TWI770559B - 可擴展電極組、量測來自受檢者的信號之方法、及感測器組系統 - Google Patents

Abstract

本文中描述一種可擴展電極組、使用該擴展電極組之方法、電極組系統及製造一電極組之方法。一電極組之各種實例包括藉由連接器實體地彼此連接之節點，該等連接器具有允許該電極組變形之一形狀。該等連接器之該形狀及材料經設計以提供一一致變形，以使得在將對準標記置放在一待監測身體之一部位上時，該等節點最終會處於該身體之該部位上之正確位置以執行量測。該電極組可包括各種組態之感測器、發射器或感測器及發射器。

Description

可擴展電極組、量測來自受檢者的信號之方法、及感測器組系統

在當前之醫學技術中，獲取電生理信號非常重要。心臟(心電圖ECG)、大腦(腦電圖EEG)、神經(肌電圖EMG)或孕婦(胎兒心電圖或fECG)之電活動或其他電量測(用於眼睛之眼電圖(EOG)、用於腸活動之ERG EEG，等)通常被記錄下來以用於診斷或監測目的。另外，在醫學實踐中，藉由電信號之刺激或基於受檢者之身體的一部分之阻抗量測之成像(EIT：電阻抗斷層掃描)正在迅速普及。達成電生理信號之正確量測需要精確定位量測電極。為獲得準確讀數，正確置放電極以進行刺激或成像係必需的。

類似地，當給定之病理學需要電極(或其他感測器)與特定位置及其他類型之皮膚接觸感測器(如發光二極體及感光器)或使用矽整合電池(MEMS)產生之感測器之共同部署時，需要正確之量測才能達到在許多醫學案例中之正確定位精度。

100:可擴展電極組

102A:節點

102B:節點

102C:節點

102D:節點

102E:節點

102F:節點

102G:節點

102H:節點

102I:節點

102J:節點

104:連接器

104A:連接器

104B:連接器

104C:連接器

104D:連接器

104E:連接器

104H:連接器

104R:連接器

106A:量測引線

106B:量測引線

108A:量測連接器

108B:量測連接器

110A:對準標記

110B:對準標記

110C:對準標記

110D:對準標記

112A:標記連接器

112B:標記連接器

112C:標記連接器

112D:標記連接器

200:監測/輸入裝置

202:部位

302A:導線

302B:導線

402:接墊

404:接墊穩定器

406:接墊加強件

408:通孔

410:孔口

500:電極組系統

502:監測服務

504:網路

600:過程

602:操作

604:操作

606:操作

608:操作

610:操作

700:過程

702:操作

704:操作

706:操作

708:操作

710:操作

802:記憶體

804:作業系統(OS)

806:標準應用程式

812:處理器

814:可移除式儲存器

816:不可移除式儲存器

818:收發器

820:輸出裝置

822:輸入裝置

830:監測應用程式

832:成像應用程式

D1:距離

D2:距離

參看隨附圖式闡述實施方式。在附圖中，附圖標記之最左邊之數字識別該附圖標記首次出現之附圖。在不同附圖中使用相同之附圖 標記指示類似或相同之項目或特徵。

圖1描繪根據本發明之一些實例之處於非部署狀態之可擴展電極組。

圖2描繪根據本發明之一些實例之處於部署狀態之電極組。

圖3說明根據本發明之一些實例之可擴展電極組中之電佈線。

圖4為根據本發明之一些實例之在可擴展電極組中使用之實例節點之特寫視圖。

圖5為描繪根據本發明之一些實例之電極組系統之示意圖。

圖6為描繪根據本發明之一些實例之使用可擴展電極組之方法的流程圖。

圖7為描繪根據本發明之一些實例之製造可擴展電極組之方法的流程圖。

圖8描繪根據本發明之一些實例之用於與本文描述之系統及方法一起使用的監測/輸入裝置之組件級視圖。

本發明之實例可包含用於提供及使用可擴展感測器組之系統及方法。當使用習知感測器組量測三維身體部位時，通常難以將感測器恰當地對準患者身體(部位)上之正確位置，以嘗試獲得儘可能準確之讀數。此通常將習知感測器組之使用限制在醫院或技術人員可用於安裝之其他設施中。由於需要專業人員來安裝習知感測器組，因此使用習知感測器 組之成本可能過高且不便，此反過來限制了利用在許多醫療案例中可獲取的資料之能力。應注意，儘管一些附圖係根據第二人將其安裝在受檢者身上來描述，但由於可藉由受檢者自身來安裝本發明所揭示之標的物之各個實例，因此本發明所揭示之標的物不限於此。

圖1描繪處於非部署狀態之可擴展電極組100之俯視圖。應注意，儘管本文中之一些描述係根據「電極」或「電極組」來描述，但由於使用電極之描述僅為實例性及說明性的，因此本發明所揭示之標的物不限於電極。如本文中所使用，「非部署或未部署」意謂電極組100未安裝在身體部位上，而「部署」意謂電極組100部分地或完全安裝在身體部位上。參考圖2，展示處於部署狀態之電極組100。在圖1所說明之非部署狀態下，電極組100係基本平坦的，此意謂當置放在平坦表面上時，電極組100之在平坦表面附近之所有或基本上所有底表面將與該表面接觸。在圖2所說明之部署狀態下，電極組100部分變形以纏繞在待研究之患者或受檢者之3D身體部位周圍。在一些實例中，變形可被稱為「翹曲」，其中兩個術語係可互換的。舉例而言，圖1中將藉由連接器104E連接之節點102H及102H展示為在節點102H與102H之間具有距離D1，而在圖2中，節點102H與102H之間的距離說明為D2，其大於D1。

