KR20110106234A

KR20110106234A - 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극

Info

Publication number: KR20110106234A
Application number: KR1020110016380A
Authority: KR
Inventors: 엄년식; 이미영
Original assignee: 이미영
Priority date: 2010-03-22
Filing date: 2011-02-24
Publication date: 2011-09-28

Abstract

본 발명에 따른 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극은, 도전성 재료로 형성되고, 밀착부를 구비하는 전극부재; 및 밀착부의 일면에 형성되고, 밀착부의 일면이 피부와 밀착하여 접촉할 때 적어도 피부의 각질층을 통과할 수 있는 크기를 갖는 복수 개의 니들을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

피부 삽입형 생체신호 측정용 전극{Skin inserted type electrode for measuring physiological signal}

본 발명은 심전도(ECG; electrocardiograph), 근전도(EMG, electromyogram), 또는 뇌전도(EEG:electroencephalogram)와 같은 생체정보를 검사하는데 사용되는 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극(electrode)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 생체신호 측정시 피부의 각질층을 포함하는 표피층에 의해 발생하는 신호 간섭을 줄이기 위해 피부와 접촉되는 전극부재에 피부 삽입형 니들을 형성한 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극에 관한 것이다.

일반적으로, 심전도, 근전도, 또는 뇌전도와 같은 생체정보를 검사하는 생체신호 분석장치는 검사하고자 하는 신체 부위의 피부에 부착되어 생체신호를 측정하는 전극을 사용한다. 전극은 신체 부위 내에 발생하는 전류량 또는 외부 자극에 따른 전류의 변화량과 같은 생체신호를 측정한다.

이와 같은 전극은 통상 외부에 노출되도록 배치된 도전성 재료의 전극부재를 구비한다. 전극부재의 주위에는 전극부재가 신체 부위의 피부와 밀착하여 유지되도록 접착면을 갖는 시트부재가 배치되고, 전극부재의 상면에는 스냅 돌기가 시트부재를 관통하여 위로 돌출하도록 배치된다. 스냅 돌기는 생체신호 분석장치의 신호처리 모듈에 연결된 접속 케이블의 소켓에 접속된다. 외부에 노출된 전극부재의 표면에는 피부와의 사이의 접촉이 안정하게 유지될 수 있도록 전해질과 같은 젤(gel) 상태의 점착성 물질이 도포되고, 도포된 점착성 물질을 매개로 피부와 전극부재는 비교적 안정된 접촉 상태를 유지할 수 있다.

하지만, 피부는 신체 외부로 수분, 전해질 등이 빠져나가는 것을 방지함과 함께 외부로부터 이물질이 침투하는 것을 방지하는 장벽기능(skin barrier function)을 갖는 각질층을 포함하는 표피층을 포함하고 있기 때문에, 측정하고자하는 신체부위의 내부에 발생하는 전류량 또는 전류 변화량과 같은 생체신호는 표피층을 통과하는 동안 표피층에 의해 간섭을 받게 되고, 이에 따라, 생체신호는 노이즈가 발생되거나 약화될 수 있다. 따라서, 전극부재와 피부와 사이에 점착성 물질이 개재된다 하더라도, 종래의 전극은 측정시 피부의 표피층에서 발생되는 신호를 측정하다 보니 측정하고자하는 신체 부위의 내부에 발생하는 생체신호를 실제 상태대로 완벽하게 측정할 수 없는 문제점이 있다. 또한, 전극부재와 피부 사이의 접촉을 안정하게 유지하여 신호전달을 좋게 하기 위해 사용되는 점착성 물질은 피부접착 시 개인차는 있으나 피부 트러블을 발생하여 가려움증과 붉게 달아오르는 현상을 일으킬 수 있다.

