TW202139924A - 生物訊號監測用穿戴物 - Google Patents
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Abstract
本發明之一樣態之生物訊號監測用穿戴物具備:數個電極,其等與受驗者之皮膚接觸;導通單元,其將測量受驗者之生物訊號之生物訊號測量器與數個電極能夠導通地連接;及穿戴物本體,其供能夠裝卸地安裝導通單元,且穿戴在受驗者上。導通單元具備:片狀絕緣體,其具有可撓性;數個電極連接器,其等設置於絕緣體之厚度方向兩面中之第1面,將數個電極分別連接;測量器連接器,其設置於絕緣體之厚度方向兩面中與第1面為相反面之第2面,將生物訊號測量器能夠裝卸地連接;及導電體,其設置於絕緣體,使數個電極連接器與測量器連接器導通。
Description
本發明係關於一種用以監測心電圖等生物訊號之生物訊號監測用穿戴物。
作為於日常之生活環境下舒適且簡便地測定心搏或心電圖等生物訊號之方法,嘗試有效利用將電極與測量器安裝於衣服或腰帶等之系統、所謂可穿戴生物訊號監測系統。
一般而言,可穿戴生物訊號監測系統所使用之穿戴物(即生物訊號監測用穿戴物)劃分為:電極部,其與生物體接觸;終端連接器,其安裝測定生物訊號之終端;導線,其將電極部與終端連接器連接;及身體布料部分,其成為安裝電極部、終端連接器及導線之基底。該生物訊號監測用穿戴物之各構成部中,僅對電極部、終端連接器及導線賦予導電性,身體布料部分由絕緣體形成。藉由如此構成生物訊號監測用穿戴物,可僅自電極部獲取所需之生物訊號。
為了使用生物訊號監測用穿戴物於1個星期以上之較長期間監測生物訊號,重要的是能夠穿脫以進行沐浴等、無專業知識之受驗者亦能夠容易地進行電極等感測器之定位、可獲得能夠進行如心電圖解析等疾病診斷之雜訊少而穩定之資訊。為了滿足此種要件,組入有電極等感測器之生物訊號監測用穿戴物已有多數開發。以下,對與生物訊號監測用穿戴物相關之代表性習知技術進行揭示。
於專利文獻1中揭示有一種心電圖測定用穿戴物,其具備用以使設置有電極部之片狀部密接於受驗者之身體表面之束緊手段。於該心電圖測定用穿戴物中,藉由將固定有導線之紐扣狀之電極部插通於該片狀部中所設置之紐孔般之狹縫,而將該等電極部及導線裝卸自如地安裝於心電圖測定用穿戴物。具有此種構成之心電圖測定用穿戴物由於可從電極部及導線脫離,故可簡單地進行清洗。
於專利文獻2中揭示有一種可穿戴電極,其具備:穿戴物,其具有面料與裏料;電極部,其與受驗者之身體接觸而獲取生物訊號,且安裝於與面料為相反側之裏料;及導線,其配置於面料與裏料之間。於該可穿戴電極中,電極部與導線係藉由子母扣而自由地穿脫,於電極安裝位置,於穿戴物之裏料設置有狹縫。連接有導線之測量器收納於設置在穿戴物之內側之口袋中。與上述專利文獻1記載之心電圖測定用穿戴物同樣地,該可穿戴電極之穿戴物由於可從電極部、導線及測量器脫離,故可視需要進行清洗。又,於該可穿戴電極中,導線配置於穿戴物之面料與裏料之間,因此,可避免因導線直接接觸受驗者之肌膚而產生之不適感。進而,該穿戴物中未設置用以使電極部密接於受驗者之身體表面之束緊手段,但作為上述電極部,設有由奈米纖維與導電性高分子構成之纖維構造之電極。藉此,上述電極部與受驗者之皮膚之密接性提高,因此,即便於因受驗者之身體活動而導致穿戴物移動之情形時,亦可抑制移動後電極部自受驗者之皮膚脫落之情形,其結果,可獲得穩定之生物訊號。
於專利文獻3中揭示有一種穿戴物,其具備:安裝構件,其包括電絕緣性之構件;電極部,其固定於該安裝構件之與生物體接觸之面且包括導電性構件;及連接器,其與該電極部電性連接。於該穿戴物中,安裝構件固定於穿戴物之與生物體接觸之面。連接器包含與生物訊號測定裝置連接用之導電部,以該導電部露出於穿戴物之與生物體接觸之面相反側之面的方式固定於上述安裝構件。
於專利文獻4中揭示有一種生物電訊號監測用衣物,其具備:生物訊號測定裝置;2個生物電極,其等與人體接觸;伸縮性布料,其供設置該等生物電極;及繫合構件,其縫製於該伸縮性布料且能夠裝卸。關於該生物電訊號監測用衣物,記載有如下內容,即,於伸縮性布料伸長之狀態下將繫合構件彼此繫合,藉此,將上述生物電極按壓至人體並使其密接於人體,使利用生物訊號測定裝置獲得之生物訊號之接收品質提高。
於專利文獻5中揭示有一種生物訊號檢測衣裳,其具備:露臍上衣型或胸罩型之衣裳本體部;底部腰帶,其具有能夠調整胸圍之尺寸之卡止件,且配置於上述衣裳本體部之下部;2個以上之電極,其由導電纖維構成;連接器,其用以穿戴檢測生物訊號之測定裝置;及佈線部,其將上述電極與上述連接器導通連接;且上述電極、上述連接器及上述佈線部設置於上述底部腰帶。關於該生物訊號檢測衣裳,記載有如下內容,即,不致產生穿著時之不適感,於較長期間連續地且穩定地檢測生物訊號。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開平6-70897號公報
專利文獻2:國際公開第2017/007016號
專利文獻3:日本專利特開2018-153666號公報
專利文獻4:日本專利特開2016-179250號公報
專利文獻5:國際公開第2018/047814號
(發明所欲解決之問題)
然而,於專利文獻1記載之心電圖測定用穿戴物中,存在固定有電極部之數根導線,因此,設想會有如下等問題,即,因受檢者弄錯電極部之安裝位置而產生故障,因導線直接接觸受驗者之肌膚而產生不適感,因導線於受驗者之身體活動時被拉拽而產生雜訊,帶電極部之導線之價格較高,進而另外需要測量器之固定器具。實際上,該專利文獻1記載之心電圖測定用穿戴物於25年以上前便提出了申請,但並不存在實用化之製品。
又,於專利文獻2記載之可穿戴電極中,導線配置於面料與裏料之間,因此,可避免上述專利文獻1記載之心電圖測定用穿戴物中所設想之「因導線直接接觸受驗者之肌膚而產生不適感」,但將導線插入至穿戴物之作業費事,又,可設想亦經常因於該作業時弄錯電極部之安裝位置而產生故障。進而,關於專利文獻2記載之可穿戴電極,難以提供與受驗者個人之尺寸完全吻合之穿戴物,於受驗者之體圍尺寸較穿戴物之基準尺寸小之情形時,自穿戴物將電極部壓抵於皮膚之力變弱,電極部與皮膚之密接性減弱,因此,難以獲得能夠進行心電圖解析之水準之生物訊號。又,於穿戴物相對於皮膚之收緊力過強之情形時,會對受驗者造成過度壓迫,從而產生不適感。
又,於專利文獻3記載之帶生物電極之穿戴物中,供固定電極或與生物訊號測定裝置連接之導電部等之電絕緣性構件(上述安裝構件)一般由樹脂等構成,因此,吸濕性或肌膚觸感較差,有損上述穿戴物之穿著感。又,為了洗掉汗水或污垢而對上述穿戴物進行清洗時,亦擔心有可能會產生固定於上述穿戴物之導電部或連接器之損傷、導電性之降低、斷線等故障。進而,於上述穿戴物固定加工有導電構件或電絕緣性構件,因此,上述穿戴物花費之成本亦較高,為了清洗時進行更換所準備之費用對受驗者而言亦成為負擔。除此以外,上述穿戴物之製造製程亦變得複雜。具體而言,需要對穿戴物之布料之電絕緣性構件之接著、導電部及連接器之安裝加工、用於安裝後之導電部及連接器之通電性檢查之品質管理等各種製造製程。
又,關於專利文獻4所揭示之生物電訊號監測用衣物,例示有利用構成衣服之布料中之伸縮性布料使生物電極密接於人體之例,但於此種構成中,難以使生物電極長期間穩定地密接於人體之皮膚。其原因在於,於專利文獻4記載之生物電訊號監測用衣物中,衣服中包含生物電極之設置部位之區域由伸縮性布料構成,因此,以該伸縮性布料伸長至較受驗者之體圍短之長度之狀態固定時,有用以將生物電極按壓至人體之伸縮性布料之伸縮力不充分之虞。於該情形時,固定於該伸縮性布料之生物電極會自人體之皮膚面浮起,此情況將導致生物訊號中產生大量雜訊。又,於專利文獻4中記載有為了確認已對生物電極附加恰當之按壓而需要測定壓力之手段,且為了獲得穩定之生物訊號而必須設置用以監測壓力之機構,因此,成為該衣物之成本高之原因。
又,於專利文獻5記載之露臍上衣型或胸罩型之生物訊號檢測衣裳中,雖然設置有電極及佈線部之底部腰帶為由具有伸縮性之布料構成,但其係包圍受驗者之整個體圍之構造者,因此,穿著壓力之調整範圍變窄。因此,為了使生物訊號檢測衣裳與受驗者之體形吻合,必須準備多個尺寸之衣裳本體部,導致成本高或難以進行庫存管理。進而,於專利文獻5記載之生物訊號檢測衣裳中,與上述專利文獻3同樣地,必須利用由樹脂等構成之電絕緣性構件被覆電極或與測定裝置連接之佈線部,由此導致存在有損該衣裳之穿著感之問題。又,關於專利文獻5記載之生物訊號檢測衣裳,亦擔心因對該衣裳進行清洗而引起之導電部或連接器之損傷、斷線。進而,製造成本高,因該衣裳之再使用而導致於醫療機構之品質管理亦費事等,對於使該衣裳作為診斷器具廣泛普及方面,認為有諸多弊病。
如上所述,得出如下結論:於公知之技術領域中,為了在日常之生活環境下於較長期間監測生物訊號,期望開發一種生物訊號監測用穿戴物,其能夠簡單地清洗污垢,能夠以可進行心電圖解析等疾病診斷之程度測量雜訊少而穩定之生物訊號,進而,可減輕受驗者所承擔之費用負擔。
本發明係鑒於上述情況而完成者,其目的在於低價地提供一種生物訊號監測用穿戴物,其可對從事日常生活之受驗者於所需之期間舒適且簡便地測量雜訊少而穩定之生物訊號。
(解決問題之技術手段)
