KR20140001612A - Biomedical signal detection electrode made of flexible metal to measure a variety of physiological signals - Google Patents

Abstract

Translated fromKorean

본 발명의 생체전극은 금속이지만 유연성이 있어 피부에 손상을 주지 않으며 장기간 재사용이 가능하여 편리성과 경제적인 이점을 가지고 있는 신체의 생체신호를 검출하는 전극이다.
기존의 생체전극 사용시 생체신호 전도성을 좋게하기 위하여 전도성젤을 바르는 경우가 대부분이었다. 이는 측정시간이 장기간 소요되며, 비용도 비싼 문제점을 지니고 있다. 또한 장시간 사용에 불편한 점과 굴곡이 있는 피부에는 더욱더 접촉이 용이하지 않아 정확한 생체측정에 어려움이 있었다. 이러한 문제점을 해소하기 위하여 개발된 것이 일회용전극(일렉트로드)이다. 그런데 이 또한 가슴이나 손목 등 피부에 부착이후 센서 제거시 센서의 접착제에 의하여 피부의 털이 뽑히는 등 장기적으로 사용하는 환자나 일반 실험자들이 매우 불편해하는 현실이다.
그래서 본 발명은 이러한 여러 가지 문제점을 보완하기위하여 생체전극을 얇고 부드럽게 제작하였다. 본 발명은 금속이지만 휘어지는 특징을 지니고 있어 피부에 접촉성이 좋으며, 소재가 부드러워 장시간 측정에도 피부 자극과 불편함이 없을뿐만 아니라 전도성젤을 바르는 불편을 덜어줄 수 있어 시간절약과 우수한 성능을 겸비한 환자나 사용자가 보다 간편하게 사용가능한 생체신호검출용 센서전극을 개발이 절실하기 때문에 발명을 하게 되었다
또한 본 발명의 생체전극은 일반적인 원형형태 뿐만 아니라, 직사각, 정사각 등 다양한 형태로 제작 가능하며, 유연성이 있는 금속생체전극과 전기적으로 연결되는 커넥터 연결부가 일체형으로도 제작 할 수 있어 전극과 연결부단자를 추가 접속하는 공정이나 단가를 줄일 수 있다.
본 발명에 따르면 종래 사용되고 있는 기존생체전극을 바로 대체 할 수 있으며, 생체측정시 사용되는 젤 과 접착제 또는 이외의 부착 물질을 사용하지 않으므로 생체신호 측정시 사용자의 불편함 없으며, 젤을 바르는 시간이 필요 없기 때문에 측정시간을 단축하여 사용도 간편하고, 제조비용 절감도 가능한 많은 이점을 지니고 있는 비침습적 금속생체전극이다. 그리고 사용처도 의학분야 뿐만 아니라 스포츠 의과학 및 고령친화분야와 헬스케어분야에서도 실시간 생체 측정을 위하여 필수적으로 편리하게 사용할 수 있어 파급효과가 매우 크다고 할 수 있다.The bioelectrode of the present invention is an electrode that detects the biosignal of the body, which is metal but has flexibility, does not damage the skin, and can be reused for a long time, which has convenience and economic advantages.
In most cases, a conductive gel was applied to improve biosignal conductivity. This takes a long time to measure and has a cost problem. In addition, there is a difficulty in accurate biometric measurement because it is not easy to contact the skin with the uncomfortable point and curved skin for a long time. Disposable electrode (electrode) was developed to solve this problem. However, this is also a very uncomfortable reality for patients or general experimenters who use long-term use, such as the hair pulled out by the adhesive of the sensor when attached to the skin such as chest or wrist.
Thus, the present invention has made the bioelectrode thin and smooth to compensate for these various problems. The present invention is a metal, but has a feature of bending, good contact with the skin, the material is soft, there is no skin irritation and discomfort even in the long-term measurement, and can reduce the inconvenience of applying conductive gel to save time and excellent performance patients B was invented because it is urgently needed to develop a sensor electrode for detecting a bio-signal that can be used more easily by users.
In addition, the bioelectrode of the present invention can be manufactured in various shapes such as rectangular, square, as well as general circular shape, and the connector connection part electrically connected to the flexible metal bioelectrode can be manufactured in one piece, so that the electrode and the connection terminal The additional connection process and cost can be reduced.
According to the present invention, it is possible to immediately replace the conventional bioelectrode that is used in the past, and does not use the gel and adhesive or other attachment substances used in the biometric measurement, so there is no inconvenience for the user when measuring the biosignal, and it takes time to apply the gel. It is a non-invasive metal bioelectrode that has many advantages that can be easily used by shortening the measurement time and reducing the manufacturing cost. In addition, it can be said that its use is very convenient for real-time biometric measurement not only in the medical field but also in the sports medicine science, the elderly-friendly field, and the healthcare field.

