PT2433561E

PT2433561E - Peça de roupa com conjunto de elétrodos tridimensionais vestíveis

Info

Publication number: PT2433561E
Application number: PT101804441T
Authority: PT
Original assignee: Tex Ray Ind Co Ltd; Kings Metal Fiber Technologies
Priority date: 2010-09-27
Filing date: 2010-09-27
Publication date: 2015-02-10
Also published as: EP2433561B1; ES2529382T3; EP2433561A1; PL2433561T3; DK2433561T3

Description

DESCRIÇÃO

PEÇA DE ROUPA COM CONJUNTO DE ELÉTRODOS TRIDIMENSIONAIS

VESTÍVEIS

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Campo da Invenção A presente invenção fornece um conjunto de elétrodos tridimensionais (3D) vestiveis. Mais especificamente, a presente invenção fornece um conjunto de elétrodos tridimensionais vestiveis sem pensos adesivos elétricos.

Descrição da Técnica Relacionada

Na área médica, é importante manter o seguimento dos estados fisiológicos do paciente, tais como o estado de mioeletricidade ou estado de reflexo cardíaco. Alguns dispositivos eletrónicos portáteis para detetar estados fisiológicos de pessoas foram propostos nos pedidos de patente anteriores, tais como os documentos US 4.729.377 A, o qual revela o preâmbulo da reivindicação 1, EP 2177156 Al, US 5.309.916 A, WO 2006/095279 Al, EP 2191737 Al, WO 2009/13704 e WO 2009/20274, de tal modo que pode realizar-se monitorização elétrica de sítios ou estimulação elétrica aplicada ao corpo humano. Contudo, esses dispositivos eletrónicos portáteis convencionais são inconvenientes e inadequados para utilizadores (por exemplo, desportista), quando os utilizadores, nalgumas situações, fazem exercício.

Em geral, o estado de mioeletricidade é detetado de acordo com os sinais eletromiográficos (EMG), e o estado de reflexo cardíaco é detetado de acordo com os sinais eletrocardiográficos (ECG).

Tipicamente, os sinais EMG ou sinais ECG são capazes de ser medidos através de uma pluralidade de pensos adesivos elétricos aderidos num corpo humano. Mais especificamente, estes pensos adesivos elétricos são aderidos em diferentes partes do corpo humano para detetar os sinais EMG ou sinais ECG, e estão eletricamente ligados a um monitor para analisar os sinais para exibição.

Aliás, para ser mais conveniente, a indústria integra estes pensos adesivos elétricos com uma peça de roupa, tal como uma T-shirt. Por outras palavras, estes pensos adesivos elétricos são aderidos sobre a peça de roupa e estão em contato estreito com a pele do corpo humano, para que assim os desportistas possam ser notificados se os exercícios são ou não efetivos, verificando os sinais ECG enquanto se exercitam.

Contudo, os pensos adesivos elétricos perderão o seu adesivo e farão com que se dobrem de um tal modo que os sinais fisiológicos não poderão ser medidos ou não serão de confiança. De facto, para os desportistas, há uma alta possibilidade de os pensos adesivos elétricos caírem da peça de roupa durante os seus exercícios.

Tendo isto em conta, é importante fornecer elétrodos vestíveis que são convenientes para utilização e que não requerem os pensos adesivos elétricos.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO A invenção é definida pelas reivindicações em anexo.

Consequentemente, o conjunto de elétrodos 3D vestíveis que compreende o primeiro e segundo elétrodos anelares não requere pensos adesivos elétricos para detetar o estado de mioeletricidade ou o estado de reflexo cardíaco de um corpo humano, e é capaz de cobrir diferentes partes do corpo humano, o que pode dar resultados mais precisos e melhores do que os pensos adesivos elétricos da técnica anterior. A tecnologia pormenorizada e formas de realização preferidas implementadas para a invenção em questão são descritas nos seguintes parágrafos que acompanham os desenhos em anexo para que os peritos neste campo apreciem bem as caracteristicas da invenção reivindicada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS a FIG. 1 é uma vista esquemática que ilustra uma forma de realização preferida; as FIGs. 2A-2C são vistas esquemáticas que ilustram os primeiro e segundo elétrodos anelares da forma de realização preferida; a FIG. 3A é uma vista esquemática que ilustra o tecido condutor da forma de realização preferida; a FIG. 3B é uma vista esquemática que ilustra o tecido isolante da forma de realização preferida; e as FIGs. 4A-4B são vistas esquemáticas que ilustram o primeiro e segundo elétrodos anelares de uma outra forma de realização preferida.