本發明人等為了解決上述課題而進行了銳意研究,從而完成了本發明。即,為了解決上述問題,達成目的,本發明之生物訊號監測用穿戴物之特徵在於具備:數個電極,其等與受驗者之皮膚接觸;導通單元,其將測量上述受驗者之生物訊號之生物訊號測量器與上述數個電極能夠導通地連接;及穿戴物本體,其供上述導通單元能夠裝卸地安裝,且穿戴在上述受驗者上;且上述導通單元具備:片狀絕緣體,其具有可撓性;數個電極連接器,其等設置於上述絕緣體之厚度方向兩面中之第1面,將上述數個電極分別連接;測量器連接器,其設置於上述絕緣體之厚度方向兩面中與上述第1面為相反面之第2面,將上述生物訊號測量器能夠裝卸地連接;及導電體,其設置於上述絕緣體,使上述數個電極連接器與上述測量器連接器導通。
又,本發明之生物訊號監測用穿戴物係於上述發明中,特徵在於,上述穿戴物本體具備:主體部,其圍繞上述受驗者之軀體周圍形成環狀;彈性體,其以於上述主體部之圓周方向上呈較長之方式設置於上述主體部中上述穿戴物本體之後身片之主體部,且於長度方向上具有上述受驗者之胸口窩部分之軀體圍長度之30%以上且60%以下之長度;及非彈性構造之布襯紙,其設置於上述主體部中上述穿戴物本體之前身片之主體部;且上述導通單元係能夠裝卸地安裝於設置有上述布襯紙之上述前身片之主體部。
又,本發明之生物訊號監測用穿戴物係於上述發明中,特徵在於:用於使上述彈性體於其長度方向上伸長30%所需之力為3 N以上且9 N以下。
又,本發明之生物訊號監測用穿戴物係於上述發明中,特徵在於:用於使上述彈性體於其長度方向上伸長20%所需之力為2 N以上且6 N以下。
又,本發明之生物訊號監測用穿戴物係於上述發明中,特徵在於:使上述彈性體自於其長度方向上伸長了10%之狀態延長至伸長了30%之狀態時,所需之力之增加量之比例為0.1 N/%以上且0.2 N/%以下。
又,本發明之生物訊號監測用穿戴物係於上述發明中,特徵在於:具備布料構件,該布料構件係覆蓋上述導通單元中之上述絕緣體之上述第1面中上述數個電極連接器以外之部分。
又,本發明之生物訊號監測用穿戴物係於上述發明中,特徵在於:上述生物訊號測量器係心電儀。
又,本發明之生物訊號監測用穿戴物係於上述發明中,特徵在於:上述數個電極係由導電性纖維構成。
又,本發明之生物訊號監測用穿戴物係於上述發明中,特徵在於:上述數個電極係由纖維直徑為10 nm以上且5000 nm以下之奈米纖維構成。
又,本發明之生物訊號監測用穿戴物係於上述發明中,特徵在於:上述數個電極係具備利用依據JIS-Z0237之規定之90度剝離法所測定之黏著力為200 g/20 mm以下之導電性片材。
(對照先前技術之功效)
根據本發明,發揮可低價地提供一種生物訊號監測用穿戴物之效果,上述生物訊號監測用穿戴物可對從事日常生活之受驗者於所期望之期間舒適且簡便地測量雜訊少而穩定之生物訊號。
以下,根據圖式對本發明之生物訊號監測用穿戴物之較佳之實施形態詳細地進行說明。再者,並不由本實施形態限定本發明。又,圖式係示意圖,必須注意各要素之尺寸之關係、各要素之比率等有時與實物不同。有時於圖式彼此間亦包含相互之尺寸之關係或比率不同之部分。又,於各圖式中,對相同構成部分標註相同符號。
(實施形態1)
首先,對本發明之實施形態1之生物訊號監測用穿戴物進行說明。圖1係表示本發明之實施形態1之生物訊號監測用穿戴物之前方側之一構成例的圖。圖2係表示本發明之實施形態1之生物訊號監測用穿戴物之後方側之一構成例的圖。於圖1中示出對本實施形態1之生物訊號監測用穿戴物100於穿戴在受驗者上之狀態下自該受驗者之右斜前方觀察所得的圖。於圖2中示出對本實施形態1之生物訊號監測用穿戴物100於穿戴在受驗者上之狀態下自該受驗者之左斜後方觀察所得的圖。以下,提及受驗者時,係指成為生物訊號之監測對象之受驗者,即,於本實施形態1中指穿戴生物訊號監測用穿戴物100之受驗者。
如圖1、2所示,本實施形態1之生物訊號監測用穿戴物100具備:數個電極11~13;心電儀200;導通單元10,其將該等電極11~13與心電儀200能夠導通地連接;及穿戴物本體30,其可將該等零件或裝置能夠裝卸地安裝,且穿戴在受驗者上。
數個電極11~13係與受驗者之皮膚接觸之電極之一例。如圖1所示,數個(本實施形態1中為3個)電極11~13係以可與受驗者之皮膚接觸之方式配置於穿戴物本體30之背面。詳細而言,能夠裝卸地安裝於導通單元10之背面,上述導通單元10配置於穿戴物本體30之主體部36之背面側。再者,配置於生物訊號監測用穿戴物100之電極11~13之個數並不限定於圖1所示之3個,亦可為2個以上。又,該等電極11~13之配置並不限定於圖1中之虛線所示之位置。例如,電極11~13之個數及配置係根據自受驗者獲取之生物訊號之測定方法等而決定。
於本實施形態1之生物訊號監測用穿戴物100中,提及「背面」時,只要無特別說明,則指穿戴上穿戴物本體30之受驗者之皮膚(肌膚)側之面(與皮膚對向之面)。又,提及「表面」時,只要無特別說明,則指與上述「背面」為相反側之面。上述「背面」及「表面」之定義對於構成生物訊號監測用穿戴物100之電極11~13、導通單元10及穿戴物本體30等各構成部亦同樣。
導通單元10係將測量受驗者之生物訊號之生物訊號測量器(本實施形態1中為心電儀200)與數個電極11~13能夠導通地連接的單元之一例。如圖1所示,導通單元10配置於穿戴物本體30之背面。具體而言,導通單元10係能夠裝卸地安裝於穿戴物本體30之主體部36中與受驗者之腹部對應之部分之背面。於該導通單元10之背面,能夠裝卸地安裝有數個電極11~13。又,於該導通單元10,如圖1所示,自穿戴物本體30之表面側能夠裝卸地安裝有心電儀200。
心電儀200係測量受驗者之生物訊號之生物訊號測量器之一例。如圖1所示,心電儀200係自穿戴物本體30之主體部36之表面側與導通單元10能夠裝卸地安裝,通過該導通單元10而與數個電極11~13導通連接。心電儀200具有若預先充電則在不充電之情況下於2個星期或其以上之期間連續地測量受驗者之心電圖訊號(生物訊號之一例)的功能、及記憶所獲得之心電圖資料(由心電圖訊號表示之心電圖波形之資料)的功能。又,心電儀200較佳為除了該等功能以外,還具有與移動終端或個人電腦藉由通信傳輸資料之功能。藉由該功能,例如,亦可自心電儀200簡便地將資料傳輸、儲存於個人電腦內,根據所儲存之資料進行受驗者之心電圖解析。
穿戴物本體30係供能夠裝卸地安裝上述導通單元10,且穿戴在受驗者上之穿戴物之一例。如圖1、2所示,穿戴物本體30包括前身片31、後身片32、及肩帶33。詳細而言,前身片31及後身片32藉由2個肩帶33而一體地連結。又,前身片31及後身片32成為於兩側部分(與受驗者之側腹對應之部分)分離之狀態。如圖1所示,該等前身片31及後身片32之兩側部分係能夠裝卸地連結。
再者,前身片31及後身片32較佳為如上述般成為於兩側部分能夠裝卸地分離之狀態,但亦可成為於該等兩側部分中之至少一者處能夠裝卸地分離之狀態。藉此,受驗者容易穿戴穿戴物本體30。又,前身片31及後身片32較佳為於兩側部分中之至少一者處分離之狀態,但亦可於兩側部分兩者處連接。又,前身片31及後身片32較佳為如上述般藉由2個肩帶33而連結,但亦可藉由至少1個肩帶33而連結。藉此,可於受驗者穿戴上穿戴物本體30之狀態下防止穿戴物本體30相對於受驗者之相對之位置偏移。
又,如圖1所示,穿戴物本體30具有圍繞受驗者之軀體周圍形成環狀之主體部36。本實施形態1中,穿戴物本體30之主體部36藉由將前身片31之主體部34與後身片32之主體部35連結而構成。前身片31之主體部34係自穿戴上穿戴物本體30之受驗者之腹之正面遍及至側面(側腹)的部分。於前身片31之主體部34之表面,如圖1所示,設置有用以將前身片31之主體部34與後身片32之主體部35能夠裝卸地連結的接合部40。雖於圖1中並未圖示,但於主體部36中之穿戴物本體30之前身片31之主體部34之背面,使非彈性構造之布襯紙貼附等而設置。關於該布襯紙之詳情,將於下文進行敍述。導通單元10係能夠裝卸地安裝於該前身片31之主體部34中設置有上述布襯紙之背面部分。另一方面,後身片32之主體部35係自穿戴上穿戴物本體30之受驗者之軀體遍及至側腹的部分。後身片32之主體部35係於其兩端具有側片35a。後身片32之主體部35係藉由將該等側片35a安裝於前身片31之主體部34之接合部40而與前身片31之主體部34連結。再者,如圖1、2所示,於穿戴物本體30之周圍縫製有具有收縮性之包邊帶43,使得已裁剪之布料之邊緣不散開。
又,如圖2所示,穿戴物本體30具有用以使後身片32之主體部35根據受驗者之軀體周圍長度而伸縮之彈性體37。彈性體37設置於後身片32之主體部35之內部。彈性體37係藉由將後身片32之主體部35向側片35a側拉拽而伸長。彈性體37係當以該伸長狀態將側片35a安裝於前身片31之主體部34之接合部40時,以使呈環狀連結之前身片31之主體部34及後身片32之主體部35(即穿戴物本體30之主體部36)密接於受驗者之軀體的方式收縮。
於本發明之實施形態1之生物訊號監測用穿戴物100中,作為穿戴物本體30之布料、即構成穿戴物本體30之前身片31、後身片32及肩帶33之布料,例如,較佳為用於內衣等之雙向翠可特經編(2way Tricot)或雙面針織等伸縮性優異之布料,更佳為除了伸縮性以外,吸汗性或肌膚觸感亦較佳之布料。作為此種布料之素材,可使用聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯等聚酯系合成纖維、尼龍等聚醯胺系合成纖維等。進而,作為上述布料之素材,亦可使用棉或麻等天然素材。
