used for the external output device 2B. In the figure, amonitor television 2a and a printer 2b are used as the external output device 2B. The user can observe the body surface potential distribution map at any time using themonitor television 2a, while printing the potential distribution map at predetermined time intervals with the printer 2b, or printing the potential distribution map at a desired time. can do.
[0073]
The data held in the storage medium need not be at each potential on the body surface. A body surface potential distribution map at an arbitrary time can also be stored. For example, it is also possible to hold the data of the equipotential lines calculated by thearithmetic circuit 2A and call up this data to switch and display the body surface potential distribution map for each time. In particular, storing the data after the operation, not the data before the operation, can save the time required for the operation, so that the time required for display on the external output device can be shortened, and the body surface can be faster. A potential distribution map can be displayed. However, it goes without saying that both the data of the potential value and the equipotential line at each point can be stored, and the data being calculated by thearithmetic circuit 2A can be held.
[0074]
The accuracy of the display of the body surface potential distribution map can be improved by adjusting the sampling interval of the cardiac potential, the time for switching the display of the potential distribution at each time, and the like. For faster and more detailed display, a high-speed computer with high processing capability, a computer with high-speed drawing using a so-called graphic accelerator having a screen display chip, a RAM, or the like is used for thearithmetic circuit 2A. Can be improved.
[0075]
【The invention's effect】
The body surface electrocardiograph of the present invention has a feature that in addition to being able to accurately and stably detect the cardiac potential from a large number of sites on the body surface, the electrodes can be mass-produced at a low cost with an extremely simple structure. This is because the electrodes of the body surface electrocardiograph of the present invention have a simple structure in which a plurality of local electrodes are arranged at predetermined intervals on the surface layer and an elastic pressing material is arranged on the back surface of the surface layer. . This electrode detects each cardiac potential by elastically pressing each local electrode against the body surface with an elastic pressing material. Therefore, when the body surface of the patient is pressed by the electrode, the elastic pressing member is crushed, and the crushed elastic pressing member presses each local electrode against the body surface.
[0076]
Further, the body surface electrocardiograph according to the present invention has a feature that a cardiac potential can be accurately detected in a comfortable environment. This is because a plurality of local electrodes are provided on the surface layer and pressed against the body surface by the elastic pressing material provided on the back surface of the surface layer. Since the electrode having this structure detects the cardiac potential in a state where the body surface is covered with the surface layer, the surface layer prevents the body surface from drying. For this reason, the local electrode arranged on the surface layer comes into contact with the body surface with a low contact resistance, and accurately detects the cardiac potential. Therefore, a body surface potential distribution map can be created with extremely high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a potential distribution diagram of a body surface near a heart.
FIG. 2 is a block diagram of a body surface electrocardiograph according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic perspective view of a body surface electrocardiograph according to one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a use state of the body surface electrocardiograph shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a perspective view of a cushion electrode which is a lower electrode of the body surface electrocardiograph shown in FIG. 3;
FIG. 6 is an enlarged sectional view of the lower electrode shown in FIG. 5;
7 is a vertical sectional view of a cushion electrode which is a body-side electrode of the body surface electrocardiograph shown in FIG.
FIG. 8 is an enlarged sectional view of a local electrode.
FIG. 9 is an enlarged sectional view showing another example of the cushion electrode.
FIG. 10 is an enlarged sectional view showing another example of the cushion electrode.
FIG. 11 is an enlarged sectional view showing another example of the cushion electrode.
FIG. 12 is a sectional view showing another example of the lower electrode.
FIG. 13 is a front view of a rod electrode that is an upper electrode of the body surface electrocardiograph shown in FIG. 3;
FIG. 14 is a bottom view of the rod electrode shown in FIG.
FIG. 15 is a perspective view of an electrode unit of a rod electrode.
16 is a sectional view of the electrode unit shown in FIG.
FIG. 17 is an enlarged sectional view showing an example of connecting a conductive rod to a coil spring and a lead wire.
