特許第6335891号(P6335891)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6335891
(24)【登録日】2018年5月11日
(45)【発行日】2018年5月30日
(54)【発明の名称】電子テキスタイル組立体
(51)【国際特許分類】
   A61B 5/0478 20060101AFI20180521BHJP
   A61B 5/0408 20060101ALI20180521BHJP
   A61B 5/04 20060101ALI20180521BHJP
   D03D 15/00 20060101ALN20180521BHJP
【FI】
   A61B5/04 300M
   A61B5/04 300W
   A61B5/04 300Q
   A61B5/04ZDM
   !D03D15/00 Z
【請求項の数】24
【全頁数】51
(21)【出願番号】特願2015-519178(P2015-519178)
(86)(22)【出願日】2013年7月1日
(65)【公表番号】特表2015-529475(P2015-529475A)
(43)【公表日】2015年10月8日
(86)【国際出願番号】EP2013063861
(87)【国際公開番号】WO2014001577
(87)【国際公開日】20140103
【審査請求日】2016年6月30日
(31)【優先権主張番号】12174367.8
(32)【優先日】2012年6月29日
(33)【優先権主張国】EP
(31)【優先権主張番号】61/666,623
(32)【優先日】2012年6月29日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】515000317
【氏名又は名称】スマート ソルーションズ テクノロジーズ,エス.エル.
(74)【代理人】
【識別番号】100114775
【弁理士】
【氏名又は名称】高岡 亮一
(74)【代理人】
【識別番号】100121511
【弁理士】
【氏名又は名称】小田 直
(74)【代理人】
【識別番号】100191086
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 香元
(72)【発明者】
【氏名】マシア バーバー,アグスティン
(72)【発明者】
【氏名】ロールカ ジュアン,ダニエル
(72)【発明者】
【氏名】ヴィセンテ レンジェル,クリスティアン
(72)【発明者】
【氏名】ゴンザルベス ムノス,ボルジャ
【審査官】 九鬼 一慶
(56)【参考文献】
【文献】 特表2014−500077(JP,A)
【文献】 国際公開第2009/020274(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A61B 5/0408
A61B 5/0478
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
弾性の半導電性又は導電性トラックと、ファブリック上に配置される可撓性の導電性支持ベース組立体とを備える組立体であって、前記可撓性の導電性支持ベースが、導電性繊維を含むテキスタイルであり、前記可撓性の導電性支持ベースの端のうちの少なくとも1つは形状設定されており、前記トラックの少なくとも1つの端が、前記少なくとも1つの可撓性の導電性支持ベースの前記少なくとも1つの形状設定された端と接触し、前記少なくとも1つの可撓性の導電性支持ベースのトラックによって接触されない領域が、剛性の電気部品と電気接触する、組立体。
【請求項2】
前記トラックの各端が2つの異なる可撓性の導電性支持ベースを踏んでいる、請求項1に記載の組立体。
【請求項3】
前記可撓性の導電性支持ベースのうちの1つの踏まれていない領域上に剛性の電気部品が配置され、他の前記可撓性の導電性支持ベースの踏まれていない領域が電極として用いられるように適合される、請求項1又は請求項2に記載の組立体。
【請求項4】
前記導電性支持ベースが前記ファブリックに接着剤で取り付けられる、請求項1から請求項3までのいずれかに記載の組立体。
【請求項5】
前記トラックが、導電性材料に装填されるシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムの層を含む、請求項1から請求項4までのいずれかに記載の組立体。
【請求項6】
前記トラックが、炭素繊維、カーボンブラック、ニッケル被覆グラファイト、銅繊維、及びそれらの混合物から選択された導電性材料に装填される室温硬化シリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムの層を含む、請求項1から請求項5までのいずれかに記載の組立体。
【請求項7】
前記弾性及び導電性トラックが、少なくとも25μm、50μm、75μm、100μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm、190μm、200μm、210μm、220μm、230μm、240μm、250μm、260μm、270μm、280μm、290μm、300μm、325μm、350μm、375μm、400μm、425μm、450μm、475μm、500μm、525μm、550μm、575μm、600μm、625μm、650μm、675μm、700μm、725μm、750μm、775μm、800μm、825μm、850μm、875μm、900μm、925μm、950μm、975μm、もしくは1000μmの厚さを含む、請求項1から請求項6までのいずれかに記載の組立体。
【請求項8】
前記トラックが、前記シリコーンが前記テキスタイルファブリック基体の繊維の構造及び前記導電性支持ベースの上にスクリーン印刷された後で室温で硬化されるときに前記シリコーンが前記テキスタイルファブリック基体の繊維の構造及び前記導電性支持ベースに固定されることによって、前記テキスタイルファブリック基体に及び部分的に前記導電性支持ベースの少なくとも1つの形状設定された端に一体化される、請求項5に記載の組立体。
【請求項9】
前記シリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムが、少なくとも0.1Kg/m、少なくとも0.2Kg/m、少なくとも0.3Kg/m、少なくとも0.4Kg/m、少なくとも0.5Kg/m、少なくとも0.6Kg/m、少なくとも0.7Kg/m、少なくとも0.8Kg/m、少なくとも0.9Kg/m、もしくは少なくとも1Kg/mを含む圧力をかけることでファブリック上に及び前記導電性支持ベースの少なくとも1つの円形に形状設定された端上にスクリーン印刷される、請求項5に記載の組立体。
【請求項10】
導電性材料に装填されるシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムの硬化される温度が、20℃〜200℃、50℃〜140℃、又は100℃〜120℃である、請求項1から請求項9までのいずれかに記載の組立体。
【請求項11】
導電性材料に装填されるシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムの硬化される温度が、5℃以下、10℃以下、15℃以下、20℃以下、25℃以下、30℃以下、35℃以下、40℃以下、45℃以下、50℃以下、55℃以下、60℃以下、65℃以下、70℃以下、75℃以下、80℃以下、85℃以下、90℃以下、95℃以下、100℃以下、110℃以下、120℃以下、130℃以下、140℃以下、150℃以下、160℃以下、165以下、170℃以下、180℃以下、190℃以下、200℃以下、210℃以下、220℃以下、230℃以下、240℃以下、250℃以下、260℃以下、270℃以下、280℃以下、290℃以下、又は300℃以下である、請求項1から請求項10までのいずれかに記載の組立体。
【請求項12】
衣類に組み込まれるように適合されたセンサであって、請求項3に記載の組立体を含み、前記電極が、衣類の着用者の皮膚とのその接触を通じて生理学的信号を得るように適合される、センサ。
【請求項13】
前記トラックが、衣類の着用者の皮膚とのその接触から電気的に分離され、前記剛性の電気部品が、電極を通じて得られる生理学的信号を電子機器に伝送するように適合される電気コネクタである、請求項12に記載のセンサ。
【請求項14】
前記電極が、導電性繊維及び非導電性繊維で作製された導電布を含む、請求項12又は請求項13に記載のセンサ。
【請求項15】
前記電極が、導電層が導電性領域全体にわたってシリコーンゴムが充填された複数のオリフィスを備えることを特徴とする、請求項12から請求項14までのいずれかに記載のセンサ。
【請求項16】
請求項12から請求項15までのいずれかで定義されるセンサと、前記センサからのデータを受信、収集、記憶、処理、及び/又は伝送するための電子機器とを備えるデバイス。
【請求項17】
請求項16に記載のデバイスを備える衣類。
【請求項18】
ユーザの生理学的信号を監視するための方法であって、
衣類に組み込まれる請求項13で定義される少なくとも1つのセンサから生じるユーザの少なくとも1つの生理学的信号を示す1つ以上のパラメータを受信、収集、記憶、処理、及び/又は伝送すること
を含む、方法。
【請求項19】
前記生理学的信号がECG信号である、請求項18に記載の方法。
【請求項20】
センサを備えるファブリックであって、前記センサが電極、弾性の半導電性又は導電性トラック、及び電気コネクタを含み、前記トラック及び可撓性の導電性支持ベース組立体がファブリック基体上に配置され、前記可撓性の導電性支持ベースが、導電性繊維及び非導電性繊維を含むテキスタイルであり、前記可撓性の導電性支持ベースの端のうちの少なくとも1つは円形に形状設定され、前記トラックの少なくとも1つの端が、前記少なくとも1つの可撓性の導電性支持ベースの前記少なくとも1つの円形に形状設定された端を踏んでおり、前記少なくとも1つの可撓性の導電性支持ベースの前記トラックによって踏まれていない領域が、剛性の電気部品と電気接触する、ファブリック。
【請求項21】
請求項20で定義されるファブリックを用意するためのプロセスであって、
a)導電性材料の5%w/w〜40%w/wの量でファブリックに装填されるシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムの第1の層を液体印刷するステップと、
b)前記第1の層を1分間80℃〜200℃の温度で予備硬化するステップと、
c)前記第1の層を室温で硬化するステップと、
を含む、プロセス。
【請求項22】
前記液体印刷するステップが、導電性材料に装填されるシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムをファブリックに直接印刷するときに、少なくとも0.1Kg/m、少なくとも0.2Kg/m、少なくとも0.3Kg/m、少なくとも0.4Kg/m、少なくとも0.5Kg/m、少なくとも0.6Kg/m、少なくとも0.7Kg/m、少なくとも0.8Kg/m、少なくとも0.9Kg/m、少なくとも1Kg/mを含む圧力をかけることを含む、請求項21に記載のプロセス。
【請求項23】
センサを備えるファブリックであって、前記センサが電極、トラック、及び電気コネクタを含み、前記トラックが、引き伸ばされるときに信号を電極から電気コネクタに及び電気コネクタから電極に伝送することができる、不連続な導電性の可撓性材料を含む、請求項20に記載のファブリック。
【請求項24】
前記導電性の可撓性材料が、シリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムと導電性材料から構成される、請求項23に記載のファブリック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、2010年11月17日に出願された欧州特許出願第2010191590.8号への優先権を35U.S.C.§119(a)に従って主張する、及び2010年12月29日に出願された米国特許仮出願第61/427,864号への優先権を35U.S.C.§119(e)に従って主張する、2011年11月16日に出願された国際特許出願PCT/EP2011/070296の35U.S.C.§371米国国内段階出願である、2013年5月13日に出願された米国特許出願第13/988,007号の一部継続出願であり、35U.S.C.§120に従ってその優先権を主張するものであり、本願はまた、2011年4月12日に出願された欧州特許出願第2011162135.5号への優先権を35U.S.C.§119(a)に従って主張する、及び2011年4月12日に出願された米国特許仮出願第61/474,484号への優先権を35U.S.C.§119(e)に従って主張する、2012年4月11日に出願された国際特許出願PCT/EP2012/056573の優先権を主張するバイパス一部継続出願であり、この一部継続出願はまた、2012年6月29日に出願された欧州特許出願第2012174367.8号への優先権を35U.S.C.§119(a)に従って主張する、及び2012年6月29日に出願された米国特許仮出願第61/666,623号への優先権を35U.S.C.§119(e)に従って主張するものであり、それぞれは、引用によりその全体が本明細書に組み入れられる。
【背景技術】
【0002】
電極、トラック、及び電気コネクタを備えるセンサが、臨床的状態の評価、例えば、限定ではなしに、心臓の状態の監視に広く用いられる。電極が、限定ではなしに人体を含む個体の皮膚と接触する状態で配置され、結果として生じる電気生理学的信号が検査される。生理学的信号自体は、導電性トラックを通じて、センサによって生成されるデータを受信、収集、記憶、処理、及び/又は伝送するための電子機器に結合する電気コネクタに輸送される。こうしたデータは、装着者の健康状態及び/又は物理的状態を監視及び/又は評価するのに用いられることがある。
【0003】
センサの使用は信号の正確な測定を提供することができるが、限定ではなしに、安定性、ノイズ、及び/又は感度を含む信号品質に影響を及ぼすことがあるいくつかの因子が存在する。これらの制限は、動きなどの因子に少なくとも部分的に起因する。これは、センサが衣類に含まれるときに悪化することがある。このような状況では、センサの電極及びトラックは、例えば、限定ではなしに、運動時などの個体の体への融通性及び快適さをもたらす最小限に侵襲的な様態で衣類に一体化され、洗濯の繰り返しによる劣化に耐える必要がある。同時に、センサはまた、信号を正確に測定することができなければならない。
【0004】
バックグラウンドノイズを低減させるために、1つの解決策は、センサを皮膚に接着剤で取り付けることである。こうした構成に伴う問題は、快適さの欠如と、センサは個体に一度だけ適用することができ、その点で普通は廃棄されるので、センサを再使用できないことである。したがって、接着剤が省かれ、限定ではなしに衣類などのファブリックに一体化され、体へのファブリックの圧力を用いて個体の皮膚に適用されるセンサに置き換えられる、センサが必要とされている。圧力を生み出すことができる1つの方法は、すべての異なるタイプの体に適合できるように、センサを可撓性及び弾性にし、改善された付着特性を有するが、接着剤要素を有さないようにすることである。これは、個体が動いている間、信号の忠実度を保持しながら、個体の体によってなされるすべての運動が電極及びトラックを定位置に保った状態で電極及びトラックに移されるように、トラックを可撓性及び弾性にし、電極を可撓性にし、改善された滑り止め特性を有するようにすることを含む。この結果を達成するために、トラックは、可撓性及び弾性の導電性材料、例えば、限定ではなしにシリコーン導電性ゴムで構築することができる。
【0005】
進歩的な電子テキスタイルの開発者が直面する問題は、電子衣類のファブリック基体上に提供される導電性トラックを介して電気部品と電子装置を互いと及び電気コネクタとどのようにして相互接続するかである。電子ファブリックの分野では、基体が装着可能な弾性及び可撓性の衣類のとき、剛性の要素の一体化が脆弱性を生み出し、引き伸ばされるときに頻繁に剛性の要素が衣類を破ることが知られている。
【0006】
シリコーン導電性ゴムに関して、この材料を衣類に用いることに関係した1つの問題は、硬化の過程で衣類が損傷されることがあることである。これは、シリコーン導電性ゴムの、電極を電子コネクタに接続する手段としての使用を、これをファブリック上で室温で硬化する手段まで制限した。トラックが半導電性の弾性材料によって作製されるセンサの他の欠点は、ファブリックが引き伸ばされるときにトラックと電気コネクタとの間の連結機構が機械的に脆弱であることを含む。1つの結果としては、ファブリックは物理的応力を受けた後で裂けることがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
改善された付着特性を有するが、皮膚刺激を生じる接着剤要素を有さない、特に運動時の生理学的信号を記録できるようにする、可撓性及び弾性を有するセンサ及びセンサを備える衣類の開発に大きな関心がもたれる。加えて、装着可能なファブリックにおける改善されたシリコーン導電性弾性トラック及び電気コネクタ組立体、及びシリコーン導電性ゴムを限定ではなしに衣類上などで室温で硬化させる方法の開発に大きな関心がもたれる。
【課題を解決するための手段】
【0008】
一態様では、本発明は、以下のとおりである。
1.弾性の半導電性又は導電性トラックと、ファブリック上に配置される可撓性の導電性支持ベース組立体とを備える組立体であって、可撓性の導電性ベースが、導電性繊維を含むテキスタイルであり、可撓性の導電性ベースの端のうちの少なくとも1つは形状設定されており、トラックの少なくとも1つの端が、少なくとも1つの可撓性の導電性支持ベースの前記少なくとも1つの形状設定された端と接触し、少なくとも1つの可撓性の導電性支持ベースのトラックによって接触されない領域が、剛性の電気部品と電気接触する、組立体。
2.トラックの各端が2つの異なる可撓性の導電性支持ベースを踏んでいる、実施形態1に記載の組立体。
3.可撓性の導電性支持ベースのうちの1つの踏まれていない領域上に剛性の電気部品が配置され、他の可撓性の導電性支持ベースの踏まれていない領域は電極として用いられるように適合される、実施形態2に記載の組立体。
4.導電性支持ベースがファブリックに接着剤で取り付けられる、上記実施形態のいずれかに記載の組立体。
5.トラックが、導電性材料に装填されるシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムの層を含む、上記実施形態のいずれかに記載の組立体。
6.トラックが、炭素繊維、カーボンブラック、ニッケル被覆グラファイト、銅繊維、及びそれらの混合物から選択された導電性材料に装填される室温硬化シリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムの層を含む、上記実施形態のいずれかに記載の組立体。
7.弾性及び導電性トラックの厚さが、少なくとも25μm、50μm、75μm、100μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm、190μm、200μm、210μm、220μm、230μm、240μm、250μm、260μm、270μm、280μm、290μm、300μm、325μm、350μm、375μm、400μm、425μm、450μm、475μm、500μm、525μm、550μm、575μm、600μm、625μm、650μm、675μm、700μm、725μm、750μm、775μm、800μm、825μm、850μm、875μm、900μm、925μm、950μm、975μm、1000μmの厚さを含む、上記実施形態のいずれかに記載の組立体。
8.トラックが、シリコーンがテキスタイルファブリック基体の繊維の構造及び導電性支持ベースの上にスクリーン印刷された後で室温で硬化されるときにシリコーンがテキスタイルファブリック基体の繊維の構造及び導電性支持ベースに固定されることによって、テキスタイルファブリック基体に及び部分的に導電性支持ベースの少なくとも1つの形状設定された端に一体化される、上記実施形態のいずれかに記載の組立体。
9.シリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムが、少なくとも0.1Kg/m、少なくとも0.2Kg/m、少なくとも0.3Kg/m、少なくとも0.4Kg/m、少なくとも0.5Kg/m、少なくとも0.6Kg/m、少なくとも0.7Kg/m、少なくとも0.8Kg/m、少なくとも0.9Kg/m、少なくとも1Kg/mを含む圧力をかけることでファブリック上に及び導電性支持ベースの少なくとも1つの円形に形状設定された端上にスクリーン印刷される、上記実施形態のいずれかに記載の組立体。
10.導電性材料に装填されるシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムの硬化される温度が、20℃〜200℃、50℃〜140℃、又は100℃〜120℃である、上記実施形態のいずれかに記載の組立体。