Description

Translated fromKorean

다양한 생체신호측정을 위한 유연성 금속의 생체신호검출용 센서전극{BIOMEDICAL SIGNAL DETECTION ELECTRODE MADE OF FLEXIBLE METAL TO MEASURE A VARIETY OF PHYSIOLOGICAL SIGNALS} Sensor electrode for detecting biosignal of flexible metal for measuring various biosignals {BIOMEDICAL SIGNAL DETECTION ELECTRODE MADE OF FLEXIBLE METAL TO MEASURE A VARIETY OF PHYSIOLOGICAL SIGNALS}

인체에서 발생되는 생체 신호를 비침습적으로 측정하기 위하여 일회용 전극, 금속 전극, 전도성젤을 투입하여 측정하는 의료용 전극 등 다양한 전극이 사용되고 있다. 생체 부위도 다양하기 때문에 측정 부위에 EK라서도 여러 가지 형태의 전극이 사용된다. 생체 신호 측정은 심전도, 뇌파, 안구전도, 근전도, 맥파 측정등이 있고, 심전도 측정이나 뇌파 측정의 의료용 전극은 접착력을 높여 생체 신호를 정확히 검출하기 위하여 전도성젤을 발라 사용하기도 한다. In order to measure non-invasive biological signals generated in the human body, various electrodes such as disposable electrodes, metal electrodes, medical electrodes, etc., are measured. Due to the wide range of biological parts, various types of electrodes are used for the measurement site. The biosignal measurement includes electrocardiogram, electroencephalogram, eye conduction, electrocardiogram, and pulse wave measurement. Medical electrodes of electrocardiogram measurement and electroencephalogram measurement may use conductive gel to accurately detect biosignals by increasing adhesion.

일회용 전극(일레트로드)이나 의료용 전극 센서들은 아직도 불편한 점이 많기 때문에 계속 개발되는 분야이다. Disposable electrodes (electrode rods) or medical electrode sensors continue to be developed because of the inconvenience.

본 발명에서의 금속 전극은 생체 전극 자체가 유연성이 있어 휘어지는 금속 전극에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피부에 손상을 줄일 수 있으며, 장기간 사용이 가능하여 경제적으로 부담이 적고, 휘어짐이 가능하여 피부 접착력이 우수하여 생체신호 검출효과가 뛰어난 휘어지는 금속 전극에 관한 것이다. The metal electrode in the present invention relates to a metal electrode that is flexible because the biological electrode itself is flexible, and more particularly, it is possible to reduce damage to the skin, and can be used for a long time, economically less burden, and it is possible to bend the skin adhesion. The present invention relates to a curved metal electrode which is excellent in and excellent in detecting a biological signal.

병원, 스포츠 재활센터, 기타 연구소 등에서 치료 및 연구를 위해 생체정보를 파악하고자 다양한 형태의 전극을 사용해 왔으며, 보다 효율이 높은 전극을 개발하기 위해 많은 연구가 이루어졌다. Hospitals, sports rehabilitation centers, and other laboratories have used various types of electrodes to capture biometric information for treatment and research, and much research has been done to develop more efficient electrodes.

대표적인 생체신호는 심장신호(ECG), 뇌파(EEG), 근전도(EMG), 안구전도(EOG)등을 예로 들 수가 있으며 이러한 생체 신호는 인체 내의 이온 흐름에 따라 발생된 생체 전류이고, 생체 전극은 인체 피부에서 발생된 이온신호를 전기적인 신호로 인터페이스하는 센서로 사용된다. Representative biosignals include heart signals (ECG), electroencephalograms (EEG), electromyography (EMG), and eye conduction (EOG). These biosignals are biocurrents generated by ion flow in the human body. It is used as a sensor to interface ion signals generated in human skin with electrical signals.

생체를 측정하기위한 전극으로는 침습식 전극에서 이에 불편함을 느껴 인체 표면에서 측정하는 비침습식 전극으로 바꾸어지고 있으며, 전도 효율을 높이기 위해 전극에 사용된 재질 또한 다양한 형태로 변화되었다. 구체적으로는 생체전극에는 젤전극, 흡착전극, 부유전극, 건성전극 등이 있으며, 전도성이 뛰어난 물질로 사용되며 더욱 전도 효율을 높이기 위해 피부와 전극이 닿는 접촉면에 전도성젤을 발라 사용하기도 한다. As an electrode for measuring a living body, it is changed to a non-invasive electrode that is measured on the surface of the human body because it is inconvenient in the invasive electrode, and the material used for the electrode has also been changed into various forms to increase conduction efficiency. Specifically, the bioelectrode includes a gel electrode, an adsorption electrode, a floating electrode, a dry electrode, and the like, and is used as a material having excellent conductivity. In order to further increase the conduction efficiency, a conductive gel is applied to the contact surface between the skin and the electrode.