이러한 피부를 통한 생체신호 측정의 문제점을 개선하기 위하여, 전극부재에 피부와의 접촉을 증진시키는 돌기 또는 돌출부를 형성한 전극이 개발되어 사용되고 있다. 하지만, 이 전극은 위에서 설명한 종래의 일반적인 전극과 마찬가지로, 피부에 부착될 때 돌출부가 각질층을 포함하는 표피층을 관통하여 진피층과 접촉하지 않고 표피층과만 접촉하면서 표피층을 압박하기 때문에, 전극부재의 표면과 피부와의 사이의 접촉을 일부 개선하는 효과는 있지만 신체 부위의 내부의 생체신호가 표피층을 통과하는 동안 표피층에 의해 간섭을 받게 되는 문제는 여전히 해결되지 않는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 감안하여 이를 개선하고자 창출된 것으로, 본 발명의 한 목적은 피부와 접촉되는 전극부재에 표피층의 각질층을 관통할 수 있는 피부 삽입형 니들을 형성하여 심전도, 근전도, 또는 뇌전도와 같은 생체정보 검사시 피부의 표피층에 의해 발생되는 신호 간섭을 줄이도록 한 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 종래의 비 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극의 구조를 변경시키지 않고 피부 삽입형 니들을 적용할 수 있게 함으로서 제작비용을 절감할 수 있게 한 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극을 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시양태에 따른 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극은, 도전성 재료로 형성되고, 밀착부를 구비하는 전극부재; 및 밀착부의 일면에 형성되고, 밀착부의 일면이 피부와 밀착하여 접촉할 때 적어도 피부의 각질층을 통과할 수 있는 크기를 갖는 복수 개의 니들을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 니들들의 크기는 피부의 통점을 자극시키지 않도록 하는 범위를 가질 수 있다. 니들들은 각각 10 내지 1000 ㎛ 범위의 길이와 10 내지 200 ㎛ 범위의 폭을 가지도록 형성될 수 있다. 또한, 니들들은 각각 바늘 형태 또는 쐐기 형태로 형성될 수 있다.

니들들은 밀착부의 일면에 부착된 니들 지지판에 지지될 수 있다. 이 때, 니들 지지판은 중앙에 통공을 구비한 원판을 포함하고, 니들들은 원판에 원형 형태로 배열될 수 있다. 또한, 니들들과 니들 지지판은 스테인레스강(SUS)으로 형성되고, 외부표면에 금도금될 수 있다.

밀착부 또는 니들 지지판은 일면에 도전성이 있는 젤 형태의 점착성 물질이 도포될 수 있다. 이때, 점착성 물질은 니들들의 길이 보다 작은 두께로 도포되는 것이 바람직하다.

전극은, 전극부재의 밀착부의 타면에 배치되고 절연성 재료로 형성된 시트부재를 더 포함할 수 있다. 이때, 시트부재는, 밀착부의 면적보다 더 크게 형성되고, 밀착부의 타면에 대향하는 일면에 피부와 접착될 수 있는 접착면을 구비할 수 있다. 또한, 전극부재는 밀착부의 타면에서부터 시트부재를 통과하여 시트부재의 타면 위로 돌출하도록 형성된 스냅 돌기, 및 스냅 돌기와 결합되어 밀착부의 타면을 시트부재의 일면에 압착하여 밀착부를 시트부재에 고정하는 스냅 캡을 더 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극은 피부와 밀착하여 접촉할 때 적어도 피부의 각질층을 통과하면서도 피부의 통점을 자극시키지 않을 정도의 길이를 갖는 복수 개의 피부 삽입형 니들을 구비한 전극부재를 포함한다. 따라서, 본 발명의 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극은 심전도, 근전도, 또는 뇌전도와 같은 생체정보 검사시 전극부재의 니들이 적어도 피부의 각질층을 통과하여 내피층과 접촉할 수 있으므로, 종래의 전극에서 피부의 각질층을 포함하는 표피층에 의해 발생되는 신호 간섭이 방지된다. 그 결과, 측정하고자하는 신체 부위의 내부에 발생하는 전류량 또는 전류 변화량과 같은 생체신호가 실제 상태대로 완벽하게 측정될 수 있고, 그에 따라, 생체신호 분석장치에 의해 분석되는 생체정보의 정확성이 향상될 수 있다. 또한, 전극부재와 피부 사이에 신호전달을 좋게 하기 위해 사용되어 피부접착 시 개인에 따라 피부 트러블을 발생하는 점착성 물질을 사용하지 않아도 된다.