11.導電性材料に装填されるシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムの硬化される温度が、5℃以下、10℃以下、15℃以下、20℃以下、25℃以下、30℃以下、35℃以下、40℃以下、45℃以下、50℃以下、55℃以下、60℃以下、65℃以下、70℃以下、75℃以下、80℃以下、85℃以下、90℃以下、95℃以下、100℃以下、110℃以下、120℃以下、130℃以下、140℃以下、150℃以下、160℃以下、165以下、170℃以下、180℃以下、190℃以下、200℃以下、210℃以下、220℃以下、230℃以下、240℃以下、250℃以下、260℃以下、270℃以下、280℃以下、290℃以下、又は300℃以下である、上記実施形態のいずれかに記載の組立体。
12.衣類に組み込まれるように適合されたセンサであって、実施形態3に記載の組立体を含み、電極が、衣類の着用者の皮膚とのその接触を通じて生理学的信号を得るように適合される、センサ。
13.トラックが、衣類の着用者の皮膚とのその接触から電気的に分離され、剛性の電気部品が、電極を通じて得られる生理学的信号を電子機器に伝送するように適合される電気コネクタである、実施形態12に記載のセンサ。
14.電極が、導電性繊維及び非導電性繊維で作製された導電布を含む、実施形態12又は実施形態13に記載のセンサ。
15.電極が、導電層が導電性領域全体にわたってシリコーンゴムが充填された複数のオリフィスを備えることを特徴とする、実施形態12から実施形態14までのいずれかに記載のセンサ。
16.実施形態12から実施形態15までのいずれかで定義されるセンサと、前記センサからのデータを受信、収集、記憶、処理、及び/又は伝送するための電子機器とを備えるデバイス。
17.実施形態16に記載のデバイスを備える衣類。
18.ユーザの生理学的信号を監視するための方法であって、衣類に組み込まれる実施形態13で定義される少なくとも1つのセンサから生じるユーザの少なくとも1つの生理学的信号を示す1つ以上のパラメータを受信、収集、記憶、処理、及び/又は伝送することと、前記生理学的信号を経時的に評価することと、を含む、方法。
19.生理学的信号がECG信号である、実施形態18に記載の方法。
20.電極、トラック、及び電気コネクタを備えるセンサであって、トラックが、引き伸ばされるときに不連続である導電性材料を含む導電性の可撓性及び弾性材料を含み、信号を電極から電気コネクタに及び電気コネクタから電極に伝送することができる、センサ。
21.導電性の可撓性及び弾性材料が、シリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムと導電性材料から構成される、実施形態20に記載のセンサ。
22.シリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムが、導電性材料の1%w/w以下、2%w/w以下、3%w/w以下、4%w/w以下、5%w/w以下、6%w/w以下、7%w/w以下、8%w/w以下、9%w/w以下、10%w/w以下、11%w/w以下、12%w/w以下、13%w/w以下、14%w/w以下、15%w/w以下、16%w/w以下、17%w/w以下、18%w/w以下、19%w/w以下、20%w/w以下、21%w/w以下、22%w/w以下、23%w/w以下、24%w/w以下、26%w/w以下、27%w/w以下、28%w/w以下、29%w/w以下、30%w/w以下、31%w/w以下、32%w/w以下、33%w/w以下、34%w/w以下、35%w/w以下、36%w/w以下、37%w/w以下、38%w/w以下、39%w/w以下、40%w/w以下、41%w/w以下、42%w/w以下、43%w/w以下、44%w/w以下、45%w/w以下、46%w/w以下、47%w/w以下、48%w/w以下、49%w/w以下、50%w/w以下、51%w/w以下、52%w/w以下、53%w/w以下、54%w/w以下、55%w/w以下、56%w/w以下、57%w/w以下、58%w/w以下、59%w/w以下、60%w/w以下、65%w/w以下、70%w/w以下、75%w/w以下、80%w/w以下、85%w/w以下、90%w/w以下、95%w/w以下、又はそれ以上を含む量で装填される、実施形態20又は実施形態21に記載のセンサ。
23.導電性材料が、炭素繊維、カーボンブラック、ニッケル被覆グラファイト、銅繊維、又は金属粉体の群から選択される、実施形態20、実施形態21、又は実施形態22に記載のセンサ。
24.カーボンブラックが、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラックから選択される、実施形態23に記載のセンサ。
25.金属粉体が、銀、ニッケル、及び銅から選択される、実施形態23又は実施形態24に記載のセンサ。
26.可撓性材料が引き伸ばされるときのセンサの一方の端から他方の端までの抵抗値が、50KΩ、100KΩ、150KΩ、200KΩ、250KΩ、300KΩ、350KΩ、400KΩ、450KΩ、500KΩ、550KΩ、600KΩ、650KΩ、700KΩ、750KΩ、800KΩ、850KΩ、900KΩ、950KΩ、又は100KΩ未満である、実施形態20から実施形態25までのいずれかに記載のセンサ。
27.センサが、伸長されないときの同じセンサと比べて、少なくとも1%、少なくとも2%、少なくとも3%、少なくとも4%、少なくとも5%、6%、少なくとも7%、少なくとも8%、少なくとも9%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも100%、少なくとも105%、少なくとも110%、少なくとも115%、少なくとも120%、少なくとも125%、少なくとも130%、少なくとも135%、少なくとも140%、少なくとも145%、少なくとも150%、少なくとも155%、少なくとも160%、少なくとも165%、少なくとも170%、少なくとも175%、少なくとも180%、少なくとも185%、少なくとも190%、少なくとも195%、少なくとも200%、少なくとも210%、少なくとも220%、少なくとも230%、少なくとも240%、少なくとも250%、少なくとも260%、少なくとも270%、少なくとも280%、少なくとも290%、少なくとも300%、又はそれ以上引き伸ばすことができる、実施形態20から実施形態26までのいずれかに記載のセンサ。
28.シリコーンゴムが、5℃以下、10℃以下、15℃以下、20℃以下、25℃以下、30℃以下、35℃以下、40℃以下、45℃以下、50℃以下、55℃以下、60℃以下、65℃以下、70℃以下、75℃以下、80℃以下、85℃以下、90℃以下、95℃以下、100℃以下、110℃以下、120℃以下、130℃以下、140℃以下、150℃以下、160℃以下、165以下、170℃以下、180℃以下、190℃以下、200℃以下、210℃以下、220℃以下、230℃以下、240℃以下、250℃以下、260℃以下、270℃以下、280℃以下、290℃以下、又は300℃以下の温度で硬化される、実施形態20から実施形態27までのいずれかに記載のセンサ。
29.シリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムが液体印刷される、実施形態20から実施形態28までのいずれかに記載のセンサ。
30.シリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムがスクリーン印刷される、実施形態20から実施形態29までのいずれかに記載のセンサ。
31.シリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムが、少なくとも100g/mol、200g/mol、300g/mol、325g/mol、350g/mol、375g/mol、400g/mol、425g/mol、450g/mol、475g/mol、500g/mol、525g/mol、550g/mol、575g/mol、600g/mol、625g/mol、650g/mol、674g/mol、700g/mol、800g/mol、900g/mol、1000g/mol以上の分子量を有する、実施形態20から実施形態30までのいずれかに記載のセンサ。
32.シリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムが、100g/mol、200g/mol、300g/mol、325g/mol、350g/mol、375g/mol、400g/mol、425g/mol、450g/mol、475g/mol、500g/mol、525g/mol、550g/mol、575g/mol、600g/mol、625g/mol、650g/mol、674g/mol、700g/mol、800g/mol、900g/mol、又は1000g/mol以下の分子量を有する、実施形態20から実施形態31までのいずれかに記載のセンサ。
33.電極が、導電層が導電性領域全体にわたってシリコーンゴムが充填された複数のオリフィスを備えることを特徴とする、実施形態20から実施形態32までのいずれかに記載のセンサ。
34.電極の抵抗が、少なくとも0.5Ω、少なくとも1Ω、少なくとも2Ω、少なくとも3Ω、少なくとも4Ω、少なくとも5Ω、少なくとも6Ω、少なくとも7Ω、少なくとも8Ω、少なくとも9Ω、少なくとも10Ω、少なくとも11Ω、少なくとも12Ω、少なくとも13Ω、少なくとも14Ω、又は少なくとも15Ω以上である、実施形態20から実施形態33までのいずれかに記載のセンサ。
35.トラックが、シリコーンをテキスタイルファブリック基体の繊維の構造及び導電性支持ベースに固定することによって、テキスタイルファブリック基体に及び部分的に導電性支持ベースの少なくとも1つの円形に形状設定された端に一体化される、実施形態20から実施形態34までのいずれかに記載のセンサ。
36.少なくとも弾性及び導電性トラックがファブリックに一体化され、弾性及び導電性トラックが、導電性材料に装填されるシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含み、弾性及び導電性トラックの厚さが、少なくとも25μm、50μm、75μm、100μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm、190μm、200μm、210μm、220μm、230μm、240μm、250μm、260μm、270μm、280μm、290μm、300μm、325μm、350μm、375μm、400μm、425μm、450μm、475μm、500μm、525μm、550μm、575μm、600μm、625μm、650μm、675μm、700μm、725μm、750μm、775μm、800μm、825μm、850μm、875μm、900μm、925μm、950μm、975μm、又は1000μmである、実施形態20から実施形態35までのいずれかに記載のセンサ。
37.トラックの抵抗が、少なくとも1Ω、少なくとも2Ω、少なくとも3Ω、少なくとも4Ω、少なくとも5Ω、少なくとも6Ω、少なくとも7Ω、少なくとも8Ω、少なくとも9Ω、少なくとも10Ω、少なくとも11Ω、少なくとも12Ω、少なくとも13Ω、少なくとも14Ω、少なくとも15Ω、少なくとも16Ω、少なくとも17Ω、少なくとも18Ω、少なくとも19Ω、少なくとも20Ω、少なくとも21Ω、少なくとも22Ω、少なくとも23Ω、少なくとも24Ω、少なくとも25Ω、少なくとも26Ω、少なくとも27Ω、少なくとも28Ω、少なくとも29Ω、少なくとも30Ω、少なくとも31Ω、少なくとも32Ω、少なくとも33Ω、少なくとも34Ω、少なくとも35Ω、少なくとも36Ω、少なくとも37Ω、少なくとも38Ω、少なくとも39Ω、少なくとも40Ω、少なくとも41Ω、少なくとも42Ω、少なくとも43Ω、少なくとも44Ω、少なくとも45Ω、少なくとも46Ω、少なくとも47Ω、少なくとも48Ω、少なくとも49Ω、少なくとも50Ω、又はそれ以上である、実施形態20から実施形態36までのいずれかに記載のセンサ。
38.トラックが、衣類の着用者の皮膚とのその接触から電気的に分離され、剛性の電気部品が、電極を通じて得られる生理学的信号を電子機器に伝送するように適合される電気コネクタである、実施形態20から実施形態37までのいずれかに記載のセンサ。
39.センサが生理学的信号を検出することができる、実施形態20から実施形態38までのいずれかに記載のセンサ。
40.検出される生理学的信号が、心臓のパルス、呼吸頻度、皮膚電気反応(EDR)、皮膚電気伝導度の測定、心電図記録法(ECG)、温度、皮膚インピーダンス、トランスピレーション、及び筋電図検査(EMG)である、実施形態39に記載のセンサ。
41.センサを備えるファブリックであって、センサが電極、トラック、及び電気コネクタを含み、弾性の半導電性又は導電性トラック及び可撓性の導電性支持ベース組立体がファブリック基体上に配置され、可撓性の導電性ベースが、導電性繊維及び非導電性繊維を含むテキスタイルであり、可撓性の導電性ベースの端のうちの少なくとも1つは円形に形状設定され、トラックの少なくとも1つの端が、少なくとも1つの可撓性の導電性支持ベースの円形に形状設定された前記少なくとも1つの端を踏んでおり、少なくとも1つの可撓性の導電性支持ベースのトラックによって踏まれていない領域が、剛性の電気部品と電気接触する、ファブリック。
42.実施形態41で定義されるファブリックを用意するためのプロセスであって、a)導電性材料の5%w/w〜40%w/wの量でファブリックに装填されるシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムの第1の層を液体印刷するステップと、b)第1の層を1分間80℃〜200℃の温度で予備硬化するステップと、c)第1の層を室温で硬化するステップと、を含む、プロセス。
43.液体印刷するステップが、導電性材料に装填されるシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムをファブリックに直接印刷するときに、少なくとも0.1Kg/m、少なくとも0.2Kg/m、少なくとも0.3Kg/m、少なくとも0.4Kg/m、少なくとも0.5Kg/m、少なくとも0.6Kg/m、少なくとも0.7Kg/m、少なくとも0.8Kg/m、少なくとも0.9Kg/m、少なくとも1Kg/mを含む圧力をかけることを含む、実施形態42に記載のプロセス。
44.衣類に組み込まれるように適合された生理学的信号ファブリックであって、実施形態20から実施形態40までのいずれかで定義されるセンサを備え、電極が、衣類の着用者の皮膚とのその接触を通じて生理学的信号を得るように適合される、ファブリック。
45.実施形態20から実施形態40までのいずれかで定義されるセンサと、前記センサからのデータを受信、収集、記憶、処理、及び/又は伝送するための電子機器とを備えるデバイス。
46.実施形態45に記載のデバイスを備える衣類。
47.ユーザの生理学的信号を監視するための方法であって、衣類に組み込まれる実施形態20から実施形態40までのいずれかで定義される少なくとも1つのセンサから生じるユーザの少なくとも1つの生理学的信号を示す1つ以上のパラメータを受信、収集、記憶、処理、及び/又は伝送することと、前記生理学的信号を経時的に評価することと、を含む、方法。
48.電極の抵抗が、少なくとも0.5Ω、少なくとも1Ω、少なくとも2Ω、少なくとも3Ω、少なくとも4Ω、少なくとも5Ω、少なくとも6Ω、少なくとも7Ω、少なくとも8Ω、少なくとも9Ω、少なくとも10Ω、少なくとも11Ω、少なくとも12Ω、少なくとも13Ω、少なくとも14Ω、少なくとも15Ω、又はそれ以上である、実施形態20から実施形態40までのいずれかに記載のセンサ。
49.センサが生理学的信号を検出することができる、実施形態20から実施形態40までのいずれかに記載のセンサ。
50.検出される生理学的信号が、心臓のパルス、呼吸頻度、皮膚電気反応(EDR)、皮膚電気伝導度の測定、心電図記録法(ECG)、温度、皮膚インピーダンス、トランスピレーション、及び筋電図検査(EMG)である、実施形態49に記載のセンサ。
51.センサを備えるファブリックであって、センサが電極、トラック、及び電気コネクタを含み、トラックが、引き伸ばされるときに信号を電極から電気コネクタに及び電気コネクタから電極に伝送することができる、引き伸ばされるときに信号を電極から電気コネクタに及び電気コネクタから電極に伝送することができる、不連続な導電性の可撓性材料を含む、ファブリック。
52.導電性の可撓性材料が、シリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムと導電性材料から構成される、実施形態51に記載のファブリック。
53.導電性材料が、炭素繊維、カーボンブラック、ニッケル被覆グラファイト、銅繊維、又は金属粉体の群から選択される、実施形態51又は実施形態52に記載のファブリック。
54.カーボンブラックが、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラックから選択される、実施形態53に記載のファブリック。
55.金属粉体が、銀、ニッケル、及び銅から選択される、実施形態53又は実施形態54に記載のファブリック。
56.可撓性材料が引き伸ばされるときのセンサの一方の端から他方の端までの抵抗値が、50KΩ、100KΩ、150KΩ、200KΩ、250KΩ、300KΩ、350KΩ、400KΩ、450KΩ、500KΩ、550KΩ、600KΩ、650KΩ、700KΩ、750KΩ、800KΩ、850KΩ、900KΩ、950KΩ、又は1000KΩ未満である、実施形態51から実施形態55までのいずれかに記載のファブリック。
57.シリコーンゴムが、5℃以下、10℃以下、15℃以下、20℃以下、25℃以下、30℃以下、35℃以下、40℃以下、45℃以下、50℃以下、55℃以下、60℃以下、65℃以下、70℃以下、75℃以下、80℃以下、85℃以下、90℃以下、95℃以下、100℃以下、110℃以下、120℃以下、130℃以下、140℃以下、150℃以下、160℃以下、165以下、170℃以下、180℃以下、190℃以下、200℃以下、210℃以下、220℃以下、230℃以下、240℃以下、250℃以下、260℃以下、270℃以下、280℃以下、290℃以下、又は300℃以下の温度で硬化される、実施形態51から実施形態56までのいずれかに記載のファブリック。
58.シリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムが液体印刷される、実施形態51から実施形態57までのいずれかに記載のファブリック。
59.シリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムがスクリーン印刷される、実施形態51から実施形態58までのいずれかに記載のファブリック。
60.シリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムが、少なくとも100g/mol、200g/mol、300g/mol、325g/mol、350g/mol、375g/mol、400g/mol、425g/mol、450g/mol、475g/mol、500g/mol、525g/mol、550g/mol、575g/mol、600g/mol、625g/mol、650g/mol、674g/mol、700g/mol、800g/mol、900g/mol、1000g/mol以上の分子量を有する、実施形態51から実施形態59までのいずれかに記載のファブリック。
61.シリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムが、100g/mol、200g/mol、300g/mol、325g/mol、350g/mol、375g/mol、400g/mol、425g/mol、450g/mol、475g/mol、500g/mol、525g/mol、550g/mol、575g/mol、600g/mol、625g/mol、650g/mol、674g/mol、700g/mol、800g/mol、900g/mol、又は1000g/mol以下の分子量を有する、実施形態51から実施形態60までのいずれかに記載のファブリック。
62.電極の抵抗が、少なくとも0.5Ω、少なくとも1Ω、少なくとも2Ω、少なくとも3Ω、少なくとも4Ω、少なくとも5Ω、少なくとも6Ω、少なくとも7Ω、少なくとも8Ω、少なくとも9Ω、少なくとも10Ω、少なくとも11Ω、少なくとも12Ω、少なくとも13Ω、少なくとも14Ω、少なくとも15Ω、又はそれ以上である、実施形態51から実施形態61までのいずれかに記載のファブリック。
63.トラックの抵抗が、少なくとも1Ω、少なくとも2Ω、少なくとも3Ω、少なくとも4Ω、少なくとも5Ω、少なくとも6Ω、少なくとも7Ω、少なくとも8Ω、少なくとも9Ω、少なくとも10Ω、少なくとも11Ω、少なくとも12Ω、少なくとも13Ω、少なくとも14Ω、少なくとも15Ω、少なくとも16Ω、少なくとも17Ω、少なくとも18Ω、少なくとも19Ω、少なくとも20Ω、少なくとも21Ω、少なくとも22Ω、少なくとも23Ω、少なくとも24Ω、少なくとも25Ω、少なくとも26Ω、少なくとも27Ω、少なくとも28Ω、少なくとも29Ω、少なくとも30Ω、少なくとも31Ω、少なくとも32Ω、少なくとも33Ω、少なくとも34Ω、少なくとも35Ω、少なくとも36Ω、少なくとも37Ω、少なくとも38Ω、少なくとも39Ω、少なくとも40Ω、少なくとも41Ω、少なくとも42Ω、少なくとも43Ω、少なくとも44Ω、少なくとも45Ω、少なくとも46Ω、少なくとも47Ω、少なくとも48Ω、少なくとも49Ω、少なくとも50Ω、又はそれ以上である、実施形態12から実施形態16までのいずれかに記載のセンサ又はデバイス。