인체에서 발생되는 생체신호를 비침습적으로 측정하기 위하여 일회용 전극, 금속 전극, 젤을 투입하여 측정하는 의료용 전극 등 다양한 전극이 사용되고 있다.In order to measure non-invasive biological signals generated in the human body, various electrodes such as disposable electrodes, metal electrodes, medical electrodes, etc., are measured.

지금까지의 생체전극 사용의 경우를 보면 1회 사용만으로 폐기하는 경우가 대부분이며, 장기간 사용하는 전극의 경우는 고가의 전도성 젤을 바르게 되므로 경제적인 부담도 발생되며, 측정시간도 길어지는 단점이 있었다. 그리고 딱딱한 형태의 전극도 많이 사용이 되는데 이러한 전극 역시 피부에 접촉시에 통증을 느끼거나 피부에 접촉성이 떨어지는 등의 불편점이 많았다.In the case of the use of bioelectrodes up to now, most of them are discarded by one-time use, and in the case of electrodes used for a long time, an expensive conductive gel is applied, resulting in an economic burden and a long measurement time. . Hard electrodes are also used in many cases, and these electrodes also had many inconveniences such as pain in contact with the skin or poor contact with the skin.

그래서 다양한 형태의 피부구조에 적합하도록 유연성이 있는 전극과, 전도성 젤을 사용하지 않고서도 피부접착력이 우수한 구조 설계와 일회용이 아니고 재사용 가능한 밴드 형태의 생체신호 측정 방식을 개발하여야 한다.Therefore, it is necessary to develop a flexible electrode suitable for various types of skin structures, a structural design having excellent skin adhesion without using a conductive gel, and a biosignal measurement method of a disposable band type that is not disposable.

상술한 본 발명의 제 1의 목적을 달성하기 위하여, 생체측정금속이 부드럽게 휘어질 정도로 가공하였으며, 금속전극과 전기적으로 연결되는 커넥터 연결부가 금속전극과 일체형으로 되어 신호검출시 전기적인 접촉불량을 없애고 제조단가를 줄일 수 있으며, 상황에 따라 직접 센서에 용접을 하여 신호선을 연결할 수도 있으며, 피부에 접착시 접착제나 전도성 젤을 사용하지 않도록 하기 위하여 신축성이 있는 밴드(벨트)에 생체전극을 장착하고 밴드 말단부위에 접착융천(찍찍이) 형태로 제작되어 사용시 탈부착이 용이하게 제작하였다. In order to achieve the first object of the present invention described above, the biometric metal is processed to bend smoothly, and the connector connecting portion electrically connected to the metal electrode is integrated with the metal electrode to eliminate the electrical contact failure during signal detection The manufacturing cost can be reduced, and the signal line can be connected by welding directly to the sensor according to the situation, and the bioelectrode is mounted on the flexible band (belt) to prevent the use of adhesives or conductive gels when adhering to the skin. It is manufactured in the form of adhesive melt (sticky) on the distal end, and easily detachable when used.

상술한 본 발명의 제 2의 목적을 달성하기 위하여, 생체측정전극을 머리, 가슴, 팔, 손목, 다리 등, 사용자가 측정하고자 하는 위치에 따라 밴드에 생체신호전극을 부착하여 벨트를 한 번 두르는 과정만으로 QK르고 쉽게 생체신호를 측정할 수 있도록 하였다. In order to achieve the above-mentioned second object of the present invention, the biosignal electrode is attached to the biosignal electrode on the band according to the position to be measured by the user, such as the head, chest, arm, wrist, leg, etc., to wrap the belt once. The procedure only allows QK to be measured easily and easily.

본 발명에 의해 제작된 전극은 유연성 금속을 적용하여 피부에 접촉이 잘되기 때문에 보다 정확한 생체 데이터 수집이 가능하다. 그리고 종래의 일회용전극 또는 젤 전극 등, 제작 공정이 복잡한 전극의 사용을 줄일 수 있어 소모성 전극으로 인해 소요되는 경제적 지출을 줄일 수 있다. The electrode manufactured according to the present invention is more contact with the skin by applying a flexible metal, it is possible to collect more accurate biometric data. In addition, it is possible to reduce the use of a complicated electrode manufacturing process, such as a conventional disposable electrode or gel electrode can reduce the economic expenditure due to the consumable electrode.

