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特表2022-518321マルチセンサ抵抗テキスタイルECGシステム
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-03-15
(54)【発明の名称】マルチセンサ抵抗テキスタイルECGシステム
(51)【国際特許分類】
   A61B 5/27 20210101AFI20220308BHJP
   A61B 5/256 20210101ALI20220308BHJP
   A61B 5/304 20210101ALI20220308BHJP
   A61B 5/28 20210101ALI20220308BHJP
【FI】
A61B5/27
A61B5/256 210
A61B5/256 220
A61B5/256 230
A61B5/304
A61B5/28
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021525249
(86)(22)【出願日】2018-11-12
(85)【翻訳文提出日】2021-07-02
(86)【国際出願番号】 IB2018058877
(87)【国際公開番号】W WO2020099906
(87)【国際公開日】2020-05-22
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】519328615
【氏名又は名称】マイアント インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】MYANT INC.
(74)【代理人】
【識別番号】100120891
【弁理士】
【氏名又は名称】林 一好
(74)【代理人】
【識別番号】100165157
【弁理士】
【氏名又は名称】芝 哲央
(74)【代理人】
【識別番号】100205659
【弁理士】
【氏名又は名称】齋藤 拓也
(74)【代理人】
【識別番号】100126000
【弁理士】
【氏名又は名称】岩池 満
(74)【代理人】
【識別番号】100185269
【弁理士】
【氏名又は名称】小菅 一弘
(72)【発明者】
【氏名】チャヒネ トニー
(72)【発明者】
【氏名】アリザデ-メグラジ ミラド
【テーマコード(参考)】
4C127
【Fターム(参考)】
4C127AA02
4C127CC01
4C127EE03
4C127LL13
4C127LL21
(57)【要約】
ECGセンサシステムは、第一の側面および第二の側面を有する基板であって、非導電性材料の前記基板と、前記第一の側面に配置された複数のテキスタイルベースのセンサであって、前記複数のテキスタイルベースのセンサのそれぞれは前記第一の側面で互いに離間し、前記第二の側面は、前記複数のテキスタイルベースのセンサの前記それぞれの一方の面を絶縁カバーとしてカバーし、前記複数のテキスタイルベースのセンサの前記それぞれは、互いにインターレースされた導電性繊維を含む、複数のテキスタイルベースのセンサと、前記複数のテキスタイルベースのセンサの前記それぞれに接続された導電性トレースであって、前記導電性トレースのそれぞれは、前記複数のテキスタイルベースのセンサを、前記複数のテキスタイルベースのセンサの選択されたペアからの電子信号を送受信するための電子コントローラに接続するためである、導電性トレースと、を備える。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ECGセンサシステムであって、
第一の側面および第二の側面を有する基板であって、非導電性材料の前記基板と、
前記第一の側面に配置された複数のテキスタイルベースのセンサであって、前記複数のテキスタイルベースのセンサのそれぞれは前記第一の側面で互いに離間し、前記第二の側面は、前記複数のテキスタイルベースのセンサの前記それぞれの一方の面を絶縁カバーとしてカバーし、前記複数のテキスタイルベースのセンサの前記それぞれは、互いにインターレースされた導電性繊維を含む、複数のテキスタイルベースのセンサと、
前記複数のテキスタイルベースのセンサの前記それぞれに接続された導電性トレースであって、前記導電性トレースのそれぞれは、前記複数のテキスタイルベースのセンサを、前記複数のテキスタイルベースのセンサの選択されたペアからの電子信号を送受信するための電子コントローラに接続するためである、導電性トレースと、
を備える、ECGセンサシステム。
【請求項2】
前記非導電性材料は、プラスチックなどの非インターレース材料である、請求項1に記載のECGセンサシステム。
