FI120181B - Anturointi ihon pinnalta saatavien signaalien mittaamiseksi ja anturoinnin valmistusmenetelmä - Google Patents

Anturointi ihon pinnalta saatavien signaalien mittaamiseksi ja anturoinnin valmistusmenetelmä Download PDF

Info

Publication number
FI120181B
FI120181B FI20031476A FI20031476A FI120181B FI 120181 B FI120181 B FI 120181B FI 20031476 A FI20031476 A FI 20031476A FI 20031476 A FI20031476 A FI 20031476A FI 120181 B FI120181 B FI 120181B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
conductive
skin
conductivity
electrode
moisture
Prior art date
Application number
FI20031476A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20031476A0 (fi
FI20031476A (fi
Inventor
Pekka Tolvanen
Original Assignee
Mega Elektroniikka Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mega Elektroniikka Oy filed Critical Mega Elektroniikka Oy
Priority to FI20031476A priority Critical patent/FI120181B/fi
Publication of FI20031476A0 publication Critical patent/FI20031476A0/fi
Priority to GB0607988A priority patent/GB2422785B/en
Priority to DE112004001921.4T priority patent/DE112004001921B4/de
Priority to PCT/FI2004/000594 priority patent/WO2005032366A1/en
Publication of FI20031476A publication Critical patent/FI20031476A/fi
Priority to US11/399,786 priority patent/US8024023B2/en
Priority to HK06113040.7A priority patent/HK1092344A1/xx
Application granted granted Critical
Publication of FI120181B publication Critical patent/FI120181B/fi
Priority to US14/031,067 priority patent/USRE46470E1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25Bioelectric electrodes therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802Sensor mounted on worn items
    • A61B5/6804Garments; Clothes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/02438Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate with portable devices, e.g. worn by the patient
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/251Means for maintaining electrode contact with the body
    • A61B5/256Wearable electrodes, e.g. having straps or bands
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/263Bioelectric electrodes therefor characterised by the electrode materials
    • A61B5/27Conductive fabrics or textiles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802Sensor mounted on worn items
    • A61B5/6804Garments; Clothes
    • A61B5/6805Vests
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02Details
    • A61N1/04Electrodes
    • A61N1/0404Electrodes for external use
    • A61N1/0472Structure-related aspects
    • A61N1/0484Garment electrodes worn by the patient
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/12Manufacturing methods specially adapted for producing sensors for in-vivo measurements
    • A61B2562/125Manufacturing methods specially adapted for producing sensors for in-vivo measurements characterised by the manufacture of electrodes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/251Means for maintaining electrode contact with the body
    • A61B5/252Means for maintaining electrode contact with the body by suction
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/251Means for maintaining electrode contact with the body
    • A61B5/257Means for maintaining electrode contact with the body using adhesive means, e.g. adhesive pads or tapes
    • A61B5/259Means for maintaining electrode contact with the body using adhesive means, e.g. adhesive pads or tapes using conductive adhesive means, e.g. gels
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/279Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses
    • A61B5/28Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses for electrocardiography [ECG]
    • A61B5/282Holders for multiple electrodes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02Details
    • A61N1/04Electrodes
    • A61N1/0404Electrodes for external use
    • A61N1/0408Use-related aspects
    • A61N1/0452Specially adapted for transcutaneous muscle stimulation [TMS]

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Professional, Industrial, Or Sporting Protective Garments (AREA)