返回參考圖1，電極組100包括節點102A至102F(在本文中統稱為「節點102」，且個別地稱為「節點102A」、「節點102B」等)及連接器104A至104E(在本文中統稱為「連接器104」，且個別地稱為「連接器104A」、「連接器104B」等)。應注意，圖1包括未標記之額外節點及連接器，其僅用於說明目的。節點102及連接器104之內部構造在圖3及圖4中更詳細地描述。在使用中，節點102用於感測(量測或偵測)作為特定身體 部位之電活動之結果的電生理信號。應注意，圖1中所說明的電極組100之各種組件之形狀僅為實例性的，且可取決於特定用途而具有不同形狀。舉例而言，節點102可為如圖1所說明之圓形，但亦可為橢圓形、卵形、正方形、矩形及/或多邊形，或其組合。在一些實例中，節點102可用於向被測受檢者施加電流以量測阻抗。節點102作為電子或電磁裝置之此等及其他用途被認為在本發明所揭示之標的物之範疇內。

電極組100進一步包括量測引線106A及106B及量測連接器108A及108B。量測引線106A及106B經由連接器104自節點102接收電信號。量測引線106A及106B在其內部具有自節點102中的每一者之導線，其自節點102延行至量測引線106A及106B。量測引線106A及106B連接至量測來自節點102之電信號之裝置(在圖2中更詳細地展示)。

如上所指出，在習知電極組中，經常需要技術人員或其他有資質之個人以便確保將電極組恰當地定位在身體部位上。其原因為，需要將量測身體電活動之節點置放在身體上之特定點處，以獲得儘可能準確之讀數。圖1之電極組100提供各種機制，其允許包括未經訓練之人在內之各種使用者適當地將電極組100置放在身體方(例如孕婦之頭部或腹部)上。

允許將電極組100恰當地置放在身體部位上之第一機制為對準標記110A至110D(在本文中統稱為「對準標記110」，且個別地稱為「對準標記110A」、「對準標記110B」，等等)。對準標記110由安裝電極組100之人用來恰當地對準電極組100。對準標記110經組態以與待研究之人之預定義解剖標誌接觸。該等標誌可基於各種因素，包括由醫學界為置放節點102以便正確地記錄電生理信號而界定之標準。存在用於ECG、 EEG、EMG及/或fECG或其他電生理信號及用於其他量測技術之其他感測器源之置放的此類系統。然而，本發明所揭示之標的物不需要使用特定標誌，因為可使用身體上之其他位置，且其被認為在本發明所揭示之標的物之範疇內。舉例而言，耳朵、鼻子、肚臍或其他標誌可用於電極組100之恰當置放。亦應注意，電極組100不限於在人類上使用，因為電極組100可在非人類受檢者上使用。在圖1所說明之實例中，儘管如本文中所提及，對準標記110係根據國際10-20系統或其變體中之鼻根、枕骨隆突及兩個耳屏解剖標誌而定位，但可使用其他標誌，且其被認為在本發明所揭示之標的物之範疇內。

安裝電極組100之人員將一或多個對準標記110置放並臨時黏附(使用膠帶或其他適合在身體上使用之黏合劑)在一或多個位置(即標誌)上。在圖1所說明之實例中，儘管如先前所提及，存在四個對準標記110，但取決於電極組100之特定組態，可存在多於四個或低於四個。在將對準標記110中之一者置放在標誌上時，對準標記110之置放經由標記連接器112A至112D(在本文中統稱為「標記連接器112」，且個別地稱為「標記連接器112A」、「標記連接器112B」等)在最接近於對準標記110的節點102上施加力。舉例而言，對準標記110C之置放經由標記連接器112C在大體上與力向量XE一致之方向上在節點102B上施加拉力。類似地，對準標記110A之置放施加大體上與力向量XN一致之力，對準標記110B之置放施加大體上與力向量XW一致之力，且對準標記110D之置放施加大體上與力向量XS一致之力。

在兩個或更多個力向量(諸如XE、XN、XW及XS)之方向上拉動電極組100之動作使電極組100翹曲或變形。如本文中所使用，「翹 曲」係指材料已自平面狀態(如圖1中所說明)變形為三維狀態(如圖2中作為實例所說明)。電極組100係以提供適當拉伸力之材料設計，該拉伸力抵消拉力以將節點102正確地對準至一或多個標誌上。舉例而言，過低之彈力(即，當變形之物件嘗試返回至其原始形狀時發生之力)可能會導致各個節點過於容易在特定方向上拉動。在此實例中，電極組100以及其節點102及連接器104之結構之剛性不足以提供電極組100之節點102的受控且特定之部署。在另一實例中，若電極組100之結構之剛性過大，從而意謂彈力相對較大，則電極組100之結構可能需要重之膠水或黏合劑以將對準標記110保持在適當位置，且可能除其他缺點外，在電極組100之材料上施加過大之應變。

因此，電極組100及其組件，尤其是連接器104，之構造經設計以在剛性與可撓性之間提供平衡。在圖1所說明之實例中，由特定材料建構之正弦形狀達成此平衡。應理解，形狀及材料為實例，此係因為可使用其他形狀及材料。舉例而言，可使用其他形狀，諸如螺旋形、雙螺旋形、馬蹄形或角形。電極組之連接器104之形狀經設計以在未部署時允許平面組態，而在使用期間允許非平面組態。