【請求項3】
前記非導電性材料は、織物材料およびニット材料からなる群から選択されるインターレース材料として非導電性繊維を含む、請求項1に記載のECGセンサシステム。
【請求項4】
前記基板がバンドの形態であり、前記複数のテキスタイルベースのセンサが前記バンドに沿って分散されている、請求項1に記載のECGセンサシステム。
【請求項5】
発生器グループと受信器グループとに分割された前記複数のテキスタイルベースのセンサをさらに備え、その結果、前記発生器グループの発生器センサと前記受信器グループの受信器センサとの間のグループ間隔が、前記発生器グループ内の前記センサ間の間隔および前記受信器グループ内の前記センサ間の間隔よりも大きく、前記発生器センサは前記受信器センサに隣接している、請求項1に記載のECGセンサシステム。
【請求項6】
前記導電性繊維および前記非導電性繊維が互いにインターレースされて、インターレースされた一体型構造を形成する、請求項3に記載のECGセンサシステム。
【請求項7】
前記導電性繊維および非導電性繊維が互いに接続されて、アップリケなどの非一体型構造を形成する、請求項3に記載のECGセンサシステム。
【請求項8】
前記複数のテキスタイルベースのセンサのそれぞれの導電表面が、前記第一の側面の周囲の絶縁表面から隆起している、請求項6または7に記載のECGセンサシステム。
【請求項9】
前記選択されたペアから前記センサの少なくとも1つを選択解除し、前記複数のテキスタイルベースのセンサから交換用センサを選択するために、コンピュータプロセッサによって実行されるように記憶された命令を介して構成されたコントローラをさらに備え、前記選択解除の基礎は前記電子信号の品質の分析に基づく、請求項1に記載のECGセンサシステム。
【請求項10】
コンピュータプロセッサによって実行されるように記憶された命令を介して、前記複数のテキスタイルベースのセンサからの異なるペアリングを前記選択されたペアとして交互に配置し、交互に配置された異なる前記ペアリングから受信した前記電子信号から決定された最適信号を選択するように構成されたコントローラをさらに備える、請求項1に記載のECGセンサシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、スマートテキスタイル用のECGセンサに関する。
【背景技術】
【0002】
ECG信号を測定するための(特に健康用途のための)市場にある既存のウェアラブルは、固定された場所からの記録に限定されている。ノイズ(またはアーティファクト)があると、記録された信号が減衰する可能性がある。また、これらのウェアラブルは、身体の特定の場所に限定されているため、研究目的で使用することはできない。さらに、医療用途に広く使用されている既存のECGデータ取得ツール(非ウェアラブル)は、身体の様々な場所から高品質なECG信号を記録できる。これらのデータ取得ツールは、ゲル電極を使用してECG信号を記録する。したがって、これらのツールは、(a)臨床医が患者からの記録を監督する必要性、(b)皮膚消毒の必要性、および(c)電極ワイヤを患者に接続するにあたって安定した位置の必要性といった悩ましい点がある(毎日のECG信号の連続記録には使用できない)。
【0003】
現在の非繊維ゲル電極は、ECG信号を収集するのに有用であるが、織られたまたは編まれたECGセンサは、摩耗の皮膚との断続的な接触または次善の接触という欠点に悩まされている。したがって、テキスタイルベースのセンサは、身体の特定の場所に限定されているため、望ましい解像度でECG信号を測定できない。それゆえ、測定中の皮膚との接触が本質的に不足しているため、適切な測定解像度が妨げられる。したがって、心臓関連の診断に必要なECG機能の収集は、織られたニット電極では達成できないことがある。
【0004】
したがって、観察されるように、電流ゲル電極を使用して、テキスタイルベースの電極と比較して、より低いインピーダンスでより良い信号品質を提供することができる。しかし、ゲル電極は、潜在的な皮膚アレルギーにも悩まされ(長期間使用する場合)、(例えば、接着剤を使用して)しっかりと常に身体に取り付ける必要があり、複雑な配線が必要であり、信号収集の前(および最中)に臨床専門家によって皮膚を消毒することが必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、上記の欠点の少なくとも1つを回避または軽減するために、ECG測定に適用可能なテキスタイルベースの電極およびセンサのシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
