JP7027464B2 - 生体信号検出システム - Google Patents
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Description
ことを特徴とする生体信号検出システム。
・電極18と伝導体12がパッチ1内で一体化されている。パッチ1を張り付けることで、直感的に常時電極18が正しい位置付けができる。
・パッチ1は、コネクタ2が設けられた折り畳まれたフラップ10を有している。これにより、被験者の肌に張り付けるパッチ1の領域を非常に小さく設計することができ、及び/又は、センサユニット3のパッチ1に対する移動性を向上することができる。
・使用後に患者に接触する全ての部分を廃棄されるので、パッチ1は一度だけ使用される(使い捨て可能である)ことで、このシステムは、以前の解決策よりも衛生的に優れたものとなる。
・コネクタ2により、片手で接続を確立することができ、及び/又は、コネクタ2は回転機構を介してセンサユニットと接続される。
・センサユニット3がコネクタ2に正しく取り付けられていると、係合中及び/又は接続が良好に確立された場合に触覚フィードバックが起こることが好ましい(「クリック」)。
・コネクタ2は機械的接続のみを確立するものであり、コネクタ2によって、導電体トラック12の接触領域13が、センサユニット3との、特に、1つ以上の凹部24を通じた直接接触のために、アクセス可能な状態のままにする。
・コネクタは、単純な構造設計を有しており、射出成形部として製造してもよい。これにより、コネクタとパッチからなる使い捨て部材のコストを削減できる。
・センサユニット3のハウジング30は、付け心地がよくなるように設計されており、
コネクタの機械的接続領域に向かって狭くなる形状のハウジング裏側31を有していることが好ましい。
・特に、センサユニットを超えて突出するばね付きピン35(所謂ばねピン)を介して、パッチと直接的な電気的な接触が確立される。
以下の信号の少なくとも1つ、好ましくは複数を、上記のシステムの実施形態を利用して、生データとして直接記録することができる。これより、さらなるパラメータが導出され、算出される。
・ECG
・EEG
・EOG
・EMG
上記のシステムによって、以下に挙げる少なくとも1つ、好ましくは複数の応用が可能となることが好ましい。
センサユニットは、以下の構成要素の1以上、好ましくは、全てを備える。
・電池及び/又はアキュムレーター
・充電回路
・個別の生体信号チャンネル用信号処理モジュール
(例えば、フィルター、積分型ADコンバータフロントエンド、増幅器)
・メモリー(例えば、フラッシュ、RAM)
・充電及び/又はデータ送信用マイクロUSBソケット
・プロセッサー(例えば、ARM Cortex)
・無線インターフェース(例えば、BT2.0、4.0、及び/又は、5.0、及び/又は、WLAN GSM)
・状態表示装置としての1つ及び/又は複数のLED
・ハウジング
パッチの構造設計を図6に示す。パッチは以下の構成要素を備える。
・キャリア基板14(例えば、PETフィルム、例えば100μmの厚み)。
・パッチを肌に張り付けるためのパッチの下面上の接着性材料17。
・伝導体12、好ましくは、例えば、Ag及び/又はAgCl、又は炭素粒子(炭素)を含有するインクがキャリア基板に印刷されたもの。
・パッチ内で一体化され、例えば、導電体トラックの上部に塗布されたハイドロゲルの層からなる電極18であって、ハイドロゲルの層は、例えば、イオン(例えば、NaCl)を含み、生体信号を体から各導体に送信する。
・使用時まで各電極領域と接着性材料を覆う保護ライナ15。
・パッチを長期間保存できるパッケージング。
(例えば、プラスチックフィルム製又は金属化フィルム製のパッケージングユニット)
キャリア基板及び導電体トラックの準備
・スクリーン印刷及び/又はフレキソ印刷処理によって、キャリア基板14を印刷し、例えば、プリントシート状又はロール状の導電体トラック12を提供する。
・導電性インクを、保護層16と接着性材料17が存在しない、肌電極18を示す位置で塩素処理するか、又は、塩化物含有及び/又は塩素化伝導性インクを第1のインクの上 に印刷してもよい。
・任意に塩素処理を施した電極部位に塩素イオンを含むハイドロゲル又は液体を塗布する。これは、例えば、処理済みのハイドロゲルを手動で載置するか、又は、液体ハイドロゲルを機械的に堆積することによって行われる。
・導電体トラック12の接触領域13を形成しようとする位置においては、導電体トラックは扁平形状である。さらに、接触領域13の領域には保護層16又は接着性材料17が存在しない。保護層16と接着性材料17は、各接触領域13に対して1つずつ設けられた凹部、又は、全ての接触領域13に対して1つだけ設けられた共通の凹部内に設けられてもよい。
・接着性材料17と電極18とを備える患者側表面には、経時劣化、乾燥及び物理的ダメージから保護する保護ライナ15が塗布されており、これを使用前に剥がす(従来の絆創膏に相当する)。
・キャリア基板14の非患者側表面には、柔らかい、及び又は、面構造を有する材料(例えば、繊維又は繊維状の材料)の追加層が任意に塗布されていてもよい。また、この表面は、キャリア基板の上にはじめから設けられていてもよい。
図5、図7a、図7b及び図8に、コネクタをパッチに取り付ける様子を示す。