64.センサが生理学的信号を検出することができる、実施形態51から実施形態62までのいずれかに記載のファブリック。
65.検出される生理学的信号が、心臓のパルス、呼吸頻度、皮膚電気反応(EDR)、皮膚電気伝導度の測定、心電図記録法(ECG)、温度、皮膚インピーダンス、トランスピレーション、及び筋電図検査(EMG)である、実施形態64に記載のファブリック。
66.トラックを覆う絶縁材の層をさらに備える、実施形態51から実施形態62までのいずれかに記載のファブリック。
67.ファブリックが、ユーザの皮膚と接触する状態で配置される電極を備える、実施形態51から実施形態62までのいずれかに記載のファブリック。
68.電極が、導電性繊維及び非導電性繊維で作製された導電布を含む、実施形態51から実施形態62までのいずれかに記載のファブリック。
69.電極が、導電性材料の少なくとも1%w/w、2%w/w、3%w/w、4%w/w、5%w/w、6%w/w、7%w/w、8%w/w、9%w/w、10%w/w、11%w/w、12%w/w、13%w/w、14%w/w、15%w/w、16%w/w、17%w/w、18%w/w、19%w/w、20%w/w、21%w/w、22%w/w、23%w/w、24%w/w、26%w/w、27%w/w、28%w/w、29%w/w、30%w/w、31%w/w、32%w/w、33%w/w、34%w/w、35%w/w、36%w/w、37%w/w、38%w/w、39%w/w、40%w/w、41%w/w、42%w/w、43%w/w、44%w/w、45%w/w、46%w/w、47%w/w、48%w/w、49%w/w、50%w/w、51%w/w、52%w/w、53%w/w、54%w/w、55%w/w、56%w/w、57%w/w、58%w/w、59%w/w、60%w/w、65%w/w、70%w/w、75%w/w、80%w/w、85%w/w、90%w/w、95%w/w以上を含む量で装填されるシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムの層を含む、実施形態51から実施形態62までのいずれかに記載のファブリック。
70.シリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムが、導電性材料の1%w/w以下、2%w/w以下、3%w/w以下、4%w/w以下、5%w/w以下、6%w/w以下、7%w/w以下、8%w/w以下、9%w/w以下、10%w/w以下、11%w/w以下、12%w/w以下、13%w/w以下、14%w/w以下、15%w/w以下、16%w/w以下、17%w/w以下、18%w/w以下、19%w/w以下、20%w/w以下、21%w/w以下、22%w/w以下、23%w/w以下、24%w/w以下、26%w/w以下、27%w/w以下、28%w/w以下、29%w/w以下、30%w/w以下、31%w/w以下、32%w/w以下、33%w/w以下、34%w/w以下、35%w/w以下、36%w/w以下、37%w/w以下、38%w/w以下、39%w/w以下、40%w/w以下、41%w/w以下、42%w/w以下、43%w/w以下、44%w/w以下、45%w/w以下、46%w/w以下、47%w/w以下、48%w/w以下、49%w/w以下、50%w/w以下、51%w/w以下、52%w/w以下、53%w/w以下、54%w/w以下、55%w/w以下、56%w/w以下、57%w/w以下、58%w/w以下、59%w/w以下、60%w/w以下、65%w/w以下、70%w/w以下、75%w/w以下、80%w/w以下、85%w/w以下、90%w/w以下、95%w/w以下、又はそれ以上を含む量で装填される、実施形態51から実施形態62までのいずれかに記載のファブリック。
71.ファブリックが、伸長されないときの同じファブリックと比べて、少なくとも1%、少なくとも2%、少なくとも3%、少なくとも4%、少なくとも5%、6%、少なくとも7%、少なくとも8%、少なくとも9%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも100%、少なくとも105%、少なくとも110%、少なくとも115%、少なくとも120%、少なくとも125%、少なくとも130%、少なくとも135%、少なくとも140%、少なくとも145%、少なくとも150%、少なくとも155%、少なくとも160%、少なくとも165%、少なくとも170%、少なくとも175%、少なくとも180%、少なくとも185%、少なくとも190%、少なくとも195%、少なくとも200%、少なくとも210%、少なくとも220%、少なくとも230%、少なくとも240%、少なくとも250%、少なくとも260%、少なくとも270%、少なくとも280%、少なくとも290%、少なくとも300%、又はそれ以上引き伸ばすことができる、実施形態51から実施形態62までのいずれかに記載のファブリック。
72.電極及びトラックの少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、又は少なくとも100%が個体の皮膚と接触する、実施形態51から実施形態62までのいずれかに記載のファブリック。
73.電極及びトラックの5%以下、10%以下、15%以下、20%以下、25%以下、30%以下、35%以下、40%以下、45%以下、50%以下、55%以下、60%以下、65%以下、70%以下、75%以下、80%以下、85%以下、90%以下、95%以下、又は100%以下が個体の皮膚と接触する、実施形態51から実施形態62までのいずれかに記載のファブリック。
74.可撓性の半導電性又は導電性材料が個体の皮膚と接触する割合が、導電層全体の少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、又は少なくとも100%である、実施形態51から実施形態62までのいずれかに記載のファブリック。
75.個体の皮膚と接触する可撓性の半導電性又は導電性材料の割合が、電極及びトラックの5%以下、10%以下、15%以下、20%以下、25%以下、30%以下、35%以下、40%以下、45%以下、50%以下、55%以下、60%以下、65%以下、70%以下、75%以下、80%以下、85%以下、90%以下、95%以下、又は100%以下が個体の皮膚と接触する、実施形態51から実施形態62までのいずれかに記載のファブリック。
76.導電性材料に、a)ケイ素結合アルケニル基を有するジオルガノポリシロキサンガムと、b)有機水素ポリシロキサンと、c)白金触媒と、d)5から40%w/wの導電性材料とが、5%w/w〜40%w/wを含む量で装填される、実施形態51から実施形態62までのいずれかに記載のファブリック。
77.実施形態51から実施形態62までのいずれかで定義されるファブリックを用意するためのプロセスであって、a)導電性材料の5%w/w〜40%w/wの量でファブリックに装填されるシリコーンゴムの第1の層を液体印刷するステップと、b)第1の層を1分間80℃〜200℃の温度で予備硬化するステップと、c)第1の層を室温で硬化するステップと、を含む、プロセス。
78.液体印刷するステップが、導電性材料に装填されるシリコーンゴムをファブリックに直接印刷するときに0.2〜0.8Kg/mを含む圧力をかけることを含む、実施形態77に記載のプロセス。
79.液体印刷するステップが、導電性材料に装填されるシリコーンゴムをファブリックに直接印刷するときに0.3〜0.5Kg/mを含む圧力をかけることを含む、実施形態77又は実施形態78に記載のプロセス。
80.デバイスであって、a)実施形態51から実施形態62までのいずれかで定義されるファブリックと、b)前記ファブリックからデータを受信及び収集及び/又は記憶及び/又は処理及び/又は伝送するための電子機器とを備えるデバイス。
81.実施形態80に記載のデバイスを備える衣類。
82.実施形態51から実施形態62までのいずれかで定義されるセンサと、前記センサからのデータを受信、収集、記憶、処理、及び/又は伝送するための電子機器とを備えるデバイス。
83.実施形態82に記載のデバイスを備える衣類。
84.ユーザの生理学的信号を監視するための方法であって、衣類に組み込まれる実施形態51から実施形態62までのいずれかで定義される少なくとも1つのセンサから生じるユーザの少なくとも1つの生理学的信号を示す1つ以上のパラメータを受信、収集、記憶、処理、及び/又は伝送することと、前記生理学的信号を経時的に評価することと、を含む、方法。
85.生理学的信号がECG信号である、実施形態84に記載の方法。
86.少なくとも弾性及び導電性トラックがファブリックに一体化され、弾性及び導電性トラックが、導電性材料に装填されるシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含み、弾性及び導電性トラックの厚さが、厚さ120〜800μm、厚さ120〜500μm、厚さ250〜500μm、又は厚さ300〜400μmを含む、ファブリック。
87.導電性材料が、少なくとも25μm、50μm、75μm、100μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm、190μm、200μm、210μm、220μm、230μm、240μm、250μm、260μm、270μm、280μm、290μm、300μm、325μm、350μm、375μm、400μm、425μm、450μm、475μm、500μm、525μm、550μm、575μm、600μm、625μm、650μm、675μm、700μm、725μm、750μm、775μm、800μm、825μm、850μm、875μm、900μm、925μm、950μm、975μm、1000μmの厚さにスクリーン印刷される、実施形態86に記載のファブリック。
88.導電性材料が、25μm以下、50μm以下、75μm以下、100μm以下、120μm以下、130μm以下、140μm以下、150μm以下、160μm以下、170μm以下、180μm以下、190μm以下、200μm以下、210μm以下、220μm以下、230μm以下、240μm以下、250μm以下、260μm以下、270μm以下、280μm以下、290μm以下、300μm以下、325μm以下、350μm以下、375μm以下、400μm以下、425μm以下、450μm以下、475μm以下、500μm以下、525μm以下、550μm以下、575μm以下、600μm以下、625μm以下、650μm以下、675μm以下、700μm以下、725μm以下、750μm以下、775μm以下、800μm以下、825μm以下、850μm以下、875μm以下、900μm以下、925μm以下、950μm以下、975μm以下、1000μm以下の厚さにスクリーン印刷される、実施形態86又は実施形態87に記載のファブリック。
89.トラックを覆う絶縁材の層をさらに備え、絶縁材が導電性材料を含んでもよく又は含まなくてもよい、実施形態86、実施形態87、又は実施形態88に記載のファブリック。
90.ファブリックが、ユーザの皮膚と接触する状態で且つ可撓性及び導電性トラックと電気接触する状態で配置される電極を備える、実施形態86から実施形態89までのいずれかに記載のファブリック。
91.電極が、導電性繊維及び非導電性繊維で作製された導電布を含む、実施形態90に記載のファブリック。
92.電極が、ファブリックに一体化される、弾性及び導電性材料の5%w/w〜40%w/wの量で装填されるシリコーンゴムの層を含む、実施形態90又は実施形態91に記載のファブリック。
93.電極が、導電性材料の少なくとも1%w/w、2%w/w、3%w/w、4%w/w、5%w/w、6%w/w、7%w/w、8%w/w、9%w/w、10%w/w、11%w/w、12%w/w、13%w/w、14%w/w、15%w/w、16%w/w、17%w/w、18%w/w、19%w/w、20%w/w、21%w/w、22%w/w、23%w/w、24%w/w、26%w/w、27%w/w、28%w/w、29%w/w、30%w/w、31%w/w、32%w/w、33%w/w、34%w/w、35%w/w、36%w/w、37%w/w、38%w/w、39%w/w、40%w/w、41%w/w、42%w/w、43%w/w、44%w/w、45%w/w、46%w/w、47%w/w、48%w/w、49%w/w、50%w/w、51%w/w、52%w/w、53%w/w、54%w/w、55%w/w、56%w/w、57%w/w、58%w/w、59%w/w、60%w/w、65%w/w、70%w/w、75%w/w、80%w/w、85%w/w、90%w/w、95%w/w以上を含む量で装填されるシリコーンゴムの層を含む、実施形態90から実施形態92までのいずれかに記載のファブリック。
94.電極が、導電性材料の1%w/w以下、2%w/w以下、3%w/w以下、4%w/w以下、5%w/w以下、6%w/w以下、7%w/w以下、8%w/w以下、9%w/w以下、10%w/w以下、11%w/w以下、12%w/w以下、13%w/w以下、14%w/w以下、15%w/w以下、16%w/w以下、17%w/w以下、18%w/w以下、19%w/w以下、20%w/w以下、21%w/w以下、22%w/w以下、23%w/w以下、24%w/w以下、26%w/w以下、27%w/w以下、28%w/w以下、29%w/w以下、30%w/w以下、31%w/w以下、32%w/w以下、33%w/w以下、34%w/w以下、35%w/w以下、36%w/w以下、37%w/w以下、38%w/w以下、39%w/w以下、40%w/w以下、41%w/w以下、42%w/w以下、43%w/w以下、44%w/w以下、45%w/w以下、46%w/w以下、47%w/w以下、48%w/w以下、49%w/w以下、50%w/w以下、51%w/w以下、52%w/w以下、53%w/w以下、54%w/w以下、55%w/w以下、56%w/w以下、57%w/w以下、58%w/w以下、59%w/w以下、60%w/w以下、65%w/w以下、70%w/w以下、75%w/w以下、80%w/w以下、85%w/w以下、90%w/w以下、95%w/w以下、又はそれ以上の量を含む量で装填されるシリコーンゴムの層を含む、実施形態90から実施形態93までのいずれかに記載のファブリック。
95.導電性材料に装填される可撓性材料の1cm当たりの電気抵抗が50Ω/cm〜100KΩ/cmを含む、実施形態86に記載のファブリック。
96.導電性材料に装填される可撓性材料の1cm当たりの電気抵抗が、1KΩ/cm未満、2KΩ/cm未満、3KΩ/cm未満、4KΩ/cm未満、5KΩ/cm未満、6KΩ/cm未満、7KΩ/cm未満、8KΩ/cm未満、9KΩ/cm未満、10KΩ/cm未満、11KΩ/cm未満、12KΩ/cm未満、13KΩ/cm未満、14KΩ/cm未満、15KΩ/cm未満、16KΩ/cm未満、17KΩ/cm未満、18KΩ/cm未満、19KΩ/cm未満、20KΩ/cm未満、21KΩ/cm未満、22KΩ/cm未満、23KΩ/cm未満、24KΩ/cm未満、25KΩ/cm未満、26KΩ/cm未満、27KΩ/cm未満、28KΩ/cm未満、29KΩ/cm未満、30KΩ/cm未満、31KΩ/cm未満、32KΩ/cm未満、33KΩ/cm未満、34KΩ/cm未満、35KΩ/cm未満、36KΩ/cm未満、37KΩ/cm未満、38KΩ/cm未満、39KΩ/cm未満、40KΩ/cm未満、41KΩ/cm未満、42KΩ/cm未満、43KΩ/cm未満、44KΩ/cm未満、45KΩ/cm未満、46KΩ/cm未満、47KΩ/cm未満、48KΩ/cm未満、49KΩ/cm未満、50KΩ/cm未満、55KΩ/cm、60KΩ/cm未満、65KΩ/cm未満、70KΩ/cm未満、75KΩ/cm未満、80KΩ/cm未満、85KΩ/cm未満、90KΩ/cm未満、95KΩ/cm未満、100KΩ/cm未満、150KΩ/cm、200KΩ/cm、250KΩ/cm、300KΩ/cm、350KΩ/cm、400KΩ/cm、450KΩ/cm、500KΩ/cm、550KΩ/cm、600KΩ/cm、650KΩ/cm、700KΩ/cm、750KΩ/cm、800KΩ/cm、850KΩ/cm、900KΩ/cm、950KΩ/cm、又は100KΩ/cmである、実施形態86から実施形態95までのいずれかに記載のファブリック。
97.導電性材料に装填されるシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムの硬化される温度が、20℃〜200℃、50℃〜140℃、又は100℃〜120℃である、実施形態86から実施形態96までのいずれかに記載のファブリック。
98.導電性材料に装填されるシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムの硬化される温度が、5℃以下、10℃以下、15℃以下、20℃以下、25℃以下、30℃以下、35℃以下、40℃以下、45℃以下、50℃以下、55℃以下、60℃以下、65℃以下、70℃以下、75℃以下、80℃以下、85℃以下、90℃以下、95℃以下、100℃以下、110℃以下、120℃以下、130℃以下、140℃以下、150℃以下、160℃以下、165以下、170℃以下、180℃以下、190℃以下、200℃以下、210℃以下、220℃以下、230℃以下、240℃以下、250℃以下、260℃以下、270℃以下、280℃以下、290℃以下、又は300以下である、実施形態86から実施形態97までのいずれかに記載のファブリック。
99.導電性材料の5%w/w〜40%w/wを含む量で装填されるシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムが、a)ケイ素結合アルケニル基を有するジオルガノポリシロキサンガムと、b)有機水素ポリシロキサンと、c)白金触媒と、d)5から40%w/wの導電性材料と、を含む、実施形態86から実施形態98までのいずれかに記載のファブリック。
100.導電性材料が、炭素繊維、カーボンブラック、ニッケル被覆グラファイト、銅繊維及びそれらの混合物、又は銀、ニッケル、及び銅などの種々の金属粉体である、実施形態86から実施形態99までのいずれかに記載のファブリック。
101.カーボンブラックが、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラックである、実施形態100に記載のファブリック。
102.実施形態86から実施形態101までのいずれかで定義されるファブリックを用意するためのプロセスであって、a)導電性材料の5%w/w〜40%w/wの量でファブリックに装填されるシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムの第1の層を液体印刷するステップと、b)第1の層を1分間80℃〜200℃の温度で予備硬化するステップと、c)第1の層を室温で硬化するステップと、を含む、プロセス。
103.液体印刷するステップが、導電性材料に装填されるシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムをファブリックに直接印刷するときに0.2〜0.8Kg/m、0.3〜0.5Kg/m、又は0.45Kg/m〜を含む圧力をかけることを含む、実施形態102に記載のプロセス。
104.液体印刷するステップが、導電性材料に装填されるシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムをファブリックに直接印刷するときに、少なくとも0.1Kg/m、少なくとも0.2Kg/m、少なくとも0.3Kg/m、少なくとも0.4Kg/m、少なくとも0.5Kg/m、少なくとも0.6Kg/m、少なくとも0.7Kg/m、少なくとも0.8Kg/m、少なくとも0.9Kg/m、少なくとも1を含む圧力をかけることを含む、実施形態102又は実施形態103に記載のプロセス。
105.実施形態86から実施形態101までのいずれかのファブリックを用意するための導電性材料の5%w/w〜40%w/wを含む量で装填されるシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムの使用。
106.シリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムが、導電性材料の1%w/w以下、2%w/w以下、3%w/w以下、4%w/w以下、5%w/w以下、6%w/w以下、7%w/w以下、8%w/w以下、9%w/w以下、10%w/w以下、11%w/w以下、12%w/w以下、13%w/w以下、14%w/w以下、15%w/w以下、16%w/w以下、17%w/w以下、18%w/w以下、19%w/w以下、20%w/w以下、21%w/w以下、22%w/w以下、23%w/w以下、24%w/w以下、26%w/w以下、27%w/w以下、28%w/w以下、29%w/w以下、30%w/w以下、31%w/w以下、32%w/w以下、33%w/w以下、34%w/w以下、35%w/w以下、36%w/w以下、37%w/w以下、38%w/w以下、39%w/w以下、40%w/w以下、41%w/w以下、42%w/w以下、43%w/w以下、44%w/w以下、45%w/w以下、46%w/w以下、47%w/w以下、48%w/w以下、49%w/w以下、50%w/w以下、51%w/w以下、52%w/w以下、53%w/w以下、54%w/w以下、55%w/w以下、56%w/w以下、57%w/w以下、58%w/w以下、59%w/w以下、60%w/w以下、65%w/w以下、70%w/w以下、75%w/w以下、80%w/w以下、85%w/w以下、90%w/w以下、95%w/w以下、又はそれ以上を含む、実施形態102に記載のシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムの使用。