マルチセンサテキスタイルベースのECGプラットフォーム(例えば、バンド)は、患者の身体の異なる場所からの所望の解像度でECG信号を測定し、すべての電極に対して同時にしっかりした皮膚接触が不可能な場合に、適切な測定を容易にする。さらに、このプラットフォームは、単一の電極では達成できない心臓関連の診断に必要なECG機能を収集するための追加の機会を提供する。
【0007】
ECG測定のために複数のテキスタイル電極を使用することの利点には、適度に良好な信号品質を提供すること、生体適合性がある(皮膚アレルギーがない)こと、従来のゲル電極よりもインピーダンスが高いこと、身体と接触すること、皮膚消毒が少ないこと、無線で作業できること、テキスタイルに組み込むことができるので、ウェアラブルとして使用可能で、したがって、再利用可能なことが含まれる。
【0008】
第一の態様では、ECGセンサシステムが提供され、このシステムは、第一の側面および第二の側面を有する基板であって、非導電性材料の基板と、第一の側面に配置された複数のテキスタイルベースのセンサであって、複数のテキスタイルベースのセンサのそれぞれは第一の側面で互いに離間し、第二の側面は、複数のテキスタイルベースのセンサのそれぞれの一方の面を絶縁カバーとしてカバーし、複数のテキスタイルベースのセンサのそれぞれは、互いにインターレースされた導電性繊維を含む、複数のテキスタイルベースのセンサと、複数のテキスタイルベースのセンサのそれぞれに接続された導電性トレースであって、導電性トレースのそれぞれは、複数のテキスタイルベースのセンサを、複数のテキスタイルベースのセンサの選択されたペアからの電子信号を送受信するための電子コントローラに接続するためである、導電性トレースと、を備える。
【0009】
ここで、前述および他の態様を、添付の図面のみを参照して、例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】着用するため、着用しないのであれば、着用者の身体に隣接して配置するためのテキスタイルの例のシステム図である。
図2】様々なセンサ/アクチュエータおよび導電経路を含む衣料品に組み込まれた、図1の衣服のテキスタイルコンピューティングプラットフォームの例示的な図である。
図2a】様々なセンサ/アクチュエータおよび導電経路を含む衣料品に組み込まれた、図1の衣服のテキスタイルコンピューティングプラットフォームの例示的な図である。
図3a図2に示されるテキスタイルコンピューティングプラットフォームのECGセンサシステムの実施形態の側面図を示す。
図3b図2に示されるテキスタイルコンピューティングプラットフォームのECGセンサシステムの異なる側面図を示す。
図4a図3bのシステムのセンサの上面図を示す。
図4b図3bのセンサの代替の実施形態を示す。
図5図1のシステムのコントローラの例示的な構成要素図である。
図6図1のテキスタイルの繊維のためのインターレースの実施形態である。
図7図1のテキスタイルの繊維のためのインターレースのさらなる実施形態である。
図8図1のシステムの信号を表す例示的なECGトレースである。
図9図1のシステムのコンピュータデバイスの例示的な構成要素図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
図1を参照すると、着用者の身体8が示され、着用者は、身体8の1つまたは複数の領域(例えば、膝、足首、肘、手首、腰、肩、首など)の周りに配置された1つまたは複数のテキスタイルベースのコンピューティングプラットフォーム9を着用している。簡単にするために、テキスタイルベースのコンピューティングプラットフォーム9は、テキスタイルコンピューティングプラットフォーム9と呼ばれることもある。例えば、テキスタイルコンピューティングプラットフォーム9は、手首スリーブ9、膝スリーブ9、肩スリーブ9、足首スリーブ9、腰スリーブ9、首スリーブ9、胸スリーブなどとも呼ばれる。スリーブはバンドと呼ぶこともできることが認識されている。テキスタイルコンピューティングプラットフォーム9は、より大きな衣服11の一部として組み込むことができることも認識されている(例えば、表示目的でのみ破線に示されているような一対のブリーフ11)。衣服11はまた、必要に応じて、シャツ、ズボン、ボディスーツであり得ることが認識されている。したがって、衣服11の布/テキスタイル本体13を使用して、テキスタイルコンピューティングプラットフォーム9を身体8の選択されたエリアに配置することができる。