JPH04506725A - 薄型電極コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 刑　コネクタ 本出願は１９９０年１月３０日に出願された米国特許出願シリアル番号０７／４ ７２，５０４号の部分継続出願である。

〈発明の背景〉 本発明は薄型電極コネクタに関し、特に生物医学の分野において有用なものに関 する。また詳細には、本発明は好きなように回転させることができるものであり 、かつしっがりと取付けることができる電極コネクタもしくは１ｆ極アダプタで あって、特に電子式経皮型神経刺激器〔以下ＴＥＮＳという。）の電気信号発生 手段に用いるのに便利なものに関する（本発明の実施においては、筋電図記録、 及び検知、監視もしくは刺激用電極を接続することもできる。）。

さらに具体的には、本発明はしっかりと取付は得る電極コネクタ装置もしくは電 極アダプタであって、コネクタ本体が電極の直立部材、例えば球根状端子上にス ライドして被さり、所定の場所にかっちりと嵌まり込み、電極とコネクタの間の 回転可能な電気的結合状態を確保することを許容するものに関する。

医療の分野では多くの種類のコネクタが、色々な皮膚接続手段、例えばＴＥＮＳ ｆｉ極、監視及び診断用心電図記録用電極を、分離配置された電気的手段に接続 するために用いられている。この分離配置された電気的手段には、パルス発生器 や信号処理装置等が含まれる。多くの例では、これらのコネクタは少々高価で再 使用できるコネクタのみならず、比較的安価で使い捨てができる電極を使用者が 採用することを許容している。しかしながらこれら従来のコネクタは、本発明の 利点、即ち薄いこと、接続の安全な確保ができること、きちんと接続させた状態 で好きなようにに回転させ得ること、医療計測が終了した時点で簡単に電極から 取り外せること等の本発明の特徴については何ら有するものではなかった。

〈発明の概要〉 本発明は端的には、その−態様においては、スライド可能であり、しかも電極の 直立部材に対して回転可能に導電接続させ得るコネクタであり、複数の側面と、 頂面と、底面とを有し、少なくとも部分的に導電性を有すると共に、一つの溝部 を内蔵するコネクタ本体を有する。この溝部は、本体の一方の側面と底面とに接 続し、スライド可能にかつ制限的に部材を受けとめ、しかも本体と電極とが好き なように回転可能とする。溝部はまた一方の側面に対して開口する拡開部とテー パ状に細くなる部分とを有し、この細幅部分は非平行側面（部分的には半球状部 分を含む）及びコネクタ本体のほぼ中央部に達する端部を有する。溝部の内部は 凹んでおり、部材と電気的にも物理的にも連係するようになっている。また上記 コネクタ本体と分離配置された入出力手段とを接続する手段を有する。

好ましい態様として、本発明のコネクタ本体は、頂部にグリップ手段を有し、コ ネクタと電極の連結取り外しを簡単なものとしである。さらに他の本発明の態様 では、コネクタ本体はほぼ正方形で四つの側面部を有する。

またさらに他の態様では、本発明は上述したコネクタと、少なくとも直立部材、 植え込みボルトもしくは立ち上がり端子を有し、共同作用する皮膚相互連結手段 を有する。共同作用する直立部材は、電極構造に対してそれ自身で電気的に接続 する手段を有する。そして最も好ましい本発明の態様では、上記の皮膚相互連結 手段はＴＥＮＳｌｌｅｍである。

〈図面の簡単な説明〉 図１は本発明に係る電極コネクタもしくは１！極アダプタを上方から見た斜視図 、 図２は同じく下方から見た斜視図、 図３は典型的なＴＥＮＳｌに極の斜視図、図４は電極アセンブリを取付けた状態 における本発明に係る電極コネクタもしくは電極アダプタを正面側から見た部分 断面図、図５は図１及び図４中の矢印５−５線に沿う部分断面図、図６は図２及 び図５中の矢印６−６線に沿う部分断面図、図７は図４中の矢印７−７線に沿う 部分断面図、図８は本発明に係る電極コネクタもしくは電極アダプタの平面図、 図９は図８に示す電極コネクタもしくは電極アダプタの側面図、図１０は図８に 示す電極コネクタもしくは電極アダプタの底面図、 図１１は図１０中の矢印１１−１１ｍに沿う側面断面図、図１２は図１０中の矢 印１２−１２ｔＰｓに沿う背面断面図、そして図１３は図１０中の矢印１３−１ ３線に沿う背面断面図である。