전극과 연결부과 일체형으로 되어 있어 제조공정이 간단하고 연결부에 의한 접촉불량에서 오는 고장이나 오동작을 줄일 수 있다. 생체신호측정 유연성 금속전극과 신축성 벨트를 일체화하여 접착제나 전도성 젤을 사용할 필요없이 벨트를 두르기만 하면 되기 때문에 측정시 시간단축은 물론 사용시에도 매우 편리하다. Since it is integrated with the electrode and the connecting part, the manufacturing process is simple, and it is possible to reduce the malfunction or malfunction caused by the contact failure caused by the connecting part. Bio-signal measurement Flexible metal electrodes and flexible belts are integrated, so you don't have to use adhesives or conductive gels.

본 생체전극은 생체신호 주파수 검출폭이 넓기 때문에 근전도, 안구전도, 뇌파, 심전도, 맥박 등 다양한 신호를 측정할 수 있는 장점도 있다. 또한 다양한 형태의 기기에 적용 가능하여 현재 사용되고 있는 의료기기뿐만 아니라, 향후 연구되고 있는 재활기기에서도 적용 가능하며, 특히 움직임이 많아 고정이 어렵고, 수분에 의해 부착이 어려운 스포츠관련 의학분야에 적용 가능함으로 본 발명은 매우 다양한 분야에서 사용이 가능하다. Since the bioelectrode has a wide detection range of the biosignal frequency, the bioelectrode has an advantage of measuring various signals such as electromyography, eye conduction, electroencephalography, electrocardiogram and pulse rate. In addition, it can be applied to various types of devices, as well as medical devices that are currently being used, as well as rehabilitation devices that are being studied in the future. The present invention can be used in a wide variety of fields.

도1은 본 발명의 실실시예에 의한 생체신호 측정을 위한 휘어지는 금속막 형태의 생체신호 검출용 금속센서전극을 설명하기위한 45도 사시도이다.
도2는 본 발명의 일실시예에 의한 생체신호 측정을 위한 휘어지는 금속막 형태의 생체신호 검출용 금속센서전극에 패턴문양 및 요철을 형태를 새겨질 수 있다는 것을 설명하기 위한 정면 사시도이다.
도3은 본 발명의 일실시예에 의한 생체신호 측정을 위한 휘어지는 금속막 형태의 생체신호 검출용 금속센서전극에 직접 신호선을 용접하여 사용할 수 있다는 것을 설명하기위한 측면 사시도이다.
도4는 본 발명의 일실시예에 의한 생체신호 측정을 위한 휘어지는 금속막 형태의 생체신호 검출용 금속센서전극을 신축성이 있는 벨트에 부착시켜 인체의 피부에 적용할 수 있다는 것을 설명하기위한 측면 사시도이다.
도5는 본 발명의 일실시예에 의한 생체신호 측정을 위한 휘어지는 금속막 형태의 생체신호 검출용 금속센서전극으로 뇌파측정(EEG), 근전도측정(EMG), 심전도측정(ECG)을 하는 모습을 보여주는 사시도이다.
도6은 본 발명의 일실시예에 의한 생체신호 측정을 위한 휘ㅎ어지는 금속막 형태의 생체신호 검출용 금속센서전극과 종래에 개발되었거나 사용되고 있는 센서의 성능을 비교실험한 사시도이다.1 is a 45-degree perspective view illustrating a metal sensor electrode for detecting a biological signal in the form of a bent metal film for measuring a biological signal according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front perspective view for explaining that a pattern pattern and irregularities may be engraved on a metal sensor electrode for detecting a biosignal in the form of a bent metal film for measuring a biosignal according to an embodiment of the present invention.
3 is a side perspective view for explaining that a signal line may be directly welded to a metal sensor electrode for detecting a biosignal in the form of a bent metal film for measuring a biosignal according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a side perspective view for explaining that the metal sensor electrode for detecting a biological signal in the form of a bent metal film for measuring the biological signal according to an embodiment of the present invention can be applied to the skin of the human body by attaching it to a flexible belt to be.
FIG. 5 illustrates an EEG measurement, an electrocardiogram (EMG), and an electrocardiogram (ECG) with a metal sensor electrode for detecting a biosignal in the form of a bent metal film according to an embodiment of the present invention. It is a perspective view showing.
FIG. 6 is a perspective view comparing the performance of a metal sensor electrode for detecting a biosignal in the form of a bent metal film for measuring a biosignal according to an embodiment of the present invention, and a sensor that has been developed or used in the related art.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 생체신호 측정을 위한 비접촉식 금속 전극패치를 상세하게 설명한다.
Hereinafter, a non-contact metal electrode patch for measuring a living body signal will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명의 실시예에 의한 생체신호 측정을 위한 비침습적 생체 전극을 나타내기 위한 사시도이다. 1 is a perspective view illustrating a non-invasive bio-electrode for measuring a bio-signal according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에 의한 그림(A)의 전극패치(100)은 시각적 효과 패턴 및 요철부(110)와 커넥터 연결부(120)가 형성되고 커넥터일체형 전극센서이며, 그림(B)의 전극패치(300)은 전극표면에 신호선(410)을 용접하여 사용하는 유연선이 있는 금속전극센서이다.
Theelectrode patch 100 of Figure (A) according to the present embodiment is a visual effect pattern andirregularities 110 and theconnector connection portion 120 is formed of a connector integrated electrode sensor, theelectrode patch 300 of Figure (B) Is a metal electrode sensor with a flexible wire used by welding thesignal line 410 to the electrode surface.

