JP2021023820A

JP2021023820A - 生理信号モニタリング装置

Info

Publication number: JP2021023820A
Application number: JP2020131796A
Authority: JP
Inventors: 椿木黄; Chinmoku Ko; 界行陳; Jie Xing Chen
Original assignee: Bionime Corp
Current assignee: Bionime Corp
Priority date: 2019-08-02
Filing date: 2020-08-03
Publication date: 2021-02-22
Anticipated expiration: 2040-08-03
Also published as: CA3088595A1; CA3088595C; AU2020213273A1; US20210030315A1; KR102443001B1; JP7014865B2; EP3771407A1; US11717198B2; AU2020213273B2; WO2021024128A1; KR20210016304A

Abstract

【課題】感知装置の全体的な厚さを削減した生理信号モニタリング装置を提供すること。【解決手段】生理信号モニタリング装置は、感知部材（２２）と、感知部材（２２）に接続されるとともに、回路基板（３３）と、回路基板（３３）および複数の導電ばね（３６４）と連通するソケットを有している接続ポート（３６）と、を具える送信機（３）と、を備える。感知部材（２２）は、ソケット（３６７）内に着脱自在に挿入される。複数の導電ばね（３６４）は、複数の電気接点（３３１）と感知部材（２２）との間に電気的に接続することができるように、複数の電気接点（３３１）とおよび感知部材（２２）に電気的に接続される。各導電ばね（３６４）は、感知部材（２２）をソケット（３６７）内へ挿入するとき、および感知部材（２２）をソケット（３６７）から取り外すときに、感知部材（２２）によって摩擦回転される。【選択図】図１５

Description

本発明は、センサに関し、特に生理信号モニタリング装置に関する。

図２３に示されるように、特許文献１に開示された従来の感知装置９００は、ベース９２と、ベース９２を被検者の皮膚(図示せず)に粘着することができるように構成される粘着ベース９１と、ベース９２に設置されるバイオセンサ９３と、ベース９２に設置されるとともにバイオセンサ９３に接続される変換器９４と、を備える。該バイオセンサ９３は、被検者の血液中のグルコースの濃度レベルに対応する生理信号を測定するために被検者の皮下に挿入されるものであり、且つ、該変換器９４は、バイオセンサ９３から該生理信号を受信するとともに当該生理信号を外部装置(図示せず)に転送する。

なお、図２４に示されるように、バイオセンサ９３は、固定シート９３１と、固定シート９３１に固定して設置される細長い感知部材９３２と、固定シート９３１に固定して設置されるとともに感知部材９３２と接触する２つの接触ヘッド９３３と、を具える。変換器９４がベース９２を覆うように該ベース９２に設置される場合、変換器９４の下端にある接触点(図示せず)は、変換器９４と感知部材９３２との間の電気的接続を可能にするために、接触ヘッド９３３と直接に接触する。しかしながら、当該２つの接触ヘッド９３３が自らの間の電気的接続を可能にするために同じ方向に延伸しており、変換器９４および感知部材９３２は結合方向において間隔をあけているため、各接触ヘッド９３３の厚さ（結合方向における長さ）は変換器９４と感知部材９３２との間の距離よりも小さくすることができない。このように、接触ヘッド９３３に対する最小の厚さ制限によって、感知装置９００の全体的な厚さを削減することが困難である。さらに、該２つの接触ヘッド９３３は、接触ヘッド９３３のずれ、或いは、接触ヘッド９３３が変換器９４と感知部材９３２との間の距離とは異なる厚さを有するような製造誤差のため、バイオセンサ９３と変換器９４との間を電気的に接続することを適切にできない場合がある。

米国特許第７８９９５１１号明細書

したがって、本発明の目的は、従来技術の欠点を軽減することができる生理信号モニタリング装置を提供することにある。

本開示によれば、生理信号モニタリング装置は、被検者の検体における生理信号を感知するためのものであり、且つ、感知部材と、送信機と、を備えている。前記感知部材は、前記被検者の皮下に挿入されて前記生理信号を感知することができるように構成されている信号感知エンドと、前記生理信号を出力するための信号出力エンドと、を具えている。前記送信機は、前記生理信号を受信して処理して送信するために、前記感知部材に接続されており、且つ、回路基板と、接続ポートと、を具えている。前記回路基板は、複数の電気接点を有している。前記接続ポートは、前記回路基板に接続されているとともに、前記回路基板と連通するソケットと、前記接続ポート内に受け入れられている複数の導電ばねと、を有している。前記複数の導電ばねは、前記ソケットの２つの反対側に配置されている。前記感知部材は、前記ソケットに着脱自在に挿入されている。各前記導電ばねは、それぞれの前記電気接点と前記信号出力エンドとの間の電気的接続のために、前記回路基板におけるそれぞれの前記電気接点に電気的に接続されている一側と、前記感知部材の前記信号出力エンドに電気的に接続されている他側と、を有している。前記感知部材を前記ソケットへ挿入するとき、および前記感知部材を前記ソケットから取り外すときに、前記複数の導電ばねは、前記感知部材によって摩擦回転される。

本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照する以下の実施形態の詳細な説明において明白になるであろう。