또한, 본 발명에 따른 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극은, 피부 삽입형 니들들을, 니들 지지판을 통해 전극부재의 밀착부의 일면에 부착할 경우, 니들들이 형성된 니들 지지판을 제외한 전극의 다른 구성부품, 즉, 전극부재와 시트부재를 새로 제작하지 않고 종래의 비 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극을 이용하여 그 전극부재에 니들들이 형성된 니들 지지판만 부착하면 쉽게 제작될 수 있다. 따라서, 전극의 제작비용이 절감될 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극이 적용되는 생체신호 분석장치를 개략적으로 예시하는 사시도,
도 2는 도 1에 도시한 생체신호 분석장치의 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극의 사용상태를 예시하는 단면도,
도 3은 도 1에 도시한 생체신호 분석장치의 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극의 단면도,
도 4는 도 3에 도시한 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극의 밀착부의 저면도,
도 5는 도 1에 도시한 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극의 변형예를 예시하는 단면도,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극을 예시하는 단면도,
도 7은 도 6에 도시한 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극의 니들패치를 도시하는 사시도, 및
도 8은 실제로 스테인레스강(SUS)으로 형성한 다음 외부표면에 금도금하여 제작한 도 7의 니들패치의 사진이다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극을 첨부도면에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극(1)이 적용된 생체신호 분석장치(100)가 개략적으로 예시되어 있다.

본 발명의 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극(1)은 심전도, 근전도, 뇌전도 등과 같은 생체정보 검사시 피부에 부착되어 생체신호를 측정하기 위한 것으로서, 전극부재(10), 니들(14; 도 2 및 도 3참조) 및 시트부재(20)를 포함한다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 전극부재(10)는 금, 은, 염화은, 구리와 같은 도전성을 갖는 도전성 재료로 형성되고, 밀착부(11), 스냅 돌기(12), 및 스냅 캡(13)을 구비한다.

밀착부(11)는 생체신호 측정시 측정하고자하는 신체 부위의 피부와 밀착하여 접촉하기 위한 것으로, 원판 형태로 형성되고, 시트부재(20)의 중앙 하면에 배치된다.

밀착부(11)의 하면에는 본 발명에 따라 복수 개의 바늘 형태의 피부 삽입형 니들(14)이 형성되어 있다. 니들들(14)은 전극부재(10)와 마찬가지로 금, 은, 염화은, 구리, 금도금한 스테인레스강(SUS) 등과 같은 도전성을 갖는 도전성 재료로 형성된다. 니들들(14)은 각각 신체 부위 내에서 발생하는 전류량 또는 전류 변화량과 같은 생체신호가 적어도 피부(16)의 각질층 또는 각질층을 포함하는 표피층(17)의 간섭없이 밀착부(11)에 전달될 수 있도록 하기 위해, 밀착부(11)의 하면이 피부(16)에 밀착하여 부착될 때 적어도 피부(16)의 각질층 또는 각질층을 포함하는 표피층(17)을 통과하거나 및/또는 피부(16)의 통점을 자극시키지 않을 정도의 크기를 가지도록 형성된다. 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 니들(14)은 각각 10 내지 1000㎛ 범위의 길이(L)와 10 내지 200㎛ 범위의 폭(W)을 가지도록 형성될 수 있다. 여기서, 니들(14)은 각각 250 내지 500㎛의 길이(L)와 50 내지 100㎛의 폭(W)을 가지도록 형성되는 것이 더 바람직하다.

니들(14)의 갯수는 니들(14)이 서로 간섭없이 피부(16)의 표피층(17)을 잘 통과할 수 있는 갯수, 예를들면, 2 내지 200 개, 바람직하게는, 10 내지 30개가 형성될 수 있다.