도2은 본 발명의 일실시예에 의한 생체신호 측정을 위한 휘어지는 금속막 형태의 금속 전극 센서가 패턴문양 및 요철이 새겨질 수 있다는 것을 설명하기위한 개략적인 정면 사시도이다. FIG. 2 is a schematic front perspective view for explaining that a metal electrode sensor having a curved metal film shape for measuring a biosignal according to an embodiment of the present invention may have pattern patterns and irregularities.

도2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 전극패치(100)는 시각효과 패턴 및 요철부를 포함한다. Referring to Figure 2, theelectrode patch 100 according to an embodiment of the present invention includes a visual effect pattern and irregularities.

시각효과 패턴 및 요철부는 회사의 상표 및 제품의 캐릭터를 넣을 수 있고, 이를 위해 무늬를 새겨 넣어 시각효과를 표현할 수 있다. 그래서 부식이나 애칭기술을 활용하여 다양한 패턴이 가능하다. 또한 요철형태의 요철은 피부에 닿는 면적을 늘리며 이를 통해 생체전류의 인터페이스 효과를 극대화 시키는 효과를 발휘한다.
The visual effect pattern and the concave-convex portion may include a company trademark and a character of a product, and for this purpose, a visual effect may be expressed by engraving a pattern. Therefore, various patterns are possible by utilizing corrosion or nicking techniques. In addition, irregularities in the form of unevenness increases the area of contact with the skin, thereby maximizing the interface effect of the biocurrent.

도3은 본 발명의 일실시예에 의한 생체신호 측정을 위한 휘어지는 금속막 형태(그림 B)의 금속 전극 센서가 휘어질 수 있다는 것을 설명하기위한 측면 사시도이다. 3 is a side perspective view for explaining that a metal electrode sensor having a curved metal film shape (Fig. B) for measuring a biosignal according to an embodiment of the present invention may be bent.

비접촉센서를 사용하기 위해 피부표면에 부착을 하는 생체전극은 움직임에 따라 전극패치와 피부사이에 공간이 발생하여 잡음이 발생할 수 있다. 본 발명에서는 금속전극(300)을 0.5~0.01mm 정도로 얇은 철판으로 제작하였으며, 이를 수μ 두께로 금도금하여 전도 효율을 높일 수 있으며. 금속표면에 연결커넥터부(120) 없이도 직접 신호선(410)을 땜질(420)하여 사용 할 수 도 있다.
In order to use a non-contact sensor, a bioelectrode attached to a skin surface may generate noise due to a space between the electrode patch and the skin as it moves. In the present invention, themetal electrode 300 is made of a thin iron plate about 0.5 ~ 0.01mm, it is possible to increase the conduction efficiency by gold plating a few μ thickness. Thesignal line 410 may be directly soldered to the metal surface without using theconnector 120.

도4는 본 발명의 일실시예에 의한 생체신호 측정을 위한 휘어지는 금속막 형태의 금속 전극 센서가 인체 피부에 직접 부착하는 형태를 측면 사시도이다. Figure 4 is a side perspective view of a metal electrode sensor in the form of a bent metal film for direct measurement of the biological signal according to an embodiment of the present invention directly attached to the human skin.