言い換えれば、テキスタイルコンピューティングプラットフォーム9は、いくつかのテキスタイルコンピューティング構成要素、例えば、センサ/アクチュエータ18、電子回路17、コントローラ14(図2を参照)を含み、これらはすべて、衣服11の布/テキスタイル本体13に組み込まれるか、さもなければ取り付けられる。テキスタイルコンピューティングプラットフォーム9は、身体8によって着用されず、むしろ身体8に隣接して配置されるテキスタイル11(例えば、布シート、カバリング、または他の布構造)に組み込まれることができることも認識される。テキスタイル1の例には、ベッドシート、シートカバー(例えば、カーシート)などを含み得る。テキスタイルコンピューティングプラットフォーム9の使用に関して、1つまたは複数のテキスタイルコンピューティングプラットフォーム9が、ユーザの身体8の周りに分散(例えば、着用)され得ることが想定される。単一または複数のテキスタイルコンピューティングプラットフォーム9として具現化されるかどうかにかかわらず、テキスタイルコンピューティングプラットフォーム9は、例えば、身体8の皮膚との適切な接触を必要とするECG信号を測定するために、複数のセンサ/電極18を身体の周りに戦略的に配置することが想定される。以下でさらに説明するように、マルチセンサシステム19は、コントローラ14が、テキスタイルベースのセンサ/電極18a、b、c、dの収集(例えば、システム19)を利用する間に、マルチセンサシステム19のセンサ/電極18a、b、c、dのどれが皮膚と接触しておらず、したがって、所望の解像度のECG信号6a、6bの発生/収集のための信号発生器6a/受信器6bとして廃棄されるかを決定することができるように提供される(図2を参照)。
【0012】
図1および図2再びを参照すると、テキスタイルコンピューティングプラットフォーム9は、テキスタイル/布本体13と統合することができる(例えば、必要に応じて、織られ、および/または編まれるようにインターレースされた複数の繊維/糸/ヤーン)。テキスタイルコンピューティングプラットフォーム9は、本体13の周りに分散された1つまたは複数のセンサ/アクチュエータ18に信号を送受信するためのコントローラ14を有する。センサ/アクチュエータ18の形状は、細長くすることもでき(例えば、好ましい方向に延びるストリップとして)、あるいは複数の方向にパッチとして延びることができる(例えば、側面から側面まで、および端から端まで延びる)。信号は、コントローラ14をセンサ/アクチュエータ18のそれぞれに接続する1つまたは複数の電子回路17を介して、センサ/アクチュエータ18とコントローラ14との間で送信される。電子回路17は、また、必要に応じて、個々のペアのセンサ/アクチュエータ18の間にあり得ることも認識されている。以下でさらに説明するように、センサ/アクチュエータ18は、テキスタイルベースであり得、すなわち、本体13の布層の材料構造の完全性に不可欠なものとして、インターレースされる(例えば、編む、織る)ことを介して組み込まれ得る(導電性および任意選択で非導電性の特性の複数のインターレースされた糸として形成される)。さらに、電子回路17(例えば、導電性ねじ)は、また、本体13の隣接する布層(また、複数のインターレースされた糸/繊維を含む)の中に組み込まれる/とともにインターレースされる(例えば、編む、織るなど)ことができる。以下でさらに説明するコントローラ14は、ネットワーク25を介してコンピューティングデバイス23(例えば、スマートフォン、タブレット、ラップトップ、デスクトップなど)と通信するためのネットワークインターフェース(例えば、無線または有線)を含むことができる。
【0013】
テキスタイルベースのセンサ18の導電性繊維24aは、ベース布層13の本体内の非導電性繊維24bとインターレースされ得ることが認識される(非導電性繊維24bは、個々のセンサ18(例えば、システム19のセンサ18a、b、c、d)が、ベース布層13の本体を介して互いに望ましくない通信をすることから電気的に絶縁することを認識する。)個々のセンサ18は、以下でさらに説明するように、着用者の身体8を介して互いに通信すること7が望ましい。図2aを参照すると、着用者の身体8の導電経路を介した様々なセンサ18a、b、c間の電気信号通信7が示されている。
【0014】