도 2에 도시한 바와 같이 밀착부(11)의 하면이 피부(16)에 부착되어 니들(14)이 표피층(17)을 통과하여 진피층(18) 내에 위치할 때 니들(14)이 형성된 밀착부(11)의 하면이 피부(16)와 안정된 접촉상태를 유지하도록 하기 위해, 니들(14)이 형성된 밀착부(11)의 하면에는 전해질과 같은 도전성이 있는 젤 형태의 점착성 물질(19)이 도포될 수 있다. 이때, 점착성 물질(19)은 니들(14)이 형성된 밀착부(11)의 하면이 피부(16)와 안정된 접촉상태를 유지하기 위한 것이므로, 니들(14)의 길이(L) 보다 얇은 두께(T)로 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 밀착부(11)의 하면이 피부(16)에 부착될 때, 1차로 니들(14)이 피부(16)의 진피층(18)과 연결되고 2차로 니들(14)이 형성된 밀착부(11)의 하면이 점착성 물질(19)을 매개로 피부(16)의 표면에 연결되므로, 측정하고자 하는 신체 부위 내에서 발생하는 생체신호는 보다 완벽하게 밀착부(11)에 전달될 수 있다.

스냅 돌기(12)는 밀착부(11)의 상면 중앙에서 시트부재(20)의 중앙부(22)의 중앙홀(23)을 통해 중앙부(22) 위로 돌출 형성된다. 스냅 돌기(12)는 상단부에서 구 형태의 고정볼(12a)이 형성되어 있다.

스냅 캡(13)은 밀착부(11)를 시트부재(20)에 고정한다. 이를 위해, 스냅 캡(13)은, 시트부재(20)의 중앙부(22)의 중앙홀(23)을 통해 돌출된 스냅 돌기(12)를 감싸도록 하는 형태로 형성된 돌출부(13a), 및 밀착부(11)의 상면을 시트부재(20)의 중앙부(22)의 하면에 밀착 고정하도록 중앙부(22)의 하면을 밀착부(11)의 상면에 대해 압착하도록 돌출부(13a)에 연결된 환형부(13b)를 가지는 삿갓 형태로 구성된다.

이와 같이 형성된 스냅 캡(13)의 돌출부(13a)는 생체신호 측정시 생체신호 분석장치(100)의 신호처리 모듈(40)에 연결된 접속 케이블(41)의 소켓(42) 내부에 형성된 수용홀(42a)에 삽입 접속된다.

시트부재(20)는 전극부재(10)를 피부(16)의 표면에 부착하기 위한 것으로, 절연성을 가지는 절연성 재료로 형성된다. 또, 시트부재(20)는 전극부재(10)의 밀착부(11)의 외부 둘레를 에워싸도록 밀착부(11)의 면적보다 더 큰 원형 형태로 형성된다.

시트부재(20)는 중앙부(22), 및 주변부(21)를 구비한다. 중앙부(22)는 스냅 캡(13)에 의해 밀착부(11)를 하면 중앙에 고정하고 있다. 주변부(21)는 밀착부(11)의 외부 둘레를 에워싸면서 밀착부(11)의 외부 둘레 너머로 연장되도록 중앙부(22)의 주변에 연결된다. 주변부(21)의 저면에는 생체신호 측정을 위해 밀착부(11)의 하면이 피부(16)의 표면에 부착될 때 주변부(21)가 피부(16)의 표면과 접착될 수 있도록 접착면(21a)이 형성된다. 접착면(21a)은 비사용시 니들(14)과 점착성 물질(19)을 덮을 수 있게 형성된 보호 테이프(도시하지 않음)가 부착되어 보호될 수 있다.