本発明に係る生理信号モニタリング装置の第１の実施形態が示される斜視図である。該第１の実施形態が示される分解斜視図である。該第１の実施形態の送信機が示される分解斜視図である。該第１の実施形態の変化例の送信機における底ケーシングおよび接続ポートが示される一部分解斜視図である。図４における接続ポートが示される部分拡大斜視図である。図１におけるＶＩ−ＶＩ線に沿った一部断面図である。該第１の実施形態が示される切り欠き斜視図である。該第１の実施形態の他の変化例が示される一部断面図である。該第１の実施形態のさらに他の変化例が示される一部断面図である。該第１の実施形態において送信機がバイオセンサに接合される前のことが示される回路図である。該第１の実施形態において送信機がバイオセンサに接合された後のことが示される回路図である。該第１の実施形態の感知部材および接続ポートの様々な変形例が示される回路図である。該第１の実施形態の感知部材および接続ポートの様々な変形例が示される回路図である。該第１の実施形態の感知部材および接続ポートの様々な変形例が示される回路図である。該生理信号モニタリング装置の第２の実施形態が示される一部断面図である。図１５の拡大図である。該生理信号モニタリング装置の第３の実施形態が示される拡大一部断面図である。該生理信号モニタリング装置の第４の実施形態が示される拡大一部断面図である。該第４の実施形態の様々な変形例が示される拡大一部断面図である。該第４の実施形態の様々な変形例が示される拡大一部断面図である。該第１の実施形態のさらに他の変化例が示される一部断面図である。該第２の実施形態の変化例が示される一部断面図である。従来の感知装置が示される分解斜視図である。従来の感知装置におけるバイオセンサが示される分解斜視図である。

本発明をより詳細に説明する前に、適切と考えられる場合において、符号又は符号の末端部は、同様の特性を有し得る対応の又は類似の要素を示すために各図面間で繰り返し用いられることに留意されたい。

さらに、本発明の説明において、「上」、「下」、「頂」、「底」という用語は、本発明の各要素間の相対位置を示すことを意図し、実際の配置における各要素の実際の位置を示すことを意図したものではない。同様に、本明細書で開示される様々な軸は、本発明において互いに垂直であると定義されているが、実際の配置では必ずしも垂直でなくてもよい。

図１〜図７に示されるように、本発明に係る生理信号モニタリング装置の第１の実施形態は、被検者（図示せず）の皮膚表面に設置することができるように構成されるとともに、被検者の少なくとも１つの検体を測定して対応するタイプの生理信号を送信することができるように構成される。本実施形態では、該生理信号モニタリング装置は、被検者の間質液（interstitial fluid、略称：ＩＳＦ）における血液グルコース濃度を測定するとともに２週間皮膚表面に設置されるためのものであるが、このようなものに限定されない。

図１および図２に戻って参照すると、該生理信号モニタリング装置は、被検者の皮膚表面に設置されるように構成されるベース１と、ベース1に設置されるとともに被検者の皮下に部分的に挿入されるように構成されるバイオセンサ２と、第1の軸（Ｄ１）の方向においてベース１を着脱可能に覆うとともにバイオセンサ２に接続される送信機３と、を具える。該バイオセンサ２は、被検者の少なくとも１つの検体を測定するとともに対応する生理信号を送信機３に送信することができるように構成される。一方、該送信機３は、モニタリングを行なうために、該生理信号を受信して処理して、そして外部装置（図示せず）に出力する。長期間使用した後に生理信号モニタリング装置を取り替える場合、送信機３は、バイオセンサ２とベース１から分離され、新しいセットのベース１とバイオセンサ２と共に再利用されるようになっている。

該ベース１は、ベース本体１１と、ベース本体１１の底面１１６（図６を参照）に設置されるとともにベース本体１１を被検者の皮膚表面に付着することを許可する粘着パッド１６と、を具える。該バイオセンサ２は、ベース本体１１に設置される固定シート２１と、固定シート２１に設置されるとともにベース本体１１を通って延伸する感知部材２２と、を具える。該固定シート２１は、送信機３がベース１に接合される際に送信機３とベース１との間に設置される。

該固定シート２１は、底面２１１および頂面２１２を有する。該感知部材２２は、被検者の生理信号を測定するために、被検者の皮下に挿入することができるように構成される信号感知エンド２２２と、信号感知エンド２２２から受信した該生理信号を出力することができるように構成される信号出力エンド２２１と、を有する。該信号感知エンド２２２は、固定シート２１の底面２１１から突出しており、該信号出力エンド２２１は、固定シート２１の頂面２１２から突出している。

図２および図１1に示されるように、感知部材２２は、ベースボード２２５と、ベースボード２２５の表面に設置される複数の電極２２６と、複数の電極２２６およびベースボード２２５の表面を覆う検体感知層（図示せず）と、を具える。該検体感知層は、被検者の少なくとも１つの検体と反応するために提供され、該複数の電極２２６は、反応の結果を検出する信号受信電極と、当該反応の結果を示す電気信号を生成する信号送信電極と、を含む。本実施形態では、該電気信号は、間質液におけるグルコースレベルを示す生理信号である。電極２２６の特定の役割は後に詳述される。