DESCRIÇÃO DA FORMA DE REALIZAÇÃO PREFERIDA

Na seguinte descrição, esta invenção será explicada com referência a formas de realização. Contudo, estas formas de realização não pretendem limitar esta invenção a qualquer ambiente, aplicações ou implementações específicos descritos nestas formas de realização. Portanto, a descrição destas formas de realização tem apenas o propósito de ilustrar, em vez de limitar, a presente invenção. Deveria ser observado que nas seguintes formas de realização e nos desenhos em anexo, os elementos não diretamente relacionados com esta invenção são omitidos da representação . A FIG. 1 é uma vista esquemática que ilustra uma forma de realização preferida de uma peça de roupa 1 incorporada com um conjunto de elétrodos 3D vestiveis da presente invenção. 0 conjunto de elétrodos 3D vestiveis compreende um primeiro elétrodo anelar 11 e um segundo elétrodo anelar 12. 0 primeiro elétrodo anelar 11 e o segundo elétrodo anelar 12 podem ser cosidos nas duas mangas da peça de roupa 1. Noutras formas de realização, o primeiro elétrodo anelar 11 e o segundo elétrodo anelar 12 podem formar com a peça de roupa 1 uma peça, em vez de um acrescento à peça de roupa 1. 0 primeiro elétrodo anelar 11 está eletricamente ligado a um primeiro terminal 15a de um processador 15 através de um primeiro fio condutor 13, e o segundo elétrodo anelar 12 está eletricamente ligado a um segundo terminal 15b do processador 15 através de um segundo fio condutor 14. Nesta forma de realização preferida, o primeiro fio condutor 13 e o segundo fio condutor 14 são fios mesclados com as fibras condutoras e as fibras isolantes. É de salientar que o primeiro fio condutor 13 e o segundo fio condutor 14 são feitos de puras fibras condutoras, fios condutores, ou tintas condutoras, a presente descrição não tem a intenção de limitar o material do primeiro fio condutor 13 e do segundo fio condutor 14 desde que o seu material seja condutor.

As FIGS. 2A-2C são vistas esquemáticas do primeiro elétrodo anelar 11 ou do segundo elétrodo anelar 12 de acordo com a peça de roupa 1 da forma de realização preferida. Mais especif icamente, a FIG. 2A é uma vista esquemática que amplia o primeiro elétrodo anelar 11 ou o segundo elétrodo anelar 12, a FIG. 2B é uma vista explodida de diferentes camadas do primeiro elétrodo anelar 11 ou do segundo elétrodo anelar 12, e a FIG. 2C é uma vista de secção transversal do primeiro elétrodo anelar 11 ou do segundo elétrodo anelar 12 de acordo com X-X'. 0 primeiro elétrodo anelar 11 tem uma primeira camada condutora 11a e uma primeira base anelar 11b, em que a primeira camada condutora 11a é fixa à primeira base anelar 11b, e a primeira camada condutora 11a é tecida com fibras condutoras e fibras isolantes, enquanto a primeira base anelar 11b é formada com tecido isolante. À semelhança, o segundo elétrodo anelar 12 tem a mesma estrutura que o primeiro elétrodo anelar 11. Por outras palavras, o segundo elétrodo anelar 12 tem uma segunda camada condutora 12a e uma segunda base anelar 12b, em que a segunda camada condutora 12a é fixa à segunda base anelar 12b, e a segunda camada condutora 12a é tecida com fibras condutoras e fibras isolantes, enquanto a segunda base anelar 12b é formada com tecido isolante.