107.デバイスであって、a)実施形態86から実施形態101までのいずれかで定義されるファブリックと、b)前記ファブリックからデータを受信及び収集及び/又は記憶及び/又は処理及び/又は伝送するための電子機器とを備えるデバイス。
108.実施形態107に記載のデバイスを備える衣類。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1A】電極3のオリフィス6のパターンを示す図である。
図1B】電極3の溝11のパターンを示す図である。
図1C】電極3のオリフィス6のパターンを電極3の表面上のシリコーンゴムのパターンと共に示す図である。
図1D】オリフィス6にシリコーンゴムが充填された状態の導電布の正面図である。
図2】一実施形態に係るセンサの分解斜視図である。
図3A】一実施形態に係るセンサの断面を示す図である。
図3B】一実施形態に係るセンサ1の断面を示す図である。
図4】本明細書で開示される衣類の立面図である。
図5】本発明に係るセンサ1の一実施形態と電子機器14との間の接続の断面立面図である。
図6】ZEPHYR(商標)H×Mストラップ(I)、Polar TEAMストラップ(II)、NUMETREX(登録商標)Cardio−Shirt(III)、及び本発明のシャツ(IV)に関する安静(A)、立つ(B)、立つ/座る(C)、上体倒し(D)、腕の運動(E)、歩く(F)、及びすべての活動、すなわち、安静、立つ、立つ/座る、上体倒し、腕の運動、及び歩く(G)での振幅RS(A(v))を示す図である。
図7】ZEPHYR(商標)H×Mストラップ(I)、Polar TEAMストラップ(II)、NUMETREX(登録商標)Cardio−Shirt(III)、及び本発明のシャツ(IV)に関する安静(A)、立つ(B)、立つ/座る(C)、上体倒し(D)、腕の運動(E)、歩く(F)、及びすべての活動、すなわち、安静、立つ、立つ/座る、上体倒し、腕の運動、及び歩く(G)でのRMS/振幅RSを示す図である。
図8】ZEPHYR(商標)ストラップ(I)、Polarストラップ(II)、NUMETREX(登録商標)シャツ(III)、及び本発明のシャツ(IV)に関する安静及び日常の活動での良好なQRS複合のパーセンテージを示す図である。
図9】歩く(F)、腕の運動(E)、立つ(B)、上体倒し(D)、立つ/座る(C)、及び安静(A)でのZEPHYR(商標)H×Mストラップ(I)、Polar TEAMストラップ(II)、NUMETREX(登録商標)Cardio−Shirt(III)、及び本発明のシャツ(IV)に関する自己相関値を示す図である。
図10】ZEPHYR(商標)H×Mストラップ(I)、Polar TEAMストラップ(II)、NUMETREX(登録商標)Cardio−Shirt(III)、及び本発明のシャツ(IV)に関する中速(H)、高速(I)、胴ひねり(J)、ラケット(K)、ジャンプ(L)、及びすべての活動、すなわち、中速、高速、胴ひねり、ラケット、及びジャンプ(M)での振幅RS(A(v))を示す図である。
図11】ZEPHYR(商標)ストラップ(I)、Polarストラップ(II)、NUMETREX(登録商標)シャツ(III)、及び本発明のシャツ(IV)に関する中速(H)、高速(I)、胴ひねり(J)、ラケット(K)、ジャンプ(L)、及びすべての活動、すなわち、中速、高速、胴ひねり、ラケット、及びジャンプ(M)でのRMS/振幅RSを示す図である。
図12】ZEPHYR(商標)ストラップ(I)、Polarストラップ(II)、NUMETREX(登録商標)シャツ(III)、及び本発明のシャツ(IV)に関する強い物理的活動での良好なQRS複合のパーセンテージを示す図である。
図13】中速(H)、高速(I)、胴ひねり(J)、ラケット(K)、及びジャンプ(L)でのZEPHYR(商標)H×Mストラップ(I)、Polar TEAMストラップ(II)、NUMETREX(登録商標)Cardio−Shirt(III)、及び本発明のシャツ(IV)に関する自己相関値を示す図である。
図14】本発明のシャツ(IV)、黒柱、及びシリコーンゴムなしの本発明のシャツ(V)、白柱に関する中速(H)、高速(I)、胴ひねり(J)、ラケット(K)、ジャンプ(L)、及びすべての活動、すなわち、中速、高速、胴ひねり、ラケット、及びジャンプ(M)でのRMS/振幅RSを示す図である。
図15A】最新技術に係る衣類の立面図である。
図15B】本明細書で開示される衣類の立面図である。
図16】導電性領域がその元の長さの約25%伸長されたECGストリップを示す図であり、ストリップの左側の部分(線の左)では導電性領域は引き伸ばされず、ストリップの右側の部分(線の右)では導電性領域は25%引き伸ばされる。
図17】導電性領域がその元の長さの約25%伸長されたECGストリップを示す図であり、ストリップの左側の部分(線の左)では導電性領域は引き伸ばされず、ストリップの右側の部分(線の右)では導電性領域は25%引き伸ばされる。
図18】導電性領域がその元の長さの約50%伸長されたECGストリップを示す図であり、ストリップの左側の部分(線の左)では導電性領域は引き伸ばされず、ストリップの右側の部分(線の右)では導電性領域は50%引き伸ばされる。
図19】導電性領域がそれらの元の長さの約50%伸長されたECGストリップを示す図であり、ストリップの左側の部分(線の左)ではトラックは引き伸ばされず、ストリップの右側の部分(線の右)では導電性領域は50%引き伸ばされる。
図20】トラック(17)及び支持ベース(18)がテキスタイルファブリック基体(19)上に配置され、支持ベースが2つの部分(9及び10)を備える剛性の電気部品と電気接触する、組立体の断面を示す図である。
図21】トラックの両方の端(17a及び17b)が2つの異なる支持ベース(20a及び20’a)を踏んでおり、剛性の電気部品(5)が支持ベースのうちの1つの踏まれていない領域(20b)上に配置される、本明細書で開示される組立体の立面図である。
図22】一実施形態に係る涙状の形状の支持ベースを示す図である。
図23】一実施形態に係る衣類の立面図である。
図24】一実施形態に係るセンサの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明は、一実施形態では、電極、トラック、及び電気コネクタを備えるセンサに関する。本発明はさらに、一実施形態では、限定ではなしに衣類の一部であるファブリックを含む、センサを含むファブリックに関する。本発明はまた、一実施形態では、トラックが可撓性、弾性、及び半導電性又は導電性であるセンサに関する。本発明はまた、一実施形態では、改善された滑り止め特性を有するセンサに関し、この場合、電極は可撓性であり、シリコーンゴムが充填される所定パターンの複数のオリフィス又は溝を備える。
【0011】
本発明はまた、一実施形態では、ファブリックに一体化される少なくとも弾性及び導電性領域を備えるファブリックに取り付けられるセンサ、ファブリックを得るプロセス、並びに本発明のファブリックを用意するための導電性材料に装填される、限定ではなしにシリコーンゴムを含む弾性の導電性材料の使用に関する。本発明はまた、一実施形態では、ファブリックを備えるセンサ並びにセンサを備える衣類に関する。一実施形態では、本発明は、限定ではなしに、物理的活動を連続的及び非侵襲的な様態で経験している個体を監視するのに用いることができる。
【0012】
「センサ」という用語は、限定ではなしに、生理学的信号を受信し、それらを電気信号に変換する、限定ではなしに、電極、トラック、及び電気コネクタを含む構成部品を指す。
【0013】
「電極」という用語は、限定ではなしに、個体から生理学的信号が受信される又は個体に電気インパルスが伝送される、皮膚と接触する導電層の領域を指す。
【0014】
「トラック」という用語は、限定ではなしに、電気コネクタが存在する、電極を電気コネクタに接続する、導電層の領域(以下、導電性領域とも呼ばれる)を指す。トラックは、電極領域から電気コネクタに又は電気コネクタから電極に生理学的信号を伝送する。
【0015】
「カーボンブラック」という用語は、限定ではなしに、制御された条件下で気体又は液体炭化水素の不完全燃焼又は熱分解によって生じるコロイド状の粒子の形態の炭素を指す。その物理的外観は、黒色の、微粉砕されたペレット又は粉体である。反応条件に関連して異なるタイプのカーボンブラックが存在し、これらは、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラックである。
【0016】
「電気コネクタ」という用語は、限定ではなしに、2つの電子サブシステム、センサ、及び電子機器間に別個のインターフェースを提供する電気機械的装置を指す。
【0017】
「滑り止め材料」という用語は、限定ではなしに、少なくとも0.1、少なくとも0.2、少なくとも0.3、少なくとも0.4、少なくとも0.5、少なくとも0.6、少なくとも0.7、少なくとも0.8、少なくとも0.9、少なくとも1.0の材料/皮膚摩擦係数を有する材料を指す。一実施形態では、滑り止め材料は、シリコーンゴム又はフルオロシリコーンゴムである。一実施形態では、フルオロシリコーンゴムは、CFの主鎖を有する。別の実施形態では、シリコーンゴムは、限定ではなしに、フルオロシロキサンジメチルシロキサンコポリマーを含む。別の実施形態では、フッ素ゴムは、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン−プロピレン、フッ素を含有するニトリル、フッ素を含有するビニルエーテル、フッ素を含有するトリアジン、及び/又はフッ素を含有するホスファジンを含む。
【0018】
「室温」という用語は、限定ではなしに、15℃〜30℃の温度を指す。一実施形態では、室温は、限定ではなしに、15℃、16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、又は30℃の温度を指す。
【0019】
「スクリーン印刷」という用語は、限定ではなしに、画像又はデザインが非常に微細なメッシュスクリーン上に印刷され、印刷可能な材料がステンシルによって覆われていないスクリーンの領域を通して印刷面上に押しあてられる、ステンシルを用いてなされるプロセスを指す。
【0020】
「プリント回路基板」という用語は、限定ではなしに、導電性配線システムを含み、この場合、導電性材料は、基板上に印刷され、導電性配線システムに異なる電気部品を結合することができ、さらにこの場合、異なる電気部品の各組は異なる目的を達成することができる。「ファブリック」という用語は、限定ではなしに、本発明との関連では、テキスタイル繊維によって製造される材料又は製品として理解されるべきである。ファブリックは、例えば、製織、編組、編成、又は当該技術分野で公知の任意の他の方法によって製造されてもよい。
【0021】
「ファブリック」という用語は、限定ではなしに、本発明との関連では、テキスタイル繊維によって製造される材料又は製品として理解されるべきである。ファブリックは、例えば、製織、編組、編成、又は当該技術分野で公知の任意の他の方法によって製造されてもよい。
【0022】
本明細書で用いられる場合の「ホットメルト接着剤」という用語は、限定ではなしに、加熱されると流動し、冷却されると硬化及び強化する熱可塑性の非構造的接着剤を指す。一実施形態では、ホットメルト接着剤は、限定ではなしに、エチレン−酢酸ビニル(「EVA」)、エチレン−アクリレート、ポリオレフィン(「PO」)、ポリブテン−1、アモルファスポリオレフィン(「APO」)、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン(「PUR」)、熱可塑性ポリウレタン(「TPU」)、スチレンブロックコポリマー(「SBC」)、スチレン−ブタジエン(butadine)(「SBS」)、スチレン−イソプレン−スチレン(「SIS」)、スチレン−エチレンブチレン−スチレン(「SEBS」)、スチレン−エチレン/プロピレン(「SEP」)、ポリカプロラクトン、ポリカーボネート、フルオロポリマー、シリコーンゴム、熱可塑性エラストマー、及び/又はポリピロール(「PPY」)である。
【0023】
一実施形態では、図1Aに示すように、電極3のオリフィス6は、円形又は幾何学パターンを呈する。別の実施形態では、図1Bに示すように、オリフィスは、電極3の溝のパターン11を呈する。図1Cは、限定ではなしに導電性材料を含み得る限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含む可撓性の非導電性、半導電性、又は導電性材料がオリフィス6に充填された電極3を示し、電極3は、レリーフの外形のそれらの表面上の所定パターンの限定ではなしに導電性材料を含み得る限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含む可撓性の非導電性、半導電性、又は導電性材料を示す。一実施形態では、限定ではなしに導電性材料を含み得る限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含む可撓性の非導電性、半導電性又は導電性材料は、オリフィスの充填を通じて電極のファブリックに固定される。
【0024】
一実施形態では、導電性材料はワイヤである。別の実施形態では、導電性材料は不連続な材料を含み、この場合、該材料は、個々には短すぎて電極から電気コネクタに届かないが、可撓性材料、例えば、限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムの中にあるときには、他の導電性の小分子構造と接触することができ、電極から電気コネクタに又は電気コネクタから電極に電気信号を流すことができる、小分子構造を含む。
【0025】
図1A図1Dに示すように、繊維のインターレース加工の結果として、ファブリックは、繊維間に複数のオリフィス6を呈する。一実施形態では、電極は、付加的なオリフィス6又は溝11を作製するために、又はオリフィス6をより大きくする、及び電極における所定パターンの部分にするために、ドリル加工又は溝加工される。一実施形態では、複数のオリフィス6又は溝11は、限定ではなしに、円形、正弦波形、直線形、六角形、五角形、四角形、三角形、正方形、ダイヤモンド形、及び他の幾何学的形状、又はこれらの組合せを含む異なるパターンを与える。別の実施形態では、導電層のオリフィス6又は溝11の存在により、結果的に層の弾性が改善され、さらなる実施形態では、導電層のオリフィス6又は溝11に、限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含む可撓性材料を充填することによって、皮膚へのセンサの付着が改善され、信号のノイズが減少するので測定される信号が改善される。
【0026】
図2は、導電層が電極3及びトラック4を含むセンサ1の分解斜視図を示す。一実施形態では、電極3は、限定ではなしに導電性材料を含み得る限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含む可撓性の非導電性、半導電性、又は導電性材料が充填される任意の形状及びサイズの1つ以上のオリフィス6を備える。電気コネクタ5は導電層のトラック4と接触し、トラック4は絶縁材8で覆うことができる。電気コネクタ5は第1の部分及び第2の部分を備え、第1の部分は雌型クリップ部分9を含み、コネクタの第2の部分は雄型スタッド部分10を備えてもよく、これらの部分は互いに合致する。電気コネクタ5は、限定ではなしに、9が雄型コネクタを構成し、且つ10が雌型コネクタを構成し、これらの部分が互いに合致するものを含む、あらゆるタイプのコネクタ9及び10を含むことができる。
【0027】
図2に示すように、本発明のセンサ1は、物理的活動中の電気生理学的信号の測定を可能にする。前述のように、本発明の第1の態様は、a)生理学的信号を受信するための皮膚12と接触する状態で配置される少なくとも導電性繊維を含む導電層2と、b)導電層に接続される電気コネクタ5とを備える、生理学的信号を取得するための個体の皮膚12と接触する状態で配置されるセンサ1であって、導電層が導電性領域全体にわたってシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムが充填される複数のオリフィス6を備えることを特徴とするセンサ1に関する。
【0028】
一実施形態では、図2に示すように、導電層2は、導電布から選択される導電性材料で作製される。別の実施形態では、衣類7の使用中にユーザの皮膚12と接触する状態で配置されるように衣類7に一体化されるように適合されるセンサ1が提供され、前記センサ1は、少なくとも電極3、トラック4、及びトラック4と接続される電気コネクタ5を備える、生理学的信号を受信するための皮膚12と接触する状態で配置される導電層2を備え、導電層2の電極3は滑り止め材料が充填される所定パターンの複数のオリフィス6又は溝11を備える。一実施形態では、導電層2の電極3は複数のオリフィスを備える。
【0029】
一実施形態によれば、電極3とトラック4は同じ又は異なる材料で作製される。一実施形態では、電極3及びトラック4は、互いに独立して、導電性繊維及び非導電性繊維を含む導電布である。別の実施形態では、電極3及びトラック4は導電性繊維で作製された導電布を指す。別の実施形態では、電極3及びトラック4は導電性繊維及び非導電性繊維で作製された導電布を指す。オリフィス6又は溝11に可撓性、半導電性、又は導電性材料、例えば、限定ではなしにシリコーンゴムが充填されるとき、こうした可撓性の半導電性又は導電性材料は、平坦な又はレリーフの外形を与える。一実施形態では、限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムは、レリーフの外形を呈する。一実施形態では、電極は、トラックと電気的に接触する状態でファブリックに配置される。
【0030】
図3Aは、センサ1の断面を示す。センサ1の断面は、電極領域3と、限定ではなしに導電性材料を含み得る限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含む可撓性の非導電性、半導電性、又は導電性材料が充填されたオリフィス6とを示す。トラック4は、電極3と同じ材料で作製される。一実施形態では、トラック及び電極は導電布で作製される。一実施形態では、センサは皮膚12と接触している。
【0031】
図3Bは、センサ1の実施形態の断面を示す。この実施形態では、電極は、導電布で作製され、トラック4は、限定ではなしに導電性材料を含み得る限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含む可撓性の非導電性、半導電性、又は導電性材料で作製される。
【0032】
示されるように、図3A及び図3Bは、衣類の反対の面上に互いと並列に配置される電気コネクタの雄雌部分を備えることができる。したがって、個体の皮膚12と接触する内面に配置される雄又は雌部分は、絶縁材8で覆われ、これは導電層2のトラック4も覆う。図3A及び図3Bに示すように、センサ1は衣類7に一体化される。
【0033】
一実施形態では、図3A及び図3Bに示すように、電極2は、導電性繊維及び非導電性繊維で作製された導電布を含む。別の実施形態では、電極2は導電性繊維で作製された導電布を指す。一実施形態では、導電性繊維は、銀被覆ナイロン(Laird Sauquoit IndustriesからのX−STATIC(登録商標)ヤーンなど)で作製され、非導電性繊維は、ナイロンで作製される。一実施形態では、限定ではなしに、導電性繊維の例は、銀、銅、ニッケル、ステンレス鋼、金で作製された繊維、導電性材料で被覆された非導電性繊維、又はそれらの混合物を含む。別の実施形態では、限定ではなしに、非導電性繊維の例は、ウール、絹、綿、亜麻、ジュート、アクリル繊維、ポリアミドポリエステル、ナイロンを含む、及び/又は弾性ヤーン(INVISTA(商標)S.a.r.lからのLYCRA(登録商標)の商標のついたスパンデックスなど)を伴う。
【0034】
一実施形態では、ファブリックと限定ではなしに導電性材料を含むシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含む可撓性、弾性、及び導電性材料との高い度合いの接着強さは、ファブリックの繊維の構造に固定されるストランド間の間隙に入り込み、結果的に弾性及び導電性材料をファブリックに一体化する、コーティング材料によって達成される。
【0035】
液体印刷は、ラミネートと液体コーティングとを組み合わせたコーティング法である。一実施形態では、これは、ファブリックを液体(低粘度、中粘度、又は高粘度)シリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムで被覆することを含み、液体シリコーンゴム及び/又は液体フルオロシリコーンゴムは、両面には塗布されないが、ラミネートプロセスと類似した方法でファブリックの片面にだけ塗布される。一実施形態では、コーティングの厚さは制御される。