正弦形狀亦允許取決於連接器104被拉動多少而將節點102之間的間隔自第一距離改變為一或多個第二距離。一或多個第二距離可用於允許電極組100在各種用途中部署。在一實施例中，在部署組態中由一連接器鏈接之兩個節點(諸如，由連接器104H連接之節點102B及102F)之間的第一距離與在未部署組態中由相同連接器元件鏈接之兩個相同節點之間的距離之比率大於1.05，且在一些實例中，大於1.05之比率且高達2.0，但取決於特定材料、尺寸等可達成更大之比率。

此外，正弦形狀及由連接器104提供之預定彈力允許電極組100用於各種大小及形狀之身體部位上。舉例而言，電極組100可用於頭骨或腹部及不同形狀之身體部位，包括各種文化及種族之身體部位。當將電極組100安裝在身體部位上時，正弦形狀及彈力使電極組100以預定方式變形。舉例而言，在電極組100變形以適配在身體部位上時，彈力及正弦形狀使得電極組100之節點102在力向量之方向上以一定距離間隔開，該等距離允許將節點102恰當地置放在待量測之身體部位之位置上。此意謂在安裝時，電極組100將不具有節點102在變形前之距離處或附近保持聚束在一起且其他節點102在變形後之距離處或附近分開過遠之區域。在所有力向量上之一致變形允許電極組100用於各種人體尺寸及體型。在自未變形至變形狀態之過程期間，連接器104之長度保持相同，此意謂連接器104不會拉伸，而實際上，其形狀自正弦形狀改變為線性形狀。

在一些實例中，連接器104係使用聚醯亞胺、聚乙烯、聚醚醚酮(PEEK)或其他完全或部分絕緣之聚合物來建構。在一些實例中，連接器104(包括諸如銅跡線或佈線之任何內部組件)之厚度較佳在90μm至200μm之範圍內、在100μm至170μm之範圍內，且在更佳組態中，厚度範圍自118μm至122μm。在一些實例中，連接器104之厚度為120μm，容限為百分之二十(20%)。應注意，連接器104之厚度可取決於所使用之特定材料而變化，以便提供類似之彈力。

返回參考圖2，亦說明監測/輸入裝置200。在一些實例中，監測/輸入裝置200提供電力以允許節點102用於偵測由所研究之人之部位202(例如，圖2中作為實例說明之頭部)產生之電生理信號。在其中節 點102正用於對部位202成像之實例中，監測/輸入裝置200經由量測引線106A及106B提供電力以允許成像。如所說明，量測引線106A及106B係藉由將量測連接器108A及108B插入至監測/輸入裝置202之適當埠(未展示)中而連接至監測/輸入裝置200。監測/輸入裝置200可記錄資料以便稍後傳送至系統以進行診斷/量測，及/或可具有允許監測/輸入裝置200傳輸資料以供使用之內部通信能力(在圖5中更詳細地解釋)。

圖3說明根據本發明之一些實例的電極組100中之電佈線。圖3中展示量測引線106A及節點104。在節點104及量測引線106A(量測引線106B被類似地建構)內為使節點102(例如，圖3中之節點102J)與量測引線106A電連通之導線，其在圖4中更詳細地說明。

圖4為根據本發明之一些實例之在電極組100中使用之節點102J之特寫視圖。圖4中所說明之節點包括接墊402、接墊穩定器404及接墊加強件406。接墊402可由各種導電及半導電材料建構而成，包括但不限於銅、鋁、不鏽鋼等。接墊402之作用區域(即，置放成與所研究受檢者之部位之表面接觸或接近之區域)可包含銀、氯化銀、導電聚矽氧、導電聚合物或裝有諸如碳之導電材料的塑膠。接墊402被說明為圓形形狀，但可使用其他形狀，諸如但不限於螺旋形、雙螺旋形、馬蹄形或有角形狀，且其被認為在本發明所揭示之標的物之範疇內。接墊402藉由接墊穩定器404穩定且附接至連接器104R。接墊穩定器包封接墊402之至少一部分，但接墊402之經設計以與皮膚或待量測或偵測之其他表面接觸之表面較佳幾乎無材料。在另一實例中，接墊中之一或多者及接墊自身可由可用於諸如磁共振成像之應用中的磁性導體(諸如碳)建構而成。

接墊加強件406用於加強或緊固接墊402與導線302A之間 的電連接。導線302B由另一節點102使用。導線302A由量測裝置用來偵測所研究受檢者之電活動(被動組態)，或在替代組態中，輸送電能(主動組態)。舉例而言，在被動組態中，節點402可用於偵測來自所研究受檢者之電活動。在主動組態中，節點402可自導線302A接收足夠之電能，以藉由用電信號刺激受檢者來允許對身體之一部分成像。舉例而言，可藉由部署節點102J、經由導線302A向接墊402施加電流、記錄電位及自節點102J及其他節點102之電位重構影像來對身體部位成像。

