JP6738454B2 - 体温ロギングパッチ - Google Patents
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Landscapes
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- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Description
該当なし。
過去100年ほどの間、電気回路または電子回路は、その設計および組立プロセスの劇的な変化を見せてきた。約100年前、直流給電型の回路は、固定配線と手作業でのはんだ付けとによって箱型で作製されたものであった。高電流用の電子部品または電気部品をこの箱に固定し、その後、所要電流や所要電圧を伝送するために十分な直径のワイヤを手作業ではんだ付けすることにより、これらの部品を手作業で接続した。これら回路の多くでは、大きな寸法の多電圧電池を1つの電池区画に配置し、その後、これらを手作業によって回路にはんだ付けもしていた。典型的な電池寸法は、6インチまたは場合によってはそれよりある程度小さい寸法の複数の単電池から成る6Vランタン電池または電池パックであった。かかる電池が消耗すると、電池のはんだを除去して、回路が製造された時と同様の手法により交換する。
以下、本発明の幾つかの態様の基本的理解のため、本発明の概要を簡単に記載する。本概要は、本発明の外延の全体像ではない。また本概要は、本発明の重要な要素や臨界的要素を特定するものではなく、また、本発明の範囲の境界を定めるものでもない。本概要は、それ以降に開示されている詳細な説明の前置きとして、本発明の幾つかの思想を簡素化した形で示すことを、唯一の目的とする。
本発明の属する分野における知識を有する者が添付の図面を参照して以下の説明を読めば、本発明の上記および他の構成および利点が明らかになる。
本願では、身体に装着されて、患者の体温を時間の経過と共に追跡して記憶装置に収集する体温ロギングパッチ(「パッチ」)を記載している。このパッチは、1回使用型の使い捨てパッチにすることを意図したものである。たとえば図1に示されているように、パッチ10を患者12の身体に、たとえば胴体や腋下位置13と隣接する場所等(すなわち腋窩または腋窩領域)に装着することができる。また、額、胴体の他の位置、腕、脚または他の体表位置等の他の位置に装着することもできる。従来の体温デバイスは、現在のところ、1時点のみにおいて体温の測定を行う。それに対して、本願にて記載しているパッチ10デバイスは、多数の測定結果を得るため、たとえば12時間、16時間または24時間の期間等の長時間の期間にわたってパッチとして接触させて装着することができる(しかし、それより長時間または短時間の期間も可能である)。かかるパッチ10は有利には、ユーザの皮膚に接触するために適した医療用の皮膚接触承認された接着剤を有するが、一般的にフレキシブルかつ圧縮性の種々の材料を使用することもできる。これと共に、またはこれに代えて、パッチ10はたとえば複数のセンサを介して、他の複数の異なる現象を検知する能力を有することもできる。たとえばパッチ10は、患者の同一位置の複数の体温または複数の異なる位置の体温、患者の脈拍、血中酸素濃度、EKG、周囲温度、周囲湿度、周囲圧、周囲光、音、および/または放射線レベル、患者の生体の機能、時間、患者の動き(たとえば加速度計を介して)等のうちいずれかまたは全部を検知することができる。
集積回路にプログラミングされた一意の識別コードを読み取る機能;
パッチが起動された以降のデータの一部またはデータの全部を含めた、集積回路の記憶装置内に記憶されている時間タグ付きの温度データを読み取る機能;
電池電圧レベルを読み取り、電池電圧レベルを推定し、または、パッチ動作のための残りの時間量を推定する機能;
温度データを華氏から摂氏へ、または摂氏から華氏へ、または他の温度単位へ変換する機能;
複数のグラフ表示(すなわち線グラフ、棒グラフ等)の選択によって、時間に対する温度データをグラフィック表示する機能;
時間データに対する温度を表形式で表示する機能;
データ分析を行う機能;
事前設定された境界条件付近の温度またはその境界条件を超える温度に対してアラームレベルを設定し、視覚的および/または聴覚的手法により信号アラームを設定する機能;
後の時期における参照のために、特定の温度および/または時間データ点を追加情報とリンクさせるため、自動もしくは手動で入力された情報またはこれらの組み合わせを注釈として、温度データのグラフに付与する機能;
履歴データを保存する機能;
複数のユーザプロフィールを作成する機能;
ユーザプロフィールに対し、集積回路の一意の識別子へのリンクを割り当てる機能;
第三者へEメール、メッセージまたは他のデータを送信する機能;
追加のパッチをオンラインで再注文する機能;および
医療関係の相談のためのウェブサイトまたは医療関係の連絡情報にリンクする機能。
パッチへ初期化(または再初期化)コマンドを送信し、電子回路の起動が成功した旨のフラグを設定する機能;および