이와 같이 형성된 본 발명의 제1 실시예에 따른 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극(1)은 전극부재(10)를 피부(16)의 표면에 부착하기 위해 시트부재(20), 및 밀착부(11)를 시트부재(20)에 고정하기 위한 스냅 캡(13)을 포함하는 것으로 예시 및 설명되었지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명의 전극부재(10)는 밀착부(11)의 하면이 피부(16)에 부착될 때 피부(16)의 표피층(17)을 통과하여 진피층(18)과 접촉하는 니들(14), 및 피부(16)의 표면과 밀착부(11)의 하면 사이의 접촉상태를 안정되게 유지하는 점착성 물질(19)을 포함하므로, 별도의 시트부재(20)를 구비하지 않아도, 피부(16)의 표면과 일정한 접촉상태를 유지할 수 있다. 따라서, 시트부재(20)와 스냅 캡(13)은 설계에 따라, 생략될 수도 있을 것이다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극(1)은 니들(14)이 바늘 형태로 형성된 것으로 예시 및 설명하였지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 5에 도시된 변형예에서와 같이, 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극(1')은 니들(14')이, 니들(14)과 동일한 길이(L)과 폭(W)을 가지면서, 서로 일정 간격을 두고 배치된 복수 개의 쐐기 형태(도시하지 않음) 또는 서로 일정 간격을 두지 않고 밀접하게 배치된 복수 개의 쐐기 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 니들들(14')은 전극부재(10)의 밀착부(11)가 피부(16)와 접촉하여 밀착될 때 피부(16)의 진피층(18)과 접촉하는 면적이 바늘 형태의 니들(14)의 경우 보다 더 넓어지며, 이에 따라 진피층(18) 내에서 발생하는 생체신호를 밀착부(11)에 더 잘 전달할 수 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극(1)은 니들(14)이 형성된 밀착부(11)의 하면에 점착성 물질(19)이 도포되는 것으로 예시 및 설명되었지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 점착성 물질(19)은 필요에 따라, 즉, 전극(1)이 피부접착 시 피부 트러블을 발생하여 가려움증과 붉게 달아오르는 현상을 일으키는 개인에게 사용하는 용도로 제조될 경우에는 생략될 수도 있다.

다음으로, 이상과 같이 구성된 본 발명의 제1 실시예에 따른 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극(1)을 사용하여 심전도, 근전도, 뇌전도 등와 같은 생체정보 검사하기 위해 생체신호를 측정하는 동작을 도 3을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 보호 테이프가 시트부재(20)의 주변부(21)의 접착면(21a)로부터 제거된다.

이어서, 도 3에 도시한 바와 같이, 먼저 니들(14)이 형성된 전극부재(10)의 밀착부(11)가 생체정보를 검사하고자하는 피검사자의 신체 부위의 피부(16)의 표면에 압착되어 밀착된 다음, 시트부재(20)의 주변부(21)의 접착면(21a)이 피부(16)의 표면에 부착된다. 이때, 니들(14)이 피부(16)의 통점을 자극시키지 않는 크기를 갖도록 형성되어 있으므로, 밀착부(11)는 피검사자에게 별 다른 통증을 주지않고 피부(16)의 표면에 부착될 수 있다.

이 상태에서, 검사자가 생체신호 분석장치(100)의 신호처리 모듈(40)을 조작하면, 전극(1)은 신체 부위의 피부(16)의 진피층(18) 내에서 발생하는 생체신호를 니들(14)과 밀착부(11)의 표면을 통해 검출하여, 스냅 돌기(12), 스냅 캡(13), 소켓(42) 및 접속 케이블(41)을 통해 신호처리 모듈(40)로 전송한다. 이때, 1차로 니들(14)이 피부(16)의 진피층(18)과 연결되고 2차로 니들(14)이 형성된 밀착부(11)의 하면이 점착성 물질(19)을 매개로 피부(16)의 표면과 연결되므로, 생체신호는 보다 완벽하게 밀착부(11)에 전달될 수 있다.