【0036】
液体印刷という用語は、液体状態の印刷される材料が支持体上に堆積される印刷プロセスの類を包含する。一実施形態では、液体印刷プロセスは、限定ではなしに、スクリーン印刷及びデジタル印刷を含む。別の実施形態では、デジタル印刷プロセスでは、液体材料は、デジタル方式で処理された設計を再現するディスペンサによって直接塗布される。さらなる実施形態では、スクリーン印刷プロセスでは、液体材料はステンシルを用いて堆積される。ステンシルは、異なる設計及び厚さで作製することができる。
【0037】
図4は、胸領域の近くに2つのセンサ1が配置された衣類7の立面図を示す。衣類7の外側層13は、一実施形態では、限定ではなしに、衣類7を着用している哺乳類の皮膚とセンサ1が接触するように十分な度合いの圧力でセンサ1を圧迫する。
【0038】
図3A図3B、及び図4に示すように、センサ及び電子機器に設けられる電気コネクタの使用は、衣類に取り外し可能に接続されてもよい(図5に示す)。電子機器は、センサからのデータを受信及び/又は処理する、及び/又は第2の電子機器に送信するために用いられてもよい。第2の電子機器は、移動電話、PDA、センサによって受信された信号を表示することができるデバイス、及び/又はパーソナルコンピュータであってもよい。一実施形態では、移動電話は、限定ではなしに、iPhone、アンドロイドフォン、又はWindows(登録商標)フォンを含むスマートフォンである。パーソナルコンピュータは、限定ではなしに、デスクトップ、ラップトップ、タブレット、又はクラウドコンピューティングシステムを含む。例えば、限定ではなしに、心電図センサ(ECG)、筋電図センサ(EMG)、ガルバニック皮膚反応センサ(GSR)、電気化学センサ、温度計、皮膚インピーダンスセンサ、トランスピレーションセンサ、呼吸センサ、上述のセンサの任意の組み合わせ、又は他のセンサなどの異なるセンサを、装着可能なファブリックに一体化することができる。
【0039】
図5は、センサ1の実施形態と電子機器14との間の接続の断面立面図を示す。センサ1は、単に例証する目的で、限定ではなしに、雌型クリップ部分9及び雄型スタッド部分10を用いて電子コネクタ5に接続される。電子機器14は、電気コネクタに、直接結合を通じて直接、電子機器14と電子コネクタとの間のワイヤによる接続を通じて、及び/又は無線接続を通じて接続されてもよい。
【0040】
一実施形態では、図5に示すデバイスは、少なくとも1つのセンサ1と、前記センサからのデータを受信及び収集及び/又は記憶及び/又は処理及び/又は伝送するための電子機器14とを備える。本発明のセンサを用いて、検出される生理学的信号は、以下のデータ、すなわち、心臓のパルス、呼吸頻度、皮膚電気反応(EDR)、電気皮膚伝導度、心電図記録法(ECG)、筋電図検査(EMG)の測定値のうちの少なくとも1つとすることができる。これらの信号は、体内で生じた電気信号を指す。
【0041】
一実施形態では、衣類は、限定ではなしに、シャツ、コート、上衣、ガードル、下着、サスペンダー、リストストリップ、ヘッドバンド、ベルト、バンド、靴下、ズボン、手袋、長袖のTシャツ、半袖のTシャツ、タンクトップ、レオタード、ブラ、ノースリーブの上衣、ホルターネックの上衣、スパゲティストラップのシャツ、袖なしアンダーシャツ、A−シャツ、チューブトップ、及び/又は個体が着用できる任意の他の物品である。
【0042】
一実施形態では、限定ではなしに、シリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含む可撓性及び/又は弾性の半導電性又は導電性材料は、400g/mol〜600g/molを含む分子量を有する。別の実施形態では、限定ではなしに、シリコーンゴムを含む可撓性の半導電性又は導電性材料は、少なくとも100g/mol、200g/mol、300g/mol、325g/mol、350g/mol、375g/mol、400g/mol、425g/mol、450g/mol、475g/mol、500g/mol、525g/mol、550g/mol、575g/mol、600g/mol、625g/mol、650g/mol、674g/mol、700g/mol、800g/mol、900g/mol、1000g/mol以上の分子量を有する。別の実施形態では、限定ではなしに、シリコーンゴムを含む可撓性及び/又は弾性の半導電性又は導電性材料は、100g/mol、200g/mol、300g/mol、325g/mol、350g/mol、375g/mol、400g/mol、425g/mol、450g/mol、475g/mol、500g/mol、525g/mol、550g/mol、575g/mol、600g/mol、625g/mol、650g/mol、674g/mol、700g/mol、800g/mol、900g/mol、又は1000g/mol以下の分子量を有する。
【0043】
さらなる実施形態では、可撓性及び/又は弾性の半導電性又は導電性材料は、限定ではなしに、安定性を増加させること、及びトラックを通じて伝送される信号のノイズ及び/又は感度を低下させることができる。別の実施形態では、可撓性の半導電性又は導電性材料は、限定ではなしに、個体による可撓性トラックを有するセンサを備える衣類の使用中を含む、トラックが引き伸ばされる間に、限定ではなしに、安定性を増加させること、及びトラックを通じて伝送される信号のノイズ及び/又は感度を低下させることができる。
【0044】
一実施形態では、上述のように、図3A及び図3Bに示すように、センサ1は皮膚12と接触する状態で配置される。一実施形態では、皮膚と接触する導電層2の割合は、導電層の50%〜80%を含み、皮膚12と接触する、限定ではなしにシリコーンゴムを含む可撓性の半導電性又は導電性材料の割合は、導電層2全体に関して20%〜50%を含む。別の実施形態では、皮膚12と接触する導電層2の割合は、導電層2の60%〜70%を含み、皮膚12と接触する、限定ではなしにシリコーンゴムを含む可撓性の半導電性又は導電性材料の割合は、導電層2全体に関して30%〜40%を含む。別の実施形態では、皮膚12と接触する導電層2の割合は、導電層2の60%〜70%を含み、皮膚12と接触する、限定ではなしにシリコーンゴムを含む可撓性の半導電性又は導電性材料の割合は、導電層2全体に関して30%〜40%を含む。
【0045】
一実施形態では、皮膚12と接触する導電層2の割合は、導電層2の少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、又は少なくとも100%である。さらなる実施形態では、皮膚12と接触する導電層2の割合は、導電層2の5%以下、10%以下、15%以下、20%以下、25%以下、30%以下、35%以下、40%以下、45%以下、50%以下、55%以下、60%以下、65%以下、70%以下、75%以下、80%以下、85%以下、90%以下、95%以下、又は100%以下である。
【0046】
一実施形態では、皮膚12と接触する、限定ではなしにシリコーンゴム又はフルオロシリコーンゴムを含む可撓性及び/又は弾性の非導電性、半導電性、又は導電性材料の割合は、導電層2全体の少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、又は少なくとも100%である。一実施形態では、皮膚12と接触する、限定ではなしにシリコーンゴム又はフルオロシリコーンゴムを含む可撓性及び/又は弾性の非導電性、半導電性、又は導電性材料の割合は、導電層2全体の5%以下、10%以下、15%以下、20%以下、25%以下、30%以下、35%以下、40%以下、45%以下、50%以下、55%以下、60%以下、65%以下、70%以下、75%以下、80%以下、85%以下、90%以下、95%以下、又は100%以下である。
【0047】
別の実施形態では、図2に示すように、トラック4及び電気コネクタ5は絶縁材8で覆われる。一実施形態では、個体の皮膚と接触するセンサに関して、電極/皮膚インピーダンスは、信号のノイズを判定するための要素である。一実施形態では、電極3の電気抵抗は0.5Ω〜10Ωである。さらなる実施形態では、トラック4の抵抗は1Ω〜50KΩである。別の実施形態では、電極3の抵抗は、少なくとも0.5Ω、少なくとも1Ω、少なくとも2Ω、少なくとも3Ω、少なくとも4Ω、少なくとも5Ω、少なくとも6Ω、少なくとも7Ω、少なくとも8Ω、少なくとも9Ω、少なくとも10Ω、少なくとも11Ω、少なくとも12Ω、少なくとも13Ω、少なくとも14Ω、少なくとも15Ω、又はそれ以上である。さらなる実施形態では、トラック4の抵抗は、少なくとも0.5Ω、少なくとも1Ω、少なくとも2Ω、少なくとも3Ω、少なくとも4Ω、少なくとも5Ω、少なくとも6Ω、少なくとも7Ω、少なくとも8Ω、少なくとも9Ω、少なくとも10Ω、少なくとも11Ω、少なくとも12Ω、少なくとも13Ω、少なくとも14Ω、少なくとも15Ω、少なくとも16Ω、少なくとも17Ω、少なくとも18Ω、少なくとも19Ω、少なくとも20Ω、少なくとも21Ω、少なくとも22Ω、少なくとも23Ω、少なくとも24Ω、少なくとも25Ω、少なくとも26Ω、少なくとも27Ω、少なくとも28Ω、少なくとも29Ω、少なくとも30Ω、少なくとも31Ω、少なくとも32Ω、少なくとも33Ω、少なくとも34Ω、少なくとも35Ω、少なくとも36Ω、少なくとも37Ω、少なくとも38Ω、少なくとも39Ω、少なくとも40Ω、少なくとも41Ω、少なくとも42Ω、少なくとも43Ω、少なくとも44Ω、少なくとも45Ω、少なくとも46Ω、少なくとも47Ω、少なくとも48Ω、少なくとも49Ω、少なくとも50Ω、又はそれ以上である。
【0048】
別の実施形態では、図4に示すように、衣類7は、限定ではなしに、センサ1を含む。さらなる実施形態では、衣類7は、2KPa、又はそれ以上の圧力をかけるように設計される。別の実施形態では、衣類7は、内側層及び外側層13の2つの層を備え、外側層13は、少なくとも2KPaの圧力でセンサを体に圧迫する。一実施形態では、衣類7は、少なくとも1KPa、少なくとも1.25KPa、少なくとも1.5KPa、少なくとも1.75KPa、少なくとも2KPa、少なくとも3KPa、少なくとも4KPa、少なくとも5KPa、少なくとも6KPa、少なくとも7KPa、少なくとも8KPa、少なくとも9KPa、少なくとも10KPa、少なくとも11KPa、少なくとも12KPa、少なくとも13KPa、少なくとも14KPa、少なくとも15KPa、少なくとも16KPa、少なくとも17KPa、少なくとも18KPa、少なくとも19KPa、少なくとも20KPa、少なくとも21KPa、少なくとも22KPa、少なくとも23KPa、少なくとも24KPa、少なくとも25KPa、少なくとも26KPa、少なくとも27KPa、少なくとも28KPa、少なくとも29KPa、少なくとも30KPa、又はそれ以上の圧力をかけるように設計される。別の実施形態では、衣類7は、内側層及び外側層13の2つの層を備え、外側層13は、少なくとも1KPa、少なくとも1.25KPa、少なくとも1.5KPa、少なくとも1.75KPa、少なくとも2KPa、少なくとも3KPa、少なくとも4KPa、少なくとも5KPa、少なくとも6KPa、少なくとも7KPa、少なくとも8KPa、少なくとも9KPa、少なくとも10KPa、少なくとも11KPa、少なくとも12KPa、少なくとも13KPa、少なくとも14KPa、少なくとも15KPa、少なくとも16KPa、少なくとも17KPa、少なくとも18KPa、少なくとも19KPa、少なくとも20KPa、少なくとも21KPa、少なくとも22KPa、少なくとも23KPa、少なくとも24KPa、少なくとも25KPa、少なくとも26KPa、少なくとも27KPa、少なくとも28KPa、少なくとも29KPa、少なくとも30KPa、又はそれ以上でセンサを体に圧迫する。
【0049】
別の実施形態では、図4に示すように、外側層13は、圧力を調整するシステムを備える。さらなる実施形態では、内側層は低い弾性を有し、外側層13は高い弾性を有する。内側層は、合成繊維とスパンデックスとのブレンドを含んでおり、合成繊維は、複合弾性材料の重量の85%〜90%、さらなる実施形態では87%〜89%を構成し、スパンデックスは、複合弾性材料の重量の10%〜15%、さらなる実施形態では11%〜13%を構成する。別の実施形態では、外側層13は、合成繊維とスパンデックスとのブレンドからなり、合成繊維は、複合弾性材料の重量の92%〜97%、さらなる実施形態では94%〜96%を構成し、スパンデックスは、複合弾性材料の重量の3%〜8%、さらなる実施形態では4%〜6%を構成する。外側層13は、センサを皮膚に圧迫し、センサ1の安定性及び固定が改善される。
【0050】
一実施形態では、合成繊維は、複合弾性材料の重量の少なくとも1%、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも86%、少なくとも87%、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、又は少なくとも100%を構成する。別の実施形態では、スパンデックスは、複合弾性材料の重量の少なくとも1%、少なくとも2%、少なくとも3%、少なくとも4%、少なくとも5%、少なくとも6%、少なくとも7%、少なくとも8%、少なくとも9%、少なくとも10%、少なくとも11%、少なくとも12%、少なくとも13%、少なくとも14%、少なくとも15%、少なくとも16%、少なくとも17%、少なくとも18%、少なくとも19%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、又は少なくとも100%を構成する。
【0051】
図2図3A図3B、及び図4に示すように、センサ1の導電層2のトラック4は、衣類の内側層と外側層13との間に配置され、電極3は衣類の内側層の上にあり、電極3は衣類7のユーザの皮膚12と接触することができる。図2に示すセンサ1は、a)導電布の導電層をダイカットするステップと、b)導電層の1つの表面上にホットメルト接着剤を付加するステップと、c)10〜30℃を含む温度で電極3のオリフィス6又は溝11上に、限定ではなしにシリコーンゴムを含む滑り止めの可撓性の半導電性又は導電性材料をスクリーン印刷するステップと、d)一実施形態では限定ではなしに130〜190℃を含む温度で2分間、シリコーンを硬化させるステップとを含むプロセスによって用意することができる。プロセスは、トラック4を形成するために導電性材料に装填される、限定ではなしにシリコーンゴムを含む可撓性及び/又は弾性の半導電性又は導電性材料をスクリーン印刷するステップをさらに含むことができる。
【0052】
一実施形態では、本発明の第1の態様は、ファブリックに一体化される少なくとも導電性領域1を備えるファブリックに関係し、導電性領域1は、導電性材料の5%w/w〜40%w/wを含む量で装填される、限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含む可撓性の半導電性又は導電性材料の層を含む。ファブリックは、伸長されないときの同じファブリックと比べて1%〜200%だけ引き伸ばすことができる。
【0053】
さらなる実施形態では、限定ではなしにシリコーンゴムを含む可撓性及び/又は弾性の半導電性又は導電性材料は、導電性材料の少なくとも1%w/w、2%w/w、3%w/w、4%w/w、5%w/w、6%w/w、7%w/w、8%w/w、9%w/w、10%w/w、11%w/w、12%w/w、13%w/w、14%w/w、15%w/w、16%w/w、17%w/w、18%w/w、19%w/w、20%w/w、21%w/w、22%w/w、23%w/w、24%w/w、26%w/w、27%w/w、28%w/w、29%w/w、30%w/w、31%w/w、32%w/w、33%w/w、34%w/w、35%w/w、36%w/w、37%w/w、38%w/w、39%w/w、40%w/w、41%w/w、42%w/w、43%w/w、44%w/w、45%w/w、46%w/w、47%w/w、48%w/w、49%w/w、50%w/w、51%w/w、52%w/w、53%w/w、54%w/w、55%w/w、56%w/w、57%w/w、58%w/w、59%w/w、60%w/w、65%w/w、70%w/w、75%w/w、80%w/w、85%w/w、90%w/w、95%w/w以上を含む量で装填される。別の実施形態では、限定ではなしにシリコーンゴムを含む可撓性及び/又は弾性の半導電性又は導電性材料は、導電性材料の1%w/w以下、2%w/w以下、3%w/w以下、4%w/w以下、5%w/w以下、6%w/w以下、7%w/w以下、8%w/w以下、9%w/w以下、10%w/w以下、11%w/w以下、12%w/w以下、13%w/w以下、14%w/w以下、15%w/w以下、16%w/w以下、17%w/w以下、18%w/w以下、19%w/w以下、20%w/w以下、21%w/w以下、22%w/w以下、23%w/w以下、24%w/w以下、26%w/w以下、27%w/w以下、28%w/w以下、29%w/w以下、30%w/w以下、31%w/w以下、32%w/w以下、33%w/w以下、34%w/w以下、35%w/w以下、36%w/w以下、37%w/w以下、38%w/w以下、39%w/w以下、40%w/w以下、41%w/w以下、42%w/w以下、43%w/w以下、44%w/w以下、45%w/w以下、46%w/w以下、47%w/w以下、48%w/w以下、49%w/w以下、50%w/w以下、51%w/w以下、52%w/w以下、53%w/w以下、54%w/w以下、55%w/w以下、56%w/w以下、57%w/w以下、58%w/w以下、59%w/w以下、60%w/w以下、65%w/w以下、70%w/w以下、75%w/w以下、80%w/w以下、85%w/w以下、90%w/w以下、95%w/w以下、又はそれ以上を含む量で装填される。
【0054】
別の実施形態では、ファブリックは、伸長されないときの同じファブリックと比べて、少なくとも1%、少なくとも2%、少なくとも3%、少なくとも4%、少なくとも5%、6%、少なくとも7%、少なくとも8%、少なくとも9%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも100%、少なくとも105%、少なくとも110%、少なくとも115%、少なくとも120%、少なくとも125%、少なくとも130%、少なくとも135%、少なくとも140%、少なくとも145%、少なくとも150%、少なくとも155%、少なくとも160%、少なくとも165%、少なくとも170%、少なくとも175%、少なくとも180%、少なくとも185%、少なくとも190%、少なくとも195%、少なくとも200%、少なくとも210%、少なくとも220%、少なくとも230%、少なくとも240%、少なくとも250%、少なくとも260%、少なくとも270%、少なくとも280%、少なくとも290%、少なくとも300%、又はそれ以上引き伸ばすことができる。
【0055】
一実施形態では、引き伸ばすことができるファブリックは、限定ではなしに弾性ファブリック、例えば、限定ではなしにポリエステル及び/又はナイロンを含む。さらなる実施形態では、引き伸ばすことができるファブリックは、限定ではなしに、3%w/w〜20%w/wのパーセンテージのエラスタンを含むファブリックである。別の実施形態では、引き伸ばすことができるファブリックは、限定ではなしに、少なくとも1%w/w、2%w/w、3%w/w、4%w/w、5%w/w、6%w/w、7%w/w、8%w/w、9%w/w、10%w/w、11%w/w、12%w/w、13%w/w、14%w/w、15%w/w、16%w/w、17%w/w、18%w/w、19%w/w、20%w/w、21%w/w、22%w/w、23%w/w、24%w/w、26%w/w、27%w/w、28%w/w、29%w/w、30%w/w、31%w/w、32%w/w、33%w/w、34%w/w、35%w/w、36%w/w、37%w/w、38%w/w、39%w/w、40%w/w、41%w/w、42%w/w、43%w/w、44%w/w、45%w/w、46%w/w、47%w/w、48%w/w、49%w/w、50%w/w、51%w/w、52%w/w、53%w/w、54%w/w、55%w/w、56%w/w、57%w/w、58%w/w、59%w/w、60%w/w、65%w/w、70%w/w、75%w/w、80%w/w、85%w/w、90%w/w、95%w/w、又はそれ以上のパーセンテージのエラスタンを含むファブリックである。一実施形態では、引き伸ばすことができるファブリックは、限定ではなしに、1%w/w以下、2%w/w以下、3%w/w以下、4%w/w以下、5%w/w以下、6%w/w以下、7%w/w以下、8%w/w以下、9%w/w以下、10%w/w以下、11%w/w以下、12%w/w以下、13%w/w以下、14%w/w以下、15%w/w以下、16%w/w以下、17%w/w以下、18%w/w以下、19%w/w以下、20%w/w以下、21%w/w以下、22%w/w以下、23%w/w以下、24%w/w以下、26%w/w以下、27%w/w以下、28%w/w以下、29%w/w以下、30%w/w以下、31%w/w以下、32%w/w以下、33%w/w以下、34%w/w以下、35%w/w以下、36%w/w以下、37%w/w以下、38%w/w以下、39%w/w以下、40%w/w以下、41%w/w以下、42%w/w以下、43%w/w以下、44%w/w以下、45%w/w以下、46%w/w以下、47%w/w以下、48%w/w以下、49%w/w以下、50%w/w以下、51%w/w以下、52%w/w以下、53%w/w以下、54%w/w以下、55%w/w以下、56%w/w以下、57%w/w以下、58%w/w以下、59%w/w以下、60%w/w以下、65%w/w以下、70%w/w以下、75%w/w以下、80%w/w以下、85%w/w以下、90%w/w以下、95%w/w以下、又はそれ以上のパーセンテージのエラスタンを含むファブリックである。