図3a、図3bに示されるように、本体13の布層は、第一の側面10および第二の側面12を有し、その結果、両側面10、12は、着用者の身体8に対して互いに(例えば、前面および背面)対向する。例えば、「前面」または上面10のベース布層13は、着用者の外部環境との望ましくない接触(例えば、湿気/接地など)からセンサ/アクチュエータ18を保護するベース繊維24bを有する。裏面12に関して、センサ/電極18は、着用者の皮膚との直接接触を提供するように、ベース布層13から露出されている(基板として機能する、図4を参照)。同時に、ベース布層13は、グループ内のセンサ18間の間隔20を介してセンサ/電極を互いに絶縁し、同時に、それぞれのグループ間の間隔22も有する。例えば、図3a、図3bを参照すると、発生器グループ24は、一セットのアクチュエータ/センサ18a、b、c、dを含み、受信器グループ26は、一セットの受信器センサ18e、f、g、h、i、j、kを含む。グループ内のセンサ18間の間隔20は、センサ18のグループ(またはセット24、26)間の間隔22よりも小さくし得ることが認識される。グループ内のセンサ18間の間隔20は、センサ18のグループ(またはセット24、26)間の間隔22よりも大きくし得ることが認識される。グループ内のセンサ18間の間隔20は、センサ18のグループ(またはセット24、26)間の間隔22に等しくなり得ることが認識される。いずれにせよ、センサ18のグループ/セット24、26は、例えば、アクチュエータグループ24および受信器グループ26を有することが論じられるように、センサ18の機能を指定するために使用され得る。アクチュエータグループ24は、受信器グループ26内に含まれるよりも、より多くの個別のセンサ18を有し得ることが認識される。アクチュエータグループ24は、受信器グループ26内に含まれるよりも、より少ない個別のセンサ18を有し得ることが認識される。アクチュエータグループ24は、受信器グループ26内に含まれるのと同数の個々のセンサ18を有し得ることが認識される。
【0015】
上記を考慮して、以下でさらに説明するように、コントローラ14は、アクチュエータグループ24からのセンサ18の1つおよび受信器グループ26からの1つまたは複数を利用して、信号6aを生成し、したがって、身体導電経路7を介して信号6bを収集することができる。収集された信号6bは、コントローラ14によって適切な信号品質について検査され得、望ましくないとみなされる品質の信号(例えば、設定された振幅最小値未満の信号振幅、ピーク、間隔、および他のECGインジケータなどに存在する所望の信号特性/特徴が設定された数より少ないといった信号詳細、図8を参照)がコントローラ14によって破棄され、信号6a、bの生成および収集に使用するために代替センサ18が選択されることを認識する。例えば、図3a、図3bを参照すると、コントローラ14は、(アクチュエータグループ24からの)センサ18aから信号6aを選択して、生成し、次いで、コレクタグループ26からの1つまたは複数のセンサ18e、f、g、h、i、j、kから信号6bを収集して、受信することができる。収集された信号6bを検査すると、コントローラは、信号6bを分析して、それらが許容可能な信号品質であるかどうかを決定する。許容可能な場合、コントローラ14は、引き続きアクチュエータセンサ18aを使用して、信号6aを生成し、受信器センサ18e、f、g、h、i、j、kを使用して信号6bを収集することができる。他方、収集された信号6bがいずれも許容できない品質であると見なされなかった場合、コントローラは、信号6a発生器として使用する別の発生器センサ(例えば、センサ18b)を選択することを決定することができる。このようにして、コントローラ14は、センサ18のペアリングを選択するために、マルチセンサ19のシステムを利用することができる。例えば、アクチュエータセンサ18aの受信器センサ18fとのペアリングは、みなしECG品質の許容可能な収集信号6bをもたらす。上記のように、システム19のセンサ18のいずれも、例えば、着用者の動きのために、信号6a、bの測定中に着用者の皮膚との直接接触の程度を変えることができることが認識される。
【0016】
システム19のセンサ18のいずれかと皮膚との間の直接接触におけるこのリアルタイム変化電位は、コントローラ14が収集された信号6bを経時的に分析し、したがって、決定された信号品質を考慮して、ECG信号6a、b収集のためのセンサペアリングで使用されているセンサ18の変更が必要かどうかを決定することを要求する。したがって、時間の経過とともに、許容可能とみなされるセンサ18のペアリング(例えば、生成グループ24の選択されたアクチュエータセンサ18を受信器グループ26の選択された受信器センサ18とペアリング)は、進行中の信号を生成し、収集している間に動的に変更され得ることが認識される。