18 is a bottom view of the plate above the electrode unit shown in FIG. 16;
[Explanation of symbols]
1 ...electrode 1A ...upper electrode 1B ... lower electrode
1C ... body side electrode
2.Calculation display section 2A Calculation circuit 2B External output device
2C… Operation switch
2a: Monitor TV 2b: Printer
3 ... bed
4:Suspension mechanism 4A: Upper and lower table 4B: Support table
10. Rod electrode
11 ... Electrode unit
12:conductive rod 12A:contact electrode 12B: rod part
12a:contact surface 12b: connecting hole
12c ... female screw hole
13 ... Electrode body
14. Elastic extruded material
15: movable member
16 ... Elastic deformation plate
17… Set screw
18 ... hanging string
20 ... Cushion electrode
21:Surface layer 21A: Flexible sheet
22local electrode22A contact electrode 22B fixed part
23:Elastic pressing material 23A: Elastic deformation plate
23B: Push spring
23a: pressedpart 23b: middle part
24 ... Contact surface
25 ... connectingconvex part 25A ... cylindrical part 25B ... flange
26 ... Through-hole
27 Lead wire
28 ... Adhesive
29 ... Projection
30 ... Extrusion spring
31… Fixed case
32 ... peripheral wall
33 ... Support plate
34 ... elevatingmechanism 34A ...support arm 34B ... guide rod
34C ... fixing screw
35:slide mechanism 35A:slide base 35B: guide rail
35C: fixing screw
36 ... Positioning line
40 ... wearing band
41 ... Connector
50… Case
51:plate material 51A: insertion hole
52 ... Prop
53:guide plate 53A: guide hole
54: conductive layer
55… Fixing ring
56 ... weight
57… Lead wire
58: Connectingcylinder 58A: Through hole
59 ... Set screw
60 ... Leader
61 Lead wire

Claims (15)

Translated fromJapanese

患者の体表面の複数ヶ所に誘導される心電位を検出する電極（１）と、電極（１）に誘導される心電圧を演算して体表面に誘導される体表面電位分布図を表示する演算表示部とを備える体表面心電計であって、
電極（１）が、少なくとも表面を絶縁材とすると共に、可撓性を有する表面層（２１）と、この表面層（２１）に所定の間隔で配置されると共に表面に導電性を有する複数の局部電極（２２）と、表面層（２１）の裏面に配設されて、各々の局部電極（２２）を弾性的に体表面に押圧する弾性押圧材（２３）とを備えるクッション電極（２０）を備え、
クッション電極（２０）が患者に押圧されると、弾性押圧材（２３）が各々の局部電極（２２）を体表面に弾性的に押圧して、局部電極（２２）でもって体表面に誘導される心電位を検出するようにしてなる体表面心電計。An electrode (1) for detecting cardiac potentials induced at a plurality of locations on the body surface of a patient, and a cardiac potential induced on the electrode (1) is calculated to display a body surface potential distribution map induced on the body surface. A body surface electrocardiograph comprising a calculation display unit,
The electrode (1) has a surface layer (21) having at least a surface made of an insulating material and having flexibility, and a plurality of electrodes having a surface provided with conductivity and arranged on the surface layer (21) at predetermined intervals. Cushion electrode (20) comprising a local electrode (22) and an elastic pressing member (23) disposed on the back surface of the surface layer (21) and elastically pressing each local electrode (22) against the body surface. With