節點102J之接墊402進一步包括通孔408。通孔408為穿過接墊402之開口，且用於允許經由通孔408之注入，以當接墊402在所研究受檢者之皮膚附近時，在接墊402之作用區域與所研究受檢者之皮膚之一部分之間引入一層導電材料。一種類型之導電材料可為與EEG或ECG杯狀電極一起使用之凝膠，但可使用其他類型之導電材料且其被認為在本發明所揭示之標的物之範疇內。節點102J之接墊402進一步包括孔口410。除其他用途外，孔口410可用於提供以類似於通孔408之方式來黏附節點102J之手段，或可用於在黏附節點102J時允許空氣逸出。通孔408亦可用於判定是否施配了足夠之凝膠或乳膏，此係因為當使用足夠量時，乳膏或凝膠可能會經由通孔408洩漏。應注意，節點102J可包括更多或更少之孔口410及更多之通孔408或不包括通孔408。在替代設計中，不存在此通孔，且凝膠係藉由提起電極以注入凝膠而施配在電極下方。

圖5為描繪根據本發明之一些實例之電極組系統500之示意圖。在各種實例中，電極組100可用於監測或量測人體之一部位202。電極組100與監測/輸入裝置200電連通。如圖2中所說明，電極組100係藉由將量測引線106A及106B插入至監測/輸入裝置200中而連接至監測/輸入裝 置200。應注意，由於一些組態可包括預安裝之量測引線，因此本發明所揭示之標的物不限於可移除式量測引線。此等及其他組態被認為在本發明所揭示之標的物之範疇內。

電極組系統500進一步包括監測服務502，該監測服務經由網路504通信地連接至監測/輸入裝置200。網路504可為將監測/輸入裝置200通信地連接至監測服務502之任何類型之網路，包括但不限於Wi-Fi網路、區域網路或蜂巢式網路。熟習此項技術者將認識到，本文描述之系統及方法亦可與各種網路一起使用。

在使用期間，電極組100之使用者將電極組安裝在待監測及/或量測之身體上。電極組100連接至監測/輸入裝置200。監測/輸入裝置200連接至監測服務502。在一些實例中，監測/輸入裝置200在使用時在本端儲存資料。在另外之實例中，在電極組100在使用中時或在之後之任何時間，監測/輸入裝置200將資料傳輸至監測服務502。在其他實例中，監測服務502將指令傳輸至監測/輸入裝置200以組態監測/輸入裝置200之操作。舉例而言，當監測/輸入裝置200正在偵測身體信號時，監測服務502可偵測異常。監測服務502可將指令發送至監測/輸入裝置200，以將其組態自量測或偵測模式修改為成像模式，以嘗試判定關於異常之更多資訊。

圖6為描繪根據本發明之一些實例之使用可擴展電極組的過程600之流程圖。本文中描述之過程600及其他過程被說明為實例流程圖，其每一操作可表示可以硬體、軟體或其組合來實施之一系列操作。在軟體之上下文中，該等操作表示儲存在一或多個電腦可讀儲存媒體上之電腦可執行指令，該等電腦可執行指令在由一或多個處理器執行時執行所敍 述之操作。通常，電腦可執行指令包括執行特定功能或實施特定抽象資料類型之常式、程式、物件、組件、資料結構等。描述操作之次序並不意欲被理解為限制，且任何數目個所描述操作可按任何次序及/或並行地組合以實施該等過程。

參考圖6，過程600開始於操作602，其中將電極組置放在待研究之人/動物/物件之部位202附近。應理解，根據人類受檢者描述本發明所揭示之標的物之各個態樣，但應理解，本發明所揭示之標的物並不限於在人類受檢者上使用。

過程600繼續至操作604，其中將對準標記110黏附至部位202上之標誌或所研究受檢者身上之另一位置。取決於電極組100之特定組態，可能存在一或多個對準標記110。當將對準標記110置放在特定標誌上時，拉動連接器104以使得電極組100之至少一部分翹曲。此翹曲允許電極組100自未部署之平面(或平坦)組態變換為與正監測/成像之部位202之總體形狀一致之已部署三維形式。

過程600繼續至操作606，其中將量測連接器108連接至監測/輸入裝置200。在一些實例中，監測/輸入裝置200可能正在執行監測應用程式或成像應用程式(下文在圖9中更詳細地描述)。

過程600繼續至操作608，其中開始對部位202之監測或成像。此後，過程600在操作610處結束。

圖7為描繪根據本發明之一些實例之用於製造電極組100之過程700的流程圖。

過程700在操作702處開始，其中建立電極組100之框架。可使用各種材料使用各種製程來製造該框架。框架為電極組100的結構之 形狀。舉例而言，在圖1中，該框架包括與連接器104、對準標記110等相關聯之形狀。在一個實例中，自諸如聚醯亞胺之基礎材料之平面層切割出該框架。基礎層可為材料之絕緣層或部分導電層，可在其上置放其他材料。在一些實例中，該框架包含單片材料，且在其他實例中，該框架係自兩個或更多個單獨之材料片建構而成。在一些實例中，該框架可為多個材料層。應注意，替代在開始時執行操作702，可在過程700之各種其他操作之後或之前執行操作702。

過程700在操作704處繼續，其中將導線302鍍敷至框架(或若在操作702之前執行，則鍍敷至基礎材料)上。導線302經由量測引線106A及106B將個別節點102連接至監測/輸入裝置200。可使用各種鍍敷或沈積技術來形成導線302。導線302可自各種導電或半導電材料形成，諸如但不限於銅、鋁、金、銀及其合金。導線302之厚度可變化，但在一些實例中，在0.3至0.5μm之間。