Nesta forma de realização preferida, a primeira camada condutora 11a tem uma estrutura anelar, e uma área de superfície que é igual a uma área de superfície da primeira base anelar 11b. A segunda camada condutora 12a também tem a estrutura anelar, e uma área de superfície que é igual a uma área de superfície da segunda base anelar 12b.

Na FIG. 2C, a primeira camada condutora 11a e a primeira base anelar 11b no lado direito da FIG. 2C referem-se a uma parte direita do primeiro elétrodo anelar 11 na FIG. 2A. À semelhança, a segunda camada condutora 12a e a segunda base anelar 12b no lado direito da FIG. 2C referem-se a uma parte direita do segundo elétrodo anelar 12 na FIG. 2A.

Por outro lado, a primeira camada condutora 11a e a primeira base anelar 11b no lado esquerdo da FIG. 2C referem-se a uma parte esquerda do segundo elétrodo anelar 12 na FIG. 2A, e a segunda camada condutora 12a e a segunda base anelar 12b no lado esquerdo da FIG. 2C referem-se a uma parte esquerda do segundo elétrodo anelar 12 na FIG. 2A.

Aliás, a primeira camada condutora 11a e a segunda camada condutora 12a são tecidas com fibras condutoras 31 e fibras isolantes 32 de um tal modo como mostrado na FIG. 3A, em que o material das fibras condutoras 31 é fibras de metal com condutividade elétrica, tal como aço inoxidável. Noutras formas de realização, a primeira camada condutora 11a e a segunda camada condutora 12a podem ser formadas com tinta condutora ou pintura condutora aplicadas ao tecido.

Por outro lado, a primeira base anelar 11b e a segunda base anelar 12b são tecidas com uma pluralidade de fibras isolantes 32 de um tal modo como mostrado na FIG. 3B, em que material das fibras isolantes 31 é fibras convencionais sem condutividade elétrica, tal como fibras de algodão. É de salientar que a primeira camada condutora 11a e a segunda camada condutora 12a podem ser feitas por tintas condutoras, a presente descrição não tem a intenção de limitar o material da primeira camada condutora 11a e da segunda camada condutora 12â, desde que o seu material seja condutor.

Por favor, consulte as FIGs. 1-2C, o conjunto de elétrodos 3D vestiveis é para um corpo humano. 0 primeiro elétrodo anelar 11 e o segundo elétrodo anelar 12 são feitos por material elástico, assim o primeiro elétrodo anelar 11 e o segundo elétrodo anelar 12 são capazes de apertar ligeiramente à volta de uma primeira parte (por exemplo, o cotovelo direito) e uma segunda parte (por exemplo, um cotovelo esquerdo) do corpo humano, respetivamente.

Além do mais, a primeira camada condutora 11a e a segunda camada condutora 12a contactam com a pele da primeira parte e da segunda parte do corpo humano e estão eletricamente ligadas ao primeiro terminal 15a e ao segundo terminal 15b do processador 15 através do primeiro fio condutor 13 e o segundo fio condutor 14, respetivamente. Portanto, o corpo humano pode receber alguma estimulação elétrica do processador 15 através da primeira camada condutora 11a e da segunda camada condutora 12a.

Por exemplo, o conjunto de elétrodos 3D vestíveis pode ser para diatermia, tal como estimulação elétrica nervosa transcutânea (TENS). 0 processador 15 pode gerar uma primeira corrente de estimulação 16 e uma segunda corrente de estimulação 17. A primeira corrente de estimulação 16 é transmitida à primeira camada condutora 11a do primeiro elétrodo anelar 11 através do primeiro fio condutor 13, e a segunda corrente de estimulação 17 é transmitida à segunda camada condutora 12a do segundo elétrodo anelar 12 através do segundo fio condutor 14. De acordo com a primeira corrente de estimulação 16 e segunda corrente de estimulação 17 do processador 15, a diatermia pode ser facilmente alcançada pelo processador 15, pelo primeiro elétrodo anelar 11 e pelo segundo elétrodo anelar 12.