接下來,對本發明之實施形態1中之導通單元10進行說明。圖3A係表示本發明之實施形態1之生物訊號監測用穿戴物所應用之導通單元之電極連接器側之一構成例的圖。圖3B係表示本發明之實施形態1之生物訊號監測用穿戴物所應用之導通單元之測量器連接器側之一構成例的圖。如圖3A、3B所示,導通單元10具備片狀之絕緣體1、電極連接器2a~2c、測量器連接器3a~3d及導線4a~4c。導通單元10係使該等電極連接器2a~2c、測量器連接器3a~3d及導線4a~4c與片狀之絕緣體1一體化而成之單元。又,導通單元10具備用以能夠裝卸地安裝於穿戴物本體30之固定部5、6。
絕緣體1係具有可撓性之片狀絕緣體之一例。詳細而言,絕緣體1係將數個絕緣性片材重疊而構成。例如,絕緣體1係藉由將設置電極連接器2a~2c之電極連接器側之絕緣性片材、與設置測量器連接器3a~3d之測量器連接器側之絕緣性片材重疊並接著而形成。該等2個絕緣性片材係利用藉由熱封機等將片材外周部熱熔接等方法而接著。絕緣體1具有可根據外力容易地彎曲之可撓性,將電極連接器2a~2c、測量器連接器3a~3d及導線4a~4c各自之間電絕緣。作為構成絕緣體1之絕緣性之素材,例如較佳為聚乙烯、聚丙烯、氯乙烯樹脂、聚苯乙烯、聚醯胺等熱塑性樹脂或該等樹脂之發泡體,進而較佳為交聯所得之發泡體樹脂。
電極連接器2a~2c係將與受驗者之皮膚接觸之數個電極11~13分別連接之數個電極連接器之一例。如圖3A所示,數個(本實施形態1中為3個)電極連接器2a~2c設置於絕緣體1之厚度方向兩面中之第1面(背面A1)。例如,該等電極連接器2a~2c設置於上述電極連接器側之絕緣性片材,且以於絕緣體1之製造過程中僅自背面A1露出之方式配置。本實施形態1中,於電極連接器2a導通連接有上述電極11,於電極連接器2b導通連接有上述電極12,於電極連接器2c導通連接有上述電極13。再者,絕緣體1中之電極連接器2a~2c之個數及配置係根據上述電極11~13之個數及配置而決定。
測量器連接器3a~3d係將生物訊號測量器能夠裝卸地連接之測量器連接器之一例。如圖3B所示,數個(本實施形態1中為4個)測量器連接器3a~3d設置於絕緣體1之厚度方向兩面中之第2面(表面A2)。該第2面係與上述第1面為相反側之面(相反面)。例如,該等測量器連接器3a~3d設置於上述測量器連接器側之絕緣性片材,且以於絕緣體1之製造過程中僅自表面A2露出之方式配置。本實施形態1中,於該等測量器連接器3a~3d,能夠裝卸地導通連接有作為生物訊號測量器之一例之心電儀200(參照圖1)。再者,絕緣體1中之測量器連接器3a~3d之個數及配置係根據心電儀200之端子之個數及配置而決定。
作為上述之電極連接器2a~2c及測量器連接器3a~3d,例如,較佳為使用金屬製打點紐扣,該金屬製打點紐扣應用於可穿戴終端設備或醫療設備等測量器,適合於心電圖訊號等生物訊號之測量用途,且具有較高之耐腐蝕性。再者,該等電極連接器2a~2c及測量器連接器3a~3d並不限定於上述者,亦可為一般用於軟線連接之插座等連接器。
導線4a~4c係使上述之數個電極連接器2a~2c與測量器連接器3a~3d導通之導電體之一例。如圖3A、3B所示,數根(本實施形態1中為3根)導線4a~4c係以不自絕緣體1之背面A1及表面A2之任一面露出之方式設置於絕緣體1。例如,該等導線4a~4c形成為夾於上述之電極連接器側之絕緣性片材與測量器連接器側之絕緣性片材之間,佈線於絕緣體1之內部。本實施形態1中,導線4a使電極連接器2a與測量器連接器3a導通,導線4b使電極連接器2b與測量器連接器3c導通,導線4c使電極連接器2c與測量器連接器3d導通。
上述導線4a~4c較佳為利用將導電性樹脂印刷在用於電子設備之可撓性印刷基板或較薄之絕緣性樹脂之方法等而形成。又,上述導線4a~4c更佳為由具有導電性之金屬線等纖維形成。
由具有導電性之纖維(以下,適當稱為導電性纖維)形成導線4a~4c之情形時,作為該導電性纖維,例如,可使用由包含銀、鋁或不鏽鋼等金屬類之金屬纖維包覆聚酯或尼龍纖維而成之金屬包覆紗,將碳黑於纖維之長度方向上複合配置於聚酯或尼龍之芯或鞘之一部分而成之複合纖維,將銀、鋁或不鏽鋼等金屬類塗佈於聚酯或尼龍纖維而成之金屬塗佈紗。該等導電性纖維之中,由耐久性或通用性之觀點而言,特佳為金屬包覆紗。具體而言,作為導線4a~4c,可使用東麗醫療公司製造之hitoe(註冊商標)醫用導線、hitoe(註冊商標)醫用導線II等。
固定部5、6係用以實現與導通單元10相關之構件之能夠裝卸之安裝的構件。詳細而言,固定部5係用以對已安裝於穿戴物本體30之前身片31之背面之狀態之導通單元10、能夠裝卸地連接覆蓋該導通單元10之背面A1(與受驗者之皮膚對向之面)之蓋構件的構件。作為該蓋構件,例如,可列舉設置於前身片31之背面之單元蓋(下述)。如圖3A所示,固定部5於導通單元10之背面A1設置有數個(本實施形態1中為3個)。例如,該等固定部5配置於背面A1中、將導通單元10安裝於前身片31之背面時成為下側之邊部附近。作為此種固定部5,例如,可利用能夠重複使用之胺基甲酸酯系黏著片、A面(刺毛面)或B面(圓毛面)之面扣結件等構件。
另一方面,固定部6係用以將導通單元10能夠裝卸地安裝於穿戴物本體30之前身片31之背面之構件。如圖3B所示,固定部6於導通單元10之表面A2設置有數個(本實施形態1中為2個)。例如,該等固定部6配置於表面A2中、將導通單元10安裝於前身片31之背面時成為左右兩端之各邊部附近。作為此種固定部6,例如可利用能夠重複使用之胺基甲酸酯系黏著片、A面(刺毛面)或B面(圓毛面)之面扣結件等構件。
接下來,對本發明之實施形態1中之穿戴物本體30之前身片31進行說明。圖4係表示本發明之實施形態1中之穿戴物本體之前身片之一構成例的圖。於圖4中示出自背面側觀察未安裝導通單元10之狀態之前身片31之圖。如圖4所示,前身片31具備供安裝導通單元10之布襯紙38、覆蓋導通單元10之單元蓋39及固定部41。又,前身片31於主體部34之兩側端具備側片34a。於單元蓋39之周圍,與上述穿戴物本體30同樣地,縫製有具有收縮性之包邊帶43,使得已裁剪之布料之邊緣不散開。
布襯紙38係設置於穿戴物本體30之主體部36(參照圖1)中供能夠裝卸地安裝導通單元10之部分的非彈性構造之布襯紙之一例。布襯紙38具有非彈性構造,如圖4所示,接著於穿戴物本體30之主體部36中前身片31之主體部34之背面。布襯紙38之非彈性構造係指同時具備難以伸縮之難伸縮性或不伸縮之非伸縮性與容易彎曲之特性的構造(可撓性等之構造)。例如,布襯紙38可與所接著之前身片31之主體部34一起進行彎曲等變形,但相比該主體部34更難伸縮。於此種布襯紙38,能夠裝卸地連接有圖3B所示之導通單元10之固定部6,藉此,將導通單元10能夠裝卸地安裝於布襯紙38。藉由如此將導通單元10安裝於布襯紙38,即便前身片31因受驗者之動作或後身片32之彈性體37之作用而伸縮,布襯紙38亦可防止該主體部34伸縮變形。
作為布襯紙38,例如,可使用厚料之接著芯或面扣結件。具體而言,於布襯紙38為接著芯之情形時,作為貼附於上述導通單元10之表面A2之固定部6(參照圖3B),可利用能夠重複使用之胺基甲酸酯系黏著片等黏著構件。又,於布襯紙38為面扣結件之情形時,作為上述固定部6,可使用能夠與布襯紙38之面扣結件裝卸之面扣結件。即,於布襯紙38為A面(刺毛面)之面扣結件之情形時,上述固定部6為B面(圓毛面)之面扣結件。於布襯紙38為B面(圓毛面)之面扣結件之情形時,上述固定部6為A面(刺毛面)之面扣結件。尤其,於使用面扣結件作為布襯紙38之情形時,布襯紙38由於與受驗者之皮膚對向,故由緩和因與皮膚接觸所引起之不適感之觀點而言,較佳為B面(圓毛面)之面扣結件。
又,如圖4所示,於前身片31之主體部34及布襯紙38設置有數個(例如4個)測量器連接器孔51~54。該等測量器連接器孔51~54係用以當將導通單元10安裝於布襯紙38時,使該導通單元10之測量器連接器3a~3d(參照圖3B)自布襯紙38側露出於前身片31之表面側的貫通孔。具體而言,於布襯紙38,在測量器連接器3a~3d與測量器連接器孔51~54各自一致而位置對準之後,連接導通單元10之固定部6,藉此,將導通單元10能夠裝卸地安裝於布襯紙38。此時,測量器連接器3a自測量器連接器孔51露出於前身片31之表面側,測量器連接器3b自測量器連接器孔52露出於前身片31之表面側。同樣地,測量器連接器3c自測量器連接器孔53露出於前身片31之表面側,測量器連接器3d自測量器連接器孔54露出於前身片31之表面側。該等測量器連接器孔51~54之個數及配置係根據導通單元10中設置之測量器連接器3a~3d之個數及配置而決定。
另一方面,於前身片31之主體部34之表面設置有上述接合部40。例如,如圖4所示,接合部40係藉由縫製等而設置於前身片31之主體部34之表面中、自與測量器連接器孔51~54相隔之位置遍及至側片34a之部位。藉此,接合部40構成為不堵住測量器連接器孔51~54。
單元蓋39係於導通單元10中之絕緣體1之背面A1(第1面)中、覆蓋數個電極連接器2a~2c(參照圖3A)以外之部分的布料構件之一例。如圖4所示,單元蓋39係以可將前身片31之背面中供安裝導通單元10之部分(具體而言,接著有布襯紙38之部分)依開閉的方式縫製於前身片31之主體部34之背面。