Description

ANTUROINTI IHON PINNALTA SAATAVIEN SIGNAALIEN MITTAAMISEKSI JA ANTUROINNIN VALMISTUSMENETELMÄ
Keksinnön kohteena on anturointi ihon pinnalta saatavien signaalien tunnistamiseksi ja mittaamiseksi. Lisäksi keksinnön kohteena on anturoinnin valmistusmenetel-5 mä.
On yleisesti tunnettua, että ihon pinnalta voidaan erilaisten antureiden avulla mitata useita sähköisessä muodossa olevia signaaleja kuten esim.: sydänsähkökäyrä eli EKG-signaali lihasten sähköinen aktiivisuus eli EMG-signaali 10 - aivosähkökäyrä eli EEG-signaali ihon pinnan johtavuus hengitystaajuus rasvaprosentti solun sisäinen ja ulkoinen nestetasapaino kehossa 15 Nykyisin käytössä olevissa anturoinneissa on tyypillisesti kaksi tai useampia elektrodeja, joiden väliltä mitataan potentiaalieroa kuvaava sähköinen signaali, joka siirretään edelleen käsiteltäväksi elektronisessa laitteessa. Edellä mainitut mittauselekt-rodit ovat joko irrallisia, yksittäin iholle kiinnitettäviä elektrodeja tai useamman elektrodipinnan sisältäviä elektrodiryhmiä, tai sitten erilaisia asusteisiin, vöihin, 20 pantoihin tms. sijoitettuja, henkilön päälle puettavia konstruktioita, jolloin niissä olevat useat yksittäiset elektrodipinnat asettuvat niille määriteltyihin paikkoihin ja järjestykseen iholle.
Kliinisissä mittauksissa käytettävät elektrodit kiinnitetään liimalla tai imukupilla ihoon ja signaalin laatu varmistetaan erityisen johtavuutta parantavan geelin tms. 25 avulla. Kliinisen ympäristön ulkopuolisessa käytössä esim. liikuntasuorituksen aikana tällaiset elektrodit ovat kuitenkin osoittautuneet luotettavuudestaan huolimatta epäkäytännöllisiksi.
Liikuntasuorituksen seurantaan tarkoitetut anturoinnit ns. sykemittarit perustuvat sydämen lyöntien tunnistamiseen rintakehälle sijoitetun anturin avulla. Anturi on 2 tyypillisesti muodoltaan kiinteä taipuisa panta (sykepanta) tai joustava tekstiilinen vyö (sykevyö) tai sitten asuste, joihin johtavat elektrodirakenteet on integroitu.
Sykepannassa olevat elektrodit on yleensä valmistettu sähköä johtavasta muovista. Panta kiinnitetään rintakehälle joustavalla nauhalla, jonka kireys on säädettävissä. 5 Koska muovinen elektrodipinta on tiivistä ainetta, syntyy ihon ja elektrodien välille luonnostaan kostea ja johtavuuden säilyttävä tila. Erityisesti pitkäkestoisissa suorituksissa ja voimakkaasti hikoiltaessa panta kuitenkin luistaa pois paikoiltaan tai se saattaa tuntua epämukavalta tai aiheuttaa hiertymiä. Lisäksi signaalin mittaukseen kytkeytyy helposti erilaisia häiriöitä, koska panta jäykkänä rakenteena ei jousta riit-10 tävästi suoritukseen normaalisti kuuluvien liikkeiden aikana.
Tekstiilisessä sykevyössä tai vastaavassa asusteessa elektrodit on valmistettu johtavasta tekstiilistä tai muutoin eristävään tekstiiliin integroiduista johtavista kuiduista. Koska tekstiilinen rakenne sellaisenaan on hengittävää täytyy tekstiilielektrodin ulkopuolelle kiinnittää esim. ompelemalla erillinen kosteutta pidättävä kerros, jolloin 15 elektrodin ja ihon välille syntyy riittävä johtavuus. Näin kootut elektrodirakenteet kiinnitetään vyöhön tai asusteeseen esim. ompelemalla. Vyö tai asuste puetaan päälle, jolloin niissä olevat elektrodit asettuvat rintakehälle sellaisiin kohtiin, joissa ne pysyvät mittauksen kannalta mahdollisimman hyvin paikoillaan myös liikunnan aikana. Erityisesti asustemaisissa ratkaisuissa elektrodien kohdalle syntyy asustekan-20 gasta paksumpia alueita, joissa elektroditekstiilien ja kosteutta pitävien kerrosten tuoma lisäpaksuus ja niiden ompeleet jäykistävät kangasta haitaten asusteen käytettävyyttä ja aiheuttaen osaltaan mittaukseen häiriöitä. Lisäksi elektrodipintojen ja kosteutuskerrosten edullisin muoto on yleensä suorakaide, koska sellainen on val-mistuksellisesti helpointa leikata ja ommella. Suorakaide ei kuitenkaan ole aina var-25 sinaisen signaalin mittauksen kannalta paras muoto, koska esim. lihasaktiivisuuksi-en mittauksessa tarvitaan kehon anatominaan mahdollisimman hyvin istuvia vapaita ja joustavia muotoja.
Keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin anturointi iholta saatavien signaalien mittaamiseksi ja anturoinnin valmistusmenetelmä, joilla poistetaan nykyisiin menetel-30 miin liittyviä epäkohtia. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin anturointi, joka täyttää signaalin mittauksen kannalta tärkeät muoto- ja joustavuusvaatimuk-set ja jota käytettäessä mittauselektrodit pysyvät paikallaan ja luotettavassa kontaktissa myös pitkäaikaisen mittauksen ja erilaisten liikkeiden aikana. Edelleen keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin menetelmä, jonka avulta anturointi saadaan teh-35 dyksi yksinkertaisesti, edullisesti ja luotettavasti.
3
Keksinnön tarkoitus saavutetaan anturikonstruktioilla ja valmistusmenetelmällä, joille on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksissa.
Keksinnön mukaan anturointiin ja signaalin mittaukseen tarvittavat elektrodipinnat on lisätty suoraan iholla käytettävän materiaalin pintaan. Tällöin ei tarvita erillisiä, 5 tarkasti tietyllä paikalla olevia elektrodeja. Elektrodipinnat ovat osa materiaalin pintaa, jolloin ne täyttävät hyvin muoto- ja joustavuusvaatimukset. Lisäksi ne pysyvät luotettavasti ja tarkasti paikoillaan. Edelleen näin muodostetun elektrodipinnan paksuus on huomattavan ohut, jolloin pinta ei haittaa materiaalin, esim. asusteen normaalia käyttöä. Lisäksi elektrodipinta pysyy luotettavasti kiinni 10 materiaalissa, koska keksinnön mukainen liitos tapahtuu pintamolekyylien tasolla ja koko alueen kattavana. Esim. ompelemalla kiinnitetyt erilliset elektrodipinnat saattavat irrota, mikäli yksikin ommel katkeaa ja alkaa purkautua.
Keksinnön edullisessa sovelluksessa signaalin siirtämiseen tarvittavat johteet on lisätty suoraan iholla käytettävän materiaalin pintaan. Tällaisella rakenteella 15 saadaan johteisiin liittyen vastaavia etuja kuin on esitetty edellisessä kappaleessa.
Keksinnön mukainen anturointi koostuu tyypillisesti mistä tahansa tavallisesta päälle puettavasta asusteesta tai varusteesta tai muusta kappaleesta tai materiaalista, joka voidaan asettaa ihoa vasten, sekä siihen lisätyistä yhdestä tai useammasta seuraa-vassa luetellusta asioista: 20 - edellä mainittujen asusteiden, varusteiden, kappaleiden tai materiaalien pinnal le liitetty tai lisätty sähköäjohtava aine sähköinen johde, joka on kiinnitetty edellisessä kohdassa mainittuun johtavaan aineeseen, ja jota pitkin signaali siirretään pois mittauspisteestä liitos, jonka kautta edellisen kohdan mukainen johde liitetään signaalinkäsitte-25 lyn tekevään elektroniikkaan
Keksinnön mukainen asuste voi olla esim. vartalonmyötäinen paita tai housut. Päälle puettava, joustava tai jäykkä kappale tai varuste voi olla esim. rintakehälle tai lantiolle kiinnitettävä vyö, raajan ympäri raajassa olevien lihasten päälle kiinnitettävä hiha, lahje tai panta tms. Iholle asetettava kappale voi olla esim. 30 rannekello, sykepanta tai esim. käsipuhelin, joka sisältää EKG-signaalin mittaus- ja käsittelytoiminnon. Iholle asetettava materiaali voi olla esim. kitkan, liiman, imukupin, adheesion tai mikrokokoisten mekaanisten elementtien tms. avulla 4 kiinnitettävä materiaali, joka pitää sen ihossa kiinni ilman erityistä kiinnittävää väliainetta.