過程700繼續至操作706，其中將節點104黏附至該框架。節點可為各種導電或半導電材料之預成型金屬盤片，諸如但不限於銅、鋁、金、銀及其合金。

過程700繼續至操作708，其中對於節點102中的每一者，經由接墊加強件406將節點104黏附至導線302。接墊加強件406可自各種材料形成，包括聚醯亞胺或為導線302與接墊402之間的連接提供足夠結構支撐之其他聚合物。

過程700在操作710處結束。

圖8為根據本發明之一些實例之用於與本文描述之系統及方法一起使用的監測/輸入裝置。圖8作為實例說明了圖2及圖5之監測/輸 入裝置200。監測/輸入裝置200可為能夠與蜂巢式網路、網際網路多媒體子系統及/或IP網路通信或在其上進行通信之任何計算組件。熟習此項技術者將認識到，本文描述之系統及方法亦可與各種電子裝置一起使用，諸如(例如)平板電腦、桌上型電腦、伺服器及其他網路連接裝置。

監測/輸入裝置200可包含若干組件以執行各種上述功能。監測/輸入裝置200可包含記憶體802，其包括作業系統(OS)804及一或多個標準應用程式806。標準應用程式806可包括用於控制監測/輸入裝置200之各種組件之應用程式。在此情況下，標準應用程式806亦可包含監測應用程式830及成像應用程式832。監測應用程式830可經具現化以控制監測/輸入裝置200之操作以用於偵測自身體產生之信號。該控制亦可包括判定哪些節點接收何信號及該資料之儲存。成像應用程式832可經具現化以將監測/輸入裝置200組態為充當成像裝置，藉此為節點中之一或多者供能以輸入電能。舉例而言，若經具現化，則成像應用程式832可使監測/輸入裝置200將電流施加至節點中之一或多者、記錄未接收電流之節點之電位，並自該等電位建構影像。

在此方法中，監測/輸入裝置200或監測服務502(或另一裝置)界定被施加電流之節點102之子集。接著，監測/輸入裝置200記錄未接收電流之節點102上的電位。視情況，連續地界定具有不同圖案之節點102之若干子集，且連續地記錄所得電位。換言之，節點102之集合被改變，且電流之施加對不同節點102重複。監測/輸入裝置200或監測服務502例如利用影像重構演算法來判定受檢者之身體之部位202之影像。此類方法適用於非侵入性成像，諸如絕對(a-EIT)、時差(td-EIT)或多頻(MF-EIT)模式下之電阻抗斷層掃描(EIT)。可用此方法對身體之各個部位成 像，尤其是肺、肌肉、乳房、子宮頸、大腦、膀胱或四肢。此方法可用於對身體部位之體積變化進行成像，尤其是在血流或灌注下。

在另一實例中，節點102之接墊402中之一或多者可由其他類型之電磁能發射器代替，諸如紅外、可見或近紅外發光二極體(LED)。在一些實例中，如上所解釋，節點102可為發射器、感測器或發射器/感測器之耦接體。舉例而言，在非自發生理信號之情況下，可使用耦接之發射器/感測器來獲取信號。近紅外發射器可用於諸如近紅外光譜測定或光同調斷層掃描之過程中。標準應用程式806亦可包括如上文在圖1至圖8中所描述之彼等的一或多個功能或操作。在一些其他實例中，節點102中之一或多者可為經耦接以在諸如回波描記術應用之應用中使用之超音波換能器。如本文中所使用，超音波換能器可為傳輸器、接收器及/或收發器。

監測/輸入裝置200亦可包含一或多個處理器812以及可移除式儲存器814、不可移除式儲存器816、收發器818、輸出裝置820及輸入裝置822中之一或多者。在各種實施中，記憶體802可為揮發性的(諸如隨機存取記憶體(RAM))、非揮發性的(諸如唯讀記憶體(ROM)、快閃記憶體等)，或兩者之某種組合。記憶體802可用於儲存自電極組100接收之各種資料及/或經由網路504自監測服務502接收之資料。

記憶體802亦可包括OS 804。OS 804含有支援基本功能之模組及軟體，諸如對任務進行排程、執行應用程式及控制周邊裝置。在一些實例中，OS 804可經由收發器818來啟用監測應用程式830、成像應用程式832，並提供如上所述之其他功能。OS 804亦可使監測/輸入裝置200能夠發送及擷取其他資料並執行其他功能。應注意，本發明所揭示之標的物之一或多個功能可由不同於OS 804之其他系統執行，諸如韌體 /FPGA/ASIC。

監測/輸入裝置200亦可包含一或多個處理器812。在一些實施中，處理器812可為中央處理單元(CPU)、圖形處理單元(GPU)、CPU及GPU兩者，或任何其他處理單元，諸如特殊應用積體電路(ASIC)或場可程式化閘陣列(FPGA)(作為實例而非限制)。監測/輸入裝置200亦可包括額外資料儲存裝置(可移除式及/或不可移除式)，諸如(例如)磁碟、光碟或磁帶。此類額外儲存器在圖8中藉由可移除式儲存器814及不可移除式儲存器816加以說明。