図２と図３と図６に示されるように、送信機３は、ベース本体１１に近接する底ケーシング３１と、底ケーシング３１に設置されて内部空間３０を画成する頂ケーシング３２と、内部空間３０内に配置される回路基板３３と、回路基板３３に設置される処理ユニット３４（図１０および図１１を参照）と、内部空間３０内に配置されるバッテリ３５と、回路基板３３の底面に接続されるとともに内部空間３０からベース本体１１に向かって外へ延伸する接続ポート３６と、を具える。

該回路基板３３は、プリント回路板（printed circuit board、略称：ＰＣＢ）またはフレキシブルプリント回路（flexible print circuit、略称：ＦＰＣ）であってもよいとともに、金属板で作成された支持部材３７によって底ケーシング３１に固定位置される。該回路基板３３は、位置が接続ポート３６に対応する複数の電気接点３３１を有する。本実施形態では、当該電気接点３３１の数量は８つである。該処理ユニット３４は、生理信号を受信して処理して、そして送信することができるとともに、複数の電気接点３３１に接続されるように提供されるものである。該バッテリ３５は、回路基板３３における複数の電気接点３３１に接続されるものである。

図３と図６と図７に戻って参照すると、該接続ポート３６は、回路基板３３の底面に設置されるとともに、第１の軸（Ｄ１）の方向において底ケーシング３１の底面３１１に向かって下方に延伸するポートケーシング３６１と、ポートケーシング３６１内に受け入れられて複数の間隔をあける導電部材３６４と、を具える。本実施形態では、当該導電部材３６４の数量は８つである。

該ポートケーシング３６１には、回路基板３３に向かって開口する複数の溝３６６が形成されるとともに、複数の導電部材３６４と、第１の軸（Ｄ１）の方向においてベース本体１１へ延伸する上に該複数の溝３６６と連通するソケット３６７と、がそれぞれ受け入れられる。該複数の導電部材３６４は、複数の溝３６６内に回転可能に個別に受け入れられる。該ソケット３６７は、感知部材２２の信号出力エンド２２１を保持するために提供されるものである。

図４および図５に戻って参照すると、該第１の実施形態の変化例では、第１の軸（Ｄ１）と直交する複数の溝３３６の外周の断面は、実質的にダブテール形状であるとともに、各導電部材３６４がそれぞれの溝３３６から脱出することを防止するために、ソケット３６７に向かって先細になっている。

該複数の導電部材３６４は、弾性があり、且つソケット３６７における２つの反対側に配置される。本実施形態では、複数の導電部材３６４は、導電コイルばねである。各導電部材３６４は、第１の方向に沿った一側で回路基板３３と接触するとともに、第２の方向に沿った他側で感知部材２２と接触し、第１の方向は第２の方向と非平行である。したがって、回路基板３３における複数の電気接点３３１と感知部材２２の信号出力エンド２２１との間の電気的接続は、感知部材２２がソケット３６７内に挿入される場合に提供される。具体的には、各導電部材３６４は、ソケット３６７内に挿入される場合に感知部材２２を位置決めして回路基板３３における複数の電気接点３３１と感知部材２２の信号出力エンド２２１との間を電気的に接続することができるために、第１の軸（Ｄ１）の方向(即ち、第１の方向)において回路基板３３におけるそれぞれの電気接点３３１と接触（且つ電気的に接続）する一側と、第２の軸（Ｄ２）の方向(即ち、第２の方向)において感知部材２２の信号出力エンド２２１にある複数の電極２２６と接触（且つ電気的に接続）する他側と、を有する。本実施形態では、第１の軸（Ｄ１）および第２の軸（Ｄ２）は互いに実質的に直交するが、他の実施形態においてそれに限定されない。該導電コイルばねは、高い自由度を有するので、第１の軸（Ｄ１）に沿って感知部材２２をソケット３６７内へ挿入するとき、および感知部材２２をソケット３６７から取り外すときに、各導電部材３６４が溝３６６に対して回転し、それによって、ソケット３６７と感知部材２２との間の摩擦を減らして、送信機３の再利用を促進する。

特に、本実施形態では、各導電部材３６４は、ポートケーシング３６１に溶接された一端を有するので、各導電部材３６４の一端は、それぞれの溝３６６に固定される。さらに、該複数の導電部材３６４は、導電コイルばねであるため、各導電部材３６４は、以下の特性を有する。各導電部材３６４の線径は、１ミリメートル（ｍｍ）以下であり、好ましくは０．１ｍｍであり、各導電部材３６４の外径は、０．５ｍｍ〜１．８ｍｍの範囲内にあり、好ましくは１．１ｍｍであり、各導電部材３６４の自由長は、０．２ｍｍ〜０．８ｍｍの範囲内にあり、好ましくは０．４４ｍｍ〜０．５６ｍｍである。各導電部材３６４は、２〜６巻回（本実施形態において３巻回）を有するらせん部３６５ａを具え、当該らせん部３６５ａによって回路基板３３におけるそれぞれの電気接点３３１および感知部材２２の信号出力エンド２２１との多点接触を提供する。なお、各導電部材３６４の線径や巻回数などのパラメータは、導電部材３６４の弾性を考慮して設計されている上、、各導電部材３６４の外径および自由長は、各導電部材３６４がそれぞれの溝３６６の空間よりも僅かに大きくなるように設計されるため、複数の導電部材３６４は、回路基板３３における複数の電気接点３３１および感知部材２２の信号出力エンド２２１にある電極２２６と安定的に接続される（図２および図１１を参照）。