又,如圖4所示,於單元蓋39設置有固定部41及電極連接器孔57~59。固定部41係用以將單元蓋39能夠裝卸地連接於安裝在穿戴物本體30之前身片31之背面之導通單元10的構件。詳細而言,如圖4所示,固定部41於單元蓋39設置有數個(本實施形態1中為3個)。固定部41之個數及配置係根據貼附於上述導通單元10之背面A1之固定部5(參照圖3A)之個數及配置而決定。作為此種固定部41,例如,可使用A面(刺毛面)或B面(圓毛面)之面扣結件等構件。例如,於導通單元10之固定部5為A面(刺毛面)之面扣結件之情形時,導通單元10之固定部5為B面(圓毛面)之面扣結件。於導通單元10之固定部5為B面(圓毛面)之面扣結件之情形時,導通單元10之固定部5為A面(刺毛面)之面扣結件。
電極連接器孔57~59係可使安裝於布襯紙38之導通單元10之電極連接器2a~2c(參照圖3A)自單元蓋39露出的貫通孔。具體而言,電極連接器孔57係使電極連接器2a自單元蓋39露出。電極連接器孔58係使電極連接器2b自單元蓋39露出。電極連接器孔59係使電極連接器2c自單元蓋39露出。該等電極連接器孔57~59之個數及配置係根據導通單元10中設置之電極連接器2a~2c之個數及配置而決定。
圖5係表示本發明之實施形態1中之安裝有導通單元之狀態之前身片之一構成例的圖。如圖4、5所示,單元蓋39係將安裝於布襯紙38之導通單元10關閉,於該導通單元10之背面A1中覆蓋數個電極連接器2a~2c以外之部分。此時,單元蓋39之固定部41係與該導通單元10之背面A1中設置之固定部5能夠裝卸地連接。單元蓋39係藉由如此覆蓋導通單元10,可防止導通單元10與受驗者之皮膚接觸。又,單元蓋39係如上所述覆蓋導通單元10之背面A1,並且將該導通單元10支持在與布襯紙38之間。藉此,單元蓋39可防止導通單元10之位置自布襯紙38偏移及導通單元10自前身片31之主體部34掉落。
又,如圖5所示,於由單元蓋39覆蓋之狀態之導通單元10,能夠導通地連接有與受驗者之皮膚接觸之數個電極11~13。詳細而言,電極11通過單元蓋39之電極連接器孔57與導通單元10之電極連接器2a能夠裝卸地連接。電極12通過單元蓋39之電極連接器孔58與導通單元10之電極連接器2b能夠裝卸地連接。電極13通過單元蓋39之電極連接器孔59與導通單元10之電極連接器2c能夠裝卸地連接。本實施形態1中,該等電極11~13之配置係基於霍特心電圖之誘導法之一的CC5。此時,電極11為正電極,電極12為接地電極,電極13為負電極。
於本發明之實施形態1之生物訊號監測用穿戴物100中,自受驗者之身體檢測心電圖訊號等生物訊號之數個電極11~13係例如由導電性纖維構成之構造物(即導電性纖維構造物)。該導電性纖維較佳為含浸有導電性物質之纖維。進而,更佳為該導電性纖維構造物為複絲,且於構成該導電性纖維構造物之單絲纖維之表面及單絲纖維間隙擔載有導電性高分子。
上述電極11~13所使用之導電性物質只要為具有導電性之化合物,則並無特別限定。作為該導電性物質,可列舉聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)(PEDOT,Poly(3,4-ethylenedioxythiophene))/聚(苯乙烯磺酸鹽)(PSS,poly(styrenesulfonate))等導電性高分子、碳黑、碳奈米管(CNT,Carbon Nanotube)、調配有金屬微粒子等之導電性物質等。但,於使用彈性體樹脂等具有伸縮性之物質作為導電性物質之情形時,導電性會根據該物質之伸縮程度而變化,由此導致難以自受驗者穩定地檢測(測量)生物訊號。因此,作為該導電性物質,具有上述伸縮性之物質欠佳。又,上述電極11~13所使用之導電性高分子係樹脂本身具有導電性之導電性高分子。作為此種導電性高分子,例如,由安全性及加工性之觀點而言,更佳為於噻吩系導電性高分子之PEDOT中摻雜聚苯乙烯磺酸(聚4-苯乙烯磺酸鹽:PSS)所得之PEDOT/PSS。又,於使用碳黑、CNT、金屬微粒子等作為上述導電性物質之情形時,可使用胺基甲酸酯系聚碳酸酯、胺基甲酸酯系聚醚等高分子作為黏合劑。
又,作為上述電極11~13所使用之導電性纖維構造物之形態,例如可列舉針織物、梭織物及不織布等布帛狀物、以及繩狀物等。該等之中,較佳為使用針織物或梭織物。
作為本發明中之導電性纖維構造物所使用之纖維素材,可使用由聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯及聚對苯二甲酸丁二酯等構成之纖維、或使第三成分與該等共聚合而成之芳香族聚酯系纖維、以L-乳酸為主成分者所代表之脂肪族聚酯系纖維、尼龍6或尼龍66等聚醯胺系纖維、以聚丙烯腈為主成分之丙烯酸系纖維、聚乙烯或聚丙烯等聚烯烴系纖維、聚氯乙烯系纖維等合成纖維等。又,作為上述纖維素材,亦可使用調配氧化鈦等添加物所得之纖維或為了提高吸濕性等賦予功能性而進行聚合物改質所得之纖維。
由使導電性樹脂擔載於纖維表面及纖維間之空隙之觀點而言,本發明中之導電性纖維構造物較佳為包含單絲纖維之纖維直徑為0.2 dtex以下之複絲。單絲纖維之纖維直徑為0.2 dtex以下之複絲於纖維構造物中所占之混率只要在不影響性能之範圍內,則並無特別限定,但由導電性及耐久性之觀點而言,混率較高者較佳,更佳為50%以上且100%以下。進而,單絲纖維之根數越多,由數根單絲纖維構成之空隙(即擔載導電性樹脂之部位)細分得越細,藉此,導電性樹脂於纖維構造物之擔載性越高。並且,纖維直徑越細,上述空隙細分得越細,即便如此,亦保持導電性樹脂之連續性。因此,藉由單絲纖維之根數及纖維直徑滿足上述條件,可獲得導電性纖維構造物之優異之高導電性及清洗耐久性。又,於數個電極11~13由含浸有導電性物質之纖維構造物構成之情形時,該等數個電極11~13較佳為由如人工皮革或外部素材等所使用之纖維構造物般纖維直徑為5 μm以下之微纖維構成。尤其,該等數個電極11~13更佳為由纖維直徑為10 nm以上且5000 nm以下之奈米纖維構成。
作為構成上述電極11~13之奈米纖維,例如,可較佳地利用自「NANOALLOY(註冊商標)」纖維製作之奈米纖維短纖紗聚集體、以電紡方式等製作之單絲紗之聚集體等包含利用既知之方法製作之奈米纖維之纖維構造物。作為該纖維構造物,尤其包含奈米纖維之複絲紗之纖維構造物更佳。奈米纖維之複絲紗可利用既知之複合紡絲方式等製作。作為一例,可有效地利用對使用日本專利特開2013-185283號公報所例示之複合紡絲頭之複合纖維進行脫海處理所得的纖維直徑之偏差較小之奈米纖維複絲紗,但本發明並不限定於該等。
又,上述數個電極11~13並不限定於由導電性纖維構成者,亦可為具備包含導電性物質之黏著性薄膜等導電性片材者。於該情形時,構成數個電極11~13之各者之導電性片材較佳為利用依據JIS-Z0237之規定之90度剝離法所測定之黏著力為200 g/20 mm以下者。
又,關於上述數個電極11~13各自之大小或形狀,只要能夠檢測生物訊號,則並無特別規定。例如,該等電極11~13之縱向及橫向之各長度較佳為2.0 cm以上且5.0 cm以下。具體而言,作為該等電極11~13,可使用東麗醫療公司製造之hitoe(註冊商標)醫用電極或hitoe(註冊商標)醫用電極II等。
另一方面,圖4所示之前身片31之側片34a係與受驗者之側腹對應之部分,與後身片32之主體部35重疊地連結。此時,於前身片31之表面中設置之接合部40,能夠裝卸地接合後身片32之主體部35。藉此,前身片31之主體部34與後身片32之主體部35呈環狀連結,而形成穿戴物本體30之主體部36(參照圖1)。
接下來,對本發明之實施形態1中之穿戴物本體30之後身片32進行說明。圖6係表示本發明之實施形態1中之穿戴物本體之後身片之一構成例的圖。如圖6所示,後身片32具備背面部32a、主體部35、彈性體37及接合部42。又,後身片32於主體部35之兩端具備側片35a。
背面部32a係與穿戴上穿戴物本體30之受驗者之背面對應之部分。如圖6所示,背面部32a經由1個以上(本實施形態1中為2個)之肩帶33而與前身片31一體地連結。又,於背面部32a之下端部(與肩帶33為相反側之端部)設置有主體部35。
主體部35係與上述前身片31之主體部34連結而構成圍繞受驗者之軀體周圍形成環狀之穿戴物本體30之主體部36(參照圖1、2)者。如圖6所示,主體部35呈帶狀且設置於背面部32a之下端部。主體部35例如形成為伸縮自如之中空帶狀,且於內部具備彈性體37。又,於主體部35之帶狀之兩端具有側片35a,且於側片35a之背面具備接合部42。
彈性體37對後身片32之主體部35賦予可於帶狀之長度方向上伸縮之彈性力(伸縮力)。如上述圖2所示,彈性體37係以於穿戴物本體30之呈環狀之主體部36之圓周方向上較長之方式設置於該主體部36。詳細而言,如圖6所示,彈性體37係以於主體部35之長度方向上較長之方式組入於該主體部36中之後身片32之呈帶狀之該主體部35之內部。此種彈性體37例如於長度方向上具有受驗者之胸口窩部分之軀體周圍長度之30%以上且60%以下之長度。藉由將彈性體37之長度方向之長度設為上述長度,可使安裝於穿戴物本體30之背面之電極11~13(參照圖5)以恰當之壓力接觸受驗者之皮膚。其結果,不會對受驗者帶來因穿戴物本體30之穿戴引起之過強之壓迫感,可通過電極11~13自受驗者獲取生物訊號。又,彈性體37較佳為於相對於長度方向垂直之方向上具有25 mm以上且50 mm以下之長度(寬度)。進而,彈性體37較佳為其應力與應變特性於較長期間不變化者。本實施形態1中,作為彈性體37,例如可使用寬度為40 mm之扁平鬆緊帶。作為彈性體37之素材,可使用聚胺基甲酸酯或天然橡膠等。