質の悪いまたは許容できないとみなされる信号6bは、設定された接触基準または接触限界/閾値を下回る任意のセンサ18の直接の皮膚接触に起因する可能性があると想定される。例えば、設定された接触基準または接触制限/閾値は、以下のようなパラメータ、すなわち、1)センサ18の表面積の指定された割合が皮膚と直接接触していること、2)センサ18の表面と皮膚との間の指定された力または圧力、3)センサ18の表面と皮膚の間の指定されたレベルの水分、および/または4)着用者の皮膚上の識別された/所望の位置に対するセンサ18の指定された位置を使用して定義できるが、これらに限定されない。したがって、センサ18の所望の位置および/または直接接触パラメータは、時間とともに(例えば、リアルタイムで)変化する可能性があり、こうして、コントローラ14は、決定された信号6bの品質を考慮して、センサ18の直接接触におけるこれらの変化を感知することができる。センサ18の皮膚との直接接触の程度は、センサ18と皮膚との間の導電率に比例することができ、したがって、収集された信号6bにある品質の程度(例えば、振幅、主要な信号特徴/特性の存在)を表すことができることが認識される。例えば、発生器センサ18aおよび/または受信器センサ18fが皮膚と接触していない極端な場合、コントローラ14は、生成された信号6aに応答して、収集された信号6bが存在しないことを認識する。したがって、現在使用されている発生器センサ18aおよび/または受信器センサ18fの選択を解除し、異なるセンサ18のペアリングで再試行することを選択する(例えば、センサ18bおよび18fで再試行、センサ18aおよび18eで再試行、および/またはセンサ18bおよび18gで再試行など)。あるいは、例えば、発生器センサ18aおよび/または受信器センサ18fが皮膚と許容可能な接触をしている他の極端な場合、コントローラ14は、生成された信号6aに応答して、収集された信号6bを、許容できる品質であると認識する。したがって、別のセンサ18のペアリングで再試行(例えば、センサ18bおよび18fで再試行、センサ18aおよび18eで再試行、および/またはセンサ18bおよび18gで再試行など)するのではなく、現在使用されている発生器センサ18aおよび/または受信器センサ18fを引き続き使用することを選択する。あるいは、例えば、発生器センサ18aおよび/または受信器センサ18fが断続的に皮膚と接触する、またはそうでなければ皮膚とぎりぎり許容可能な接触している中間的な場合、コントローラ14は、生成された信号6aに応答して収集された信号6bをぎりぎり/許容可能/または許容不可能な品質として認識し、したがって、それに応じて動作する。(例えば、現在利用されている発生器センサ18aおよび/または受信器センサ18fの使用を継続すること、あるいは別のセンサ18のペアリングで再試行すること(例えば、センサ18bおよび18fで再試行する、センサ18aおよび18eで再試行する、および/またはセンサ18bおよび18gで再試行することなど)を選択する。)
【0017】
コントローラ14は、その期間の報告された信号6bとして使用するために最良の受信信号6bを選択するために、異なるセンサ18のペアリングを試行できることも認識されている。言い換えれば、コントローラ14は、信号報告周波数よりも高い選択周波数を使用して、選択されたセンサ18ペアリングを交互に配置することができる(すなわち、コントローラ14は、10個のペアリングを順番に試み、最良の信号6bを選択して、10個のペアリングの代表として報告するために)。したがって、コントローラ14は、収集された信号6bの品質を継続的に監視し、センサ18のペアリングを選択/選択解除していることが認識される。さらに、センサ18のペアリングは、必要に応じて、コントローラ14がシステム19を利用して、当面のタスク(例えば、高品質のECG信号の収集)に関連すると見なされる信号6a、bを生成して、収集する方法に適用可能な場合、1対1(18aから18e)、多対1(18a、bから18e)、または1対多(18aから18e、f)の関係であり得ることが認識される。センサ18自体に関して、繊維24aの材料は、センサ18に編まれた導電性ヤーンであり得る。センサの形状は、円形または長方形であり得、例えば、接触導電性表面40および裏側絶縁表面42を有する(図3a、図3bを参照)が、用途ごとに特定の形状を選択/使用できるため、形状はそれほど重要ではない。グループ24、26を有するセンサ18のこの配置は、心臓の周りの全領域を水平にカバーすることができる(センサ18のサイズ、センサ18の数、ベース布層13上のセンサ18の分布、および関連する個々のリード(例えば、センサ18をコントローラ14に接続する導電性信号経路/回路17)。間隔20は、コントローラ14を介して捕捉したい信号6bの密度および解像度の問題として選択できることが認識されている。以下でさらに説明するように、すべてのECG信号6a、bの基礎となるコントローラ14によって使用されるメカニズムは、身体導電経路7を介して伝導される一対の電極18間の電位の計算に基づく。2つの異なるグループ24、26(例えば、両側)に電極をグループ化することは、また、異なるそれぞれの相対距離からのECG信号6bを記録するのを助けることができる。