非暫時性電腦可讀媒體可包括以用於儲存資訊(諸如電腦可讀指令、資料結構、程式模組或其他資料)之技術實施的揮發性及非揮發性、可移除式及不可移除式有形實體媒體。記憶體802、可移除式儲存器814及不可移除式儲存器816皆為非暫時性電腦可讀媒體之實例。非暫時性電腦可讀媒體包括但不限於RAM、ROM、電可擦除可程式化ROM(EEPROM)、快閃記憶體或其他記憶體技術、緊密光碟ROM(CD-ROM)、數位通用光碟(DVD)或其他光學儲存器、匣式磁帶、磁帶、磁碟儲存器或其他磁性儲存裝置，或可用於儲存所要資訊且可由監測/輸入裝置200存取之任何其他有形實體媒體。任何此類非暫時性電腦可讀媒體可為監測/輸入裝置200之一部分，或可為單獨之資料庫(database、databank)、遠端伺服器或基於雲端之伺服器。

在一些實施中，收發器818包括此項技術中已知之任何收發器。在一些實例中，收發器818可包括無線數據機，以促進與其他組件(例如，在監測/輸入裝置200與網路504之間)、網際網路及/或企業內部網路以及無線網路配接器或具其他能力之設備的無線連接。

收發器818亦可包括經由天線(例如，Wi-Fi或Bluetooth^®)執行傳輸及接收射頻通信之功能的一或多個無線電收發器。在其他實例中，收發器818可包括用於經由一或多個有線網路進行通信之有線通信組件，諸如有線數據機或乙太網路埠。收發器818可使監測/輸入裝置200能夠下載檔案、存取網路應用程式並提供與上述系統及方法相關聯之其他通信。

在一些實施中，輸出裝置820包括此項技術中已知之任何輸出裝置，諸如顯示器(例如，液晶或薄膜電晶體(TFT)顯示器)、觸控螢幕、揚聲器、振動機構，或觸覺回饋機構。因此，輸出裝置可包括螢幕或顯示器。輸出裝置820亦可包括揚聲器或類似裝置，以在接收到音訊呼叫或視訊呼叫時播放聲音或鈴聲。輸出裝置820亦可包括用於一或多個周邊裝置(諸如耳機、周邊揚聲器或周邊顯示器)之埠。

在各種實施中，輸入裝置822包括此項技術中已知之任何輸入裝置。舉例而言，輸入裝置822可包括電極組100之一或多個組件。在另一實例中，輸入裝置822可包括相機、麥克風或鍵盤/小鍵盤。輸入裝置822可包括觸敏顯示器或鍵盤，以使得使用者能夠經由網路應用程式(例如，在網路瀏覽器中)鍵入資料並進行請求及接收回應、進行音訊及視訊呼叫，及使用標準應用程式806，等等。舉例而言，監測/輸入裝置200可為具有能夠自電極組100接收資料之輸入埠之蜂巢式電話。觸敏顯示器或鍵盤/小鍵盤可為標準按鈕字母數字多鍵鍵盤(諸如習知QWERTY鍵盤)、觸控螢幕上之虛擬控制項或一或多種其他類型之鍵或按鈕，且亦可包括操縱桿、滾輪及/或指定之導覽按鈕，等。

本發明所揭示之實例在所有方面都被認為係說明性而非限 制性的。本發明之範疇由所附申請專利範圍而非前述描述來指示，且落入其等效物之含義及範圍內之所有改變意欲涵蓋在其中。

100:可擴展電極組

102A:節點

102B:節點

102C:節點

102D:節點

102E:節點

102F:節點

102G:節點

102H:節點

102I:節點

104A:連接器

104B:連接器

104C:連接器

104D:連接器

104E:連接器

104H:連接器

106A:量測引線

106B:量測引線

108A:量測連接器

108B:量測連接器

110A:對準標記

110B:對準標記

110C:對準標記

110D:對準標記

112A:標記連接器

112B:標記連接器

112C:標記連接器

112D:標記連接器

D1:距離

Claims (38)