When the cushion electrode (20) is pressed against the patient, the elastic pressing member (23) elastically presses each local electrode (22) against the body surface, and is guided to the body surface by the local electrode (22). Body surface electrocardiograph that detects a cardiac potential.クッション電極（２０）がベッド（３）の上に配設されてなる請求項１に記載される体表面心電計。The body surface electrocardiograph according to claim 1, wherein the cushion electrode (20) is disposed on the bed (3).局部電極（２２）が金属製である請求項１に記載される体表面心電計。The body surface electrocardiograph according to claim 1, wherein the local electrode (22) is made of metal.局部電極（２２）がステンレス、シンチュウ、鉛、銀、塩化銀のいずれかである請求項３に記載される体表面心電計。The body surface electrocardiograph according to claim 3, wherein the local electrode (22) is any of stainless steel, Shinchu, lead, silver, and silver chloride.局部電極（２２）が、表面に金属メッキ層を設けている金属製である請求項１または３に記載される体表面心電計。The body surface electrocardiograph according to claim 1 or 3, wherein the local electrode (22) is made of a metal provided with a metal plating layer on the surface.金属メッキ層が金、白金、銀、塩化銀、ニッケル、クローム、シンチュウ、鉛のいずれかである請求項５に記載される体表面心電計。The body surface electrocardiograph according to claim 5, wherein the metal plating layer is any one of gold, platinum, silver, silver chloride, nickel, chrome, Shinchu, and lead.クッション電極（２０）の表面層（２１）が可撓性シート（２１Ａ）で、この可撓性シート（２１Ａ）に複数の局部電極（２２）を所定の間隔で固定している請求項１または３に記載される体表面心電計。The surface layer (21) of the cushion electrode (20) is a flexible sheet (21A), and a plurality of local electrodes (22) are fixed to the flexible sheet (21A) at predetermined intervals. 3. A body surface electrocardiograph according to 3.局部電極（２２）が、金属板をプレス加工して体表面との接触面（２４）を中央凸に湾曲させてなる接触電極（２２Ａ）と、可撓性シート（２１Ａ）の裏面に配設されてなる固定部（２２Ｂ）とからなり、接触電極（２２Ａ）と固定部（２２Ｂ）が可撓性シート（２１Ａ）を挟着するように連結して、局部電極（２２）を可撓性シート（２１Ａ）に固定している請求項７に記載される体表面心電計。A local electrode (22) is provided on a contact electrode (22A) formed by pressing a metal plate and making a contact surface (24) with the body surface convex to the center, and on the back surface of a flexible sheet (21A). The contact electrode (22A) and the fixed portion (22B) are connected so as to sandwich the flexible sheet (21A), and the local electrode (22) is made flexible. The body surface electrocardiograph according to claim 7, which is fixed to a seat (21A).可撓性シート（２１Ａ）が合成皮革である請求項７または８に記載される体表面心電計。9. The body surface electrocardiograph according to claim 7, wherein the flexible sheet (21A) is synthetic leather.弾性押圧材（２３）が、弾性変形するプラスチック発泡体である請求項１に記載される体表面心電計。The body surface electrocardiograph according to claim 1, wherein the elastic pressing member (23) is an elastically deformable plastic foam.プラスチック発泡体の表面に非発泡層を設けて表面層（２１）としている請求項１０に記載される体表面心電計。The body surface electrocardiograph according to claim 10, wherein a non-foamed layer is provided on the surface of the plastic foam to form a surface layer (21).プラスチック発泡体の表面に、コーティング剤、塗料、接着剤のいずれかを塗布して表面層（２１）を設けている請求項１０に記載される体表面心電計。The body surface electrocardiograph according to claim 10, wherein a surface layer (21) is provided by applying any one of a coating agent, a paint, and an adhesive to the surface of the plastic foam.弾性押圧材（２３）が、弾性係数の異なる複数の弾性変形プレート（２３Ａ）を積層している請求項１または１０に記載される体表面心電計。The body surface electrocardiograph according to claim 1 or 10, wherein the elastic pressing member (23) includes a plurality of elastically deformable plates (23A) having different elastic coefficients.弾性押圧材（２３）が、内部に空気を充填している気密に閉塞された空気クッションである請求項１に記載される体表面心電計。The body surface electrocardiograph according to claim 1, wherein the elastic pressing member (23) is an airtightly closed air cushion filled with air.各々の局部電極（２２）に接続しているリード線（２７）を弾性押圧材（２３）の内部に配線している請求項１に記載される体表面心電計。The body surface electrocardiograph according to claim 1, wherein a lead wire (27) connected to each local electrode (22) is wired inside the elastic pressing member (23).

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