〈実施例の詳細な説明〉 図１及び図２に本発明に係る電極コネクタの導電性コネクタ本体１０の斜視図を 示す。図１は導電性コネクタ本体１０を上方から見て示すもので、この導電性コ ネクタ本体１０は頂面部１２と四つの側面部１４ａ〜１４ｄからなる。図示のよ うに、主に審美性による理由で、側面部１４ａ〜１４ｄを面取りをしたり、斜面 状にしたりしである。もちろん、導電性コネクタ本体１０の形状は、他の幾何学 的な形状、例えば三角形、円形、半円形、多角形等の形状とすることができる。

図１に示すように、本実施例の導電性コネクタ本体１０には、はぼ平行に連続す る滑り止め用の突起１６が形成しである。この突起は本発明にとって必須のもの ではなく、導電性コネク夕本体１０の頂面部１２にはその他の滑り止めを形成す ることができる。この滑り止めには織り目やぎざぎざや隆起によるもの等を用い ることができる。この滑り止めは指で持ったときに扱いやす（するためのもので ある。導電性コネクタ本体１０の側面１４ｄには溝１８が形成しである。この溝 １８については以下で詳細に述べる。

導電性コネクタ本体１０はまた、電気的な結合手段として電極り一ド２０を備え ている。電極リード２０は、入力線２２を備え、入力線２２には絶縁被覆２４を 施しである。電極リード２０は導電性コネクタ本体１０に一体に取付けたもので も、取り外しができるようにしたものでもどちらでもよいが、取り外しができる ようにする場合には、導電性コネクタ本体１０及び電極リード２０の末端にそれ ぞれ連結用のカップラーもしくはコネクタが必要である。

導電性コネクタ本体１ｏは、図示のように、−またはそれ以上の穴２６を有する 。穴２６はワイヤ２２が動かないようにしっかりと保持するためのもので、ワイ ヤ２２は上側から下側方向へ見てＳ字形状となる。このワイヤ２２のＳ字形状は 、コネクタ本体１０と電気リード２０間の機械的連結を良好なものにする。コネ クタ本体１０はそれ自身が部分的に導体であり（但し、コネクタ本体１０が完全 に導体である必要はない。）、生物医学的電極と分離配置された電気装置との間 の電気的接続を効果的なものとする。なお図示せぬが電気リード２０の他方の端 部は、分離配置された電気装置に対して差し込み接続用のコネクタに接続される 。

図２はコネクタ本体１０の底面を示す。コネクタ本体１０の底面には溝部１８が 設けである。この溝部１８はコネクタ本体１ｏの全面に亘って貫通するように設 けであるのではなく、また頂面１２へも突き抜けてはいないが、そのようにして もよい。溝部１８はコネクタ本体１０の一つの側面部１４ｄに開口しており、底 面部２８のほぼ中央まで伸びている。溝部１８は側面部１４ｄに開口する部位に おいて広口部１８ａとなっており、中央側へ進むに連れて細幅部１８ｂとなり、 突き当たりに半円形の終端部３０が形成しである。

この終端部３０は上方へ突出する生物医学電極、例えば球根状端子に隣接して設 けられ、その立ち上がり部分に対してかっちりと接合するようになっている。コ ネクタ本体１ｏの材質は、溝部１８の側面部１８ａ、１８ｂ間と及び終端部３０ とが十分な弾性もしくは圧縮性を有するものを選択し、終端部３０に隣接する部 位に電極端子等がしっかり係合した接合を得られるようにする。

図３はコネクタとして用いるための典型的なＴＥＮＳ電極３１を示す。このＴＥ ＮＳ１ｉｆ極３１は、上方へ突出する接続用部材を有し、この接続用部材は本実 施例では円球状の端子３２となっている。ＴＥＮＳ電極３１はさらに裏板部材３ ４を有し、この裏板部材３４は柔軟で通風性のある、例えば不織布のような材質 のものである。端子３２の基部を除いて裏板部材３４の裏面側にはゲル状で導電 性を有する接着剤３６が施しである。本実施例では、この接着剤にはポリマーＡ ＭＰＳゲルを用いている。もちろんその他のポリマー性もしくは中性の導電性ゲ ル状接着剤を用いてもよい。またＴＥＮＳ電極３１は裏板部材３４に裏面側に剥 離紙３８を取付けて完成する。剥離紙３８には剥離材を塗布したｒＭｙｌａｒＪ （商標）と称するポリエステルフィルム材を用いることができる。端子３２は基 端に頂部よりも大径で円形状の基部３３を有する。この基部３３は図２中に陰線 を付けて示してあり、電極に対して電流を分配する機能を果たしている。端子３ ２は銀メッキしたプラスチック材で、ゲル状の接着剤３６と電気的に接続できる 。端子３２は導電性のプラスチックや他の導電性の素材を用いて形成してもよい 。なお本発明において採用する電極の構成は上述のようなものに限定されるもの ではなく、上方へ突出する雄の接続部材を有するものであれば種々採用できる。