그림(A)는 커넥터일체형 금속센서(100)로, 벤드(520)에 접착부재(510)를 사용하여 금속센서(100)를 부착하여 피부(530) 에 접촉하여 생체신호를 검출 할 수 있도록 하는 그림이며, 그림(B)는 커넥터 없이 신호선(410)을 직접 용접하여 사용하는 생체전극(300)으로 피부에 사용하여 생체신호를 검출 할 수 있다는 것을 보여주는 그림이다. Figure (A) is a connector-integratedmetal sensor 100, by attaching themetal sensor 100 using theadhesive member 510 to thebend 520 to contact theskin 530 to detect the bio-signal Figure (B) is a figure showing that thebio-electrode 300 used to directly weld thesignal line 410 without a connector can be used on the skin to detect the bio-signal.

즉, 본 발명의 일실시예에 의한 생체신호 측정을 위한 휘어지는 금속막 형태의 금속 전극 센서의 뒷면에 연결커넥터부(120)를 사용하지 않고서도 땜이나 용접에 의하여 신호선(410)을 연결하여 생체신호 측정이 가능 하다는 것을 설명하기위한 측면 사시도이다.
That is, the biosignal is connected to thesignal line 410 by soldering or welding without using theconnection connector 120 on the back of the metal electrode sensor of the curved metal film type for measuring the biosignal according to an embodiment of the present invention. Side perspective view to illustrate that signal measurement is possible.

본 발명에서 제작된 전극(100)과 (300)은 도 5와 같이 머리밴드(그림A ),손목밴드(그림B) 가슴밴드(그림C)등 다양한 형태로 제작가능하다. 센서가 부착된 밴드(610,620,630)는 생체신호 측정시 신체부위를 조여맬 때 불편함이 없도록 하기 위하여 신축성이 있는 재료를 사용하였으며, 말단부위에는 접착융천(찍찍이) 형태를 적용하여 탈부착을 편리하게 하였다.
Electrodes 100 and 300 manufactured in the present invention can be produced in various forms, such as head band (Figure A), wrist band (Figure B) chest band (Figure C). The bands (610, 620, 630) with the sensor are made of a flexible material so as not to cause discomfort when tightening the body part when measuring the biological signal, and the detachable part is conveniently applied to the distal end by applying an adhesive melting spring.

도5는 본 발명의 일실시예에 의한 생체신호 측정을 위한 휘어지는 금속막 형태의 금속 전극 센서가 인체에 부착하기 위한 물체와 연결된 형태를 설명하기위한 정면 사시도이다. FIG. 5 is a front perspective view illustrating a form in which a metal electrode sensor having a curved metal film shape for measuring a bio-signal according to an embodiment of the present invention is connected to an object for attaching to a human body.

본 발명을 통해 제작된 금속전극을 인체에 부착하기 위해 머리밴드(610), 손목밴드(620), 가슴밴드(630)를 적용하는 방법을 보여주는 그림(A, B, C)이다. Figure (A, B, C) showing a method of applying thehead band 610,wrist band 620,chest band 630 to attach the metal electrode produced through the present invention to the human body.

이것에 사용되는 금속전극의 수는 도 5와 다르게 상황의 맞도록 수를 6개, 8개, 12개 등으로 다양하게 늘릴 수 있으며 측정하고자 하는 위치에 따라 (허리, 어깨, 목, 안구, 다리, 팔, 손목 등) 밴드를 변형 가능하다. The number of metal electrodes used for this can be increased to 6, 8, 12, etc. to suit the situation differently from FIG. 5, depending on the position to be measured (waist, shoulder, neck, eyeball, leg). , Arm, wrist, etc.) can be modified band.

그림(A)는 헤드셋 형태의 벨트에 생체검출용 전극(100,300)을 부착하여 뇌파(EEG)를 측정하는 모습을 보여주는 실제 사용형태의 사시도이다. Figure (A) is a perspective view of the actual use form showing the appearance of measuring the electroencephalogram (EEG) by attaching the biodetection electrodes (100,300) to the belt of the headset type.

그림(B)는 손목시계형태의 벨트에 생체검출용 전극(100,300)을 부착하여 근전도(EMG)를 측정하는 모습을 보여주는 실제 사용형태의 사시도이다. Figure (B) is a perspective view of the actual use form showing the appearance of measuring the electromyography (EMG) by attaching the biodetection electrodes (100,300) to the wristwatch-shaped belt.

그림(C)는 허리띠 형태의 벨트에 생체검출용 전극(100,300)을 부착하여 심전도(ECG)를 측정하는 모습을 보여주는 실제 사용형태의 사시도이다.
Figure (C) is a perspective view of the actual use form showing the appearance of measuring the electrocardiogram (ECG) by attaching the biodetection electrodes (100,300) to the belt of the belt-shaped belt.