Keksinnön mukaisessa anturoinnissa elektrodipinnat on muotoiltu kehon anatomian mukaisesti ja/tai mittauksen kannalta tarkoituksenmukaisella tavalla. Tällöin ne 5 asettuvat aina kehoon nähden ja ihon pinnalle siten, että ne pysyvät mittauksen kannalta mahdollisimman hyvin paikoillaan myös liikunnan aikana. Koska johtavat elektrodipinnat ja mahdolliset kosteutuskerrokset ovat ohuita ja joustavia, ne eivät jäykistä kangasta eivätkä siten haittaa asusteen käytettävyyttä. Lisäksi elektrodipintojen muoto on aina varsinaisen signaalin mittauksen kannalta paras 10 mahdollinen. Esimerkiksi lihasaktiivisuuksien mittaukseen käytettävät elektrodipinnat asettuvat tarkasti mitattavien lihasten tai lihasryhmien päälle anatomisesti oikealla tavalla tuottaen mahdollisimman puhtaan ja häiriöttömän signaalin.
Koska monet materiaalit, varsinkin tekstiilit, ovat erittäin joustavia, täytyy siihen 15 kiinnitettävät johtavat pinnat muotoilla siten, että niiden muoto joustaa vähintään yhtä paljon kuin itse pohjamateriaali, jotta johteeseen ei käytön aikana synny murtumia ja/tai katkoksia. Eräs sopiva muoto on aaltomainen johtava viiva, jonka aaltomuoto venyessään oikenee, mutta paikallisesti viivaan ei synny niin suurta venymää, että sen johtavuus rikkoontuisi. Toinen vaihtoehto on verkkomainen 20 rakenne, joka verkon silmukoiden ansiosta joustaa sekä tasossa että kolmiulotteisesti.
Keksinnön mukainen menetelmässä anturointiin tarvittavat, sähköä johtavat elektrodipinnat lisätään suoraan iholla käytettävään materiaaliin. Menetelmässä anturointi valmistetaan iholle luonnostaan asetettavaan asusteeseen, varusteeseen, 25 kappaleeseen tai materiaaliin. Menetelmän avulla saadaan anturointi tehdyksi tehokkaasti, yksinkertaisesti ja edullisesti erityisesti suurilla valmistusmäärillä.
Eräässä keksinnön mukaisessa menetelmässä elektrodipinta saadaan aikaiseksi höyrystämällä valmiiseen asusteeseen tai sen valmistusta varten kaavoitettuun ja leikattuun kangaskappaleeseen haluttuihin kohtiin johtava kerros tarkoitukseen 30 sopivaa ainetta. Johtavana aineena käytetään edullisissa sovelluksissa mm.
hopea/hopeakloridia tai piitä, josta tehdään timanttipinta, tai muuta kiinnitettäväksi kelpaavaa johtavaa materiaalia. Johtavan pinnan valmistus tehdään höyrystyskammiossa, johon asuste tai kangaskappale asetetaan sopivasti yhdessä maskin kanssa, johon on tehty tarvittavien elektrodipintojen muotoja vastaavat 35 aukotukset. Höyrystyskammion olosuhteita ja annosta säätämällä määritellään 5 johtavan kerroksen muut ominaisuudet. Tällaisen valmistusmenetelmän etuina ovat mm. elektrodipintojen vapaa muotoiltavuus ja valmistuksen edullisuus erityisesti suurilla valmistusmäärillä. Lisäksi koska elektrodin kohdalla ei tarvita paksuutta lisääviä ja eri tavoilla joustavia materiaaleja ja niiden kiinnitysompeleita, asusteen 5 käytettävyysominaisuudet eivät muutu. Mikäli johtavuuden parantamiseksi asusteeseen tarvitaan ihon kosteutta pidättelevä kerros, sellainen voidaan tehdä tekstiilin ulkopinnalle elektrodin kohdalle jollain sinänsä tunnetulla tavalla kuten esim. painotekniikalla kiinnitetty ohut kalvo.
Edelleen höyrystysmenetelmää hyväksikäyttäen voidaan tehdä elektrodipintoja, jot-10 ka höyrystetään tekstiiliin kiinnitettyyn kosteutta ja johtavuutta parantavaan kerrokseen. Materiaaleista ja niiden ominaisuuksista riippuen höyiystys voidaan myös tehdä ensin materiaaliin, joka sen jälkeen kiinnitetään asusteeseen. Tällaisena materiaalina voidaan käyttää esim. jotain polymeeriä.