1. 一種電極組，該電極組包含： 一第一節點及一第二節點，該第一節點包含用於自一所研究部位之一第一部分接收電磁能的一第一接墊，該第二節點包含用於自該所研究部位之一第二部分接收電磁能的一第二接墊； 一連接器，其將該第一節點連接至該第二節點，在將一拉力施加至該第一節點或該第二節點時，該連接器形成之一形狀提供自該第一節點與該第二節點之間的一第一距離至該第一節點與該第二節點之間的一或多個第二距離之一一致變形，其中在一未變形狀態下，該第一節點及該第二節點為平面的，且在一變形狀態下，該第一節點及該第二節點為非平面的，其中該連接器之一長度自該未變形狀態至該變形狀態保持恆定； 至少一個對準標記，其黏附至該第一節點或該第二節點，該至少一個對準標記以可移除方式黏附至受檢者身上的該所研究部位之一標誌，其中該至少一個對準標記經組態以在將該對準標記黏附至該標誌時將該拉力傳遞至該第一節點或該第二節點； 在該連接器內之一第一導線，該第一導線與該第一節點之該第一接墊電連通且延伸至一量測引線；及 在該連接器內之一第二導線，該第二導線與該第二節點之該第二接墊電連通且延伸至該量測引線，其中該量測引線終止於一量測連接器處以待插入至一監測/輸入裝置中。
2. 如請求項1之電極組，其進一步包含： 複數個第三節點，該複數個第三節點之至少一部分包含一接墊，用於自該所研究部位之複數個第三部分接收電磁能；及 複數個第二連接器，其將該複數個第三節點中之至少一者連接至該第一節點或該第二節點，在將一拉力施加至該至少一個對準標記時，該複數個第二連接器形成之形狀提供自該複數個第三節點之至少一部分之間的一第一距離至該複數個第三節點之至少一部分之間的一或多個第二距離之一致變形，其中在一未變形狀態下，該複數個第三節點為平面的，且在一變形狀態下，該複數個第三節點為非平面的。
3. 如請求項2之電極組，其進一步包含黏附至該複數個第三節點中之一或多者的複數個第二對準標記，該複數個第二對準標記待以可移除方式黏附至該受檢者身上的該所研究部位之複數個第二標誌，其中該複數個第二對準標記經組態以在將該複數個第二對準標記黏附至該標誌時將該拉力傳遞至該複數個第三節點之至少一部分。
4. 如請求項1之電極組，其進一步包含黏附至該第一節點之一第一接墊加強件，其中該第一接墊加強件緊固該第一接墊與該第一導線之間的一電連接。
5. 如請求項1之電極組，其中該連接器包含一塑膠基板、聚醯亞胺、聚乙烯、聚醚醚酮(PEEK)或一非導電聚酯或聚合物。
6. 如請求項1之電極組，其中該形狀包含一正弦形狀。
7. 如請求項1之電極組，其中該形狀包含一螺旋形、一雙螺旋形、一馬蹄形，或一有角形狀。
8. 如請求項1之電極組，其中該第一接墊或該第二接墊包含導電或半導電材料。
9. 如請求項1之電極組，其中該第一接墊或該第二接墊包含銅、鋁、不鏽鋼、金、銀，或其合金。
10. 如請求項1之電極組，其中該第一導線或該第二導線包含銅、鋁、不鏽鋼、金、銀，或其合金。
11. 如請求項1之電極組，其中該第一接墊包含一第一通孔，且該第二接墊包含一第二通孔，該第一通孔及該第二通孔為開口，其允許注入一導電材料，從而增強與皮膚之電接觸。
12. 如請求項1之電極組，其進一步包含一第三節點，其中該第三節點包含一第三接墊以傳輸電磁能。
13. 如請求項1之電極組，其中該電磁能為近紅外光、紅外光，或可見光。
14. 如請求項12之電極組，其進一步包含一第四節點，其中該第四節點包含一第四接墊以接收由來自該第三接墊之電磁傳輸所得之電磁能。
15. 如請求項1之電極組，其進一步包含用於接收一感測器之一第三節點。
16. 一種量測一受檢者之一部位的信號之方法，該方法包含： 將一電極組置放在待量測之該部位附近，該電極組包含： 一第一節點及一第二節點，該第一節點包含用於自一所研究部位之一第一部分接收電磁能的一第一接墊，該第二節點包含用於自該所研究部位之一第二部分接收電磁能的一第二接墊； 一連接器，其將該第一節點連接至該第二節點，在將一拉力施加至該第一節點或該第二節點時，該連接器形成之一形狀提供自該第一節點與該第二節點之間的一第一距離至該第一節點與該第二節點之間的一或多個第二距離之一一致變形，其中在一未變形狀態下，該第一節點及該第二節點為平面的，且在一變形狀態下，該第一節點及該第二節點為非平面的，其中該連接器之一長度自該未變形狀態至該變形狀態保持恆定； 至少一個對準標記，其黏附至該第一節點或該第二節點，該至少一個對準標記以可移除方式黏附至受檢者身上的該所研究部位之一標誌，其中該至少一個對準標記經組態以在將該對準標記黏附至該標誌時將該拉力傳遞至該第一節點或該第二節點； 在該連接器內之一第一導線，該第一導線與該第一節點之該第一接墊電連通且延伸至一量測引線；及 在該連接器內之一第二導線，該第二導線與該第二節點之該第二接墊電連通且延伸至該量測引線，其中該量測引線終止於一量測連接器處以待插入至一監測/輸入裝置中； 將該至少一個對準標記黏附至該標誌； 將量測引線連接至一監測/輸入裝置；及 實例化該監測/輸入裝置中之一監測應用程式以開始量測該受檢者之該部位的電生理信號。
17. 如請求項16之方法，其進一步包含經由該第一接墊之一第一通孔及該第二接墊之一第二通孔注入一導電、音波或透光材料。
18. 如請求項17之方法，其中該連接器包含一塑膠基板、聚醯亞胺、聚乙烯、聚醚醚酮(PEEK)或一非導電聚酯或聚合物。
19. 如請求項17之方法，其中該形狀包含一正弦形狀。
20. 如請求項17之方法，其中該形狀包含一螺旋形、一雙螺旋形、一馬蹄形，或一有角形狀。
21. 如請求項17之方法，其中該第一接墊或該第二接墊包含導電或半導電材料。