図８に示されるように、第１の実施形態の他の変化例では、該第１の実施形態においてもともと導電コイルばねであった接続ポート３６における複数の導電部材３６４は、代わりに鋼球または鋼製のリング（即ち、剛性部品）である。さらに、該接続ポート３６は、それぞれがそれぞれの溝３６６に設置されるとともに、ポートケーシング３６１とそれぞれの導電部材３６４との間に設置される複数の弾性部材３６９をさらに具える。該複数の弾性部材３６９は、ゴムのような弾性材料で作成されるとともに、各導電部材３６４は、それぞれの弾性部材３６９と接触する一側と、第２の軸（Ｄ２）と平行する軸に沿って信号出力エンド２２１における複数の電極２２６と接触する他側と、を有する。全体として、本変形例における複数の導電部材３６４は、第１の実施形態のものと同様に機能し、複数の電気接点３３１と信号出力エンド２２１との間の電気的接続を可能にし、感知部材２２により擦り動かされて溝３６６を回転する。該複数の弾性部材３６９は、複数の導電部材３６４が第１の軸（Ｄ１）および第２の軸（Ｄ２）とそれぞれ平行する方向に沿って感知部材２２および回路基板３３と安定的に接触することを確保するものである。

図９に示されるように、該第１の実施形態のさらに他の変化例では、該複数の導電部材３６４は、それぞれがポートケーシング３６１の内表面に沿って回路基板３３に向かって延伸する延伸セクション３６５ｂを有するとともに、第１の軸（Ｄ１）の方向においてそれぞれの電気接点３３１に接続される導電コイルばねである。

図１０および図１１に示されるように、第１の実施形態において、処理ユニット３４は、感知部材２２から電気信号を受信する上に対応する生理信号を送信する。該処理ユニット３４は、該電気信号を受信且つ増幅するための信号増幅器３４１と、該増幅された電気信号をグルコースレベルに対応する生理信号に順次に変換するための測定と計算のモジュール３４２と、アンテナ３４４を介して該対応する生理デジタル信号を外部装置（図示せず）に送信するための送信モジュール３４３と、を具える。特に、本発明において、グルコースレベルに対応する上記の生理信号は電流であることに留意されたい。

上記したように、本実施形態において導電部材３６４の数量は８つである。当該８つの導電部材３６４は、導電コイルばねであり、且つ、２つの電力供給導電部材３６４ａと、４つの感知導電部材３６４ｂと、２つの送信導電部材３６４ｃと、を具える。感知部材２２における複数の電極２２６は、電力を供給してデータを感知且つ送信することを目的とするために、導電部材３６４と接触して回路基板３３における複数の電気接点３３１にそれぞれ電気的に接続される。

該２つの電力供給導電部材３６４ａおよび該複数の電極２６は、協働して共にスイッチを構成する。該４つの感知導電部材３６４ｂは、処理ユニット３４に接続される。該２つの送信導電部材３６４ｃは、処理ユニット３４に接続されるとともに、送信モジュール３４３およびアンテナ３４４によってデータを外部装置に転送する。本実施形態では、データ転送のタイプは、無線転送（ブルートゥース（登録商標）、ＷｉＦｉ、近距離無線通信）であるが、他の実施形態において有線転送（ＵＳＢケーブル）であってもよい。

本実施形態では、感知部材２２における電極２２６の数量は５つである。当該５つの電極２２６は、作用電極２２６ａと、参照電極２２６ｂと、電力供給電極２２６ｅと、２つの電気接触セクション２２６ｄと、を具える。

感知部材２２が接続ポート３６のソケット３６７内に挿入されていない場合、電力供給導電部材３６４ａによって構成されたスイッチが開回路状態にあるので、バッテリ３５が非電力供給状態にある。

感知部材２２がソケット３６７内に挿入されている場合、スイッチが閉回路状態にあるとともに、検体の測定を実行するためにバッテリ３５が電源を感知部材２２および処理ユニット３４に電力を供給するための電力供給状態に切り替えられるように、感知部材２２の電力供給電極２２６ｅが電力供給導電部材３６４ａと接触して回路基板３３における複数の電気接点３３１に電気的に接続される。同時に、それぞれの作用電極２２６ａおよび参照電極２２６ｂは、処理ユニット３４が該生理信号を受信して処理して外部装置に転送することができるように、対応する２つの感知導電部材３６４ｂと接触して回路基板３３における複数の電気接点３３１に電気的に接続される。該２つの電気接触セクション２２６ｄは、該２つの送信導電部材３６４ｃに電気的にそれぞれ接続されるようになっている。本実施形態では、該２つの電気接触セクション２２６ｄは、信号受信電極および信号送信電極を含む。

送信機３における回路のレイアウトは、製品の各種要求に基づいて変更され得る。例えば、図１２に示されるように、感知部材２２がソケット３６７内に挿入されると、感知部材２２は、処理ユニット３４による電源制御なしに、被検者の生理信号の測定を開始する。電源に関する回路は、他の実施形態において替えることができるので、ここでこれ以上の詳細な説明はない。