【0018】
再び図2a、図3a、図3bを参照すると、好ましくは、本体13の布層の側面10および側面12は、衣服11のテキスタイルコンピューティングプラットフォーム9の構成における同じ平面(例えば、均一または可変な厚さTの平坦または湾曲した布表面)に位置する(図2を参照)。テキスタイルベースのコンピューティングプラットフォーム9のセンサ/アクチュエータ18は、本体13を構成する繊維のインターレースの不可欠な構成要素として形成できることが認識されている(図4a、図6図7を参照)。本体13の布は、インターレースされた弾性繊維24bから構成され得る(例えば、センサ/アクチュエータ18を構成する繊維の少なくともいくつかを認識する伸縮性の天然および/または合成材料、および/または伸縮性および非伸縮性の材料の組み合わせは、導電性であり、すなわち、金属製である)。センサ18を構成する繊維24aは、布本体層13を構成する繊維24bのインターレースから分離することができ(図4bを参照)、その結果、センサ18の繊維24aが繊維24bから独立して織られ/編まれ、したがって、すでに形成されたセンサ18が、アップリケまたは個々のパッチとして、すでに形成されたベース布層13に適用されることも認識される。この例では、センサ18の繊維24aは、ベース布層13の繊維24bに関して非一体である。
【0019】
上記を考慮して、マルチセンサ18のテキスタイルベースのECGシステム19を(例えば、バンドの形態で)使用して、(衣服/テキスタイル11内のセンサ18の位置と、身体8に対する衣服/テキスタイル11自体の位置に基づく)身体8の異なる位置から適切な解像度でECG信号6bを測定することができ、すべての電極18に対して同時にしっかりした皮膚接触(すなわち、信号6bの品質の分析を介してコントローラ14によって適切であるとみなされること)が不可能なとき、正しい測定を容易にする。さらに、このシステム19は、単一の電極では達成できない心臓関連の診断のために所望のECG特徴を収集するための追加の機会を提供することができる。したがって、図示のように、テキスタイルコンピューティングプラットフォーム9の一実施形態は、埋め込まれた電子機器(例えば、コントローラ14)を備えた複数のテキスタイル電極18を含むECGベルトとしてであり、これは、身体8上の異なる位置からのECG信号6bの連続記録を提供する。ECGベルト9は、着用者が日常的に快適に使用できるウェアラブルを提供するだけでなく、コントローラ14によって見なされる所望の品質のECG信号6bを記録することもできる。記録された信号6bは、SDカード(電子機器、例えば、メモリ211、図8を参照)に保存されるか、あるいはコントローラ14とネットワーク25を介してネットワーク化されたコンピュータデバイス23との間の通信を介してクラウドウェブサービスを介して共有される(図2を参照)。例えば、テキスタイルコンピューティングプラットフォーム9の設計は、例えば、11のテキスタイル電極18を含むことができ、これらの電極は、フルスペクトルのECG記録を提供するために、間隔20を介して(例えば均等に)分散されている(図8を参照)。
【0020】
さらに、テキスタイルコンピューティングプラットフォーム9(例えば、ベルト)は、再配置可能および/または再利用可能であり、身体8上の複数の場所から高品質なECG信号6bを連続的に記録するのに利用できるので有利である。したがって、このテキスタイルコンピューティングプラットフォーム9は、心血管疾患、心不全、心膜切開後症候群などの心臓関連障害の検出および診断に大きな影響を与える可能性がある。
【0021】