Eräs toinen keksinnön mukainen tapa valmistaa elektrodipinta on sähköä johtavan 15 muovi- tai silikonimateriaalin kiinnitys tekstiiliin käyttäen laminointi-, painatus-, matalapaineinen ruiskuvalu tai muuta joko juoksevan materiaalin käyttöön tai materiaalin sulatukseen perustuvaa tekniikkaa. Elektrodipinta voidaan tehdä menetelmän avulla aina haluttuun muotoon ja joustavuuteen. Tämän valmistusmenetelmän erityisetuna on se, että samalla kertaa elektrodiin muodostuu sekä sähköä johtava että 20 riittävän kosteuden muodostava ja johtavuutta ylläpitävä pinta.
Eräs edullinen keksinnön mukainen valmistusmenetelmä on ns. pehmeä litografia (engl. soft lithography), jossa perinteisen valolitografian käyttämä jäykkä maski korvataan pehmeällä ja joustavalla elastomeerista tehdyllä rakenteella. Tällainen rakenne mahdollistaa litografiamenetelmän käytön myös kaarevan tai kolmiulotteisen 25 kappaleen pinnalle esim. sylinterimäisen muotin päälle asetetun asusteen lahkeeseen. Elastomeerista voidaan valmistaa esim. maski, leimasin tai -muotti, joiden avulla johtava pinta valolitografian avulla kasvatetaan tekstiiliin. Syntyvän elektrodin hienorakenne voi olla esim. matriisiverkko, joka on joustavuus- yms. ominaisuuksiltaan samanlainen kuin se tekstiili, jolle verkko on kasvatettu. Pehmeä lito-30 grafia soveltuu monille erilaisille materiaaleille ja pintakemioille. Menetelmän käyttö ei vaadi esim. puhdastilaa, joten se on siten myös edullinen.
Eräässä toisessa pehmeän litografian käyttöön perustuvassa elektrodin valmistusmenetelmässä polymeerikalvo kiinnitetään ensin tekstiiliin jollakin tunnetulla menetelmällä ja sitten tähän polymeeriin valotetaan maskin avulla 35 johtavia alueita vastaava verkko, urat tms. muodot, joihin sitten johtava kerros 6 kasvatetaan. Myös tässä tapauksessa materiaaleista ja niiden ominaisuuksista riippuen kasvatus voidaan myös tehdä ensin materiaaliin, joka sen jälkeen kiinnitetään asusteeseen Tällaisella menetelmällä valmistetuissa elektrodeissa polymeerikalvo toimii ihon ja elektrodin välistä kosteutta ja johtavuutta parantavana 5 kerroksena.
Kaikkia edellä kuvattuja menetelmiä käyttäen valmistetusta elektrodista signaali johdetaan muuhun laitteistoon sinänsä tunnettujen johteiden avulla. Johde kiinnitetään elektrodipintaan joko jälkeenpäin tunnettuja liitostekniikoita käyttäen tai johteet voidaan integroida tekstiiliin ennen elektrodipinnan valmistusta, jolloin niiden 10 välinen liitos syntyy jo itse elektrodipinnan valmistusprosessin yhteydessä.
Eräässä edullisessa sovellutuksessa johteet valmistetaan samalla valmistusmenetelmällä kuin elektrodit, jolloin johteiden vaatimat alueet on suunniteltu osaksi menetelmissä tarvittavia maskeja, muotteja tai muuta valmistukseen käytettävää rakennetta. Tällaisessa menetelmässä johteiden kohdat tekstiilissä päällystetään jälkeen-15 päin eristävällä materiaalilla, jotta johteiden ja ihon välille syntyisi tarvittava eristys elektrodilta saatavan signaalin pitämiseksi mahdollisimman häiriöttömänä.
Eräässä edullisessa lisäsovellutuksessa jokin iholla pidettävän materiaalin pintaan lisättävistä aineista tai kerroksista tehdään absorboivasta materiaalista, johon imeytetään esim. johtavuutta parantavaa geeliä, ihoa kosteuttavaa voidetta, ihon 20 joustavuutta parantavaa rasvaa tai muuta ihon hoitoon tarkoitettua kemikaalia. Imeytetyn aineen avulla ihon ja elektrodipinnan välistä johtavuutta ja johtavuuden pysyvyyttä voidaan parantaa esim. kun mittaustilanteeseen ei liity normaalia suurempaa hikoilua tai kun mitattavan henkilön ihotyyppi on luonnostaan kuiva, kireä tai muuten mittauksen kannalta epäedullinen.
25 Keksintöä ei rajata esitettyihin edullisiin sovelluksiin, vaan se voi vaihdella patenttivaatimuksien muodostaman keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Claims (13)