さらに、接続ポート３６のソケット３６７は、自らに挿入される追加の送信装置（図示せず）または充電装置（図示せず）にさらに適用される。例えば、送信機３が製造された後（バイオセンサ２およびベース１に接続される前）、該追加の送信装置におけるコネクタ（或いは、電極）は、ソケット３６７内に挿入されて、送信導電部材３６４ｃを介して処理ユニット３４と追加の送信装置との間の電気的接続およびデータ伝送を提供するものである。言い換えれば、本実施形態では、該送信導電部材３６４ｃは、送信機３がバイオセンサ２およびベース１に接続される前に、データ（欠落データまたは校正データ）を交換するために、該追加の送信装置に電気的に接続されるようになっている。なお、繰り返し使用するために、送信機３がバイオセンサ２およびベース１から分離される場合、該充電装置は該ソケット３６７内に挿入されて、回路基板３３における複数の電気接点３３１と充電装置とを電気的に相互接続する電力供給導電部材３６４ａを介して送信機３を再充電することができる。

図１３に示されるように、該第１の実施形態における感知部材２２およびソケット３６７の他の変化例では、感知部材２２における複数の電極２２６は、作用電極２２６ａと、対向電極２２６ｆと、電力供給電極２２６ｅと、２つの電気接触セクション２２６ｄと、を具えるとともに、該送信機３における導電部材３６４の数量は６つである。導電部材３６４は、導電コイルばねであり、且つ、２つの電力供給導電部材３６４ａと、２つの感知導電部材３６４ｂと、２つの送信導電部材３６４ｃと、を具える。感知部材２２が接続ポート３６におけるソケット３６７内に挿入される場合、該感知部材２２の電力供給電極２２６ｅは電力供給導電部材３６４ａと接続されて回路基板３３における複数の電気接点３３１に電気的に接続される。同時に、いずれかの作用電極２２６ａおよび対向電極２２６ｆは、処理ユニット３４が該生理信号を受信して処理して外部装置に転送することができるように、それぞれの感知導電部材３６４ｂに接続されて回路基板３３における複数の電気接点３３１に電気的に接続される。該２つの電気接触セクション２２６ｄは、該２つの送信導電部材３６４ｃにそれぞれ電気的に接続されるようになっている。

図１４に示されるように、該第１の実施形態における感知部材２２およびソケット３６７のさらに他の変化例では、感知部材２２における複数の電極２２６は、作用電極２２６ａと、対向電極２２６ｆと、２つの電力供給電極２２６ｅと、を具えるとともに、該送信機３における導電部材３６４の数量は４つである。当該４つの導電部材３６４は、導電コイルばねであり、且つ、２つの電力供給導電部材３６４ａと、２つの感知導電部材３６４ｂと、を具える。感知部材２２が接続ポート３６におけるソケット３６７内に挿入される場合、該感知部材２２における２つの電力供給電極２２６ｅは、それぞれ該２つの電力供給導電部材３６４ａと接触して回路基板３３における複数の電気接点３３１に電気的に接続される。同時に、いずれかの作用電極２２６ａおよび対向電極２２６ｆは、処理ユニット３４が該生理信号を受信して処理して外部装置に転送することができるように、それぞれの感知導電部材３６４ｂに接続されて回路基板３３における複数の電気接点３３１に電気的に接続される。

該第１の実施形態における感知部材２２およびソケット３６７の上記した変化例を利用することによって、回路基板３３における複数の電気接点３３１、および感知部材２２における複数の電極２２６は、電気的に接続されて該処理ユニット３４を作動させることができる。なお、上記した変形例における導電コイルばねは、他の形態の導電部品であってもよい。

上記した実施形態では、送信機３は、ベース１に組み立てられたバイオセンサ２に結合され、ベース１は被検者の皮膚に付着される。したがって、バイオセンサ２の感知部材２２は、検体を測定することができるように、送信機３のソケット３６７に挿入される。

全体として、該生理信号モニタリング装置の第１の実施形態は、以下の利点を提供する。
（１）感知部材２２は、送信機３に挿入され、各導電部材３６４は、第１の軸（Ｄ１）および第２の軸（Ｄ２）の方向に沿って感知部材２２における複数の電極２２６および回路基板３３における複数の電気接点３３１と双方向に接触する。したがって、該感知部材２２は、弾性のある導電部材３６４によってソケット３６７内に安定的に保持されて、回路基板３３と感知部材２２との間の信頼性を有する電気的接続および信号送信を提供する。
（２）さらに、複数の導電部材３６４は、弾性部材３６９によって相補される弾性のある導電コイルばねまたは鋼製部材であって、感知部材２２と回路基板３３との間の気密性を高めて信頼性を有する電気的接続と信号送信が提供される。感知部材２２とソケット３６７との間の相補的な組み立てにより、装置の上下方向のサイズを小さくすることができる。なお、本実施形態では、導電部材３６４は、溝３６６において高い自由度を有するので、感知部材２２をソケット３６７内へ挿入、および感知部材２２をソケット３６７から取り外すときに、各導電部材３６４が溝３６６に対して回転するように強制され、それによって、ソケット３６７と感知部材２２との間の摩擦抵抗を減らし、且つ送信機３の再利用を促進する。
（３）バッテリ３５は、感知部材２２が接続ポート３６におけるソケット３６７内に挿入されるまで、電気をつけず、それによって、生理信号モニタリング装置を作動させる前に電力を消費することを防止する。さらに、該ソケット３６７は、データ送信および電力充電をそれぞれ行なうために、自らに挿入される追加の送信装置または充電装置にさらに適用される。具体的には、充電装置における電力供給電極は、電力を充電するために、電力供給導電部材３６４ａを介して回路基板３３における複数の電気接点３３１に電気的に接続され得ることに加え、追加の送信装置における複数の電気接触セクション２２６ｄは、データを送信するために、送信導電部材３６４ｃを介して回路基板３３における複数の電気接点３３１に電気的に接続され得る。