Por outro lado, se o conjunto de elétrodos 3D vestíveis é para monitorizar o estado de mioeletricidade ou o estado de reflexo cardíaco do corpo humano, a primeira camada condutora 11a pode receber um primeiro impulso elétrico 18 (por exemplo, um dos sinais EMG ou um dos sinais ECG) gerado a partir da primeira parte do corpo humano, e então o primeiro impulso elétrico 18 é transmitido ao primeiro terminal 15a do processador 15 através do primeiro fio condutor 13. À semelhança, a segunda camada condutora 12a pode receber um segundo impulso elétrico 19 (por exemplo, um outro sinal EMG ou um outro sinal ECG) gerado a partir da segunda parte do corpo humano, e então o segundo impulso elétrico 19 é transmitido ao segundo terminal 15b do processador 15 através do segundo fio condutor 14.

Após receber o primeiro impulso elétrico 18 e o segundo impulso elétrico 19, o processador 15 analisa os impulsos 18, 19 para extrair o eletromiograma ou o eletrocardiograma do corpo humano. De acordo com o primeiro impulso elétrico 18 e o segundo impulso elétrico 19 do primeiro elétrodo anelar 11 e do segundo elétrodo anelar 12, a monitorização do estado de mioeletricidade ou do estado de reflexo cardíaco do corpo humano pode ser facilmente alcaçada pelo processador 15, pelo primeiro elétrodo anelar 11 e pelo segundo elétrodo anelar 12. Noutras formas de realização, o primeiro elétrodo anelar 11 e o segundo elétrodo anelar 12 podem adicionalmente detetar o pulso de batimento cardíaco. É de salientar que mesmo apesar de o conjunto de elétrodos 3D vestíveis ser incorporado com uma peça de roupa 1 nesta forma de realização preferida como mostrado na FIG. 1, o conjunto de elétrodos 3D vestíveis pode ser incorporado numa camisola de manga larga, ou numas calças desportivas, para permitir tapar os braços, pés, cintura, barriga ou até mesmo o pescoço do corpo. Aliás, para obter um estado de reflexo cardíaco ou estado de mioeletricidade melhor e mais preciso, o conjunto de elétrodos 3D vestíveis deve compreender pelo menos dois elétrodos anelares para tapar diferentes partes do corpo humano, peritos nesta especialidade podem rapidamente acrescentar mais elétrodos anelares, pois as estruturas de elétrodos anelares são basicamente as mesmas. Para o estado de reflexo cardíaco, até é desejável colocar os elétrodos anelares através do coração, por exemplo, os elétrodos anelares são colocados no cotovelo direito e tornozelo esquerdo.

As FIGs. 4A-4B são vistas esquemáticas de um primeiro elétrodo anelar 41 ou um segundo elétrodo anelar 42 de uma outra forma de realização preferida. Mais especificamente, a FIG. 4A é uma vista esquemática que amplia o primeiro elétrodo anelar 41 ou o segundo elétrodo anelar 42, e a FIG. 4B é uma vista explodida de diferentes camadas do primeiro elétrodo anelar 41 ou do segundo elétrodo anelar 42. 0 primeiro elétrodo anelar 41 ou o segundo elétrodo anelar 42 pode ser combinado com a peça de roupa 1 da forma de realização preferida anterior, os pormenores são descritos como acima e, portanto, não serão mencionados aqui. 0 primeiro elétrodo anelar 41 tem uma primeira camada condutora 41a e uma primeira base anelar 41b, em que uma área de superfície da primeira camada condutora 41a é inferior a uma área de superfície da primeira base anelar 41b, e a primeira camada condutora 41a é fixa a uma parte da primeira base anelar 41b. Preferencialmente, a área de superfície da primeira camada condutora 41a tem uma razão entre 20% e 80% da área de superfície da primeira base anelar 41b. A primeira camada condutora 41a é tecida com fibras condutoras e fibras isolantes, enquanto a primeira base anelar 41b é formada com tecido isolante. À semelhança, o segundo elétrodo anelar 42 tem a mesma estrutura que o primeiro elétrodo anelar 41. Por outras palavras, o segundo elétrodo anelar 42 tem uma segunda camada condutora 42a e uma segunda base anelar 42b. Uma área de superfície da segunda camada condutora 42a é inferior a uma área de superfície da segunda base anelar 42b, e a segunda camada condutora 42a é fixa a uma parte da segunda base anelar 42b. Preferencialmente, uma área de superfície da segunda camada condutora 42a tem uma razão entre 20% e 80% de uma área de superfície da segunda base anelar 42b. A segunda camada condutora 42a é tecida com fibras condutoras e fibras isolantes, enquanto a segunda base anelar 42b é formada com tecido isolante.