그 후, 신호처리 모듈(40)은 전극(1)에서 전송된 생체신호를 토대로 심전도, 근전도, 뇌전도 등와 같은 생체정보를 처리 및 분석하고, 모니터와 같은 디스플레이장치(도시하지 않음)를 통해 디스플레이한다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극(1a)이 개략적으로 예시되어 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제2 실시예의 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극(1a)은 제1 실시예의 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극(1)과 같이 심전도, 근전도, 뇌전도 등과 같은 생체정보 검사시 피부에 부착되어 생체신호를 측정하기 위한 것으로서, 니들들(14 또는 14')이 전극부재(10)에 형성되는 대신, 니들들(14a)을 구비한 니들패치(patch)(30)가 전극부재(10)에 부착되는 것을 제외하고는 제1 실시예의 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극(1)과 동일하다.

따라서, 니들패치(30)를 제외한 전극부재(10)와 시트부재(20)에 대한 상세한 설명은 생략한다.

니들패치(30)는 전극부재(10)의 밀착부(11)의 하면에 전도성 접착제로 접착되어 고정되고, 니들 지지판(31), 및 니들 지지판(31)에 지지된 복수 개의 피부 삽입형 니들(14a)을 포함한다.

니들 지지판(31)은 상면이 밀착부(11)의 하면에 전도성 접착제로 접착되어 고정되고, 도 7에 도시한 바와 같이 중앙에 통공(33)을 형성한 원판(32)으로 형성된다. 원판(32)은 전극부재(10)와 마찬가지로 금, 은, 염화은, 구리, 금도금한 스테인레스강(SUS) 등과 같은 도전성을 갖는 도전성 재료로 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 원판(32)은 외부표면에 금도금된 스테인레스강(SUS) 재질의 원판으로 형성된다.

니들들(14a)은 니들 지지판(31)의 하면에서 일정 패턴으로 아래쪽로 돌출하도록 배치된다. 본 실시예에서, 니들들(14a)은 니들 지지판(21)의 가장자리를 따라 원형 형태로 일정간격을 두고 아래쪽으로(도 6 기준; 도 7에서는 니들 지지판(31)의 하면이 위로 향하도록 도시됨) 수평면에 대해 일정 각도(예를 들면, 60도 이상(바람직하게는 수직))를 가지면서 돌출 배치된다.

또한, 니들들(14a)은 제1 실시예의 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극(1)의 니들(14)과 마찬가지로, 니들 지지판(31)의 하면(도 6 기준; 도 7에서는 상면)이 피부(16)에 밀착하여 부착될 때 적어도 피부(16)의 각질층 또는 각질층을 포함하는 표피층(17)을 통과하거나 및/또는 피부(16)의 통점을 자극시키지 않을 정도의 크기, 예를 들면, 각각 10 내지 1000㎛ 범위의 길이(L)와 10 내지 200㎛ 범위의 폭(W), 바람직하게는, 250 내지 500㎛의 길이(L)와 50 내지 100㎛의 폭(W)을 가지는 바늘 형태 또는 쇄기 형태로 형성될 수 있다. 니들들(14a)은 제1 실시예의 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극(1)의 니들(14)과 마찬가지로, 금, 은, 염화은, 구리, 금도금한 스테인레스강(SUS) 등과 같은 도전성을 갖는 도전성 재료로 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 니들들(14a)은 외부표면에 금도금된 스테인레스강(SUS) 재질의 쐐기형 니들(도 7 참조)로 형성된다.

또한, 니들(14a)의 갯수는 니들(14a)이 서로 간섭없이 피부(16)의 표피층(17)을 잘 통과할 수 있는 갯수, 예를들면, 2 내지 200 개, 바람직하게는, 10 내지 30개가 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 니들들(14a)은 16 개로 형성된다.

이러한 니들 지지판(31)과 니들들(14a)을 구비한 니들패치(30)는 스테인레스(SUS) 판을 프레스 가공하여, 중앙에 통공을 구비하고 외부 가장자리에 니들들(14a)에 대응하는 쇄기 형태의 돌기들을 구비하는 원형 형태의 판으로 만든 다음, 가장자리의 돌기들을 수평면에 대해 60도 이상, 예를 들면, 수직으로 절곡한 후, 외부표면을 금도금하는 것에 의해 제조될 수 있다(도 8 참조).