図１５および図１６は、生理信号モニタリング装置の第２の実施形態を示し、第１の実施形態と第２の実施形態との相違点を以下に説明する。

接続ポート３６のポートケーシング３６１は、それぞれが溝３６６内に配置されるとともに回路基板３３および感知部材２２に面する複数の傾斜面３６８を有する。したがって、導電部材３６４は、傾斜面３６８によって提供された力ベクトルで回路基板３３および感知部材２２に押し付けられて、回路基板３３と感知部材２２との間の接触を確保するとともに導電部材３６４の可動性を高める。さらに、該導電部材３６４は、導電部材３６４と感知部材２２との間の電気的切断をもたらす接触問題が解決され得るように、該傾斜面３６８で感知部材２２をソケット３６７から取り外した後、所定の位置に戻ることができる。他の実施形態では、該導電部材３６４は、導電部材３６４と傾斜面３６８との間に構成された弾性部材３６９を備えた、硬質の構成要素（例えば、鋼球または鋼製のリング）となるように変更され得る。

図１７は、生理信号モニタリング装置の第３の実施形態を示し、第１の実施形態と第３の実施形態との相違点を以下に説明する。

本実施形態では、接続ポート３６における各導電部材３６４は、一端が第１の軸（Ｄ１）に沿って回路基板３３における対応する電気接点３３１と接触するとともに他端が第２の軸（Ｄ２）に沿って感知部材２２における複数の電極２２６と接触する板ばねである。したがって、感知部材２２は、該板ばね３６４によってソケット３６７内に安定的に保持されて、回路基板３３と感知部材２２との間の信頼性を有する電気的接続および信号送信を提供する。

図１８は、生理信号モニタリング装置の第４の実施形態を示し、第１の実施形態と第４の実施形態との相違を以下に説明する。

複数の導電部材３６４は、導電コイルばねである。接続ポート３６は、それぞれが電気接点３３１に接続される複数の金属板３７０をさらに具える。本実施形態では、該複数の金属板３７０は、表面実装技術（surface mount technology、略称：ＳＭＴ）によって電気接点３３１に溶接されるとともに、ポートケーシング３６１と導電部材３６４との間に配置される溝３６６に向かって延伸している。したがって、各導電部材３６４は、第２の軸（Ｄ２）と平行する軸に沿ってそれぞれの金属板３７０および感知部材２２における複数の電極２２６と同軸に接触して、回路基板３３と感知部材２２との間の信頼性を有する電気的接続を提供する。

図１９および図２０は、第４の実施形態の他の変化例を示し、該第４の実施形態の他の変化例では、複数の導電部材３６４は、図１９に示されるような表面実装技術（ＳＭＴ）或いは図２０に示されるようなデュアルインラインパッケージ（dual in-line package、略称：ＤＩＰ）によって電気接点３３１に溶接される金属板３７０ではなく、鋼球または鋼製のリングである。

上記した実施形態では、接続ポート３６における複数の導電部材３６４は、ソケット３６７における２つの反対側に配置されていることに留意されたい。しかしながら、他の実施形態において、接続ポート３６における複数の導電部材３６４は、感知部材２２の片側のみが複数の導電部材３６４に当接することができるように、ソケット３６７の片側に配置され得る。図２１および図２２に示されるように、感知部材２２は、弾性のある導電部材３６４およびポートケーシング３６１によってソケット３６７内に安定的に保持されて、回路基板３３と感知部材２２との間の信頼性を有する電気的接続を提供する。

その結果、複数の導電部材３６４は、送信機３がバイオセンサ２に結合された後、感知部材２２における複数の電極２２６および回路基板３３における複数の電気接点３３１と接触するようにソケット３６７で横方向に構成されることによって、該感知部材２２における複数の電極２２６と該回路基板３３における複数の電気接点３３１との間の信頼性を有する電気的接続、および感知部材２２を保持することを提供する。さらに、感知部材２２をソケット３６７内へ挿入するとき、または感知部材２２をソケット３６７から取り外すときに、複数の導電部材３６４が溝３６６に対して回転して、複数の導電部材３６４と感知部材２２との間の摩擦抵抗を減らし、送信機３の再利用を促進する。さらに、導電部材３６４は、弾性部材３６９または金属板３７０を備えた導電コイルばね、鋼球／鋼製のリングであることができ、感知部材２２と回路基板３３との間の双方向または同軸接続を提供する。したがって、様々な機能を有する複数の電極２２６は、単一の接続ポート３６における複数の電気接点３３１に電気的に接続されて、電力供給、信号感知、および日付送信を作動させる。