1. Anturointi ihon pinnalta saatavien signaalien mittaamiseksi, jossa signaalin mittaukseen tarvittavat elektrodipinnat ja signaalin siirtämiseen tarvittavat johteet on lisätty pinnoittamalla ihoa vasten käytettävän asusteen tekstiilimateriaaliin tai varus- 5 teen tekstiilimateriaaliin, tunnettu siitä, että elektrodirakenteessa on sekä sähköä johtava että riittävä kosteutta läpäisemätön ja johtavuutta ylläpitävä materiaali yhdessä kerroksessa.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen anturointi, tunnettu siitä, että sähköä johtavat pinnat on muotoiltu kehon anatomian mukaisesti ja/tai mittauksen kannalta 10 tarkoituksenmukaisella tavalla.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen anturointi, tunnettu siitä, että sähköä johtavat pinnat on muotoiltu joustaviksi siten, että pinnan muoto joustaa niin paljon, ettei itse johtavaan pintaan pääse syntymään johtavuutta heikentäviä vaurioita
4. Menetelmä ihon pinnalta saatavien signaalien anturoinnin valmistamiseksi, jossa 15 anturointiin tarvittavat, sähköä johtavat elektrodipinnat ja/tai signaalin siirtämiseen tarvittavat johteet lisätään pinnoittamalla ihoa vasten käytettävän asusteen tai varusteen tekstiilimateriaaliin, tunnettu siitä, että elektrodirakenteeseen muodostetaan sekä sähköäjohtava että kosteutta läpäisemätön ja johtavuutta ylläpitävä materiaali yhteen kerokseen.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mate riaalin pinta höyrystetään sähköä johtavalla aineella.
6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sähköäjohtava pinta valmistetaan hopea/hopeakloriidista Ag/AgCl.
7. Jonkin patenttivaatimuksista 4-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 25 että sähköä johtava pinta valmistetaan piistä, jolloin syntyy timanttipinta.
8. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sähköäjohtava pinta valetaan tai laminoidaan tai kiinnitetään painotekniikalla.
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että johtava pinta valmistetaan sähköä johtavasta muovista tai silikonista tai kumista tai po- 30 lymeeristä.
10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että johtava pinta valmistetaan käyttäen juoksevassa muodossa säilyvästä sähköä johtavasta aineesta, joka jähmettyy joutuessaan riittävän ilmamäärän ja/tai lämpötilan kanssa.
11. Jonkin patenttivaatimuksista 4-10 mukainen menetelmä, tunnettu sii-5 tä, että materiaaliin kiinnitetään ensin joustava ja/tai eristävä ja/tai kosteutta olennaisesti läpäisemätön kerros, johon sähköäjohtava pinta kiinnitetään.
12. Jonkin patenttivaatimuksista 4-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sähköäjohtava pinta kiinnitetään ensin joustavaan ja/tai eristävään ja/tai kosteutta olennaisesti läpäisemättömään materiaaliin, joka sitten kiinnitetään iholla 10 käytettävään materiaaliin.
13. Jonkin patenttivaatimuksista 4-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että johtava pinta ja/tai joustava ja/tai eristävä ja/tai kosteutta olennaisesti läpäisemätön kerros valmistetaan materiaalista, johon imeytetään ihon kosteutta ja johtavuutta parantavaa ja/tai ylläpitävää ainetta.
FI20031476A 2003-10-08 2003-10-08 Anturointi ihon pinnalta saatavien signaalien mittaamiseksi ja anturoinnin valmistusmenetelmä FI120181B (fi)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20031476A FI120181B (fi) 2003-10-08 2003-10-08 Anturointi ihon pinnalta saatavien signaalien mittaamiseksi ja anturoinnin valmistusmenetelmä
GB0607988A GB2422785B (en) 2003-10-08 2004-10-08 Sensor for measuring of signals on the surface of the skin and method for producing of the sensor
DE112004001921.4T DE112004001921B4 (de) 2003-10-08 2004-10-08 Sensoranordnung zum Messen von Signalen auf der Hautoberfläche und Verfahren zur Herstellung der Sensoranordnung
PCT/FI2004/000594 WO2005032366A1 (en) 2003-10-08 2004-10-08 Sensory for measuring of signals on the surface of the skin and method for producing of the sensory
US11/399,786 US8024023B2 (en) 2003-10-08 2006-04-07 Sensory for measuring of signals on the surface of the skin and method for producing of the sensory
HK06113040.7A HK1092344A1 (en) 2003-10-08 2006-11-28 Sensor for measuring of signals on the surface of the skin and method for producing of the sensor
US14/031,067 USRE46470E1 (en) 2003-10-08 2013-09-19 Sensory for measuring of signals on the surface of the skin and method for producing of the sensory