又,使彈性體37於其長度方向上伸長30%所需之力(以下,稱為30%伸長力)較佳為3 N以上且9 N以下。於彈性體37之30%伸長力未滿3 N之情形時,對受驗者之皮膚之壓力變得過小,因此,有受驗者之皮膚與電極11~13之接觸意外地解除而難以自受驗者獲取生物訊號之虞。於彈性體37之30%伸長力大於9 N之情形時,受驗者因穿戴物本體30之穿戴而感覺到之壓迫力變得過高,因此,有損穿戴上穿戴物本體30之狀態下之舒適感而穿戴物本體30之穿戴感降低。又,使彈性體37於其長度方向上伸長20%所需之力(以下,稱為20%伸長力)較佳為2 N以上且6 N以下。
又,使彈性體37自於其長度方向上伸長10%之狀態延長至伸長30%之狀態時所需之力之增加量之比例較佳為0.1 N/%以上且0.2 N/%以下。作為如上所述之彈性體37,例如可使用Kitani公司製造之LY-40等。
接合部42係用以將後身片32之主體部35與上述前身片31之主體部34接合之構件。接合部42例如包括面扣結件等能夠裝卸之接著構件,如圖6所示,藉由縫製等而設置於後身片32之主體部35之背面(詳細而言,主體部35之側片35a之背面)。該接合部42係與上述前身片31之主體部34之表面中設置之接合部40(參照圖1)能夠裝卸地接合。具體而言,於後身片32之接合部42為A面(刺毛面)之面扣結件之情形時,前身片31之接合部40為B面(圓毛面)之面扣結件。於後身片32之接合部42為B面(圓毛面)之面扣結件之情形時,前身片31之接合部40為A面(刺毛面)之面扣結件。藉由該等接合部40、42彼此之接合,而後身片32之主體部35以圍繞受驗者之軀體周圍形成環狀之方式與前身片31之主體部34接合。
又,後身片32之主體部35係根據受驗者之腹圍等軀體周圍長度,與彈性體37一起伸長,藉由上述接合部40、42彼此之接合,而與前身片31之主體部34呈環狀接合。即,後身片32之接合部42及前身片31之接合部40作為可根據受驗者之軀體周圍長度調節穿戴物本體30之主體部36之圓周方向之尺寸的尺寸調整功能部發揮功能。
如以上所說明般,本發明之實施形態1中,使數個電極連接器2a~2c、測量器連接器3a~3d及導線4a~4c相對於片狀之絕緣體1一體化,構成具有能夠彎曲之可撓性之導通單元10,將導通單元10能夠裝卸地安裝於穿戴在受驗者上之穿戴物本體30,且將接觸受驗者之皮膚之電極11~13與測量受驗者之生物訊號之生物訊號測量器(例如心電儀200)分別能夠裝卸地安裝於該導通單元10之電極連接器2a~2c及測量器連接器3a~3d。
因此,不會弄錯電極11~13與生物訊號測量器之導通佈線,可將導通單元10、電極11~13及生物訊號測量器安裝於穿戴物本體30而簡易地準備生物訊號監測用穿戴物100。又,當受驗者穿戴上生物訊號監測用穿戴物100時,可根據受驗者之動作靈活地使導通單元10彎曲變形,並且維持使電極11~13接觸受驗者之皮膚之狀態。其結果,緩和由導通單元10引起之受驗者之違和感或不適感而使生物訊號監測用穿戴物100之穿著感舒適,並且不會使導通單元10內之導線4a~4c承受過度之拉伸應力,可對從事日常生活之受驗者於1個星期以上之較長期間以可進行心電圖解析等疾病診斷之程度簡便地持續測量雜訊少而穩定之生物訊號。
又,於因汗水或污垢而更換穿戴物本體30之情形時,受驗者本人亦可容易地自穿戴物本體30將導通單元10、電極11~13及生物訊號測量器拆卸。因此,受驗者可穿戴已更換為乾淨之穿戴物本體30之生物訊號監測用穿戴物100,且可對脫下後之穿戴物本體30進行清洗。其結果,可使生物訊號監測用穿戴物100為乾淨之狀態,對受驗者而言舒適地測量生物訊號。
進而,導通單元10、電極11~13及生物訊號測量器相對於穿戴物本體30可容易地裝卸,因此,與佈線或電極等零件固定於穿戴物者相比,可降低製造生物訊號監測用穿戴物100所需之成本,且亦可降低準備更換用穿戴物本體30所需之成本。其結果,可對多數受驗者低價地提供生物訊號監測用穿戴物100。
又,本發明之實施形態1中,於穿戴物本體30之主體部36設置彈性體37,使該主體部36可與彈性體37一起於受驗者之軀體周圍方向上伸縮。因此,可根據從事包含步行或上下樓梯等之日常生活之受驗者之各種體形、尺寸或動作而使穿戴物本體30之主體部36自如地伸縮。藉此,可藉由穿戴物本體30之主體部36將受驗者之軀體以適度之壓力收緊,從而容易地維持受驗者之皮膚與電極11~13接觸之狀態。
(實施形態2)
接下來,對本發明之實施形態2之生物訊號監測用穿戴物進行說明。圖7係表示本發明之實施形態2之生物訊號監測用穿戴物之一構成例的圖。於圖7中示出自背面側觀察本實施形態2之生物訊號監測用穿戴物100A之一構成部即穿戴物本體30A之前身片31A所得的圖。如圖7所示,本實施形態2之生物訊號監測用穿戴物100A具備穿戴物本體30A代替上述實施形態1之生物訊號監測用穿戴物100之穿戴物本體30,且具備導通單元20代替導通單元10。穿戴物本體30A具備前身片31A代替上述實施形態1中之穿戴物本體30之前身片31。其他構成與實施形態1相同,對相同構成部分標註相同符號。再者,於本實施形態2中,提及受驗者時,指穿戴本實施形態2之生物訊號監測用穿戴物100A之受驗者。
如圖7所示,於前身片31A之主體部34之背面,能夠裝卸地安裝有具有蓋部25之導通單元20。於該導通單元20,與實施形態1同樣地,能夠裝卸地安裝有與受驗者之皮膚接觸之數個電極11~13。雖於圖7中未特別圖示,但於前身片31A之表面,與實施形態1同樣地,以通過導通單元20與電極11~13導通連接之方式能夠裝卸地安裝有作為生物訊號測量器之一例之心電儀200(參照圖1)。又,前身片31A經由2個肩帶33與上述後身片32(參照圖2)一體地連結。
圖8A係表示本發明之實施形態2之生物訊號監測用穿戴物所應用之導通單元之電極連接器側之一構成例的圖。圖8B係表示本發明之實施形態2之生物訊號監測用穿戴物所應用之導通單元之測量器連接器側之一構成例的圖。如圖8A、8B所示,導通單元20具備片狀之絕緣體21、電極連接器22a~22c、測量器連接器23a~23d、導線24a~24c及蓋部25。導通單元20係使該等電極連接器22a~22c、測量器連接器23a~23d及導線24a~24c與片狀之絕緣體21一體化而成的單元。又,導通單元20具備用以能夠裝卸地安裝於穿戴物本體30A之固定部26、27。
絕緣體21係具有可撓性之片狀絕緣體之一例。圖9係表示本發明之實施形態2中之導通單元所應用之片狀絕緣體之一構成例的圖。於本實施形態2中,絕緣體21係由絕緣性之可撓性基板等構成為能夠靈活地彎曲之片狀。於該絕緣體21,如圖9所示,形成導線24a~24c與端子28a~28c、29a~29d。例如,導線24a形成為將端子28a與端子29a導通連接。導線24b形成為將端子28b與端子29c導通連接。導線24c形成為將端子28c與端子29d導通連接。端子28a~28c係用以與電極連接器22a~22c分別導通連接之端子。另一方面,端子29a~29d係用以與測量器連接器23a~23d分別導通連接之端子。絕緣體21係藉由將聚酯薄膜作為基底薄膜基板,於該基底薄膜基板上形成保護導線24a~24c之絕緣性之保護膜而製作。該保護膜形成於構成絕緣體21之基底薄膜基板之基板面中的端子28a~28c、29a~29d以外之部分。此種絕緣體21具有可根據外力容易地彎曲之可撓性,將圖8A、8B所示之電極連接器22a~22c、測量器連接器23a~23d及導線24a~24c各自之間電絕緣。
電極連接器22a~22c係將與受驗者之皮膚接觸之數個電極11~13分別連接之數個電極連接器之一例。如圖8A所示,數個(本實施形態2中為3個)電極連接器22a~22c設置於絕緣體21之厚度方向兩面中之背面A1。例如,該等電極連接器22a~22c分別設置於圖9所示之絕緣體21之端子28a~28c,且構成為僅自絕緣體21之背面A1露出。於該等電極連接器22a~22c,與上述實施形態1同樣地,分別能夠裝卸地導通連接電極11~13(參照圖7)。再者,絕緣體21中之電極連接器22a~22c之個數及配置根據上述電極11~13之個數及配置而決定。
測量器連接器23a~23d係將生物訊號測量器能夠裝卸地連接之測量器連接器之一例。如圖8B所示,數個(本實施形態2中為4個)測量器連接器23a~23d設置於絕緣體21之厚度方向兩面中之表面A2。例如,該等測量器連接器23a~23d分別設置於圖9所示之絕緣體21之端子29a~29d,且構成為僅自絕緣體21之表面A2露出。於該等測量器連接器23a~23d,與上述實施形態1同樣地,能夠裝卸地導通連接作為生物訊號測量器之一例之心電儀200(參照圖1)。再者,絕緣體21中之測量器連接器23a~23d之個數及配置根據心電儀200之端子之個數及配置而決定。
作為本實施形態2中之電極連接器22a~22c及測量器連接器23a~23d,與上述實施形態1同樣地,較佳為使用具有較高之耐腐蝕性之金屬製打點紐扣。再者,該等電極連接器22a~22c及測量器連接器23a~23d並不限定於上述者,亦可為一般用於軟線連接之插座等連接器。
導線24a~24c係使上述數個電極連接器22a~22c與測量器連接器23a~23d導通之導電體之一例。如圖8A、8B所示,數個(本實施形態2中為3個)導線24a~24c例如由絕緣體21之保護膜覆蓋,不自絕緣體21之背面A1及表面A2之任一面露出。導線24a~24c較佳為藉由在絕緣體21之面上印刷導電性樹脂等而佈線。於本實施形態2中,導線24a使電極連接器22a與測量器連接器23a導通,導線24b使電極連接器22b與測量器連接器23c導通,導線24c使電極連接器22c與測量器連接器23d導通。