Como a área de superfície da primeira camada condutora 41a/da segunda camada condutora 42a é inferior à área de superfície da primeira base anelar 41b/da segunda base anelar 42b, assim uma área condutora do primeiro elétrodo anelar 41 ou do segundo elétrodo anelar 42 é descontínua como mostrado na FIG. 4A, o que é diferente do primeiro elétrodo anelar 11 e do segundo elétrodo anelar 12 como mostrado na FIG. 2A. A primeira camada condutora 41a e a segunda camada condutora 42a são tecidas com fibras condutoras 31 e fibras isolantes 32 de um tal modo como mostrado na FIG. 3A, em que o material das fibras condutoras 31 é fibras de metal com condutividade elétrica, tal como aço inoxidável. A primeira base anelar 41b e a segunda base anelar 42b são tecidas com uma pluralidade de fibras isolantes 32 de um tal modo como mostrado na FIG. 3B, em que o material das fibras isolantes 31 é fibras convencionais sem condutividade elétrica, tal como fibras de algodão. À semelhança, a primeira camada condutora 41a e a segunda camada condutora 42a podem contactar com a pele da primeira parte e da segunda parte do corpo humano e estão eletricamente ligadas ao primeiro terminal (não mostrado) e ao segundo terminal (não mostrado) do processador (não mostrado) através do primeiro fio condutor (não mostrado) e o segundo fio condutor (não mostrado), respetivamente. Portanto, o corpo humano pode receber alguma estimulação elétrica do processador através das primeiras camadas condutoras e das segundas camadas condutoras. Os pormenores para TENS e a monitorização do estado de mioeletricidade ou do estado de reflexo cardíaco das aplicações ao corpo humano já foram descritos na forma de realização preferida anterior e, portanto, não serão mencionados aqui.

Consequentemente, o conjunto de elétrodos 3D vestíveis o qual compreende o primeiro elétrodo anelar e o primeiro elétrodo anelar não requer pensos adesivos elétricos, e é capaz de cobrir diferentes partes do corpo humano o que pode dar uns resultados mais precisos e melhores do que os pensos adesivos elétricos da técnica anterior. Assim, o problema da técnica anterior é ultrapassado. A revelação acima está relacionada com os conteúdos técnicos pormenorizados e características inventivas da mesma. Peritos neste campo podem prosseguir com a uma variedade de modificações e substituições com base nas revelações e sugestões da invenção como reivindicada.

Contudo, embora tais modificações e substituições não sejam totalmente reveladas nas descrições acima, a invenção reivindicada não está limitada à revelação acima.

DOCUMENTOS REFERIDOS NA DESCRIÇÃO

Esta lista de documentos referidos pelo autor do presente pedido de patente foi elaborada apenas para informação do leitor. Não é parte integrante do documento de patente europeia. Não obstante o cuidado na sua elaboração, o IEP não assume qualquer responsabilidade por eventuais erros ou omissões.

Documentos de patente referidos na descrição • US 4729377 A [0002] • EP 2177156 Ai [0002] • US 5309916 A [0002] • WO 2006095279 Ai [0002] • EP 2191737 Ai [0002] • WO 200913704 A [0002] • WO 200920274 A [0002]