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20031476 2003-10-08
FI20031476A FI120181B (fi) 2003-10-08 2003-10-08 Anturointi ihon pinnalta saatavien signaalien mittaamiseksi ja anturoinnin valmistusmenetelmä

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20031476A0 FI20031476A0 (fi) 2003-10-08
FI20031476A FI20031476A (fi) 2005-07-11
FI120181B true FI120181B (fi) 2009-07-31

Family

ID=29225923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20031476A FI120181B (fi) 2003-10-08 2003-10-08 Anturointi ihon pinnalta saatavien signaalien mittaamiseksi ja anturoinnin valmistusmenetelmä

Country Status (6)

Country Link
US (2) US8024023B2 (fi)
DE (1) DE112004001921B4 (fi)
FI (1) FI120181B (fi)
GB (1) GB2422785B (fi)
HK (1) HK1092344A1 (fi)
WO (1) WO2005032366A1 (fi)

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0230361D0 (en) * 2002-12-27 2003-02-05 Koninkl Philips Electronics Nv Electrode arrangement
US7308294B2 (en) 2005-03-16 2007-12-11 Textronics Inc. Textile-based electrode system
US20070078324A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-05 Textronics, Inc. Physiological Monitoring Wearable Having Three Electrodes
FI120482B (fi) 2006-06-08 2009-11-13 Suunto Oy Anturointijärjestely
US8886281B2 (en) 2006-06-08 2014-11-11 Suunto Oy Snap and electrode assembly for a heart rate monitor belt
US7878030B2 (en) 2006-10-27 2011-02-01 Textronics, Inc. Wearable article with band portion adapted to include textile-based electrodes and method of making such article
GB0722974D0 (en) * 2007-11-23 2008-01-02 Leftly Steven A Skin sensor device
US8355770B2 (en) * 2010-03-22 2013-01-15 Idt Technology Limited Conductive silicone material for human skin electrode
US8443634B2 (en) 2010-04-27 2013-05-21 Textronics, Inc. Textile-based electrodes incorporating graduated patterns
US9808196B2 (en) 2010-11-17 2017-11-07 Smart Solutions Technologies, S.L. Sensors
EP2679107B1 (en) * 2012-06-29 2015-06-17 Smart Solutions Technologies, S.L. Electronic textile assembly
SI2640262T1 (sl) * 2010-11-17 2015-10-30 Smart Solutions Technologies, S.L. Senzor za pridobitev fizioloških signalov
PT105517B (pt) 2011-02-04 2013-12-03 Univ Do Minho Eléctrodos baseados em substratos têxteis
US10363453B2 (en) 2011-02-07 2019-07-30 New Balance Athletics, Inc. Systems and methods for monitoring athletic and physiological performance
JP2014504943A (ja) 2011-02-07 2014-02-27 ニュー バランス アスレティック シュー,インコーポレーテッド 運動能力をモニタリングするためのシステム及び方法
US9155634B2 (en) 2011-08-16 2015-10-13 Rehabilitation Institute Of Chicago Systems and methods of myoelectric prosthesis control
WO2013075270A1 (zh) * 2011-11-25 2013-05-30 Yang Chang-Ming 一种侦测心跳或电极接触良好与否的物品、方法及系统
US10451437B2 (en) 2012-05-21 2019-10-22 Amer Sports Digital Services Oy Method for determining a measurable target variable and corresponding system
DE102012106893B4 (de) 2012-07-30 2016-10-27 Karlsruher Institut für Technologie Elektrode und Messeinrichtung zum Erfassen von biomedizinischen Vitalparametern
DE102012107855A1 (de) 2012-08-27 2014-05-28 movisens GmbH Gurt zur Herzratenmessung
US11246213B2 (en) 2012-09-11 2022-02-08 L.I.F.E. Corporation S.A. Physiological monitoring garments
US10201310B2 (en) 2012-09-11 2019-02-12 L.I.F.E. Corporation S.A. Calibration packaging apparatuses for physiological monitoring garments
WO2014041032A1 (en) 2012-09-11 2014-03-20 L.I.F.E. Corporation S.A. Wearable communication platform
US8945328B2 (en) 2012-09-11 2015-02-03 L.I.F.E. Corporation S.A. Methods of making garments having stretchable and conductive ink
US10462898B2 (en) 2012-09-11 2019-10-29 L.I.F.E. Corporation S.A. Physiological monitoring garments
US9817440B2 (en) 2012-09-11 2017-11-14 L.I.F.E. Corporation S.A. Garments having stretchable and conductive ink
US10159440B2 (en) 2014-03-10 2018-12-25 L.I.F.E. Corporation S.A. Physiological monitoring garments
US8948839B1 (en) 2013-08-06 2015-02-03 L.I.F.E. Corporation S.A. Compression garments having stretchable and conductive ink
FI126706B (fi) 2012-10-08 2017-04-13 Suunto Oy Menetelmä sukelluksen valvomiseksi, sukellustietokone ja tietokoneohjelmatuote sukelluksen valvomista tai suunnittelua varten
US8979944B2 (en) 2012-11-28 2015-03-17 Alps South, LLC Method apparatus of a liner interface with neural receptors
FI124657B (fi) 2012-12-31 2014-11-28 Suunto Oy Telemetrisen vastaanottimen urosliitin
US11058338B2 (en) 2012-12-31 2021-07-13 Suunto Oy Electrode assembly
US11944441B2 (en) 2012-12-31 2024-04-02 Suunto Oy Electro-mechanic assembly and integrated snap connectors
FI125324B (fi) 2012-12-31 2015-08-31 Suunto Oy Vaatteeseen integroitava neppari
US9861291B2 (en) 2012-12-31 2018-01-09 Suunto Oy Electrode assembly
US9936751B1 (en) 2013-03-14 2018-04-10 Francesco Mignone Towel/absorptive arm sleeve and means of hands free toweling
EP3091864B8 (en) 2014-01-06 2018-12-19 L.I.F.E. Corporation S.A. Systems and methods to automatically determine garment fit
US10874901B2 (en) 2014-11-20 2020-12-29 Suunto Oy Automatic information system
US10356189B2 (en) 2014-11-20 2019-07-16 Suunto Oy System and method for creating ad-hoc events from sensed sport-specific data
US10799136B2 (en) * 2014-12-08 2020-10-13 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Bioelectrode and garment
US20160346608A1 (en) * 2015-05-27 2016-12-01 GestureLogic Inc. Garments having articles secured thereto and methods for securing the articles to the garments
KR102593337B1 (ko) 2015-07-20 2023-10-23 엘.아이.에프.이. 코포레이션 에스.에이. 센서들 및 전자장치를 가진 의류용 유연한 패브릭 리본 연결기들
CA3029445A1 (en) 2016-07-01 2018-01-04 L.I.F.E. Corporation S.A. Biometric identification by garments having a plurality of sensors
ES2951325T3 (es) 2017-10-06 2023-10-19 Fund Eurecat Elemento torácico adaptable al cuerpo para detectar, monitorizar e informar acerca del estado fisiológico de un individuo
US10952642B2 (en) * 2017-11-09 2021-03-23 Amorepacific Corporation Strain sensor unit and skin sensor module comprising the same
DE102022110523A1 (de) * 2022-04-29 2023-11-02 Ntt New Textile Technologies Gmbh Elektrode für ein Bekleidungsstück, einen Gurt oder eine Bandage