蓋部25係用以避免受驗者之皮膚與導通單元20直接接觸之構件。蓋部25例如由與穿戴物本體30相同之布料構件構成,且設置於導通單元20中之絕緣體21之第1面(背面A1)。詳細而言,如圖8A、8B所示,蓋部25係以覆蓋絕緣體21之背面A1中數個電極連接器22a~22c以外之部分的方式接著於該背面A1。
固定部26、27係用以將導通單元20能夠裝卸地安裝於穿戴物本體30A之前身片31A之背面之構件。例如,如圖8B所示,固定部26設置於導通單元20之表面A2中與電極連接器22a~22c對應之各部分。固定部27設置於導通單元20之表面A2中與測量器連接器23a~23d對應之部分。作為該等固定部26、27,例如,可利用能夠重複使用之胺基甲酸酯系黏著片、A面(刺毛面)或B面(圓毛面)之面扣結件等構件。
接下來,對本發明之實施形態2中之穿戴物本體30A之前身片31A進行說明。圖10係表示本發明之實施形態2中之穿戴物本體之前身片之一構成例的圖。於圖10中示出自背面側觀察未安裝導通單元20之狀態之前身片31A所得的圖。如圖10所示,前身片31A與上述實施形態1同樣地,於主體部34具備布襯紙38、側片34a及接合部40。另一方面,於本實施形態2中,前身片31A不具備上述實施形態1所示之單元蓋39及固定部41。再者,於本實施形態2中之穿戴物本體30A之周圍,如圖10所示之前身片31A所例示般,與上述實施形態1同樣地縫製有用以使已裁剪之布料之緣不散開之包邊帶43。
於本實施形態2中,於圖10所示之布襯紙38,能夠裝卸地連接有上述導通單元20之固定部26、27(參照圖8B),藉此,將導通單元20能夠裝卸地安裝於布襯紙38。作為該布襯紙38,與上述實施形態1同樣地,可使用厚料子之接著芯或面扣結件。具體而言,於布襯紙38為接著芯之情形時,作為貼附於上述導通單元20之表面A2之固定部26、27,可利用能夠重複使用之胺基甲酸酯系黏著片等黏著構件。又,於布襯紙38為面扣結件之情形時,作為上述固定部26、27,可使用能夠與布襯紙38之面扣結件裝卸之面扣結件。即,於布襯紙38為A面(刺毛面)之面扣結件之情形時,上述固定部26、27為B面(圓毛面)之面扣結件。於布襯紙38為B面(圓毛面)之面扣結件之情形時,上述固定部26、27為A面(刺毛面)之面扣結件。
如上述般於穿戴物本體30A之背面(詳細而言,布襯紙38之面)安裝有導通單元20之情形時(參照圖7),導通單元20之蓋部25介置於穿戴上生物訊號監測用穿戴物100A之受驗者之皮膚與導通單元20之間。藉此,蓋部25防止受驗者之皮膚與導通單元20直接接觸。即,本實施形態2中,即便不於前身片31A之背面設置實施形態1之單元蓋39,藉由上述蓋部25,亦可消除因皮膚與導通單元20之接觸所引起之受驗者之不適感。
再者,於本實施形態2中,將導通單元20能夠裝卸地安裝於布襯紙38之情形時,在測量器連接器23a~23d與測量器連接器孔51~54各自一致而位置對準之後,將導通單元20之固定部26、27與布襯紙38連接。
如以上所說明般,於本發明之實施形態2中,於導通單元20之背面A1設置蓋部25,使該蓋部25介置於藉由固定部26、27能夠裝卸地安裝於穿戴物本體30A之背面之布襯紙38之導通單元20與受驗者之皮膚之間,其他構成與實施形態1相同。因此,可享受與上述實施形態1相同之作用效果,並且可節省將單元蓋39縫製於穿戴物本體30A之前身片31A之背面之工夫。其結果,與實施形態1之情形相比,可更容易地製作穿戴物本體30A,因此,可進一步降低生物訊號監測用穿戴物100A之製造及準備所需之成本。
(實施形態3)
接下來,對本發明之實施形態3之生物訊號監測用穿戴物進行說明。圖11係表示本發明之實施形態3之生物訊號監測用穿戴物之一構成例的圖。於圖11中示出自表面側(前方側)觀察本實施形態3之生物訊號監測用穿戴物100B所得的圖。圖12係表示本發明之實施形態3之生物訊號監測用穿戴物所應用之穿戴物本體之後身片之一構成例的圖。
如圖11、12所示,本實施形態3之生物訊號監測用穿戴物100B具備穿戴物本體30B代替上述實施形態1之生物訊號監測用穿戴物100之穿戴物本體30。本實施形態3之穿戴物本體30B具備前身片31B代替上述實施形態1中之穿戴物本體30之前身片31,具備後身片32B代替後身片32,且具備肩帶33A代替肩帶33。又,於本實施形態3中,穿戴物本體30B之前身片31B具備單元收納體60代替上述實施形態1中之前身片31之主體部34。雖然圖11、12中並未圖示,但於該單元收納體60之內部,可存取地收納實施形態3中之導通單元代替上述實施形態1中之導通單元10。於單元收納體60之表面,與實施形態1同樣地,能夠裝卸地安裝作為生物訊號測量器之一例之心電儀200(參照圖1)。穿戴物本體30B之後身片32B具備帶狀(腰帶狀)之彈性體37A代替上述實施形態1中之後身片32之主體部35及彈性體37。其他構成與實施形態1相同,對相同構成部分標註相同符號。再者,於本實施形態3中,提及受驗者時,指穿戴本實施形態3之生物訊號監測用穿戴物100B之受驗者。
前身片31B如圖11所示,藉由2個肩帶33A而與後身片32B一體地連結。於該前身片31B之與肩帶33A為相反側之端部(下端部),如圖11所示,設置有單元收納體60。單元收納體60係於受驗者之軀體周圍方向上較長之袋狀構造體,將本實施形態3中之導通單元能夠存取地收納。再者,關於本實施形態3中之導通單元,將於下文進行敍述。
又,如圖11所示,單元收納體60具有與實施形態1相同之測量器連接器孔51~54、一對腰帶環61及一對環帶62。測量器連接器孔51~54形成於單元收納體60之表面中供安裝心電儀200之部分。一對腰帶環61藉由縫製等而分別設置於單元收納體60之長度方向之兩端部。一對環帶62係以位於測量器連接器孔51~54與腰帶環61之間之方式,藉由縫製等而分別設置於單元收納體60之表面。該等腰帶環61及環帶62較佳為設置成位於相對於單元收納體60之長度方向之中心位置對稱之位置。
如圖11、12所示,後身片32B具有經由2個肩帶33A與前身片31B一體化之背面部32b。又,後身片32B不具備上述實施形態1中之後身片32之主體部35,代替此而具備腰帶狀之彈性體37A。彈性體37A係於受驗者之軀體周圍之圓周方向上較長之能夠伸縮之腰帶狀構件,如圖12所示,直接縫製於後身片32B之背面部32b之下端部(與肩帶33A為相反側之端部)。於彈性體37A之長度方向之兩端,如圖11、12所示,分別設置有鉤63。鉤63係用以將根據受驗者之腰圍之長度伸長之狀態之彈性體37A相對於前身片31B之單元收納體60能夠裝卸地連接的構件。例如,鉤63藉由鉤安裝用帶64而接合於彈性體37A。再者,本實施形態3中之彈性體37A之伸縮特性及素材與上述實施形態1中之彈性體37相同。
圖13A係表示本發明之實施形態3之穿戴物本體之前身片中安裝之單元收納體之一構成例的圖。於圖13A中示出自表面側(前方側)觀察圖11所示之單元收納體60所得的放大圖。圖13B係表示圖13A所示之單元收納體之環帶之一構成例之放大圖。於圖13B中圖示出一對環帶62中之一個環帶62。如圖13A所示,於單元收納體60之表面,例如,以成為隔著測量器連接器孔51~54對稱之位置關係之方式,分別縫製有一對腰帶環61及一對環帶62。
一對環帶62之各者具有自單元收納體60之長度方向之中心側(圖13A中為測量器連接器孔51~54側)朝向單元收納體60之長度方向之端部側(圖13A中為腰帶環61側)等間隔地排列的數個環69。例如,如圖13A、13B所示,自測量器連接器孔51~54側朝向腰帶環61側以1 cm間隔於一對環帶62之各者設置有11個環69。又,雖未特別圖示,但於單元收納體60設置有非彈性構造之布襯紙,以防止因彈性體37A之彈力(伸縮力)而導致單元收納體60伸縮變形。例如,該布襯紙貼附於構成袋狀之單元收納體60之布料之內面。作為此種布襯紙,可使用具有光滑表面之厚料子之接著芯等,以能夠順利地進行導通單元相對於單元收納體60之存取。
彈性體37A相對於此種單元收納體60之連接係藉由使兩側之彈性體37A分別穿過一對腰帶環61,繼而,將彈性體37A之各鉤63搭扣於一對環帶62之環69而實現。例如,於受驗者之下胸圍之尺寸為80 cm~100 cm之情形時,作為穿戴物本體30B,可應用適合該受驗者之M尺寸之穿戴物。於該情形時,例如,如圖13B所示,環帶62具有與80 cm~100 cm之各尺寸對應之11個環69。
具體而言,於受驗者之下胸圍之尺寸為88 cm之情形時,彈性體37A中之兩側之鉤63中左側之鉤63藉由插入等而搭扣於一對環帶62中左側之環帶62中之「88 cm」之環69。餘下之右側之鉤63藉由插入等而搭扣於餘下之左側之環帶62中之「88 cm」之環69。例如,如圖13B所示,上述「88 cm」之環69係自測量器連接器孔51~54側(連接器孔側)朝向腰帶環61側(腰帶環側)為第5個之環。又,於受驗者之下胸圍之尺寸為85 cm之情形時,彈性體37A中之兩側之鉤63中左側之鉤63藉由插入等而搭扣於一對環帶62中左側之環帶62中之「86 cm」之環69。餘下之右側之鉤63藉由插入等而搭扣於餘下之左側之環帶62中之「84 cm」之環69。例如,如圖13B所示,上述「86 cm」之環69係自連接器孔側朝向腰帶環側為第4個之環。上述「84 cm」之環69係自連接器孔側朝向腰帶環側為第3個之環。再者,彈性體37A之兩側之鉤63之搭扣順序可自右側開始,亦可自左側開始,還可為兩側同時。