도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 생체신호 측정을 위한 휘어지는 금속막 형태의 생체신호 검출용 금속센서전극과 종래에 개발된 센서의 성능을 비교 실험한 사시도이다.FIG. 6 is a perspective view comparing the performance of a metal sensor electrode for detecting a biosignal in the form of a bent metal film for measuring a biosignal and a conventionally developed sensor according to an embodiment of the present invention.

종래의 생체검출센서와의 성능을 비교해 보기 위해 젤전극과 일회용전극을 통해 성능을 비교해 보았으며 결과는 젤전극을 적용한 실험은 그래프(710)에서 보는 것과 같이 4개의 생체신호를 검출하는데 노이즈도 큰 폭으로 검출되는 것을 볼 수가 있다. In order to compare the performance with the conventional biodetection sensor, the performance was compared through the gel electrode and the disposable electrode, and the result is that the experiment using the gel electrode detects 4 bio signals as shown in thegraph 710. You can see that it is detected by the width.

경제적인 단가의 일회용전극은 국, 내외의 병원에서 엄청난 수요로 사용이 되고 있다는 것은 그만큼 정확도도 우수하다고 판명되어있다. 일회용전극의 실험결과 그래프(730) 역시 정확한 생체신호가 검출되고 있음을 알 수 있으며, 본 발명의 생체신호 검출용 금속센서전극을 사용한 그래프(720)역시 일회용 전극과 동일한 성능을 나타내었다. It is proved that the economical price of disposable electrodes is used in huge demand in hospitals in Korea and abroad. Experimental results of thedisposable electrode graph 730 can also be seen that the accurate bio-signal is detected, thegraph 720 using the metal sensor electrode for detecting the bio-signal of the present invention also showed the same performance as the disposable electrode.

본 발명을 통해 제작된 생체신호 검출용 금속센서전극 금속전극그래프(720)와 같이 출력되었으며 이는 젤전극그래프(710)보다 잡음성능이 뛰어났으며, 일회용 전극그래프(730)와 같은 성능을 내었다. 또한 0.1~500Hz 의 인체 주파수를 분석한 결과 통합전극주파수분석그래프(740)과 같이 출력되어 다양한 범위의 생체신호가 측정 가능함을 알 수 있었다. The biosignal-detecting metal sensor electrode manufactured by the present invention was output as themetal electrode graph 720, which was superior in noise performance than thegel electrode graph 710, and exhibited the same performance as thedisposable electrode graph 730. In addition, as a result of analyzing the human body frequency of 0.1 ~ 500Hz it can be seen that it is output as the integrated electrodefrequency analysis graph 740 can measure a wide range of bio-signals.

100 : 전극패치(커넥트일체형)
110 : 시각효과 패턴디자인 및 요철부
120 : 커넥터 연결부
300 : 전극패지 (용접)
410 : 신호라인 (전선)
420 : 용접촉매
510 : 접착부재(양면 접착스폰지)
520 : 생체전극 부착 가능한 신축성이 있는 밴드 혹은 벨트
530 : 인체피부
610 : 머리 밴드
620 : 손목 밴드
630 : 가슴 밴드
710 : 젤전극 측정 그래프
720 : 생체신호 검출용 금속센서 전극 측정 그래프
730 : 일회용 전극(일렉트로드)측정 그래프
740 : 생체신호 통합전극 주파수 분석 그래프100: electrode patch (connected integrated type)
110: visual effect pattern design and irregularities
120: connector connection
300: electrode package (welding)
410: signal line (wire)
420: welding catalyst
510: adhesive member (double-sided adhesive sponge)
520: elastic band or belt attachable to the bioelectrode
530: human skin
610: Head Band
620: Wrist Band
630: Chest Band
710: gel electrode measurement graph
720: Measurement graph of metal sensor electrode for biosignal detection
730: disposable electrode (electro-rod) measurement graph
740: biological signal integrated electrode frequency analysis graph

Claims (11)