니들(14a)이 지지된 니들 지지판(31)의 하면에는 전해질과 같은 도전성이 있는 젤 형태의 점착성 물질(19)이 도포될 수 있다. 이때, 점착성 물질(19)은 니들(14)이 지지된 니들 지지판(31)의 하면이 피부(16)와 안정된 접촉상태를 유지하기 위한 것이므로, 니들(14)의 길이(L) 보다 얇은 두께(T)로 형성되는 것이 바람직하다. 물론, 이 점착성 물질(19)은 필요 시(전극(1a)이 피부접착 시 피부 트러블을 발생하여 가려움증과 붉게 달아오르는 현상을 일으키는 개인에게 사용하는 용도로 제조될 경우 등) 생략될 수도 있다.

이상에서 설명한 제2 실시예의 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극(1a)은 니들패치(30)가 전극부재(10)의 밀착부(11)의 하면에 접착되어 구성되므로, 니들패치(30)를 제외한 전극(1a)의 다른 구성부품, 즉, 전극부재(10)와 시트부재(20)를 새로 제작하지 않고 종래의 비 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극을 이용하여 그 전극부재에 니들패치(30)만 부착하면 쉽게 제작될 수 있는 잇점이 있다.

이와 같이 구성된 제2 실시예에 따른 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극(1a)을 사용하여 심전도, 근전도, 뇌전도 등와 같은 생체정보 검사하기 위해 생체신호를 측정하는 동작은 도 1을 참조하여 설명한 제1 실시예에 따른 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극(1)의 동작과 동일하다.

이상에서, 본 발명은 원리를 예시하기 위한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 구성 및 작용으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 니들의 위치는 설명된 구성에 한정되지 않는다. 또, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 벗어 나지 않고 본 발명에 대한 다양한 변경과 수정이 가능함은 당업자들에게는 잘 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명에 대한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주 되어야 할 것이다.

1, 1', 1a: 생체신호 측정용 전극 10: 전극부재
11: 밀착부 14, 14', 14a: 니들
16: 피부 19: 점착성 물질
20: 시트부재 30: 니들패치
31: 니들 지지판 33: 통공

Claims

도전성 재료로 형성되고, 밀착부를 구비하는 전극부재; 및
상기 밀착부의 일면에 형성되고, 상기 밀착부의 상기 일면이 피부와 밀착하여 접촉할 때 적어도 상기 피부의 각질층을 통과할 수 있는 크기를 갖는 하나 또는 복수 개의 니들을 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극.
제1항에 있어서,
상기 니들들의 상기 크기는 상기 피부의 통점을 자극시키지 않도록 하는 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극.
제1항에 있어서,
상기 니들들은 각각 10 내지 1000 ㎛ 범위의 길이와 10 내지 200㎛ 범위의 폭을 가지도록 형성된 것을 특징으로 하는 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극.
제1항에 있어서, 상기 니들들은 각각 바늘 형태와 쐐기 형태 중에서 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극.
제1항에 있어서, 상기 니들들은 밀착부의 일면에 부착된 니들 지지판에 지지된 것을 특징으로 하는 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극.
제5항에 있어서,
상기 니들 지지판은 중앙에 통공을 구비한 원판을 포함하고,
상기 니들들은 상기 원판에 원형 형태로 배열된 것을 특징으로 하는 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극.
제6항에 있어서, 상기 니들 지지판과 니들들은 스테인레스강(SUS)으로 형성되고, 외부표면에 금도금된 것을 특징으로 하는 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극.
제1항에 있어서,
상기 밀착부는 상기 일면에 도전성이 있는 젤 형태의 점착성 물질이 도포된 것을 특징으로 하는 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극.
제8항에 있어서,
상기 점착성 물질은 상기 니들들의 길이 보다 작은 두께로 도포된 것을 특징으로 하는 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극.
제1항에 있어서,
상기 전극부재의 상기 밀착부의 타면에 배치되고 절연성 재료로 형성된 시트부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 삽입형 생체신호 측정용 전극.