【0056】
一実施形態では、図5に示すように、電子機器14は、電気接続部に、直接、又は衣類に組み込まれるセンサ1からのデータを受信、収集、処理、記憶、及び/又は伝送するように適合される、限定ではなしにワイヤ、Bluetooth(登録商標)、無線、RF無線、他の無線、赤外線、レーザ、又は光を通じて接続される。一例では、センサ1からのデータは、電子機器14によって受信されるECG信号を含む。さらなる実施形態では、異なる記憶、処理、及び/又は伝送方法及びデバイスを電子機器に組み込むことができる。
【0057】
一実施形態では、図15A及び図15Bに示す可撓性、弾性、及び導電性の領域4が細長いとき、ファブリック支持体は該層の実質的に全長に延びる。別の実施形態では、限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含む可撓性の半導電性又は導電性材料の可撓性及び弾性は、導電性領域4の適合性を非常に良好な状態に保ち、導電性が妨げられないようにする。
【0058】
一実施形態では、ファブリックに一体化される導電性領域4は、トラックとして作用することができる。さらなる実施形態では、ファブリックは、少なくともトラック4と、少なくともトラック4に電気的に接触する電極3と、少なくともトラック4に配置される電気コネクタ5とを備える。別の実施形態では、トラック4は、ユーザの皮膚と接触する状態で配置される電極3からの電気信号を、トラック4に配置される電気コネクタ5に伝送する。コネクタ5は、ファブリックからのデータを受信及び収集及び/又は記憶及び/又は処理及び/又は伝送するための電子機器と接触してもよい。
【0059】
一実施形態では、限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンを含む可撓性及び/又は弾性の半導電性又は導電性材料は、硬化プロセスの開始前は液体の状態である。別の実施形態では、限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンを含む可撓性の半導電性又は導電性材料は、ファブリックに印刷される前及び/又は印刷されるときは液体の状態である。一実施形態では、ファブリックでの限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンを含む可撓性及び/又は弾性の半導電性又は導電性材料の付着は、付加的な接着剤なしに完了する。一実施形態では、トラックは、ファブリックに一体化される。さらなる実施形態では、トラックは、接着剤でファブリックに一体化される。
【0060】
一実施形態では、ファブリックの中に及び/又は上に印刷されるときに、液体の状態のシリコーン及び/又はフルオロシリコーンゴムは、ファブリックのオリフィスに入り込み、ファブリックの中の及び/又は上のトラックの構造を固定することができる。一実施形態では、シリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムの第1の層は、導電性材料に装填される。さらなる実施形態では、限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含む可撓性及び/又は弾性の半導電性又は導電性材料は、硬化プロセス前は、低粘度液体の状態、中粘度液体の状態、及び/又は高粘度液体の状態である。一実施形態では、限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含む可撓性及び/又は弾性の半導電性又は導電性材料は、限定ではなしにシリコーンゴムを含む可撓性の半導電性又は導電性材料が低粘度液体の状態、中粘度液体の状態、及び/又は高粘度液体の状態のときにファブリックに印刷され、さらに、限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含む可撓性の半導電性又は導電性材料は、限定ではなしに、接着剤なしにファブリックに結合され、ファブリックのオリフィスに入り込む。一実施形態では、トラックは、ファブリックの中に及び/又はファブリック上に一体化される。
【0061】
したがって、一実施形態では、ファブリックに一体化される少なくとも弾性及び導電性トラックを備えるファブリックであって、弾性及び導電性トラックが、導電性材料に装填される、限定ではなしにシリコーンゴムを含む可撓性の半導電性又は導電性材料を含む、ファブリックは、以下の手順、すなわち、a)ファブリック上の導電性材料に装填されるシリコーンゴムの第1のコーティングを0.2〜0.8Kg/mを含む圧力をかけてスクリーン印刷することと、b)第1のコーティングを80℃〜200℃の温度で1分間予備硬化することと、c)第1のコーティングを室温で硬化させることと、に従って製造され、印刷される導電性材料の厚さは、厚さ約120〜800μmである。一実施形態では、弾性及び導電性トラック層の厚さは、厚さ約50〜800μm、厚さ約100〜500μm、厚さ約120〜400μm、厚さ約150〜300μm、又は厚さ約120〜180μmである。一実施形態では、導電インクなどの当該技術分野では公知の他の代替物をトラックの材料として用いることができる。
【0062】
一実施形態では、印刷される導電性材料の厚さは、少なくとも20μm、少なくとも30μm、少なくとも40μm、少なくとも50μm、少なくとも60μm、少なくとも70μm、少なくとも80μm、少なくとも90μm、少なくとも100μm、少なくとも125μm、少なくとも150μm、少なくとも175μm、少なくとも200μm、少なくとも225μm、少なくとも250μm、少なくとも275μm、少なくとも300μm、少なくとも325μm、少なくとも350μm、少なくとも375μm、少なくとも400μm、少なくとも425μm、少なくとも450μm、少なくとも475μm、少なくとも500μm、少なくとも525μm、少なくとも550μm、少なくとも575μm、少なくとも600μm、少なくとも625μm、少なくとも650μm、少なくとも675μm、少なくとも700μm、少なくとも725μm、少なくとも750μm、少なくとも775μm、少なくとも800μm、少なくとも825μm、少なくとも850μm、少なくとも875μm、少なくとも900μm、少なくとも925μm、少なくとも950μm、少なくとも975μm、少なくとも1000μm、又はそれ以上の厚さである。一実施形態では、印刷される導電性材料の厚さは、10μm以下、20μm以下、30μm以下、40μm以下、50μm以下、60μm以下、70μm以下、80μm以下、90μm以下、100μm以下、125μm以下、150μm以下、175μm以下、200μm以下、225μm以下、250μm以下、275μm以下、300以下μm、325μm以下、350μm以下、375μm以下、400μm以下、425μm以下、450μm以下、475μm以下、500μm以下、525μm以下、550μm以下、575μm以下、600μm以下、625μm以下、650μm以下、675μm以下、700μm以下、725μm以下、750μm以下、775μm以下、800μm以下、825μm以下、850μm以下、875μm以下、900μm以下、925μm以下、950μm以下、975μm以下、1000μm以下の厚さである。
【0063】
別の実施形態では、限定ではなしにトラックを含む導電性領域は、ファブリックに直接印刷されない。この実施形態では、ファブリックと導電性領域との間に、限定ではなしにシリコーン層及び/又はフルオロシリコーンを含む可撓性及び/又は弾性材料の第2の層が存在し、限定ではなしにシリコーン及び/又はフルオロシリコーンを含む可撓性及び/又は弾性材料の第2の層は、限定ではなしにファブリックのオリフィスに入り込み、ファブリックの繊維の中に導電性領域を固定することができるので、ファブリックに印刷され、ファブリックに一体化される。一実施形態では、導電性材料に装填される、限定ではなしにシリコーン及び/又はフルオロシリコーンを含む可撓性材料は、限定ではなしにシリコーンを含む第2の可撓性及び/又は弾性材料の上に印刷され、化学結合によって限定ではなしにシリコーン及び/又はフルオロシリコーンを含む第2の可撓性材料の分子構造に一体化される。いずれの場合にも、導電性材料に装填される限定ではなしにシリコーン及び/又はフルオロシリコーンを含む可撓性及び/又は弾性材料と、限定ではなしにシリコーン及び/又はフルオロシリコーンを含む第2の可撓性及び/又は弾性材料が一緒にファブリックに一体化される状態で、ファブリックの凝集力が改善される。
【0064】
一実施形態では、限定ではなしに、電気伝導性を付与するためのシリコーン及び/又はフルオロシリコーンを含む可撓性及び/又は弾性材料に添加される導電性材料は、炭素繊維、カーボンブラック、ニッケル被覆グラファイト、銅繊維、及びそれらの混合物、又は銀、ニッケル、及び銅などの種々の金属粉体から選択される。一実施形態では、導電性材料は、VP97065/30(Alpina Technische Produkte GmbH)などのカーボンブラックである。
【0065】
一実施形態では、導電性材料のパーセンテージは10%〜35%である。別の実施形態では、導電性材料のパーセンテージは15%〜30%である。さらなる実施形態では、導電性材料のパーセンテージは20%〜25%である。一実施形態では、導電性材料のパーセンテージは、少なくとも1%、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも86%、少なくとも87%、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、又は少なくとも100%である。別の実施形態では、スパンデックスは、少なくとも1%、少なくとも2%、少なくとも3%、少なくとも4%、少なくとも5%、少なくとも6%、少なくとも7%、少なくとも8%、少なくとも9%、少なくとも10%、少なくとも11%、少なくとも12%、少なくとも13%、少なくとも14%、少なくとも15%、少なくとも16%、少なくとも17%、少なくとも18%、少なくとも19%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、又はそれ以上を構成する。別の実施形態では、導電性材料のパーセンテージは、1%以下、5%以下、10%以下、15%以下、20%以下、25%以下、30%以下、35%以下、40%以下、45%以下、50%以下、55%以下、60%以下、65%以下、70%以下、75%以下、80%以下、85%以下、86%以下、87%以下、88%以下、89%以下、90%以下、91%以下、92%以下、93%以下、94%以下、95%以下、又は100%以下である。別の実施形態では、スパンデックスは、1%以下、2%以下、3%以下、4%以下、5%以下、6%以下、7%以下、8%以下、9%以下、10%以下、11%以下、12%以下、13%以下、14%以下、15%以下、16%以下、17%以下、18%以下、19%以下、20%以下、25%以下、30%以下、35%以下、40%以下、45%以下、50%以下、55%以下、60%以下、65%以下、70%以下、75%以下、80%以下、85%以下、90%以下、95%以下を構成する。
【0066】
別の実施形態では、図15A及び図15Bに示すように、ファブリックは、センサを覆う、限定ではなしに導電性材料に装填され得るが装填される必要はない限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含む絶縁材のコーティングをさらに含む。別の実施形態では、絶縁材はトラック及び/又は電極を覆う。一実施形態では、絶縁材は、限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含む滑り止め材料である。一実施形態では、本発明のファブリックは、電極3が個体の皮膚と接触する状態で配置されるときに生理学的信号を取得する。別の実施形態では、ファブリックは、個体の皮膚と接触する状態で配置される電極3を備え、さらに、限定ではなしに、トラック4に電気接触が存在する。
【0067】
一実施形態では、可撓性の弾性及び導電性電極が細長いとき、ファブリック支持体は該層の実質的に全長に延びる。さらなる実施形態では、限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含む可撓性材料の可撓性及び弾性は、個体の皮膚と接触するセンサが屈曲する段階及び伸長する段階のすべての段階にわたって、電極の適合性を非常に良好な状態に保ち、患者の皮膚と実質的に領域全体にわたって電気的に表面接触できるようにする。
【0068】
心電図(ECG)測定では、限定ではなしに人体を含む個体の皮膚と電極との接触抵抗は約数MΩとすることができる。一実施形態では、電極からトラックを通じた電気コネクタへの又はこの逆の抵抗値は1000KΩ未満であり、トラックは、導電性材料に装填される、限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含む可撓性及び/又は弾性材料を含む。一実施形態では、センサは、約1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46、47%、48%、49%、50%、又はそれ以上引き伸ばされる導電性材料に装填される限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含む可撓性及び/又は弾性材料がトラックに用いられるときの実用に十分なものである。
【0069】
さらなる実施形態では、トラックが、導電性材料に装填される、限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含む可撓性及び/又は弾性材料を含む場合の、センサの一方の端からの(電気コネクタから電極又は電極から電気コネクタへの)抵抗値は、導電性材料に装填される限定ではなしにシリコーンゴムを含む可撓性及び/又は弾性材料が約1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、又はそれ以上引き伸ばされるとき、50KΩ、100KΩ、150KΩ、200KΩ、250KΩ、300KΩ、350KΩ、400KΩ、450KΩ、500KΩ、550KΩ、600KΩ、650KΩ、700KΩ、750KΩ、800KΩ、850KΩ、900KΩ、950KΩ、又は1000KΩ未満である。
【0070】
一実施形態では、導電性材料に装填される限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含む可撓性及び/又は弾性材料の1cmあたりの電気抵抗は、1000KΩ/cm以下であり、又はさらなる実施形態では、500KΩ/cm以下である。別の実施形態では、導電性材料に装填される、限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含む可撓性及び/又は弾性材料の1cmあたりの電気抵抗は、50Ω/cm〜100KΩ/cm、さらなる実施形態では1KΩ/cm〜100KΩ/cmを含み、別の実施形態では、1cmあたりの抵抗値は、50Ω/cm〜10KΩ/cmを含む。さらなる実施形態では、導電性材料に装填される、限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含む可撓性及び/又は弾性材料の1cmあたりの電気抵抗は、1KΩ/cm未満、2KΩ/cm未満、3KΩ/cm未満、4KΩ/cm未満、5KΩ/cm未満、6KΩ/cm未満、7KΩ/cm未満、8KΩ/cm未満、9KΩ/cm未満、10KΩ/cm未満、11KΩ/cm未満、12KΩ/cm未満、13KΩ/cm未満、14KΩ/cm未満、15KΩ/cm未満、16KΩ/cm未満、17KΩ/cm未満、18KΩ/cm未満、19KΩ/cm未満、20KΩ/cm未満、21KΩ/cm未満、22KΩ/cm未満、23KΩ/cm未満、24KΩ/cm未満、25KΩ/cm未満、26KΩ/cm未満、27KΩ/cm未満、28KΩ/cm未満、29KΩ/cm未満、30KΩ/cm未満、31KΩ/cm未満、32KΩ/cm未満、33KΩ/cm未満、34KΩ/cm未満、35KΩ/cm未満、36KΩ/cm未満、37KΩ/cm未満、38KΩ/cm未満、39KΩ/cm未満、40KΩ/cm未満、41KΩ/cm未満、42KΩ/cm未満、43KΩ/cm未満、44KΩ/cm未満、45KΩ/cm未満、46KΩ/cm未満、47KΩ/cm未満、48KΩ/cm未満、49KΩ/cm未満、50KΩ/cm未満、55KΩ/cm、60KΩ/cm未満、65KΩ/cm未満、70KΩ/cm未満、75KΩ/cm未満、80KΩ/cm未満、85KΩ/cm未満、90KΩ/cm未満、95KΩ/cm未満、100KΩ/cm未満、150KΩ/cm、200KΩ/cm、250KΩ/cm、300KΩ/cm、350KΩ/cm、400KΩ/cm、450KΩ/cm、500KΩ/cm、550KΩ/cm、600KΩ/cm、650KΩ/cm、700KΩ/cm、750KΩ/cm、800KΩ/cm、850KΩ/cm、900KΩ/cm、950KΩ/cm、又は100KΩ/cmである。
【0071】
別の実施形態では、導電性材料に装填されるシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムの硬化される温度は20℃〜200℃である。さらなる実施形態では、硬化される温度は50℃〜140℃である。別の実施形態では、硬化される温度は100℃〜120℃である。一実施形態では、導電性材料に装填されるシリコーンゴムの硬化される温度は、5℃以下、10℃以下、15℃以下、20℃以下、25℃以下、30℃以下、35℃以下、40℃以下、45℃以下、50℃以下、55℃以下、60℃以下、65℃以下、70℃以下、75℃以下、80℃以下、85℃以下、90℃以下、95℃以下、100℃以下、110℃以下、120℃以下、130℃以下、140℃以下、150℃以下、160℃以下、165以下、170℃以下、180℃以下、190℃以下、200℃以下、210℃以下、220℃以下、230℃以下、240℃以下、250℃以下、260℃以下、270℃以下、280℃以下、290℃以下、又は300℃以下である。
【0072】
一実施形態では、導電性材料に装填されるシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムは、白金触媒、ケイ素結合アルケニル基を有するジオルガノポリシロキサン、有機水素ポリシロキサン、及び導電性材料を含む。
【0073】
一実施形態では、5%w/w〜40%w/wの量で導電性材料に装填されるシリコーンゴムは、a)ケイ素結合アルケニル基を有するジオルガノポリシロキサン、b)有機水素ポリシロキサン、c)白金触媒、及びd)導電性材料を含む。
【0074】
さらなる実施形態では、ケイ素結合アルケニル基を有するジオルガノポリシロキサンの例は、限定ではなしに、ジメチルビニルシロキシ末端ジメチルポリシロキサンガム、ジメチルアリルシロキシ末端ジメチルポリシロキサンガム、フェニルメチルビニルシロキシ末端ジフェニルシロキサン−ジメチルシロキサンコポリマーガム、ジメチルビニルシロキシ末端メチルビニルシロキサン−ジメチルシロキサンコポリマーガム、及びシラノール末端メチルビニルシロキサン−ジメチルシロキサンコポリマーガムである。
【0075】
別の実施形態では、有機水素ポリシロキサンの例は、限定ではなしに、トリメチルシロキシ末端メチル水素ポリシロキサン、トリメチルシロキシ末端ジメチルシロキサン−メチル水素シロキサンコポリマー、ジメチルフェニルシロキシ末端メチルフェニルシロキサンメチル−水素シロキサンコポリマー、環状メチル水素ポリシロキサン、及びジメチル水素シロキシ単位とSiO単位からなるコポリマーである。
【0076】
一実施形態では、限定ではなしに、ヒドロシリル化反応によって硬化するシリコーン組成物の硬化加速触媒として知られている白金触媒は、限定ではなしに、白金ブラック、活性炭上の白金、シリカ微粉末上の白金、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール溶液、白金オレフィン錯体、テトラクロロ白金、白金ビニルシロキサン錯体、塩化白金酸−オレフィン錯体、塩化白金酸−メチルビニルシロキサン錯体を含む。
【0077】
一実施形態では、導電性材料の5%w/w〜40%w/wの量で装填されるシリコーンゴムは、a)60%w/w〜75%w/wのパーセンテージのジビニルポリジメチルシロキサン、b)7%w/w〜15%w/wのパーセンテージのジオキソシラン、c)5%w/w〜15%w/wのパーセンテージのカーボンブラック、d)0.001%w/w〜0.05%w/wのパーセンテージの白金(0)−1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン(CAS No.68478−92−2)、及びe)3%w/w〜7%w/wのパーセンテージのポリジメチル水素シロキサンを含む。