Translated fromKorean

신축성벨트에 장착되어 장기적인 사용이 가능한 비침습적 생체전극;
상기 전극이 생체 신호를 측정하는 유연성이 있는 금속전도체;
금속전극과 전기적으로 연결되는 커넥터 연결부가 금속전극과 일체형으로 되어 생체 신호 측정을 위한부분;A non-invasive bioelectrode mounted on an elastic belt for long-term use;
A metal conductor in which the electrode is flexible to measure a bio-signal;
A connector connection part electrically connected to the metal electrode, which is integral with the metal electrode, to measure a biosignal; 제 1항에 있어서 금속 전극 연결부는 접속이 용이 하도록 금속전극 자체의 단자를 활용하도록 하는 생체신호 검출용 금속센서전극 The metal sensor electrode of claim 1, wherein the metal electrode connection unit utilizes a terminal of the metal electrode itself to facilitate connection. 제 1항에 있어서 금속전극은 부드럽지만 탄력성 있게 얇게 하여 측정하고자 하는 신체의 굴곡에 따라 부착면이 유연하게 휘어질 수 있게 하여 접촉성을 좋게한 생체신호 검출용 금속센서전극 The metal sensor electrode according to claim 1, wherein the metal electrode is soft but elastically thin so that the attaching surface can be flexibly flexed according to the curvature of the body to be measured. 제 1항에 있어서 생체신호가 근전도(EMG), 심전도(ECG), 안구전도(EOG), 뇌파(EEG), 맥박(PPG), 등 신체의 생체신호측정을 위한 생체신호 검출용 금속센서전극 The metal sensor electrode according to claim 1, wherein the biosignal is a biosignal for detecting a biosignal of a body, such as electrocardiogram (EMG), electrocardiogram (ECG), eye conduction (EOG), brain wave (EEG), pulse (PPG), and the like. 제 1항에 있어서 상기 전극판은 지름이 10mm 내지 30mm의 원형 및 사각형 또는 다각형으로 제작이 가능하며, 각진 모서리는 피부에 상처를 주지 않도록 라운드형태의로 설계된 생체신호 검출용 금속센서전극 According to claim 1, wherein the electrode plate is 10mm to 30mm in diameter can be manufactured in a circular and square or polygon, the corners of the metal sensor electrode for detecting a biological signal designed in a round shape so as not to damage the skin 제 1항에 있어서 전극판은 직선 또는 점 등을 이용한 특수한 형태로 문양이 가능하며 이를 통해 전극이 피부에 닿는 면적을 늘릴 수 있으며, 다양한 디자인으로 시각효과와 면적확대효과를 줄 수 있는 생체신호 검출용 금속센서전극 According to claim 1, the electrode plate can be patterned in a special form using a straight line or a dot, through which the electrode can increase the area of contact with the skin, and detect a bio-signal that can give a visual effect and area enlargement effect in a variety of designs Metal sensor electrode 제 1항에 있어서 금속전극과 전기적으로 연결되는 커넥터 연결부는 제 1항의 금속판 전극내부가 도 3의 휘어진 전극(310)과 같은 형태의 휘어질 수 있는 구조를 가지며 이를 통해 전도성이 있는 물질과 연결 가능하도록 한 생체신호 검출용 금속센서전극 The connector connecting part electrically connected to the metal electrode of claim 1 has a structure in which the inside of the metal plate electrode of claim 1 is bent in the same shape as the bent electrode 310 of FIG. 3 and can be connected to a conductive material. Metal Sensor Electrode for Biosignal Detection 제 1항에 있어서 금속전극 뒷면에 두께 1mm 정도로 쿠션이 있는 접착부재(510)으로 접착시켜 생체신호 측정시 더욱 편안한 느낌을 줄 수 있는 구조의 생체신호 검출용 금속센서전극 The metal sensor electrode for detecting a biological signal according to claim 1, wherein the metal electrode is attached to the back of the metal electrode with a cushioning member 510 having a cushion of about 1 mm in thickness to give a more comfortable feeling when measuring the biological signal. 제1항에 있어서 접착융천(찍찍이) 형태의 밴드에 금속전극을 부착시켜 별도의 전극성젤을 사용하지 않아도 신체부위에 밀착이 잘되도록 신축성이 있는 밴드재료를 사용하고 밴드말단부위에 는 접착융천(찍찍이)을 사용하여 탈부착이 용이한 생체측정 전용 벨트 The method according to claim 1, wherein a flexible band material is used to attach the metal electrode to the band in the form of an adhesive melt (stick), so that it adheres well to the body part without using a separate electrode gel. Detachable belt for easy removal using a squeaker 제1항에 있어서 금속재료를 녹슬지 않는 동이나, 니켈 등을 사용하고 생체신호 측정시 피부에 문제가 없도록 금속표면을 금으로 도금을 한 구조의 생체신호 검출용 금속센서전극 The metal sensor electrode according to claim 1, wherein copper, nickel, or the like which does not rust a metal material is used, and a metal surface is plated with gold so that the skin is free of gold when measuring a biosignal. 제1항에 있어서 신체의 생체신호 측정 부위에 적합하도록 3개 또는 다수의 생체전극을 배치하여 일체형으로 제작하여 탈부착시간 단축 및 편리성을 향상시킨 생체전극
The bioelectrode of claim 1, wherein three or a plurality of bioelectrodes are disposed to be integrally formed to be suitable for a body signal measuring part of the body, thereby reducing detachment time and improving convenience.

Images