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5184620A (en) * 1991-12-26 1993-02-09 Marquette Electronics, Inc. Method of using a multiple electrode pad assembly
US5374283A (en) * 1993-12-01 1994-12-20 Flick; A. Bart Electrical therapeutic apparatus
US5624736A (en) * 1995-05-12 1997-04-29 Milliken Research Corporation Patterned conductive textiles
US6151528A (en) * 1996-02-07 2000-11-21 Innuendo S.R.L. Method and device for application of endermic electrotherapeutic treatments to a human body
US6381482B1 (en) * 1998-05-13 2002-04-30 Georgia Tech Research Corp. Fabric or garment with integrated flexible information infrastructure
JP3663285B2 (ja) * 1997-10-24 2005-06-22 グンゼ株式会社 心電図用電極、心電図測定用着衣及び心電図測定システム
FI115287B (fi) * 1999-10-04 2005-04-15 Polar Electro Oy Sykemittarin elektrodivyö
JP2002035141A (ja) * 2000-07-31 2002-02-05 Yasutake Hichi 生体用電極、生体用電極の製造方法、生体用電極付き着衣、心電図測定器、低周波治療器又は高周波治療器
FI110915B (fi) * 2001-02-19 2003-04-30 Polar Electro Oy Iholle asetettava sensori
US6785569B2 (en) * 2001-09-07 2004-08-31 Orbital Research Dry physiological recording electrode
US6640118B2 (en) * 2002-02-25 2003-10-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. Squeezable electrode assembly
US20030186608A1 (en) * 2002-03-28 2003-10-02 Arthur Goldberg Fabric with pain-relieving characteristics and structures fabricated therefrom, and method

Also Published As

Publication number Publication date
USRE46470E1 (en) 2017-07-11
US8024023B2 (en) 2011-09-20
FI20031476A0 (fi) 2003-10-08
US20060183990A1 (en) 2006-08-17
FI20031476A (fi) 2005-07-11
HK1092344A1 (en) 2007-02-09
GB2422785A (en) 2006-08-09
GB2422785B (en) 2008-07-16
DE112004001921T5 (de) 2008-08-28
GB0607988D0 (en) 2006-05-31
WO2005032366A1 (en) 2005-04-14
DE112004001921B4 (de) 2018-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI120181B (fi) Anturointi ihon pinnalta saatavien signaalien mittaamiseksi ja anturoinnin valmistusmenetelmä
US8750959B2 (en) Wearing apparel with a sensor for measuring a physiological signal
US20180003579A1 (en) Sensors, interfaces and sensor systems for data collection and integrated monitoring of conditions at or near body surfaces
US11060926B2 (en) Sensor assemblies; sensor-enabled garments and objects; devices and systems for data collection
US7522951B2 (en) Electrode arrangement
JP2005521458A (ja) 突起をもつ電極を有するモニタリングシステム
US20180279951A1 (en) Movement compensation for sensor-equipped athletic garments
KR101322838B1 (ko) 카본블랙이 함유된 압전센서 제조방법
US20190159727A1 (en) Sensor-enabled footwear; sensors, interfaces and sensor systems for data collection
WO2017120063A1 (en) Sensor-enabled footwear; sensors, interfaces and sensor systems for data collection
JP2022133335A (ja) 衣類
US11272881B2 (en) Tubular compression garment for monitoring the therapy and physiological activity of a person
US20210401343A1 (en) Wearable apparatus and dry electrode for acquiring electrophysiological signals as well as method for producing the same
JP7459862B2 (ja) 生体信号取得用具
US20160278702A1 (en) Physiological signal monitoring belt
US20240285210A1 (en) Dry biopotential electrode with perforations
JP7361429B2 (ja) 汗センサ及び汗検知システム
DK181070B1 (en) Compression garment with foam-backed fabric electrodes
JP2016087116A (ja) 生体インタフェース及びパッチ型電極
KR200251386Y1 (ko) 인체 표면온/습도 측정기구
JP2022097018A (ja) 発汗量測定装置
WO2021205188A1 (en) Electronic unit for a garment
WO2020201152A1 (en) Wearable sensor device

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 120181

Country of ref document: FI

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: MYONTEC OY

Owner name: SUUNTO OY