米国特許第４，２７３，１３５は、本発明を実施するにあたって採用できる多く のｆＭＢの電極構造を開示している。本電極を使用するにあたっては、剥離紙３ ８を裏板部材３４から剥がして患者の皮膚に張り付ける。その後でこの電極をコ ネクタ１０によって電子式神経刺激器に電気的に接続する。

る。図示のように、溝部１８の壁１９は互いに平行ではない。溝部１８は中凹み 状で、図示の実施例ではほぼ逆三角形状の断面を有する。この溝部１８の内部断 面形状は、コネクタ本体１０が抜は落ちたり、持ち上げた際に端子から外れたり しないようにするためのものである。このような機能を果すものであればその他 の中凹み形状でも採用できる。例えば断面が鍵穴状（即ち断面が十字状）のもの 等が採用できる。溝部１８の終端部３０近傍の形状は電極の突出部分を受け入れ てかつしっかりと保持するためのものである。電極３１は、突出する端子３２が 球状であるために、コネクタ本体１゜に対して自由に回転できる。この点は、患 者が受けている治療を中断せずに動き回ることができるようにするので非常に利 点がある。

図５は、図１及び図４の５−５線に沿う部分断面図である。この図５は、絶縁被 覆２４によって被覆されたワイヤ２２を示す。またコネクタ本体１０との電気的 接続を強化するためにワイヤ２２の周囲に巻かれた金属シース４０も示している 。金属シース４０は、コネクタ本体１０に対するワイヤ２２のもつとしつかりし た係止を行なうためのものである。

図６に最もよ（示すように、コネクタ本体１０の底面部２８には上方へ伸びる複 数の穴２７が設けである。これらの穴２７は、コネクタ本体１０を組み立てる際 にコネクタ本体１０中でワイヤ２２が左右に動かないようにするビンを挿入する ためのものである。コネクタ本体１ｏの組立が終了した後にビンは取り外す。も ちろん穴２７とワイヤ２２はビンを取り外してもコネクタ本体１０中に残る。

図７は、図４中の７−７線に沿う部分断面図である。コネクタ本体１０の中央部 分に露出する終端部３０が明示されている。また滑り止め手段１６及び滑り止め 手段１６と電気的接続手段２０との関係も示されている。

金属のワイヤが電気的接続手段として用いられている図８ないし図１３に示す実 施例を参照して説明する。図８は本実施例の平面図である。図８に示すコネクタ ５０は、図示せぬ電気的入出力手段と接続する電気的リード５１を有する。電気 的リード５１は引張力の逃がし部５２とワイヤＳ３からなる。なお電気的リード ５１はコネクタ５０の他の部位・、例えば図中５１ａで示す部位に取付けてもよ い。コネクタ５０には中央部分に凸部５４が設けてあり、図示せぬがここには商 標や製造槽等を付けるようにすることができる。

図９は図８のコネクタの横断面図である。この図９にも示すようにコネクタ５０ には電気的リード５１と中央部分の凸部５４が設けである。また溝部５５も設け てあり、この溝部５５は広口部分５６と細幅部分５７とを備えている。

図１０は図８のコネクタの底面図である。この図でもコネクタ５０、電気的リー ド５１、逃がし部５２とワイヤ５３が示されている。また溝部５５、広口部分５ ６、細幅部分５７、さらには終端部５７が示されている。また導電性金属ワイヤ ５８とコネクタブロック５９が示されており、ワイヤ５８はコネクタブロック５ ９を貫通して電気的リード５１に接続している。ワイヤ５８はコネクタブロック ５９から溝部５５の細幅部分５７に向かって伸び、細幅部分５７とその終端部５ ７ａに沿う。これによって接続部材３２が溝部５５の細幅部分５７内に受け入れ られた際に、ワイヤ５８と上方へ突出する接続部材３２（図３に示すもの）との 電気的接続がなされる。図１０には第１の切り欠き部６０と第２の切り欠き部６ １が示しである。これらのきり欠き部６０．６１は、コネクタ本体５０を組み立 てる際にコネクタ本体５０中でワイヤ５８が正しい位置に位置するためのビンを 使用するためのもので、その他の目的に使用するものではない。