データロギングを開始するためのタイムスタンプの初期化、データ検知時間間隔、データ取得時間間隔、データ形式、温度上限レベル、温度下限レベル等を含めた、データをパッチへ送信する機能。
NFC、
RFID、
ワイファイ(Wifi)、
セルラー(Cellular)(アナログまたはデジタル、過去または現在の全ての繰返しを含む)、
ジグビー(ZigBee(登録商標、以下同じ。))、
ルビー(RuBee)等。
実際には、比較的低速の接続にかかわらず、複数の可能な無線接続をブートストラップするために、設定が特に簡単なブルートゥース/ブルートゥースLEまたはNFC等の特定の選択肢の無線を使用することができる。
(A)フレキシブルな片面接着部20,その非接着面22は有利には、印刷プロセスを完了させることができる材料であり、反対側の接着面24は次層に結合されている,
(B)電子部品インレイ30,これは、以下の構成要素を複数の異なる順で有することができる:
(a.)電池電極33A,33Bを有するフレキシブルなプリント電池32(1つまたは複数の電池、本実施例では2つが示されている);
(b.)電池コンタクトパッド35A,35Bを有するフレキシブル回路34(印刷またはエッチングまたは貼り合わせ);
(c.)アンテナ36;
(d.)集積回路38,これは、オンボードもしくは別個の通信チップを使用して無線通信プロトコル(たとえばブルートゥース、HF/NFC、RFID他)によりやりとりする能力、および、オンボードもしくは別個のセンサとやりとりすることにより温度読値を取得し、この読値とこの読値の時間関連データとをオンボード記憶装置に記憶する能力を有する;および
(e.)集積回路38と通信する温度センサ39;および
(C)剥離ライナー42を有する両面接着部40,接着部40の一方の面43(たとえば外側の方の面)は有利には、皮膚接触承認された接着剤である。
たとえば、完成時にはパッチ10は、1つの取り外し可能な層を剥離ライナー42として有することができ、これは、パッチ10を皮膚に貼付する直前に患者によって取り外される。
・フラットかつ比較的均一な厚さであり、エッジは中心部の厚さより薄い;
・比較的薄い;
・フラットかつ比較的均一な厚さであり、エッジの厚さは中心部の厚さとほぼ等しい;
・フレキシブルである;
・多くの幾何形状が可能である;
・容器が密閉されている;
・簡単な構成である;
・高速の大量生産向けに構成されている;
・低コストである;
・多くの温度で高信頼性の性能であること;
・良好な低温性能であること;
・使い捨て可能かつ環境に優しいこと;
・セル/電池の両コンタクト部がそれぞれ反対側の面に、または同一表面に設けられていること;
・セル/電池の両コンタクト部を、電池の外側部分の多数の場所に設けることができること;
・適用装置への組付けが容易であること;および
・適用とされる電子装置が作製されるのと同時に容易に連続プロセスで集積することが可能であること。
酸素透過度:約30℃かつ70%の相対湿度で、24時間ごとに100平方インチあたり約0.045cm3未満、および、
MVTR:約40℃かつ90%の相対湿度で、24時間ごとに100平方インチあたり約0.006〜0.300gの水分。
酸素透過度:約73°Fかつ50%の相対湿度で、24時間あたり100平方インチあたり約0.045cm3未満、および、
MVTR:約100°Fかつ90%の相対湿度で、24時間あたり100平方インチあたりで約0.30g未満の水分。
金属バリア(薄い金属箔、または、真空メタライジングされた層)を有する積層構造は、比較的高コストになりやすいこと、
金属層を有する積層構造は、内部短絡を引き起こす可能性を有すること、および、
金属バリアを含む積層構造は、適用対象の電子部品と干渉し得ること、たとえばRFIDアンテナの機能性を妨害し得ること
のうち1つまたは複数を有し得る。
Claims (14)
- 無線データ通信機能を備えた温度データロギングパッチであって、
第1の端部と、反対側の第2の端部とを有する第1の基板層、および、
連続して給電を行うように構成された少なくとも一つの密閉されたフレキシブル電池を備えており、
前記フレキシブル電池は、コプレーナ配置で設けられたアノードおよびカソードと、前記アノードおよび前記カソードを覆い、かつ前記アノードおよび前記カソードと電気的に接続される水電解質層とを有するプリント電気化学セルを有し、
前記温度データロギングパッチはさらに、
マイクロプロセッサと、被検対象の温度を検知するように構成された温度センサと、無線通信送信器と、アンテナとを備えたフレキシブル回路を備えており、
前記フレキシブル回路はさらに、複数のコンタクトパッドを備えており、
前記複数のコンタクトパッドは、前記マイクロプロセッサ、前記無線通信送信器および前記温度センサに給電するため、前記フレキシブル電池の対応コンタクト部に電気的に結合されており、
前記マイクロプロセッサが周期的な時間間隔で前記温度センサから複数の温度サンプル値を連続的に取得できるようにするため、前記マイクロプロセッサ、前記温度センサおよび前記無線通信送信器の全ては、前記フレキシブル電池から給電を受け、
前記温度データロギングパッチはさらに、
前記被検対象の表面に取り外し可能に貼付されるように構成された接着剤を有する第2の基板層を備えており、