接下來,對本發明之實施形態3之生物訊號監測用穿戴物100B之穿戴物本體30B中之前身片31B之背面進行說明。圖14係表示本發明之實施形態3中之穿戴物本體之前身片之背面側之一構成例的圖。於圖14中示出自背面側觀察本實施形態3中之未安裝導通單元之狀態之生物訊號監測用穿戴物100B之前身片31B所得的圖。
如圖14所示,於前身片31B之下端部(與肩帶33A為相反側之端部),縫製等而安裝有袋狀之單元收納體60。於該單元收納體60之背面設置有數個(圖14中為3個)電極孔65~67。又,單元收納體60於其長度方向之一端部具有單元存取口68。單元存取口68係用以相對於單元收納體60存取導通單元之開口部。單元收納體60將經由單元存取口68插入之導通單元能夠裝卸地收納。所收納之導通單元可經由單元存取口68自單元收納體60容易地取出。
接下來,對本發明之實施形態3中之導通單元進行說明。圖15A係表示本發明之實施形態3之生物訊號監測用穿戴物所應用之導通單元之電極側之一構成例的圖。圖15B係表示本發明之實施形態3之生物訊號監測用穿戴物所應用之導通單元之測量器連接器側之一構成例的圖。
如圖15A、15B所示,本實施形態3中之導通單元10A除了以下所示之構成以外,還具有與上述實施形態1中之導通單元10(參照圖3A、3B)相同之構成。即,本實施形態3中之導通單元10A具備預先與電極連接器2a~2c分別連接之狀態之電極11~13。又,導通單元10A於背面A1(電極側)不具備實施形態1之固定部5,且於表面A2(測量器連接器側)不具備實施形態1之固定部6。藉由省去該等固定部5、6,可相對於單元收納體60順利地存取導通單元10A。
又,如圖14所示,於單元收納體60之背面設置有電極孔65~67。因此,導通單元10A可不將電極11~13拆除而相對於單元收納體60進行存取。導通單元10A係自單元存取口68(參照圖14)插入而收納於單元收納體60之內部。此時,圖15A所示之導通單元10A之電極11~13為自單元收納體60之內面側經由電極孔65~67(參照圖14)露出於穿戴物本體30B之背面側(具體而言,單元收納體60之背面側)的狀態。又,圖15B所示之導通單元10A之測量器連接器3a~3d為自單元收納體60之內面側經由測量器連接器孔51~54(參照圖11)露出於穿戴物本體30B之表面側(具體而言,單元收納體60之表面側)的狀態。於如此露出之狀態之測量器連接器3a~3d,與上述實施形態1同樣地連接心電儀200(參照圖1)。其結果,導通單元10A使接觸受驗者之皮膚之電極11~13與心電儀200為導通連接之狀態,並能夠裝卸地安裝於單元收納體60之內部。
於本發明之實施形態3之生物訊號監測用穿戴物100B中,對於構成穿戴物本體30B之前身片31B、後身片32B(尤其背面部32b)及肩帶33A之各布料,可使用能夠以已裁剪之狀態直接使用之所謂自由裁剪布料。又,前身片31B具備之單元收納體60之布料亦可使用與該等相同之自由裁剪布料。自由裁剪布料係伸縮性優異,賦予吸水速乾功能而亦使用於內衣等之布料。一般地,作為自由裁剪布料,例如,有以再生纖維之嫘縈、合成纖維之尼龍及聚胺基甲酸酯為素材者,最近,亦開發有以天然纖維之棉紗為素材者。於本實施形態3中,作為自由裁剪布料,使用對尼龍68%、聚胺基甲酸酯32%之素材賦予吸水速乾功能所得之布料。採用自由裁剪布料之最大優點在於,於生物訊號監測用穿戴物之製造中,可省略為了防止已裁剪之布料之緣部綻線而於上述實施形態1、2中使用之包邊帶之縫製處理步驟。根據此種生物訊號監測用穿戴物100B,除了上述自由裁剪布料所產生之效果以外,還發揮與上述實施形態1、2相同之作用效果。
[實施例]
接下來,對本發明之生物訊號監測用穿戴物之具體實施例詳細地進行說明。再者,本發明之生物訊號監測用穿戴物並不限定於以下所示之實施例。
(比較例1)
在對於本發明之比較例1中,基於上述專利文獻3(日本專利特開2018-153666號公報)記載之習知技術,將電極連接器部與測量器連接器部利用導線連接,以即便身體布料因汗水或雨水等而吸收水分,該等導線、電極連接器部及測量器連接器部亦絕緣的方式,製作生物訊號監測用穿戴物。該比較例1之生物訊號監測用穿戴物之形狀與本發明之實施形態1相同(參照圖1、2)。
製作比較例1之生物訊號監測用穿戴物時,導線、電極連接器部及測量器連接器部等零件直接貼附於穿戴物本體。因此,供該等零件貼附之穿戴物本體之身體布料部分中除接觸受驗者之皮膚之電極以外之部分必須藉由具有防水性之絕緣構件進行被覆處理。因此,於比較例1中,需要用以對穿戴物本體賦予絕緣性之製造步驟,且該製造步驟複雜,因此,製造成本變高。用以製作比較例1之生物訊號監測用穿戴物之各作業步驟及每一作業步驟之所需時間示於表1中。作為製作比較例1之生物訊號監測用穿戴物所需之作業步驟,例如,可列舉佈線加工、接著芯加工、子母扣安裝、接縫帶加工、佈線及連接器之安裝加工、穿戴物最終安裝加工等作業步驟。參照表1可知,該等之中,上述之導線及各連接器部之利用絕緣構件之被覆處理(佈線及連接器之安裝加工)所需之時間於比較例1之生物訊號監測用穿戴物之所有作業步驟中佔據一半以上。
[表1]
(表1) | |||
作業步驟 | 比較例1 | 實施例1 | 實施例2 |
佈線加工 | 0.4分鐘 | 1分鐘 | - |
接著芯加工 | 2.4分鐘 | - | - |
蓋材加工 | - | 3分鐘 | 0.5分鐘 |
子母扣安裝 | 5.4分鐘 | 2.5分鐘 | 3.2分鐘 |
接縫帶加工 | 6.9分鐘 | - | - |
蓋材組裝 | - | 1.5分鐘 | 2分鐘 |
佈線及連接器之安裝加工 | 22.3分鐘 | - | - |
穿戴物最終安裝加工 | 1.8分鐘 | 1.5分鐘 | 1.5分鐘 |
合計 | 39.2分鐘 | 9.5分鐘 | 7.2分鐘 |
(實施例1)
於實施例1中,製作本發明之實施形態1之生物訊號監測用穿戴物100。此時,使電極連接器2a~2c、測量器連接器3a~3d及導線4a~4c與具有可撓性之片狀之絕緣體1一體化,藉此,製作圖3A、3B所示之導通單元10。製作導通單元10時,導線4a~4c設為hitoe(註冊商標)醫用導線II。電極連接器2a~2c設為YKK公司製造之子母扣。測量器連接器3a~3d設為久永公司製造之子母扣。絕緣體1設為東麗公司製造之聚烯烴發泡體(TORAY PEF(註冊商標))。
用以製作實施例1之生物訊號監測用穿戴物之各作業步驟及每一作業步驟之所需時間示於表1中。參照表1,針對上述各作業步驟及每一作業步驟之所需時間,將實施例1與比較例1進行比較。其結果,於實施例1中,由於不需要比較例1中所需之佈線及連接器之安裝加工(穿戴物本體之身體布料部分與導線及各連接器部分之利用絕緣構件之被覆處理),故與比較例1相比,可縮短作業步驟之所需時間。具體而言,用以製作實施例1之生物訊號監測用穿戴物之作業步驟集中於使電極連接器2a~2c、測量器連接器3a~3d及導線4a~4c與絕緣體1一體化而成之導通單元10之製作所需的作業步驟。其結果,實施例1之所有作業步驟之所需時間可縮短至比較例1之1/4以下。藉此,實施例1與比較例1相比,可使生物訊號監測用穿戴物之成本大幅度降低。
(實施例2)
於實施例2中,製作本發明之實施形態2之生物訊號監測用穿戴物100A。此時,使電極連接器22a~22c、測量器連接器23a~23d及導線24a~24c與例示為可撓性印刷基板等之片狀之絕緣體21一體化,藉此,製作圖8A、8B所示之導通單元20。製作導通單元20時,作為絕緣體21,使用將厚度為50 μm之聚酯薄膜作為基底薄膜基材之可撓性基板,於該可撓性基板上印刷銀奈米墨水並實施鍍銅,藉此,於絕緣體21形成導線24a~24c等導電部分。其後,利用阻焊劑被覆上述導電部分,藉此,保持絕緣體21之導電部分之絕緣性。電極連接器22a~22c及測量器連接器23a~23d設為與實施例1相同之構件。又,為了避免絕緣體21與受驗者之皮膚直接接觸,絕緣體21之電極連接器側之面(背面A1)由聚酯及棉之混合素材之布料所構成之蓋部25覆蓋。於導通單元20之測量器連接器側之面(表面A2)接著有A面(刺毛面)之面扣結件,使得能夠裝卸地安裝於穿戴物本體。又,於穿戴物本體中之導通單元20之安裝面縫製有對受驗者之肌膚之刺激性相對較少之B面(圓毛面)之面扣結件。
用以製作實施例2之生物訊號監測用穿戴物之各作業步驟及每一作業步驟之所需時間示於表1中。參照表1,針對上述各作業步驟及每一作業步驟之所需時間,將實施例1、實施例2及比較例1進行比較。其結果,於實施例2中,與實施例1同樣地,不需要比較例1中所需之佈線及連接器之安裝加工,因此,與比較例1相比,可縮短作業步驟之所需時間。進而,於實施例2中,將印刷有導電部分之可撓性基板用作導通單元20之基板,因此,不需要製作實施例1之導通單元10所需之導線4a~4c之佈線步驟。除此以外,於實施例2中,如圖8A所示,於導通單元20設置有蓋部25,因此,蓋材加工之作業步驟之所需時間相比在穿戴物本體30設置單元蓋39(參照圖4)之實施例1可縮短。其結果,如表1所示,實施例2之所有作業步驟之所需時間不僅相比比較例1可縮短,相比實施例1亦可縮短。
(實施例3)