図１１は、図１０の１１−１１線に沿う部分断面側面図である。

この図でもコネクタ５０、電気的リードＳ１、逃がし部５２とワイヤ５３が示さ れている。また中央部分の凸部５４、金属ワイヤ５８、第２の切り欠き部６１及 び溝部５５とその終端部５７ａが示しである。きり欠き部６１は、コネクタ本体 ５０を組み立てる際にワイヤ５８を支持し、ワイヤ５８を溝部５５の終端部５７ ａの表面に位置させるものである。これによって接続部材３２が溝部５５の細幅 部分５７内に受け入れられた際に、ワイヤ５８と上方へ突出する接続部材３２と の電気的接続がなされる。

図１２は図１０の１２−１２線に沿う部分断面背面図である。この図にはコネク タ５０、その中央部分の凸部５４、溝部５５の細幅部５７、ワイヤ５８及び第１ の切り欠き部６０を示しである。きり欠き部６０内に形成される成形型のビンは 、コネクタ本体５０を型成形する際にワイヤ５８を水平に支持し、ワイヤ５８を 溝部５５の終端部５７ａの表面に位置させるものである。これによって接続部材 ３２が溝部５５の細幅部分５７内に受け入れられた際に、ワイヤ５８と上方へ突 出する接続部材３２との電気的接続がなされる。

図１２は図１０の１３−１３線に沿う部分断面背面図である。この図にはコネク タ５０、その中央部分の凸部５４、溝部５５の細幅部５７、ワイヤ５８及び第２ の切り欠き部６１を示しである。再記すると、きり欠き部６１内に形成される成 形型のビンは、コネクタ本体５ｏを型成形する際にワイヤ５８を水平に支持する 。

本発明に係るコネクタもしくはアダプタは導電性の熱可塑性プラスチックにより 型成形する。カーボンを含有するポリプロピレン等が適する。この物質は型成形 作業がやりやすく、入手しやすく、ＴＥＮＳを形成するための電気的特性として 良好なものである。本発明の開示の範囲内で、多くの他の導電性熱可塑性プラス チック材や熱硬化性プラスチック材が本発明に係るコネクタを形成するために利 用することができる。また型成形ができない物質、例えば金属なども採用できる 。

種々の観点から電気的コネクタ２ｏはコネクタ本体１０内へ突出しており、中心 からずらして溝部１８と同じ側に寄せである。上述のようにコネクタ２０はコネ クタ本体１０内へ型成形時に組み付ける。これは公知のインサートモールディン グ技術によって実現できる。もし型成形できない材質のものを用いるときは、適 当なオリフィス状のコネクタを準備する必要がある。溝部１８とコネクタ２０と の距離は図示のものに限定されない。実際的には精々０．１５ｃｍ程度だからで ある。

本発明の実施例によれば、溝部１８と電気的コネクタ２０はコネクタ本体１０の 同じ側に位置するか、またはコネクタ本体１０の形状によっては少なくとも近接 して位置するように配置する。溝部１８と電気的コネクタ２０を空間的に離すこ とが考えられる。

本発明に係るコネクタもしくはアダプタは薄型のものである。その名称が示すよ うに、その背面からあまり上方へ突出せずあまり厚みのない電極であっても、効 果的な電気的接続ができる。この点は大きな利点である。なぜならば衣類との干 渉や他の患者の動作が邪魔になることがほとんど無くなるからである。