上記の説明では、説明の目的のために、実施形態の完全な理解を提供するために多数の特定の詳細が述べられた。しかしながら、当業者であれば、一またはそれ以上の他の実施形態が具体的な詳細を示さなくとも実施され得ることが明らかである。また、本明細書における「一つの実施形態」「一実施形態」を示す説明において、序数などの表示を伴う説明は全て、特定の態様、構造、特徴を有する本発明の具体的な実施に含まれ得るものであることと理解されたい。更に、本説明において、時には複数の変化例が一つの実施形態、図面、またはこれらの説明に組み込まれているが、これは本説明を合理化させるためのもので、本発明の多面性が理解されることを目的としたものであり、また、一実施形態における一またはそれ以上の特徴あるいは特定の具体例は、適切な場合には、本開示の実施において、他の実施形態における一またはそれ以上の特徴あるいは特定の具体例と共に実施され得る。

以上、本発明の好ましい実施形態および変化例を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、最も広い解釈の精神および範囲内に含まれる様々な構成として、全ての修飾および均等な構成を包含するものとする。

１ベース、２バイオセンサ、３送信機、１１ベース本体、１６粘着パッド、２１固定シート、２２感知部材、２６電極、３０内部空間、３１底ケーシング、３２頂ケーシング、３３回路基板、３４処理ユニット、３５バッテリ、３６接続ポート、３７支持部材、９１粘着ベース、９２ベース、９３バイオセンサ、９４変換器、、１１６底面、２１１底面、２１２頂面、２２１信号出力エンド、２２２信号感知エンド、２２５ベースボード、２２６電極、２２６ａ作用電極、２２６ｂ参照電極、２２６ｄ電気接触セクション、２２６ｅ電力供給電極、２２６ｆ対向電極、３１１底面、３３１電気接点、３３６溝、３４１信号増幅器、３４２モジュール、３４３送信モジュール、３４４アンテナ、３６１ポートケーシング、３６４導電ばね，導電部材，鋼球、３６４ａ電力供給導電部材、３６４ｂ感知導電部材、３６４ｃ送信導電部材、３６５ａらせん部、３６５ｂ延伸セクション、３６６溝、３６７ソケット、３６８傾斜面、３６９弾性部材、３７０金属板、９００感知装置、９３１固定シート、９３２感知部材、９３３接触ヘッド