於實施例3中,使受驗者穿戴本發明之生物訊號監測用穿戴物,測量該受驗者之生物訊號。實施例3之生物訊號監測用穿戴物設為上述實施形態2之生物訊號監測用穿戴物100A,應用於該穿戴物之生物訊號測量器設為霍特心電儀(Parama-Tech公司製造 EV-301)。又,受驗者設為男性,對該受驗者以7天時間於日常生活之環境下測量心電圖訊號,其後,以約3天時間繼續追加測量心電圖訊號。又,於實施例3中,連接於上述生物訊號測量器之心電儀纜線設為東麗醫療公司製造之hitoe(註冊商標)醫用導線II,與受驗者之皮膚接觸之心電用電極(圖7所示之電極11~13)設為東麗醫療公司製造之hitoe(註冊商標)醫用電極II。於實施例3之生物訊號監測用穿戴物中,穿戴物本體30A之主體部所應用之彈性體37設為寬度4 cm且長度40 cm之扁平鬆緊帶(Kitani公司製造之LY-40)。穿戴物本體30A之素材設為2way Tricot(聚酯/聚胺基甲酸酯)。受驗者之胸口窩部分之軀體周圍長度為80 cm~100 cm(M尺寸)。該彈性體37之長度方向之伸長率設為30%,藉由以該伸長率伸長之狀態之彈性體37所獲得之力為5.9 N。
又,於實施例3中,基於自穿戴上生物訊號監測用穿戴物100A之受驗者測量之心電圖訊號,進行心電圖解析。該心電圖解析所使用之軟體係Nexis公司製造之長時間霍特心電圖解析檢視器(NEY-HEA3000)。圖16係表示本發明之實施例3中所獲得之心電圖解析報告之一例之圖。圖16所示之心電圖解析報告係基於對受驗者追加3天時間之心電圖訊號之測量結果進行的心電圖解析相關之報告之封面部分。於該心電圖解析報告中彙集有上述心電圖解析之結果之總結。具體而言,如圖16所示,於該心電圖解析報告中,將心搏資訊、心室性早期收縮(PVC,Premature Ventricular Contraction)、心房早期收縮(PAC,Premature Atrial Complexe)、血清睾酮(ST,Serum Testosterone)水平、心房纖維性顫動、心房撲動之解析結果彙集於1張中。基於追加之測量時間(約71小時)內所獲得之心電圖訊號之心電圖獲取率為99.8%,因此,可知利用生物訊號監測用穿戴物100A自受驗者於較長期間內獲得了可進行心電圖解析之穩定之心電圖訊號。
圖17係表示本發明之實施例3中所獲得之心電圖解析報告之登錄波形之一例的圖。於圖17中示出該心電圖解析報告之登錄波形(受驗者之心電圖波形)之一部分。如圖17所示,於該登錄波形中,獲得了典型之心房早期收縮,可明確地讀取P波、QRS波、T波。圖18係表示本發明之實施例3中所獲得之心電圖解析報告之壓縮波形之一例的圖。圖18所示之壓縮波形係將受驗者之1小時之心電圖彙集於1張曲線圖所得者。
再者,於實施例3中,使用本發明之實施形態2之生物訊號監測用穿戴物100A測量受驗者之心電圖訊號而進行了心電圖解析,但該心電圖訊號之測量結果及心電圖解析結果於使用本發明之實施形態1、3之生物訊號監測用穿戴物100、100B時亦可同樣地獲得。
又,並非由上述實施形態1~3限定本發明,將上述之各構成要素適當組合而構成者亦包含於本發明中。除此以外,業者等基於上述實施形態1~3所完成之其他實施形態、實施例及運用技術等全部包含於本發明之範疇內。
(產業上之可利用性)
如上所述,本發明之生物訊號監測用穿戴物對受驗者之生物訊號之監測有用,尤其適合於可對從事日常生活之受驗者於所期望之期間舒適且簡便地測量雜訊少而穩定之生物訊號的低價之生物訊號監測用穿戴物。
1,21:絕緣體
2a,2b,2c,22a,22b,22c:電極連接器
3a,3b,3c,3d,23a,23b,23c,23d:測量器連接器
4a,4b,4c,24a,24b,24c:導線
5,6,26,27:固定部
10,10A,20:導通單元
11,12,13:電極
25:蓋部
28a,28b,28c,29a,29b,29c,29d:端子
30,30A,30B:穿戴物本體
31,31A,31B:前身片
32,32B:後身片
32a,32b:背面部
33,33A:肩帶
34,35,36:主體部
34a,35a:側片
37,37A:彈性體
38:布襯紙
39:單元蓋
40,42:接合部
41:固定部
43:包邊帶
51,52,53,54:測量器連接器孔
57,58,59:電極連接器孔
60:單元收納體
61:腰帶環
62:環帶
63:鉤
64:鉤安裝用帶
65,66,67:電極孔
68:單元存取口
69:環
100,100A,100B:生物訊號監測用穿戴物
200:心電儀
A1:背面
A2:表面
圖1係表示本發明之實施形態1之生物訊號監測用穿戴物之前方側之一構成例的圖。
圖2係表示本發明之實施形態1之生物訊號監測用穿戴物之後方側之一構成例的圖。
圖3A係表示本發明之實施形態1之生物訊號監測用穿戴物所應用之導通單元之電極連接器側之一構成例的圖。
圖3B係表示本發明之實施形態1之生物訊號監測用穿戴物所應用之導通單元之測量器連接器側之一構成例的圖。
圖4係表示本發明之實施形態1中之穿戴物本體之前身片之一構成例的圖。
圖5係表示本發明之實施形態1中之安裝有導通單元之狀態之前身片之一構成例的圖。
圖6係表示本發明之實施形態1中之穿戴物本體之後身片之一構成例的圖。
圖7係表示本發明之實施形態2之生物訊號監測用穿戴物之一構成例的圖。
圖8A係表示本發明之實施形態2之生物訊號監測用穿戴物所應用之導通單元之電極連接器側之一構成例的圖。
圖8B係表示本發明之實施形態2之生物訊號監測用穿戴物所應用之導通單元之測量器連接器側之一構成例的圖。
圖9係表示本發明之實施形態2中之導通單元所應用之片狀絕緣體之一構成例的圖。
圖10係表示本發明之實施形態2中之穿戴物本體之前身片之一構成例的圖。
圖11係表示本發明之實施形態3之生物訊號監測用穿戴物之一構成例的圖。
圖12係表示本發明之實施形態3之生物訊號監測用穿戴物所應用之穿戴物本體之後身片之一構成例的圖。
圖13A係表示本發明之實施形態3中之穿戴物本體之前身片所安裝之單元收納體之一構成例的圖。
圖13B係表示圖13A所示之單元收納體之環帶之一構成例的放大圖。
圖14係表示本發明之實施形態3中之穿戴物本體之前身片之背面側之一構成例的圖。
圖15A係表示本發明之實施形態3之生物訊號監測用穿戴物所應用之導通單元之電極側之一構成例的圖。
圖15B係表示本發明之實施形態3之生物訊號監測用穿戴物所應用之導通單元之測量器連接器側之一構成例的圖。
圖16係表示本發明之實施例3中所獲得之心電圖解析報告之一例的圖。
圖17係表示本發明之實施例3中所獲得之心電圖解析報告之登錄波形之一例的圖。
圖18係表示本發明之實施例3中所獲得之心電圖解析報告之壓縮波形之一例的圖。
10:導通單元
11,12,13:電極
30:穿戴物本體
31:前身片
33:肩帶
34,35,36:主體部
35a:側片
40:接合部
43:包邊帶
100:生物訊號監測用穿戴物
200:心電儀
Claims (10)
- 一種生物訊號監測用穿戴物,其特徵在於具備: 數個電極,其等與受驗者之皮膚接觸; 導通單元,其將測量上述受驗者之生物訊號之生物訊號測量器與上述數個電極能夠導通地連接;及 穿戴物本體,其供上述導通單元能夠裝卸地安裝,且穿戴在上述受驗者上; 上述導通單元具備: 片狀絕緣體,其具有可撓性; 數個電極連接器,其等設置於上述絕緣體之厚度方向兩面中之第1面,將上述數個電極分別連接; 測量器連接器,其設置於上述絕緣體之厚度方向兩面中與上述第1面為相反面之第2面,將上述生物訊號測量器能夠裝卸地連接;及 導電體,其設置於上述絕緣體,使上述數個電極連接器與上述測量器連接器導通。
- 如請求項1之生物訊號監測用穿戴物,其中, 上述穿戴物本體具備: 主體部,其圍繞上述受驗者之軀體周圍形成環狀; 彈性體,其以於上述主體部之圓周方向上較長之方式設置於上述主體部中上述穿戴物本體之後身片之主體部,且於長度方向上具有上述受驗者之胸口窩部分之軀體周圍長度之30%以上且60%以下之長度;及 非彈性構造之布襯紙,其設置於上述主體部中上述穿戴物本體之前身片之主體部; 上述導通單元能夠裝卸地安裝於設置有上述布襯紙之上述前身片之主體部。
- 如請求項2之生物訊號監測用穿戴物,其中, 使上述彈性體於其長度方向上伸長30%所需之力為3 N以上且9 N以下。
- 如請求項2之生物訊號監測用穿戴物,其中, 使上述彈性體於其長度方向上伸長20%所需之力為2 N以上且6 N以下。
- 如請求項2之生物訊號監測用穿戴物,其中, 使上述彈性體自於其長度方向上伸長10%之狀態延長至伸長30%之狀態時所需之力之增加量之比例為0.1 N/%以上且0.2 N/%以下。
- 如請求項1至5中任一項之生物訊號監測用穿戴物,其具備布料構件,該布料構件覆蓋上述導通單元中之上述絕緣體之上述第1面中上述數個電極連接器以外之部分。
- 如請求項1至5中任一項之生物訊號監測用穿戴物,其中, 上述生物訊號測量器係心電儀。
- 如請求項1至5中任一項之生物訊號監測用穿戴物,其中, 上述數個電極由導電性纖維構成。
- 如請求項8之生物訊號監測用穿戴物,其中, 上述數個電極由纖維直徑為10 nm以上且5000 nm以下之奈米纖維構成。
- 如請求項1至5中任一項之生物訊號監測用穿戴物,其中, 上述數個電極具備利用依據JIS-Z0237之規定之90度剝離法所測定之黏著力為200 g/20 mm以下之導電性片材。
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