以上説明してきた本発明は、図示のものにその範囲が限定されるものではない。

以上の開示から当業者が想起し得る変形例を含むものである。後述する請求の範 囲の解釈によってすべての変形例が本発明の範囲に含まれる。

ＦＩＧ、　６ 要　約　書 電極用の薄形コネクタを開示するものである。本発明のコネクタは、導電性のコ ネクタ本体と、分離配置された電子装置と電気的に接続する手段とからなる。コ ネクタ本体は溝を有し、この溝はコネクタ本体の底面に設ける。溝はコネクタ本 体のほぼ中央部の終端部まで伸びる。底面側からコネクタ本体を見ると、溝の内 部はくぼんでおり、電極の上方へ突出する部分をハトメのようにしっかり受けと めて保持すると共に回転可能として連結する。好ましい態様では、生物医学用の コネクタ装置であって、本発明は電気装置であり、コネクタ本体と生物医学電極 からなり、この生物医学電極は、例えば電子式経皮型神経刺激電極である。

国際調査報告 １ｍ＋□ｊｍＡｊｌ　＃＠１ｌｔｊｌゆ。９．　ＰＣＴ／ＬＩＳ　９１１００４ ８６

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. １．スライド可能で、電極の直立部材に対して導電接続させ得るコネクタであっ て、 コネクタ本体は、複数の側面、頂面、底面及び溝部を有し、該溝部は本体の一方 の側面と底面とに接続し、スライド可能にかつしっかりと上記直立部材を受け止 め、しかもコネクタ本体と電極とが回転可能とし、溝部は一方の側面に対して開 口する拡開部からテーパ状に細くなる部分とを有し、また溝部はコネクタ本体の ほぼ中央部に達する端部を有し、溝部の内部は凹んで上記直立部材と連係するよ うになっており、 上記コネクタ本体と分離配置された入出力手段とを電気的に接続する手段を有し 、そして 上記電気的接続手段を上記溝部に電気的に接続する手段を有することを特徴とす るコネクタ。
2. ２．上記電気的接続手段を上記溝部に電気的に接続する手段は、導電性ポリマー 材からなるものである請求項１のコネクタ。
3. ３．上記導電性ポリマー材がカーボンを含有するポリプロピレンである請求項２ のコネクタ。
4. ４．上記電気的接続手段を上記溝部に電気的に接続する手段は、導電性金属から なるものである請求項１のコネクタ。
5. ５．上記金属が、上記溝の円形の終端部に沿って伸びるワイヤを含み、そこで該 ワイヤが上記直立部材と接続するものである請求項４のコネクタ。
6. ６．コネクタ本体が頂面に滑り止め手段を有する請求項１のコネクタ。
7. ７．コネクタ本体が４つの側面を有し、ほぼ矩形である請求項１のコネクタ。
8. ８．上記コネクタ本体の内部側に位置する溝部の細幅部分は、断面が截頭三角形 状である請求項１のコネクタ。
9. ９．生物医学用のコネクタ装置であって、コネクタ本体と生物医学電極からなり 、 上記コネクタ本体は、 複数の側面、頂面、底面及び溝部を有し、該溝部は本体の一方の側面と底面とに 接続し、スライド可能にかつしっかりと上記直立部材を受け止め、しかもコネク タ本体と電極とが回転可能とし、溝部は一方の側面に対して開口する拡開部から テーパ状に細くなる部分とを有し、また溝部はコネクタ本体のほぼ中央部に達す る端部を有し、溝部の内部は凹んで上記直立部材と連係するようになっており、 また上記コネクタ本体と分離配置された入出力手段とを電気的に接続する手段と 、該電気的接続手段を上記溝部に電気的に接続する手段を有し、 上記生物医学電極は、 −面倒に皮膚と電気的に接触するための導電材を有する裏板部材を有し、 該裏板部材は、皮膚に接着するための接着面を有し、さらに上記裏板部材から伸 びて、上記導電材と電気的に接続する上方突出部材を備えることを特徴とするコ ネクタ装置。
10. １０．上記導電材を上記溝部に電気的に接続する手段が、導電性ポリマー材であ る請求項９のコネクタ装置。
11. １１．上記導電性ポリマー材がカーボンを含有するポリプロピレンである請求項 １０のコネクタ装置。
12. １２．上記導電材を上記溝部に電気的に接続する手段が、導電性金属材である請 求項９のコネクタ装置。
13. １３．上記金属材が、上記溝部のほぼ円形状の終端部に沿って曲がるワイヤを備 え、上記上方突出部材が該ワイヤに接触するようにした請求項１２のコネクタ装 置。
14. １４．上記生物医学電極が、電子式経皮型神経刺激電極である請求項９のコネク タ装置。
15. １５．上記上方突出部材が端子である請求項９のコネクタ装置。
16. １６．上記突出部材が球根状の端子である請求項９のコネクタ装置。