センサとパッチは、コネクタによって確実に接続される。コネクタの第1の実施形態を図2に示し、第2の実施形態を図4に示す。
Claims (7)
- 生体信号検出システムにおいて、
センサユニットと、
電極及び導電体トラックを有し、体に取り付けることができるパッチとを備え、
前記センサユニットと前記パッチとは、電気的接続が確立され、前記センサユニットが体に取り付けられた前記パッチを介して同時に保持されるように、前記パッチ上に設けられたコネクタを介して互いに機械的に接続され、前記センサユニットはハウジングを備えている生体信号検出システムであって、
前記コネクタは、前記センサユニットとの機械的接続のみを確立し、前記センサユニットと前記パッチとの間が直接電気的接触され、
前記センサユニットは、
ハウジングを有し、
前記コネクタに対して、前記ハウジングの前記コネクタに対する回転によって、取外し可能に接続でき、
前記コネクタは、回転運動により前記センサユニットの機械的接続領域に対して取外し可能に接続できる機械的接続領域を備えており、
前記機械的接続領域は、少なくとも1つの規定された回転位置で互いに係合されること、及び、
前記機械的接続領域は、それぞれ電気的接続領域を囲んでいること、の少なくとも一方を満たし、
前記機械的接続領域は、少なくとも第1の回転位置で互いに押し合い、押し合った状態で、回転運動によって第2の回転位置まで移動するように構成され、前記機械的接続領域は前記第2の回転位置で互いに固定されること、及び、
前記機械的接続領域の一方は、回転運動中に他方の前記機械的接続領域の少なくとも1つの固定要素がガイドされる少なくとも1つのガイドを備えること、及び、
前記ガイドを有する前記機械的接続領域は、回転軸方向に延び、前記固定要素を前記ガイドに挿入することができる凹部を有すること、のうち少なくとも1つを満たす
ことを特徴とする生体信号検出システム。 - 請求項1に記載の生体信号検出システムにおいて、
前記ガイド及び前記固定要素の少なくとも一方が、前記回転運動のために発生するトルクが少なくとも前記ガイドの部分領域の上方で大きくなるように構成されている
ことを特徴とする生体信号検出システム。 - 請求項1に記載の生体信号検出システムにおいて、
前記ハウジングは、20度~180度の回転角度、又は、40度~90度の回転角度で、前記センサユニットと前記コネクタとの間の接続のために回転する
ことを特徴とする生体信号検出システム。 - 生体信号検出システムにおいて、
センサユニットと、
電極及び導電体トラックを有し、体に取り付けることができるパッチとを備え、
前記センサユニットと前記パッチとは、電気的接続が確立され、前記センサユニットが体に取り付けられた前記パッチを介して同時に保持されるように、前記パッチ上に設けられたコネクタを介して互いに機械的に接続され、前記センサユニットはハウジングを備えている生体信号検出システムであって、
前記コネクタは、前記センサユニットとの機械的接続のみを確立し、前記センサユニットと前記パッチとの間が直接電気的接触され、
前記センサユニットは、前記コネクタ及び前記パッチの少なくとも一方に電気的に接触するために使用され、前記パッチの導電体トラックと直接接触する、ばね付き接触ピンを有する電気的接続領域を備え、
非接触状態において、前記ばね付き接触ピンは前記センサユニットのハウジングの下端を超えて突出している
ことを特徴とする生体信号検出システム。 - 生体信号検出システムにおいて、
センサユニットと、
電極及び導電体トラックを有し、体に取り付けることができるパッチとを備え、
前記センサユニットと前記パッチとは、電気的接続が確立され、前記センサユニットが体に取り付けられた前記パッチを介して同時に保持されるように、前記パッチ上に設けられたコネクタを介して互いに機械的に接続され、前記センサユニットはハウジングを備えている生体信号検出システムであって、
前記コネクタは、前記センサユニットとの機械的接続のみを確立し、前記センサユニットと前記パッチとの間が直接電気的接触され、
前記コネクタは、折り畳まれたフラップとして構成されたパッチ領域上に配置されている
ことを特徴とする生体信号検出システム。 - 請求項5に記載の生体信号検出システムにおいて、
前記コネクタは、前記パッチの折り畳まれていない部分に対して移動可能であり、少なくとも傾動が、前記コネクタと前記パッチの折り畳まれていない部分との間で可能であり、及び/又は、
前記フラップは、前記パッチの折り畳まれていない部分に対して移動可能であり、
前記フラップは、前記パッチ上に、自由に折り畳めるように配置され、又は、柔軟に固定され、及び/又は、前記パッチの少なくとも一点において前記パッチの上面に点固定され、この固定によって前記パッチの折り畳まれていない部分の上面と前記フラップとの間に距離が残され、及び/又は、
前記コネクタ及び対向要素の少なくとも一方は、前記パッチの座屈径が小さくなりすぎることを防ぐために、ウェブ領域を備え、前記ウェブ領域の周辺で前記パッチのフラップがガイドされ、及び/又は、
前記パッチの導電体トラックは、前記コネクタの領域から前記電極まで前記フラップを介してルーティングされる
ことを特徴とする生体信号検出システム。 - 請求項5に記載の生体信号検出システムにおいて、
前記コネクタは前記パッチに接着して取り付けられている
ことを特徴とする生体信号検出システム。
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