Lisboa, 2 de Fevereiro de 2015

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Uma peça de roupa com duas mangas, a peça de roupa incorporada com um conjunto de elétrodos tridimensionais (3D) vestiveis para um corpo humano sem pensos adesivos elétricos, em que o conjunto de elétrodos compreende - um processador (15); um primeiro elétrodo anelar (11), que tem uma primeira camada condutora (11a) e uma primeira base anelar (11b), em que a primeira camada condutora (11a) é formada com material condutor, a primeira base anelar (11b) é formada com tecido isolante, e a primeira camada condutora (11a) é fixa à primeira base anelar (11b); e - um segundo elétrodo anelar (12), que tem uma segunda camada condutora (12a) e uma segunda base anelar (12a), em que a segunda camada condutora (12a) é formada com o material condutor, a segunda base anelar (12a) é formada com o tecido isolante, e a segunda camada condutora (12a) é fixa à segunda base anelar (12a), em que a primeira camada condutora (11a) está eletricamente ligada a um primeiro terminal (15a) do processador através de um primeiro fio condutor (13), e a segunda camada condutora (12a) está eletricamente ligada a um segundo terminal (15b) do processador (15) através de um segundo fio condutor (14) ; o processador (15) é configurado para gerar uma primeira corrente de estimulação (16) e uma segunda corrente de estimulação (17), a primeira corrente de estimulação (16) que é transmitida à primeira camada condutora (11a) do primeiro elétrodo anelar (11) através do primeiro fio condutor (13), a segunda corrente de estimulação (17) que é transmitida à segunda camada condutora (12a) do segundo elétrodo anelar (12) através do segundo fio condutor (14), em que a diatermia é alcançada pelo processador (15), pelo primeiro elétrodo anelar (11) e pelo segundo elétrodo anelar (12) de acordo com a primeira corrente de estimulação (16) e a segunda corrente de estimulação (17); a primeira camada condutora (11a) é ainda configurada para receber um primeiro impulso elétrico (18) gerado a partir do cotovelo direito do corpo humano, e transmitir o primeiro impulso elétrico (18) ao primeiro terminal (15a) do processador (15) através do primeiro fio condutor (13), a segunda camada condutora (12a) é ainda configurada para receber um segundo impulso elétrico (19) gerado a partir do cotovelo esquerdo do corpo humano, e transmitir o segundo impulso elétrico (19) ao segundo terminal (15b) do processador (15) através do segundo fio condutor (14), e o processador (15) é ainda configurado para analisar os impulsos (18, 19) para extrair o eletromiograma ou o eletrocardiograma do corpo humano e monitorizar o estado de mioeletricidade ou o estado de reflexo cardíaco do corpo humano de acordo com o primeiro impulso elétrico (18) e o segundo impulso elétrico (19) do primeiro elétrodo anelar (11) e do segundo elétrodo anelar (12); caracterizado pelo facto de o primeiro elétrodo anelar e o segundo elétrodo anelar serem cosidos nas duas mangas da peça de roupa, respetivamente; o primeiro elétrodo anelar (11) ser adaptado para cobrir o cotovelo direito do corpo humano, e o segundo elétrodo anelar (12) ser adaptado para cobrir o cotovelo esquerdo do corpo humano; e o primeiro elétrodo anelar (11) e o segundo elétrodo anelar (12) serem feitos por material elástico de modo a que sejam capazes de apertar ligeiramente à volta do cotovelo direito e do cotovelo esquerdo do corpo humano, respetivamente.
2. A peça de roupa da reivindicação 1, em que o material condutor é um tecido tecido com fibras condutoras e fibras isolantes.
3. A peça de roupa de qualquer das reivindicações 1 a 2, em que uma área de superfície da primeira camada condutora (41a) é inferior a uma área de superfície da primeira base anelar (41b), e uma área de superfície da segunda camada condutora (42a) é inferior a uma área de superfície da segunda base anelar (42b).
4. A peça de roupa de qualquer das reivindicações 1 a 2, em que a primeira camada condutora (11a) tem substancialmente uma estrutura anelar, uma área de superfície da primeira camada condutora (11a) é igual a uma área de superfície da primeira base anelar (11b), a segunda camada condutora (12a) tem substancialmente a estrutura anelar, e uma área de superfície da segunda camada condutora (12a) é igual a uma área de superfície da segunda base anelar (12b). Lisboa, 2 de Fevereiro de 2015