【0078】
一実施形態では、本発明のファブリックを用意するプロセスは、a)ファブリック上の導電性材料の5%w/w〜40%w/wの量で装填されるシリコーンゴムの第1のコーティングを液体印刷するステップと、b)第1のコーティングを80℃〜200℃の温度で1分間予備硬化するステップと、c)第1のコーティングを室温で硬化させるステップとを含む。
【0079】
一実施形態では、衣類は、限定ではなしに弾性及び可撓性の機械的特性を有する回路基板を含む回路を備え、回路基板はファブリックメッシュであり、配線系統は、衣類のファブリック上に印刷される導電性シリコーンである。一実施形態では、限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含む可撓性の半導電性又は導電性材料に配置される電子部品は、その硬化前に限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含む可撓性材料に配置されなければならない。一実施形態では、限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含む可撓性材料を配線系統として用いるために、電子部品は、限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含む液体半導電性又は導電性可撓性材料を適用する前にファブリックに配置されてもよい。この方法は、一実施形態では、以下のステップ、すなわち、a)熱的接着剤で電極をコーティングするステップと、b)電極をファブリックに固定するステップと、c)ファブリック上の導電性材料の5%w/w〜40%w/wの量で装填されるシリコーンゴムの第1の層を液体印刷するステップと、d)第1の層を80℃〜200℃の温度で1分間予備硬化するステップと、e)導電性材料に装填されるシリコーンゴムの第1の層を覆う絶縁材の層をコーティングするステップと、f)室温で硬化するステップと、g)コネクタを付けるステップと、を含むものとして説明される。
【0080】
別の実施形態では、限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含む可撓性材料の第1の層は、120〜800μmを含む、200〜500μmの、又は300〜400μmの厚さにスクリーン印刷される導電性材料に装填される。
【0081】
別の実施形態では、導電性材料は、少なくとも25μm、50μm、75μm、100μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm、190μm、200μm、210μm、220μm、230μm、240μm、250μm、260μm、270μm、280μm、290μm、300μm、325μm、350μm、375μm、400μm、425μm、450μm、475μm、500μm、525μm、550μm、575μm、600μm、625μm、650μm、675μm、700μm、725μm、750μm、775μm、800μm、825μm、850μm、875μm、900μm、925μm、950μm、975μm、1000μm、又はそれ以上の厚さにスクリーン印刷される。別の実施形態では、導電性材料は、25μm以下、50μm以下、75μm以下、100μm以下、120μm以下、130μm以下、140μm以下、150μm以下、160μm以下、170μm以下、180μm以下、190μm以下、200μm以下、210μm以下、220μm以下、230μm以下、240μm以下、250μm以下、260μm以下、270μm以下、280μm以下、290μm以下、300μm以下、325μm以下、350μm以下、375μm以下、400μm以下、425μm以下、450μm以下、475μm以下、500μm以下、525μm以下、550μm以下、575μm以下、600μm以下、625μm以下、650μm以下、675μm以下、700μm以下、725μm以下、750μm以下、775μm以下、800μm以下、825μm以下、850μm以下、875μm以下、900μm以下、925μm以下、950μm以下、975μm以下、1000μm以下の厚さにスクリーン印刷される。
【0082】
一実施形態では、トラック及び電気コネクタ組立体を用意する方法は、a)少なくとも1つの導電性支持ベースをダイカットすることと、b)限定ではなしに110〜165℃を含む80℃〜185℃で、限定ではなしに10〜20秒を含む5〜30秒間、圧力をかけ、加熱することで、限定ではなしにホットメルト接着剤を含むテキスタイル接着剤で少なくとも1つの導電性支持ベースをファブリック支持体に固定することと、0.2〜0.8Kg/mを含む圧力をかけることで、限定ではなしに導電性支持ベースの円形に形状設定された端を含む限定ではなしに形状設定された端を含む少なくとも1つの形状設定された端を部分的に踏む状態で、導電性シリコーンゴムをテキスタイルファブリック基体上にスクリーン印刷することと、を含む。一実施形態では、ステップa)及びb)は、電極を用意するためのプロセスを説明し、ステップc)〜f)は、導電性領域(トラック)を用意するためのプロセスを説明する。一実施形態では、導電性領域(トラック)を用意するためのプロセスであるステップc)〜g)は、電極を用意するプロセスであるステップa)及びb)の前に行うことができる。
【0083】
図21は、一方の領域20aは弾性の半導電性又は導電性トラックによって踏まれ、もう一方の領域20bは剛性の電気部品に接続するように適合されるか又は電極として用いられるように適合される2つの領域を備える可撓性の導電性支持ベースを示す。図20図21、及び図24は、トラックの各端が2つの異なる可撓性の導電性支持ベース20及び20’を踏んでいる20a及び20’a、弾性の半導電性トラック及び可撓性の導電性支持ベース組立体を示す。別の実施形態では、可撓性の導電性支持ベース18のうちの1つの踏まれていない領域20’bは、電極20’bとして用いられるように適合され、他の可撓性の導電性支持ベースの踏まれていない領域20b上に、剛性の電気部品5が配置される。別の実施形態では、弾性の半導電性トラック及び可撓性の導電性支持ベース組立体は、限定ではなしに、可撓性の導電性支持ベース18のうちの1つの円形に形状設定された端20aを含む少なくとも1つの形状設定された端を踏んでいるトラックの一方の端17aを備え、一方、こうした支持ベースの踏まれていない領域20b上に、剛性の電気部品5が配置され、トラックの他方の端17bは電極と電気接触するように適合される。
【0084】
別の実施形態では、剛性の電気部品5は、センサと電気接触する状態で配置することができる。さらなる実施形態では、限定ではなしに、電気部品は、限定ではなしに、電気コネクタ、スイッチ、レジスタ、コンデンサ、受動部品(保護デバイス)、磁気(誘導性)デバイス、圧電デバイス、水晶、共振器、電源、半導体(ダイオード、トランジスタ、集積回路、光電デバイス)、ディスプレイ装置、アンテナ、変換器、センサ、電気化学センサ、検出器、及び電極を含む。
【0085】
図20図21図22、及び図24に示すように、導電性支持ベース18は、導電性及び非導電性繊維を含み、その端のうちの少なくとも1つの端20a、すなわち一実施形態では、限定ではなしに、図22に示すように涙状の形状である円形に形状設定されるトラックによって踏まれる端を有する、可撓性及び導電性テキスタイルである。別の実施形態では、トラックの形状及び寸法は変化してもよく、ファブリック基体の製造プロセスによって制限されない。
【0086】
一実施形態では、導電性支持ベースは涙状の形状を有し、支持ベースとトラックとの間の接続縁は、限定ではなしに、引き伸ばしへの機械的抵抗を改善し、トラックが使用中に引き伸ばされ、ねじられ、折り曲げられ、及び/又は圧迫されるときに接合部が裂けるのを最小にする又は実質的に避けることができる限定ではなしに円形に形状設定された端を含む形状設定された端を有する。さらに、回路設計は、支持ベースをトラック方向に及びこの逆に案内することができるので簡易化される。
【0087】
一実施形態によれば、導電性支持ベースは、(テキスタイル)ファブリック接着剤でファブリックに取り付けられる。別の実施形態では、(テキスタイル)ファブリック接着剤は、限定ではなしに、(テキスタイル)ファブリックに用いるためのあらゆる適切なホットメルト接着剤を含む。一実施形態では、トラックは弾性及び可撓性である。別の実施形態では、導電性トラックの弾性及び可撓性は、限定ではなしに、導電性がファブリックの移動に伴って妨げられないことを条件とする。トラックは、限定ではなしに、スクリーン印刷法を通じてファブリック基体の表面を含むファブリックに当該技術分野では公知の任意の様態で提供されてもよい。
【0088】
図21に示すように、剛性の電気部品5、例えば、限定ではなしに電気コネクタを、トラックと直接接触するのではなく弾性及び半導性トラック17と電気的に接触する状態で導電性支持ベース18上に配置することは、結果的に、限定ではなしに、組立体の機械的特性の改善をもたらし、テキスタイルが引き伸ばされるときに破れることを回避する。
【0089】
一実施形態では、導電性支持ベースは、限定ではなしに剛性の電気部品5が配置される導電性支持ベースとして機能する弾性及び導電性トラックと電気接触する導電性フットプリントとして用いられる。一実施形態では、可撓性の導電性支持ベースが弾性の場合に、組立体は、それ自身で十分機能するが、限定ではなしに電気コネクタなどの剛性の電気部品が定位置にあるときに、応力がトラックと支持ベースとの間の接合部から支持ベースと剛性の電気部品との間の接合部に移動するであろう。この結果として、組立体が機械的応力を受けるため、弾性の要素と剛性の要素との間の接合部の機械的特性は低い。組立体がテキスタイルに一体化されるとき、異なる材料間の接合部の機械的特性は、適正な電気回路を得るのに重要である。
【0090】
一実施形態では、トラックは、限定ではなしにシリコーンを含む可撓性材料をテキスタイルの繊維の構造に固定することによってファブリックに及び部分的に導電性支持ベースの少なくとも1つの円形に形状設定された端に一体化される。一実施形態では、シリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムはファブリックの中に硬化される。さらなる実施形態では、シリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムは衣類の中に硬化される。
【0091】
一実施形態では、硬化プロセスの時間を減少させる必要があるときに、80℃〜200℃を含む温度でシリコーンゴムを加熱することによる予備硬化ステップが含まれる。別の実施形態では、予備硬化ステップは90℃〜165℃を含む温度で行われる。
【0092】
図20図21、及び図24に示すように、導電性材料に装填される、限定ではなしにシリコーンゴムを含む可撓性材料は、導電性支持ベース18の1つの円形に形状設定された端20aを部分的に踏んでいる状態でファブリック19上にスクリーン印刷され、結果的に、限定ではなしにシリコーンゴムを含む可撓性材料がファブリックのオリフィスに入り込み、ファブリック上にスクリーン印刷された後に室温で硬化されるときに、限定ではなしにシリコーンゴムを含む可撓性材料がテキスタイルの繊維の構造に固定される。別の実施形態では、可撓性の半導性トラック17は、ファブリック19の表面に提供され、導電性支持ベース18の少なくとも1つの円形に形状設定された端20aは、導電性材料に装填される限定ではなしにシリコーンゴム及び/又はフルオロシリコーンゴムを含むスクリーン印刷される可撓性材料を含み、さらに、導電性を断つ及び/又は妨害するどのような気泡もなくすために、ファブリック及び限定ではなしに導電性支持ベースの円形に形状設定された端を含む少なくとも1つの形状設定された端に限定ではなしにシリコーンゴムを含む可撓性材料を直接適用するときに圧力をかけるステップを含む。一実施形態では、スクリーン印刷プロセスは低速及び高圧を用いる。一実施形態では、かけられる圧力は、0.2〜0.8Kg/m、0.3〜0.5Kg/m、又は約0.45Kg/mを含む。別の実施形態では、かけられる圧力は、少なくとも0.1Kg/m、少なくとも0.2Kg/m、少なくとも0.3Kg/m、少なくとも0.4Kg/m、少なくとも0.5Kg/m、少なくとも0.6Kg/m、少なくとも0.7Kg/m、少なくとも0.8Kg/m、少なくとも0.9Kg/m、少なくとも1Kg/m、又はそれ以上を含む。別の実施形態では、かけられる圧力は、少なくとも0.1Kg/m、少なくとも0.2Kg/m、少なくとも0.3Kg/m、少なくとも0.4Kg/m、少なくとも0.5Kg/m、少なくとも0.6Kg/m、少なくとも0.7Kg/m、少なくとも0.8Kg/m、少なくとも0.9Kg/m、少なくとも1Kg/m、又はそれ以上を含む。
【0093】
テキスタイルは、限定ではなしに、あらゆる種類の織られた、編まれた、又はタフテッドクロス、又は織られていないファブリック(例えば、ファブリックに結合されている繊維で作製されたクロス)を含む。テキスタイルは、クロスを製造するために紡績する、織る、タフテッド加工する、結ぶ、及び他の方法で用いることができる、限定ではなしに、ヤーン、糸、及びウールをさらに含む。「弾性材料」は、限定ではなしに、比較的容易に引き伸ばされ又は圧縮され得る材料であり、引き伸ばされ又は圧縮された後にその元の形状に戻る、若しくは引き伸ばされ又は圧縮された後にほぼその元の形状に戻ることができる。
【0094】
一実施形態では、電気コネクタは、限定ではなしに、導電性ファスナを含む。さらなる実施形態では、導電性ファスナは、限定ではなしに、プレススタッド(スナップ、スナップファスナ、又はホックとも時々呼ばれる)。さらなる実施形態では、プレススタッドは、限定ではなしに、一対のインターロックディスクで作製される。図24に示すように、一方のディスク10の下の円形リップは、他方のディスク9の溝に嵌り、ある程度の力がかけられるまでそれらをしっかりと保持する。一実施形態では、プレススタッドは、限定ではなしに、ハンマーで打つこと、プライ加工すること(plying)、又は縫うことによってファブリックに取り付けられる。さらなる実施形態では、限定ではなしに、磁石、ピン−ソケット、又はプラグ−ソケット接続(例えばセンサ装置上に設けられるソケットとの)、導電性Velcro(登録商標)又は他の導電性金属クリップファスナを含む他の種類のファスナが用いられてもよい。限定ではなしに、電子装置が容易に取り付けられる及び取り外されるようにするあらゆる種類のファスナが用いられてもよい。一実施形態では、使用時に、前記電子装置は、限定ではなしに、衣類の外側に取り付けられ、ユーザによって容易に取り付けられ及び取り外されてもよい。
【0095】
図21及び図24に示すように、センサは、衣類に組み込まれるように適合され、センサは、トラックの各端17a及び17bが2つの異なる支持ベース18を踏むときに2つの可撓性の導電性支持ベース18のうちの1つの踏まれていない領域20’bの電極か、又は1つだけの支持ベースが存在するときにはトラック17bの第2の端と電気接触する電極を備える組立体を含み、電極は、衣類の着用者、例えば限定ではなしにヒトの皮膚12との接触を通じて生理学的信号を得るように適合される。
【0096】
図20図21、及び図24にさらに示されるように、センサは、トラック17が、衣類の着用者の皮膚12との接触から電気的に絶縁され、剛性の電気部品5は、電極3を通じて得られる生理学的信号を電子機器14に伝送するように適合された電気コネクタであることを特徴とする。トラックは、限定ではなしに、絶縁性シリコーンゴムを含む絶縁材8で覆われる。可撓性の導電性支持ベース18は、限定ではなしにホットメルト接着剤を含む接着剤でファブリック19に取り付けられる。
【0097】
図23に示されるのは、それぞれが電極3と、トラック4と、5及び5’として示されるものを含む電気コネクタとを有する複数のセンサ1を備える衣類7である。一実施形態では、衣類7は、限定ではなしに、1つ以上のセンサ1を含むことができ、センサのトラック4は、限定ではなしに、直線、曲線、又は他の形状を含む任意の様態で衣類7上に印刷される。
【0098】
一実施形態では、少なくとも1つのセンサと、前記センサからのデータを受信、収集、記憶、処理、及び/又は伝送するための電子機器とを備えるデバイスが本明細書で提供される。別の実施形態では、デバイスを備える衣類が本明細書で提供される。さらなる実施形態では、デバイスは、使用中にデバイスが個体の心電図(ECG)を含む種々のパラメータを測定するのに適切な場所を含む領域に実質的に配置されるように衣類に配置される。
【0099】
実施例
実施例1
この実験では、以下の衣類、すなわち、ZEPHYR(商標)H×M(Zephyr Technology Corporation製)(I)、Polar TEAM(Polar Electro,OY.製)(II)、NUMETREX(登録商標)Cardio−Shirt(Textronics,Inc.製)(III)、及び本発明のシャツ(IV)を使用し、本発明のシャツは、導電布で作製されたトラック及び電極を含み、電極領域はシリコーンゴムが充填されたオリフィスを有するものであった。NUMETREX(登録商標)Cardio−Shirtは、テキスタイル電極がファブリックに編まれたシャツである。ZEPHYR(商標)H×Mストラップ及びPolar TEAMストラップは、テキスタイル電極を有するストラップである。ZEPHYR(商標)H×Mストラップは、電極と、使用中に衣類がユーザの皮膚に対して動くときに電極が皮膚に接触した状態で実質的に定位置に保持されるように衣類と電極との間に提供される弾性的な圧縮可能なフィラーとを含む。Polar TEAMストラップは、導電性繊維を含む接触層と、接触層の上に水分を保持するための水分層とを含む。
【0100】
テストプロトコルを、異なるレベルの物理的事態、すなわち、安静、日常の活動、及び強い物理的活動に分けた。テストされるすべてのストラップ及びシャツに適合するデバイスで各テスト被検者を監視した。プロトコルのエクササイズは以下のように定義した。
(I)安静(A):被検者が台の上に30秒間横たわったままの状態。
(II)日常の活動は、以下の活動のそれぞれを含むものであった。(1)立つ(B):被検者が自分の脚で20秒間動かず立つこと、(2)座る/立つ(C):被検者が椅子に4回着席及び起立し、各状態には3秒とどまること、(3)上体倒し(D):被検者が常に同じ方法で(膝を曲げずに)3回上体を倒すこと、(4)腕の運動(E):被検者が自分の腕を異なる方向に(前、横、上)に各3回動かすこと、及び(5)歩く(F):被検者がおおよそ3km/hの速度で20秒間歩くこと。
(III)強い物理的活動(H)は、以下によって定義される。(1)中速ランニング(I):被検者が6km/hの速度で20秒間走ること、(2)高速ランニング(J):被検者が10km/hに達するまでペースを上げ、この速度を15秒間保って走ること、(3)強い腕の運動(ラケットを動かす)(K):被検者がラケットで(両腕で)ボールを打つことをまねて自分の腕を強く動かすことであり、この運動は5回行う、(4)胴ひねり(L):脚を同じ位置に保ったままで被検者が自分の胴を両方向に各5回ひねること、(5)ジャンプ(M):被検者が高くジャンプし、2ないし3メートル走り、再びジャンプすること。被検者はこの運動を5回繰り返した。
【0101】
強い物理的活動は、日常の活動よりも物理的にきついものであった。安静及び日常の活動においてなされたすべてのエクササイズは、被検者(発汗なし)がストラップ又はシャツを直接身に付けた状態でなされ、すべての強い物理的活動は、ストラップ又はシャツを着用した被検者が発汗している状態でなされた。各シャツ又はストラップで異なる心電図信号が得られたときに、異なる技術を評価するためにこれらの信号に対してある種の測定を行った。信号に対して行われた測定は、(各活動の各エクササイズに関して)以下のとおりであった。
【0102】
目測
この測定は、形態学の観点で収集される信号の品質及び検出される心拍の、信号をただ見ることによる、直接認識である。この視覚認識はまた、どのような心拍(QRS複合)が心拍として認識可能であるか、及びそのうちのどれがノイズがありすぎて心臓病専門医によって認識されないかを識別するのに用いられる。安静及び日常の活動に関して合計250心拍を分析し、強い物理的活動に関して合計500心拍を分析した。
【0103】
信号に対する測定
各活動セッションの各エクササイズで示される信号に対してこれらの測定を行った。これらの測定は、記録される信号の手動分析及び自動分析を含む。
【0104】
自己相関:
信号をブロック間で2秒重なる状態で3秒ごとにセグメント化し、各ブロックの自己相関を行った。この測定は次式に従う:
N−1
(m)=(1/N−|m|)ΣXn+m
n=0
式中、xはN個のサンプルの信号である。次いで、これは、R(0)の値に従って正規化される。次に、Rx norm(0)にない自己相関最大が得られる。この点で、信号がシフトなしにそれ自体と比較されるので、この点に最大があると考えられる。
【0105】