Claims

被検者の検体における生理信号を感知するための生理信号モニタリング装置であって、
該生理信号モニタリング装置は、感知部材（２２）と、送信機（３）と、を備えており、
前記感知部材（２２）は、信号感知エンド（２２２）と、信号出力エンド（２２１）と、を具えており、
前記信号感知エンド（２２２）は、前記被検者の皮下に挿入されて前記生理信号を感知することができるように構成されており、
前記信号出力エンド（２２１）は、前記生理信号を出力するためのものであり、
前記送信機（３）は、前記生理信号を受信して処理して送信するために、前記感知部材（２２）に接続されており、且つ、回路基板（３３）と、接続ポート（３６）と、を具えており、
前記回路基板（３３）は、複数の電気接点（３３１）を有しており、
前記接続ポート（３６）は、前記回路基板（３３）に接続されているとともに、前記回路基板（３３）と連通するソケット（３６７）と、前記接続ポート（３６）内に受け入れられている複数の導電ばね（３６４）と、を有しており、
前記感知部材（２２）は、前記ソケット（３６７）内に着脱自在に挿入されており、
各前記導電ばね（３６４）は、それぞれの前記電気接点（３３１）と前記信号出力エンド（２２１）との間の電気的接続のために、前記回路基板（３３）におけるそれぞれの前記電気接点（３３１）に電気的に接続されている一側と、前記感知部材（２２）の前記信号出力エンド（２２１）に電気的に接続されている他側と、を有しており、
前記感知部材（２２）を前記ソケット（３６７）内へ挿入するとき、および前記感知部材（２２）を前記ソケット（３６７）から取り外すときに、前記複数の導電ばね（３６４）は、前記感知部材（２２）によって摩擦回転される、
ことを特徴とする生理信号モニタリング装置。
前記接続ポート（３６）は、前記回路基板（３３）に設置されているとともに前記ソケット（３６７）が形成されているポートケーシング（３６１）をさらに具えており、前記ポートケーシング（３６１）は、前記回路基板（３３）および前記感知部材（２２）に面している複数の傾斜面（３６８）を有しており、当該複数の傾斜面（３６８）によって前記導電ばね（３６４）を前記回路基板（３３）および前記感知部材（２２）に押し付ける、
請求項１に記載の生理信号モニタリング装置。
前記接続ポート（３６）は、前記回路基板（３３）に設置されているとともに前記ソケット（３６７）が形成されているポートケーシング（３６１）と、前記ソケット（３６７）と連通していて前記導電ばね（３６４）を受け入れている複数の溝（３６６）と、をさらに具えている、
請求項１に記載の生理信号モニタリング装置。
前記接続ポート（３６）の各前記溝（３６６）は、前記ソケット（３６７）に向かって先細りになっている、
請求項３に記載の生理信号モニタリング装置。
前記接続ポート（３６）の前記導電ばね（３６４）は、前記ソケット（３６７）の一側に配置されている、
請求項３に記載の生理信号モニタリング装置。
前記接続ポート（３６）の前記導電ばね（３６４）は、前記ソケット（３６７）における２つの反対側に配置されている、
請求項３に記載の生理信号モニタリング装置。
各前記導電ばね（３６４）は、前記ポートケーシング（３６１）の内表面に沿って前記回路基板（３３）に延伸しているとともに、それぞれの前記電気接点（３３１）と接続されている延伸セクション（３６５ｂ）を有している、
請求項３に記載の生理信号モニタリング装置。
各前記導電ばね（３６４）は、それぞれの前記溝（３６６）に固定されている一端を有している、
請求項３に記載の生理信号モニタリング装置。
各前記導電ばね（３６４）は、第１の軸（Ｄ１）の方向に沿ってそれぞれの前記電気接点（３３１）と接触している前記一側と、第２の軸（Ｄ２）の方向に沿って前記信号出力エンド（２２１）と接触している前記他側と、を有している、
請求項１に記載の生理信号モニタリング装置。
前記接続ポート（３６）は、それぞれ前記電気接点（３３１）に接続されていて前記感知部材（２２）に対して前記複数の鋼球（３６４）を押し付ける複数の金属板（３７０）をさらに具えており、各前記複数の鋼球（３６４）は、それぞれの前記金属板（３７０）および前記感知部材（２２）の前記信号出力エンド（２２１）と同軸に接触している、
請求項１に記載の生理信号モニタリング装置。
前記感知部材（２２）は、前記導電ばね（３６４）と接触しているとともに、電力供給電極（２２６ｅ）と、作用電極（２２６ａ）、参照電極（２２６ｂ）、対向電極（２２６ｆ）からなる群から選択される電極とを含んでいる複数の電極（２２６）を有しており、
前記導電ばね（３６４）は、感知導電ばね（３６４ｂ）および電力供給導電ばね（３６４ａ）を具えている、
請求項１に記載の生理信号モニタリング装置。
前記導電ばね（３６４）は、複数の送信導電ばね（３６４ｃ）をさらに具えている、
請求項１１に記載の生理信号モニタリング装置。
前記送信機（３）は、前記電力供給導電ばね（３６４ａ）によって前記複数の電気接点（３３１）に接続されているバッテリ（３５）をさらに具えており、前記複数の電極（２２６）および前記電力供給導電ばね（３６４ａ）は、スイッチを形成しており、
前記感知部材（２２）が前記接続ポート（３６）の前記ソケット（３６７）に挿入されていない場合、前記スイッチは開回路状態にあり、前記バッテリ（３５）は非電力供給状態であり、
前記感知部材（２２）が前記接続ポート（３６）の前記ソケット（３６７）に挿入されていて前記感知部材（２２）における前記電力供給電極（２２６ｅ）と前記電力供給導電ばね（３６４ａ）との間の電気的接続を提供する場合、前記スイッチは閉回路状態にあり、前記バッテリ（３５）は電力供給状態である、
請求項１１に記載の生理信号モニタリング装置。
前記送信機（３）は、前記複数の電気接点（３３１）に接続されている処理ユニット（３４）をさらに具えており、
前記作用電極（２２６ａ）、前記参照電極（２２６ｂ）、および前記対向電極（２２６ｆ）における少なくとも１つは、前記感知部材（２２）が前記接続ポート（３６）の前記ソケット（３６７）に挿入されている場合、前記生理信号を前記処理ユニット（３４）に転送するために、前記感知導電ばね（３６４ｂ）と接触している、
請求項１１に記載の生理信号モニタリング装置。
前記送信機（３）は、前記複数の電気接点（３３１）に接続されている処理ユニット（３４）をさらに具えており、
前記接続ポート（３６）の前記ソケット（３６７）は、前記ソケット（３６７）に挿入される追加の送信装置に対して前記処理ユニット（３４）と前記追加の送信装置との間の前記送信導電ばね（３６４ｃ）を介した電気的接続およびデータ送信を提供することができるように構成されている、
請求項１２に記載の生理信号モニタリング装置。
各前記導電ばね（３６４）は、複数の巻回を有しているらせん部（３６５ａ）を具えており、当該らせん部（３６５ａ）によって前記回路基板（３３）におけるそれぞれの前記電気接点（３３１）および前記感知部材（２２）の前記信号出力エンド（２２１）との多点接触を提供する、
請求項１に記載の生理信号モニタリング装置。
前記導電ばね（３６４）は、板ばねである、
請求項１に記載の生理信号モニタリング装置。
前記感知部材（２２）は、第１の軸（Ｄ１）に沿って前記ソケット（３６７）内に挿入されているとともに、前記感知部材（２２）の前記信号出力エンド（２２１）は、第２の軸（Ｄ２）に沿って各前記導電部材（３６４）に電気的に接続されている、
請求項１に記載の生理信号モニタリング装置。
固定シート（２１）をさらに備えており、
前記感知部材（２２）は、前記固定シート（２１）内に保持されている、
請求項１に記載の生理信号モニタリング装置。
前記送信機（３）に着脱可能に接合されているベース（１）をさらに備えており、
前記固定シート（２１）は、前記送信機（３）と前記ベース（１）との間に設置されているとともに、前記感知部材（２２）の前記信号感知エンド（２２２）は、前記固定シート（２１）の底面（２１１）から突出している、
請求項１９に記載の生理信号モニタリング装置。