前記フレキシブル電池および前記フレキシブル回路は前記第1の基板層と前記第2の基板層との間に配置されており、
前記温度データロギングパッチが前記被検対象の曲面または変化する面に沿うように、かつ前記温度データロギングパッチが、前記フレキシブル電池、前記フレキシブル回路またはこれらの動作を劣化させずに前記被検対象の動きと共に曲がって動くことができるように、前記第1の基板層、前記フレキシブル電池、前記フレキシブル回路および前記第2の基板層は全て十分に柔軟であり、
前記温度センサは、前記第1の基板層の前記第1の端部に配置され、
前記アンテナは、前記第1の基板層の前記第2の端部に配置され、
前記フレキシブル電池および前記マイクロプロセッサは、前記温度データロギングパッチの長手方向において前記温度センサと前記アンテナとの間に配置され、
前記温度センサは、前記温度データロギングパッチの一つの軸に沿って位置し、前記アンテナは、前記温度データロギングパッチの他の軸に沿って位置する、
ことを特徴とする温度データロギングパッチ。 - 前記第1の基板層は、前記第1の端部に沿って延在する第1のエッジを有し、前記温度センサは前記第1のエッジに沿って配置され、
前記第1の基板層は、前記第2の端部に沿って延在する第2のエッジを有し、前記アンテナは前記第2のエッジに沿って配置される
請求項1に記載の温度データロギングパッチ。 - 前記フレキシブル電池は、機械的および電気的に前記フレキシブル回路の前記複数のコンタクトパッドに接続される第1の電池コンタクト部および第2の電池コンタクト部を含み、
前記フレキシブル回路の前記複数のコンタクトパッドは、前記フレキシブル電池の前記第1の電池コンタクト部および前記第2の電池コンタクト部にそれぞれ対応する第1の電池コンタクトパッドおよび第2の電池コンタクトパッドを含む
請求項1または2に記載の温度データロギングパッチ。 - 前記フレキシブル電池および前記フレキシブル回路は、前記第1の基板層と前記第2の基板層とによって密閉されている、請求項1乃至3の何れか一項に記載の温度データロギングパッチ。
- 前記フレキシブル電池を複数含み、
複数の前記フレキシブル電池は、互いに電気的に並列に設けられ、
前記フレキシブル電池の各々は、機械的および電気的に前記フレキシブル回路の前記複数のコンタクトパッドに接続される電池コンタクト部を含む
請求項1乃至4の何れか一項に記載の温度データロギングパッチ。 - 前記マイクロプロセッサが前記温度センサから温度サンプル値を取得しているときのみ、前記マイクロプロセッサは前記温度センサへ電力を選択的に供給するように構成されている、
請求項1乃至5の何れか一項に記載の温度データロギングパッチ。 - 前記無線通信送信器は、標準的なブルートゥース(登録商標、以下同じ。)通信プロトコルまたはブルートゥース・ローエナジー通信プロトコルを使用する、請求項1乃至6の何れか一項に記載の温度データロギングパッチ。
- 前記マイクロプロセッサはさらに、前記フレキシブル電池から給電を受けるとともに、前記マイクロプロセッサが周期的な時間間隔で前記温度センサから温度サンプル値を取得できるように構成されたタイマを備え、
前記マイクロプロセッサはさらに、各温度サンプル値に対応する識別番号と共に前記温度サンプル値を記憶するための非一時的メモリを備えている、
請求項1乃至7の何れか一項に記載の温度データロギングパッチ。 - 前記第2の基板層は、前記温度センサと前記被検対象の表面との間に妨げのない経路を実現するための、前記温度センサの位置に整合した貫通孔を含む、請求項1乃至8の何れか一項に記載の温度データロギングパッチ。
- 前記フレキシブル回路は、前記温度データロギングパッチの長手方向に沿って延在する少なくとも部分的にL字状の幾何形状を有する、請求項1乃至9の何れか一項に記載の温度データロギングパッチ。
- 前記温度センサは、前記温度データロギングパッチのL字状の幾何形状のうち幅の狭い方である一端側に配置され、
前記アンテナは、前記温度データロギングパッチのL字状の幾何形状のうち幅の広い方である他端側に配置されている
請求項10に記載の温度データロギングパッチ。 - ユーザが前記温度データロギングパッチの使用を開始しようとした場合にのみ前記マイクロプロセッサを動作電力状態に作動することによって前記マイクロプロセッサと前記温度センサと前記無線通信送信器とに対して給電を行えるようにするために使用されるスイッチを備える、請求項1乃至11の何れか一項に記載の温度データロギングパッチ。
- 前記スイッチはモーメンタリスイッチである、請求項12に記載の温度データロギングパッチ。
- 前記温度データロギングパッチはさらに、前記スイッチおよび前記マイクロプロセッサと電気通信するラッチ電力回路を備えており、
前記スイッチの作動に応答して、前記ラッチ電力回路は前記フレキシブル電池と前記マイクロプロセッサとの間の電気のやりとりを許可することにより、前記マイクロプロセッサを省電力状態から動作電力状態に起動する、
請求項12または13に記載の温度データロギングパッチ。
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