この指数は、信号がそれ自体へのシフトにどれだけ似ているかの尺度を与える(或る心拍と次の心拍が非常に類似しているという前提から始まる)。このように、1に近い値は、信号がそれ自体のシフトされたコピーと非常に類似しており、ゆえにノイズがないことを示し、一方、低い値は、信号にノイズがあることを示す。
【0106】
T−PセグメントRMS:
心拍間(およそ20セグメント)のT−PセグメントのRMS(二乗平均平方根)を計算した。この測定は、各エクササイズに関して行われ、平均され、T−Pセグメントが等電位であるため、特に安静状態での信号のノイズの推定を与える。
【0107】
これらの測定は、手動で行った(各セグメントの始まりと終わりを選択するために)。T波が存在しなかった信号では(安静及び日常の活動でのZEPHYR(商標)H×M及びPolar TEAMストラップ及びNUMETREX(登録商標)Cardio−Shirt)、セグメントは2つの連続した心拍間で定義される。この値は、できるだけ低くなければならないが、QRS振幅で文脈化されなければならない(ポイントRMS/振幅RS参照)。
【0108】
最大T−Pセグメント:
これは、異なるT−Pセグメントのノイズの最大ピークの尺度である。この値は、ノイズの高いピークが信号を汚染するかを確認するのに有用であった。
【0109】
最大振幅:
各エクササイズの心拍に関してQRSピークの振幅を測定した(RS振幅を得るためにRピーク及びSピーク)。好ましい値はなかったが、より高い値は低い値よりも良好である傾向がある(低い値はノイズを被りやすい)。
【0110】
RMS/振幅RS:
この因子は、前のポイントで説明した測定で計算した。この指数は、異なるエクササイズにおけるシステムのノイズの的確な観念を与える。これは、各シャツ/ストラップが異なる量の信号、異なる振幅を取り込むのでRS振幅に正規化され、ゆえにT−PセグメントのRMSは各センサストラップ又はシャツに文脈化されなければならない。一般に、より低い値がより良好である。
【0111】
得られるすべての指数及び値のうち最も重要なものは、その両方が信号を汚染するノイズと示された信号における心拍がどれくらい認識可能であるかの非常に良好な指標であるため、RMS/振幅RSと自己相関である。
【0112】
結果を、安静活動、日常の活動、及び強い物理的活動に関する結果の、3つのセクションに分けて提示した。
【0113】
安静及び日常の活動
図6は、ZEPHYR(商標)H×Mストラップ(I)、Polar TEAMストラップ(II)、NUMETREX(登録商標)Cardio−Shirt(III)、及び本発明のシャツ(IV)に関する安静(A)、立つ(B)、立つ/座る(C)、上体倒し(D)、腕の運動(E)、歩く(F)、及びすべての活動、すなわち、安静、立つ、立つ/座る、上体倒し、腕の運動、及び歩く(G)での振幅RS(A(v))を示す。振幅RSは、システムによって取り込まれる信号の観念を与え、高い振幅RSはより低い振幅よりも良好であることが理解される。図6に示すように、本発明のシャツは、他の衣類よりも信号をより効率よく良好に取り込むことができた。これはまた、この活動セッションは発汗を含まなかったため、乾燥状態でより良好に機能した。
【0114】
図7は、ZEPHYR(商標)H×Mストラップ(I)、Polar TEAMストラップ(II)、NUMETREX(登録商標)Cardio−Shirt(III)、及び本発明のシャツ(IV)に関する安静(A)、立つ(B)、立つ/座る(C)、上体倒し(D)、腕の運動(E)、歩く(F)、並びに安静及び日常の活動(安静、立つ、立つ/座る、上体倒し、腕の運動、及び歩く)(G)でのRMS/振幅RSを示す。このデータは、ノイズが振幅RSに関して文脈化され、システムのSNR(信号対ノイズ比)の良好な尺度であるため、価値がある。ここで計算される値はノイズ対信号であり、ゆえにこの値がより低いほどより良い。図7に示すように、本発明のシャツ(IV)は最も低い値を示した。
【0115】
図8は、ZEPHYR(商標)H×Mストラップ(I)、Polar TEAMストラップ(II)、NUMETREX(登録商標)Cardio−Shirt(III)、及び本発明のシャツ(IV)に関する安静及び日常の活動での良好なQRS複合のパーセンテージを示す。図8は、一見してどれ位の心拍がQRSとして認識可能であるかを示す。各システムに関して合計250心拍を分析し、結果は、安静及び日常の活動セッション(エクササイズに分けられなかった)の全体を示す。パーセンテージがより高ければより良い。本発明のシャツ(IV)で最高値が見出された。
【0116】
図9は、歩く(F)、腕の運動(E)、立つ(B)、上体倒し(D)、立つ/座る(C)、及び安静(A)でのZEPHYR(商標)H×Mストラップ(I)、Polar TEAMストラップ(II)、NUMETREX(登録商標)Cardio−Shirt(III)、及び本発明のシャツ(IV)に関する自己相関値を示す。この情報は、心拍間の品質、再現性、及び類似性の良好な指標を提供する。この値が1に近ければより良い。本発明のシャツは、1に最も近い値を有した。
【0117】
強い物理的活動
図10は、ZEPHYR(商標)H×Mストラップ(I)、Polar TEAMストラップ(II)、NUMETREX(登録商標)Cardio−Shirt(III)、及び本発明のシャツ(IV)に関する中速(H)、高速(I)、胴ひねり(J)、ラケット(K)、ジャンプ(L)、及びすべての活動(中速、高速、胴ひねり、ラケット、及びジャンプ)(M)での振幅RS(A(v))を示す。強い物理的活動では、おそらくはテスト被検者上の汗の蓄積の結果として、汗が電極への電位の伝導を助け、皮膚と電極との境界面のインピーダンスが減少するため、信号の振幅は技術間で大きく異ならない。
【0118】
図11は、ZEPHYR(商標)H×Mストラップ(I)、Polar TEAMストラップ(II)、NUMETREX(登録商標)Cardio−Shirt(III)、及び本発明のシャツ(IV)に関する中速(H)、高速(I)、胴ひねり(J)、ラケット(K)、ジャンプ(L)、及びすべての活動、すなわち、中速、高速、胴ひねり、ラケット、及びジャンプ(M)でのRMS/振幅RSを示す。結果に基づいて、本発明のシャツが最良の結果を有したことは明らかである。
【0119】
図12は、ZEPHYR(商標)H×Mストラップ(I)、Polar TEAMストラップ(II)、NUMETREX(登録商標)Cardio−Shirt(III)、及び本発明のシャツ(IV)に関する強い物理的活動中の良好なQRS複合のパーセンテージを示す。実験の結果に基づいて、本発明のシャツは最良の結果を有した。
【0120】
図13は、中速(H)、高速(I)、胴ひねり(J)、ラケット(K)、及びジャンプ(L)でのZEPHYR(商標)H×Mストラップ(I)、Polar TEAMストラップ(II)、NUMETREX(登録商標)Cardio−Shirt(III)、及び本発明のシャツ(IV)に関する自己相関値を示す。結果に基づいて、本発明のシャツは最良の結果を有した。
【0121】
実施例2
実験は、トラック及び電極が導電布で作製され、電極領域はシリコーンゴムが充填されたオリフィスを有する、本発明のシャツ(IV)と、シリコーンゴムなしの本発明のシャツ(V)を含むものであった。従ったプロトコルは、本発明の衣類を他の製造業者による他の衣類と比較する前述のプロトコルと同じであった。
【0122】
図14は、本発明のシャツ(IV)及び電極領域のオリフィスにシリコーンゴムのない本発明のシャツに関する中速(H)、高速(I)、胴ひねり(J)、ラケット(K)、ジャンプ(L)、及びすべての活動、すなわち、中速、高速、胴ひねり、ラケット、及びジャンプ(M)でのRMS/振幅RSを示す。図示のように、電極領域のオリフィスの中にシリコーンを有する本発明のシャツは、より低いノイズ及びより良好な信号によって分かるように最良の結果を有した。加えて、電極の中にシリコーンを有するシャツは、皮膚へのより良好な付着性を示した。
【0123】
実施例3
この実験では、伸長が信号の品質にどれくらい影響を及ぼすかを評価するために、本発明のファブリックの性能を異なる伸長レベルで測定した。この実施例のファブリックは、導電性シリコーン(Alpina Technische Produkte GmbHからのVP97065/30)を備える導電性領域と、導電性繊維及び非導電性繊維で作製された導電布の2つの電極とを備え、導電性繊維は銀被覆ナイロン(Laird Sauquoit IndustriesからのX−STATIC(登録商標)ヤーン)で作製され、非導電性繊維はナイロンで作製される。
【0124】
導電性シリコーンVP97065/30を含む導電性領域(トラック)を通じて伝送される信号をテスト及び評価するために、導電性領域を異なる程度に引き伸ばした。3つの状態、すなわち、安静、導電性領域の約25%伸長、及び導電性領域の約50%伸長、を評価した。
【0125】
信号を、PS420 Multiparameter Patient ECGシミュレータ(Fluke Corporationから)によって発生させ、電極を通過させ、導電性シリコーンを介して、信号を受信し、これを視覚化及びさらなる分析のためにコンピュータに伝送するための電子機器に伝導させた。
【0126】
参考のため、導電性領域の伸長していない安静状態は、6.5cmの長さを有した。さらに参考のため、25%伸長は、導電性領域の長さを8.125cmに増加させ、50%伸長は、導電性領域の長さを9.75cmに増加させた。各状態(安静、25%伸長、及び50%伸長)に関して、ECGシミュレータの9〜10拍動からなる信号の2つのセグメントを取り込んだ(シミュレータは60拍動/分で構成されるので各セグメントは10秒)。
【0127】
目測
この測定は、信号を見ること、及び形態学の観点で収集される信号の品質及び検出されるノイズを評価することによって行った。この視覚認識はまた、どのような心拍(QRS複合)及び特徴的な波が認識可能であったか、及びそのうちのどれがノイズがありすぎて心臓病専門医によって認識されないかを識別するのに用いられる。導電性領域の異なる伸長レベルのそれぞれに関して合計500心拍を分析した。
【0128】
信号に対する測定
これらの測定は、各伸長レベルで示された信号に対して行った。これらの測定は、記録される信号の手動分析及び自動分析を含む。
【0129】
相互相関:信号を、異なる伸長レベル間で分離し、互いに比較して相関をとった。相互相関は、2つの波形のうちの1つに適用されるタイムラグの関数としての2つの波形の類似性の尺度であった。それらの間に差異のない同じ拍動を生じたECGシミュレータを用いたので、相互相関は適切であった。結果として、2つの信号(伸長なしの信号と伸長ありの信号)間の相互相関がとられるときに、それらの間の差異だけがノイズとなるであろう。この尺度は、0(類似性なし、完全に異なる)から1(信号が等しい)に進む。
【0130】
RMSノイズ:T−PセグメントのRMS(二乗平均平方根)を心拍間で計算した。この測定は、各伸長レベルに関して行われ、平均された。RMSは、信号のノイズの推定を提供する。これらの測定は手動で行った(各セグメントの始まりと終わりを選択するために)。両方の値は非常に重要であり、信号に存在するノイズ、及び導電性材料に装填されるシリコーンゴムの伸長によって導入される歪みの非常に良好な推定量であった。
【0131】
コンピュータから信号の直接取り込みを行うことで得られる視覚的結果
ECGストリップと交差する線は、引き伸ばしが開始され、ストリップの最後まで維持される点を示す。
【0132】
25%伸長:2つの例(図16図17)において、ストリップの左部分(線の左側)では導電性領域は引き伸ばされておらず、ストリップの右部分(線の右側)では導電性領域は引き伸ばされていることが分かる。
【0133】
50%伸長:2つの例(図18図19)において、ストリップの左部分(線の左側)では導電性領域は引き伸ばされておらず、ストリップの右部分(線の右側)は導電性領域は引き伸ばされていることが分かる。
【0134】
これらの図に示すように、信号の品質が導電性領域の伸長によってわずかに影響を及ぼされたことは明らかである。トラックが50%伸長されたときに、より多くのノイズが存在し、可視であったが、このノイズは、信号を乱すのに十分なほどではなかった。加えて、波及び特徴的な点は依然として可視であり、存在したどのようなノイズも後処理で容易にフィルタされた。
【0135】
信号測定結果:RMSノイズ
25%伸長:結果は4つの異なるセグメントに関して与えられ、そのうちの2つは導電性領域が伸長されない状態(伸長なし1及び伸長なし2)であり、他の2つは導電性領域が25%伸長された状態(25%伸長1及び25%伸長2)である。
【表1】
【0136】
両方の事例において、導電性領域の伸長なしの信号は、導電性領域がその後伸長されたときよりも低いノイズを有した。これは、表2の平均RMSノイズ結果で見るとさらに分かる。
【表2】
【0137】
50%伸長:結果は4つの異なるセグメントに関して与えられ、そのうちの2つは導電性領域が伸長されない状態(伸長なし1及び伸長なし2)であり、他の2つは導電性領域が50%伸長された状態(50%伸長1及び50%伸長2)である。
【表3】
【0138】
両方の事例において、導電性領域の伸長なしの信号は、導電性領域がその後伸長されたときよりも低いノイズを有した。これは、表2の平均RMSノイズ結果で見るとさらに分かる。
【表4】
【0139】
2つの状態間の差異が顕著ではなかったため、導電性領域の伸長に起因して非常に小さいノイズが存在したことは明らかである。
【0140】
相互相関
表5は、25%伸長及び50%伸長に関する結果を示す。
【表5】
【0141】
表5で分かるように、信号は、いずれの状況でもノイズによってわずかに乱された。50%伸長は25%伸長よりも少し悪かったものの、結果の差異はたったの4%異なるものであったため顕著ではなかった。
【0142】
実施例4
この例では、剛性の電気コネクタに直接接触する弾性の半導電性トラック(組立体1)と、剛性の電気コネクタが支持ベースに接触している本発明の弾性の半導電性トラック及び可撓性の導電性支持ベースの組立体(組立体2)との比較試験を行った。
【0143】
組立体は、カーボンブラック入りの導電性シリコーンゴムVP97065/30(Alpina Technische Produkte GmbH)で作製された弾性の半導電性トラックと共に用意され、組立体2は、X−STATIC(登録商標)(Laird Sauquoit Industries)として商品化された銀被覆ナイロンの導電性繊維及びナイロンの非導電性繊維で作製された導電性テキスタイルで用意された可撓性の支持ベースを含み、一方、両方の組立体の基体は、ポリエステル、ナイロン、及びLYCRAR繊維で作製された。
【0144】
トラックは、長さ80mm及び幅15mmであった。テストは3回繰り返された。組立体の耐久性を評価するためにトラックの両端間の抵抗を測定した。抵抗は、材料の伸長と共に増加し、破断する場合に、抵抗は劇的に増加する。一般に、抵抗値は、25KΩを超えないべきである。各テストは、異なる引き伸ばし長さの3つのサイクルを適用することからなる。30回繰り返しの第1のサイクルは、試験片に140%伸長をもたらした(表6)。
【表6】
【0145】
さらなる実験では、30回繰り返しのサイクルは、試験片に200%伸長をもたらした(表7)。
【表7】
【0146】
5回繰り返しの第3のサイクルは試験片に250%伸長をもたらす(表8)。
【表8】
【0147】
締めくくりとして、本明細書の態様は具体的な実施形態を参照することによって強調されることが理解されるが、これらの開示された実施形態が本明細書で開示される主題の原理の単なる例証であることを当業者はすぐに理解するであろう。したがって、開示される主題は、本明細書に記載の特定の方法論、プロトコル、及び/又は試薬などに決して限定されないことを理解されたい。したがって、本明細書の精神から逸脱することなく本明細書での教示に従って、開示される主題への種々の修正又は変化を加える、若しくは代替的な構成を作製することができる。最後に、本明細書で用いられる用語は、特定の実施形態をただ説明するためのものであって、請求項によってのみ定義される本発明の範囲を限定することを意図されない。したがって、本発明は、示され説明されたものに正確に限定されない。
【0148】
本発明を実施するための本発明者らには既知のベストモードを含む本発明の特定の実施形態が、本明細書で説明される。もちろん、これらの説明された実施形態に対する変形は、上記の説明を読めば、当該技術分野の当業者には明らかとなるであろう。本発明者は、熟練者がこうした変形を適宜採用することを期待しており、本発明者らは、本発明が本明細書に特定的に記載されたもの以外で実施されることを意図している。したがって、本発明は、準拠法によって許可される付属の請求項に列挙された主題のすべての修正及び等価物を含む。さらに、そのすべての可能な変形における前述の実施形態のあらゆる組み合わせは、本明細書で特に指定のない限り又は特に文脈により明らかに矛盾しない限り、本発明によって包含される。
【0149】
本発明の代替的な実施形態、要素、又はステップのグループ分けは、制限するものとして解釈されるべきではない。各々のグループメンバーは、個々に又は本明細書で開示されるグループの他のメンバーとのあらゆる組み合わせで言及及び特許請求することができる。便宜及び/又は特許性の理由で、1つ以上のグループメンバーが含められ又は削除される場合があることが予想される。あらゆるこうした包含又は削除が行われるとき、本明細書は、修正されたグループを含むとみなされ、したがって、付属の請求項において用いられるすべてのマーカッシュグループの書かれた説明を満たすものである。
【0150】
特に指定のない限り、本明細書及び請求項で用いられる特徴、アイテム、量、パラメータ、特性、項などを表わすすべての数は、すべての事例において「約」という用語によって修飾されると理解される。本明細書で用いられる場合の「約」という用語は、そのように制限された特徴、アイテム、量、パラメータ、特性、又は項が表記された特徴、アイテム、量、パラメータ、特性、又は項の値の上又は下の+又は−10パーセントの範囲を包含することを意味する。したがって、それと反対の記載のない限り、本明細書及び付属の請求項に記載の数値パラメータは、変化し得る概算である。最低限でも、均等論の適用を請求項の範囲に限定する試みとしてではなく、各数値表示は、普通の丸め技術を適用することによって、少なくとも報告された有効数字の数に照らして解釈されるべきである。数値範囲及び値は本発明の幅広い範囲が概算であると記載しているにもかかわらず、特定の実施例に記載の数値はできるだけ正確に報告される。しかしながら、いずれの数値範囲又は値も、必然的に、それらのそれぞれの試験測定において見出された標準偏差に起因するある程度の誤差を本質的に含む。本明細書での値の範囲の列挙は、該範囲内に入る各々の別個の値を個々に参照する簡潔な方法として役立つことを単に意図されている。本明細書で特に指定のない限り、各々の個々の値は、個々に本明細書に列挙されたかのように本明細書に組み入れられる。
【0151】
本発明の文脈において(特に以下の請求項の文脈において)用いられる「1つの(a、an)」、「その(the)」という用語及びそれに類似の言及は、本明細書で特に指定のない限り又は文脈により明らかに矛盾しない限り、単数及び複数の両方を包含すると解釈される。本明細書に記載のすべての方法は、本明細書で特に指定のない限り又は特に文脈により明らかに矛盾しない限り、あらゆる適切な順序で実施することができる。本明細書で提供されたあらゆるすべての実施例、又は例示的な言葉(例えば「などの」)の使用は、単に本発明をより良く解明することを意図されており、別途特許請求される本発明の範囲に制限を課すものではない。本明細書にない言葉は、本発明の実施に必須のあらゆる特許請求されない要素を示すと解釈されるべきである。
【0152】
本明細書で開示される特定の実施形態は、〜からなる又は本質的に〜からなるという言葉を用いて請求項でさらに限定され得る。出願時の又は補正により追加された請求項で用いられるときの「〜からなる」という移行句は、請求項で指定されないどのような要素、ステップ、又は構成要素も除外する。「本質的に〜からなる」という移行句は、請求項の範囲を、指定された材料又はステップ、及び基本的な特徴及び新規な特徴に著しく影響を及ぼさないものに制限する。そのように特許請求される本発明の実施形態は、本明細書で本質的に又は明確に説明され、可能にされる。
【0153】
本明細書で言及及び識別されるすべての特許、特許公開、及び他の刊行物は、例えば、このような刊行物で説明される本発明と組み合わせて用いられ得る構成要素及び方法論を説明及び開示する目的で参照によりそれらの全体が本明細書に個々に及び明確に組み込まれる。これらの刊行物は、本願の出願日前にそれらを開示するためだけに提供される。これに関して、先発明のために又はあらゆる他の理由で発明者にこうした開示に先行する権利がないことを認めるものとして解釈されるものは何もない。日付についてのすべての文又はこれらの文書の内容についてのすべての表現は、出願人が入手可能な情報に基づいており、これらの文書の日付又は内容の正確性についてのどのような承認も構成しない。
図1A
図1B
図1C
図1D
図2
図3A
図3B
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15A
図15B
図16
図17
図18
図19
図20
図21
図22
図23
図24