22. 如請求項17之方法，其中該第一接墊或該第二接墊包含銅、鋁、不鏽鋼、金、銀，或其合金。
23. 如請求項17之方法，其中該第一導線或該第二導線包含銅、鋁、不鏽鋼、金、銀，或其合金。
24. 一種感測器組系統，該感測器組系統包含： 一感測器組，其包含： 一第一節點及一第二節點，該第一節點包含用於自一所研究部位之一第一部分接收電磁能的一第一接墊，該第二節點包含用於自一所研究部位之一第一部分接收電磁能的一第二接墊； 一連接器，其將該第一節點連接至該第二節點，在將一拉力施加至該第一節點或該第二節點時，該連接器形成之一形狀提供自該第一節點與該第二節點之間的一第一距離至該第一節點與該第二節點之間的一或多個第二距離之一一致變形，其中在一未變形狀態下，該第一節點及該第二節點為平面的，且在一變形狀態下，該第一節點及該第二節點為非平面的，其中該連接器之一長度自該未變形狀態至該變形狀態保持恆定； 至少一個對準標記，其黏附至該第一節點或該第二節點，該至少一個對準標記以可移除方式黏附至受檢者身上的該所研究部位之一標誌，其中該至少一個對準標記經組態以在將該對準標記黏附至該標誌時將該拉力傳遞至該第一節點或該第二節點； 在該連接器內之一第一導線，該第一導線與該第一節點之該第一接墊電連通且延伸至一量測引線；及 在該連接器內之一第二導線，該第二導線與該第二節點之該第二接墊電連通且延伸至該量測引線，其中該量測引線終止於一量測連接器處以待插入至一監測/輸入裝置中； 該監測/輸入裝置，其經組態以接收自該第一接墊或該第二接墊接收之電生理信號之資料；及 與該監測/輸入裝置通信之一監測服務，其用於接收該等電生理信號之該資料或將指令傳輸至該監測/輸入裝置。
25. 如請求項24之感測器組系統，該感測器組進一步包含： 複數個第三節點，該複數個第三節點之至少一部分包含一接墊，用於自該所研究部位之複數個第三部分接收電磁能；及 複數個第二連接器，其將該複數個第三節點中之至少一者連接至該第一節點或該第二節點，在將一拉力施加至該至少一個對準標記時，該複數個第二連接器形成之形狀提供自該複數個第三節點之至少一部分之間的一第一距離至該複數個第三節點之至少一部分之間的一或多個第二距離之一致變形，其中在一未變形狀態下，該複數個第三節點為平面的，且在一變形狀態下，該複數個第三節點為非平面的。
26. 如請求項25之感測器組系統，該感測器組進一步包含黏附至該複數個第三節點中之一或多者的複數個第二對準標記，該複數個第二對準標記待以可移除方式黏附至該受檢者身上的該所研究部位之複數個第二標誌，其中該複數個第二對準標記經組態以在將該複數個第二對準標記黏附至該標誌時將該拉力傳遞至該複數個第三節點之至少一部分。
27. 如請求項24之感測器組系統，該感測器組進一步包含黏附至該第一節點之一第一接墊加強件，其中該第一接墊加強件緊固該第一接墊與該第一導線之間的一電連接。
28. 如請求項24之感測器組系統，其中該連接器包含一塑膠基板、聚醯亞胺、聚乙烯、聚醚醚酮(PEEK)或一非導電聚酯或聚合物。
29. 如請求項24之感測器組系統，其中該形狀包含一正弦形狀。
30. 如請求項24之感測器組系統，其中該形狀包含一螺旋形、一雙螺旋形、一馬蹄形，或一有角形狀。
31. 如請求項24之感測器組系統，其中該第一接墊或該第二接墊包含導電或半導電材料。
32. 如請求項24之感測器組系統，其中該第一接墊或該第二接墊包含銅、鋁、不鏽鋼、金、銀，或其合金。
33. 如請求項24之感測器組系統，其中該第一導線或該第二導線包含銅、鋁、不鏽鋼、金、銀，或其合金。
34. 如請求項24之感測器組系統，其中該第一接墊包含一第一通孔，且該第二接墊包含一第二通孔，該第一通孔及該第二通孔為開口，其允許注入一材料。
35. 如請求項24之感測器組系統，該感測器組進一步包含一第三節點，其中該第三節點包含一第三接墊以傳輸電磁能。
36. 如請求項24之感測器組系統，其中該電磁能為近紅外光。
37. 如請求項36之感測器組系統，該感測器組進一步包含一第四節點，其中該第四節點包含一第四接墊以接收由來自該第三接墊之電磁傳輸所得之電磁能。
38. 一種感測器組系統，該感測器組系統包含： 一感測器組，其包含： 一第一節點及一第二節點，該第一節點包含用於自一所研究部位之一第一部分接收一信號的一第一接墊，該第二節點包含用於將一信號發送至一所研究部位之該第一部分中的一第二接墊； 一連接器，其將該第一節點連接至該第二節點，在將一拉力施加至該第一節點或該第二節點時，該連接器形成之一形狀提供自該第一節點與該第二節點之間的一第一距離至該第一節點與該第二節點之間的一或多個第二距離之一一致變形， 其中在一未變形狀態下，該第一節點及該第二節點為平面的，且在一變形狀態下，該第一節點及該第二節點為非平面的，其中該連接器之一長度自該未變形狀態至該變形狀態保持恆定； 至少一個對準標記，其黏附至該第一節點或該第二節點，該至少一個對準標記以可移除方式黏附至受檢者身上的該所研究部位之一標誌，其中該至少一個對準標記經組態以在將該對準標記黏附至該標誌時將該拉力傳遞至該第一節點或該第二節點； 在該連接器內之一第一導線，該第一導線與該第一節點之該第一接墊電連通且延伸至一量測引線；及 在該連接器內之一第二導線，該第二導線與該第二節點之該第二接墊電連通且延伸至該量測引線，其中該量測引線終止於一量測連接器處以待插入至一監測/輸入裝置中； 該監測/輸入裝置，其經組態以接收自該第一接墊或該第二接墊接收之電生理信號之資料；及 與該監測/輸入裝置通信之一監測服務，其用於接收該等電生理信號之該資料或將指令傳輸至該監測/輸入裝置。

Images