テキスタイルコンピューティングプラットフォーム9の特徴は、以下のような特徴であり得るが、これらに限定されない:1)マルチセンサECGバンド9は、心臓信号6bの注目すべき信号特徴を捕捉することを提供する(図8を参照)、2)当方のマルチセンサの主な利点システム19の戦略は、失われた/低品質の信号/センサ18(弱さ)を別の利用可能な/冗長なセンサ18と交換/選択解除することによって、測定システムの信頼性を高めること、および/または心臓信号6bの主な特徴を抽出する可能性を高めることであり得る。ECGバンド9は、例えば、11個の電極18を含み、均等に(距離:0.5cm)分布し、コントローラ14の対応する電子モジュール207に接続され、テキスタイル電極18は、表面抵抗率が30±15Ω(形状:例えば、半径1.9cmの円)の高導電性銀ヤーンで作ることができ、および/またはテキスタイル電極18は、異なるインターレース構造で編む/織ることができる。
【0022】
上記を考慮して、開示されるシステム19は、人によって実装することができ、着用者のECG活動(例えば、信号6b)を測定するために、衣服11の布層13に取り付けられた、またはそうでなければ、中に埋め込まれた複数のセンサ18(例えば、テキスタイルベースのECGセンサ)を備える衣服11(例えば、スーツまたはベルト/バンド)を含むことができる。センサ18の生成/収集された信号6a、bは、情報をセンサデータとして、コンピューティングデバイス200(図9を参照)(例えば、モバイルデバイス)に(例えば、無線ネットワークモジュール202を介して、図5を参照)送信するために、衣服本体層13の布への電気コネクタ6(スナップタイプコネクタなどであるがこれに限定されない)を介して取り付けられた電子デバイス(例えば、PCB)14にワイヤまたはコード(例えば、導電経路17)を介して送受信することができる。コンピューティングデバイス200および/またはコントローラ14は、センサ18データを解釈することができるアプリケーション201(例えば、ECGアプリケーション)を実行するためのプロセッサ208を含むことができる。
【0023】
例えば、アプリケーション201は、センサ18データを処理して、経時的に54収集された様々なECG特徴52を有するECG記録50(図8を参照)を導出することができる。静電容量および/または抵抗(例えば、電位)は、コントローラ14によって、センサ18間の身体導電経路7を横切って測定することができる。例えば、抵抗および/または静電容量(すなわち、電位)の変化/絶対測定値は、コントローラデバイス14に含まれるか、さもなければ感知されるブリッジ回路(例えば、ホイートストンブリッジまたはウィーンブリッジ)を使用して測定することができる。このタイプの電気回路では、2つの回路分岐が、それらに沿ったある中間点で最初の2つの分岐の間に接続された第三の分岐によって「ブリッジ」されている。コントローラデバイス14の電源(例えば、電池)は、コントローラデバイス14の測定デバイス(例えば、電圧計、電流計、または検流計)とともにブリッジ回路に接続されて、選択されたセンサ18間の導電経路7の電位信号6bを検出することができる。
【0024】
電子デバイス14(例えば、コントローラ14)は、1つまたは複数のセンサ18から信号を受信し、受信信号を(例えば、無線送信器を介して)コンピューティングデバイス200に送信するために、衣服/テキスタイル11に組み込むことができる任意のデバイスであり得る。実施形態による電子デバイス14の非限定的な例は、プリント回路基板、RFモジュール、送受信器モジュール、およびシステムオンチップモジュールである。一実施形態では、電子デバイス14は、センサ18から受信した情報をコンピューティングデバイス200に送信するためのブルートゥース(登録商標)低エネルギー無線送信器を有する8チャネルプリント回路基板であり得る。例えば、コントローラ14の電源は、コネクタ6を介して衣服本体層13に取り付けられて、衣服11に取り付けられた1つまたは複数のセンサ18および電子デバイス14に電力を供給することができる。一実施形態では、電源は、電子デバイス14内に含まれる電池であり得る。電源は、例えば、電源に接続され、衣服11の着用者がアクセス可能なオンオフスイッチによって作動させることができる。
【0025】
(アプリケーション201)
システムは、衣服11の1つまたは複数のセンサ18(例えば、ECGセンサ)から電子デバイス14によって受信された情報を表すセンサデータ6bと、オプションで、電子デバイス14によって生成された配向データとを含む衣服11の電子デバイス14からの送信を受信することができるコンピューティングデバイス200および/またはコントローラ14(例えば、スマートフォンまたはタブレット)上で実行されるアプリケーション201を含むことができる。コンピューティングデバイス200によって電子デバイス14から受信されたデータ6b(例えば、デジタル形式のセンサデータおよび/または配向データ)は、アプリケーション201を実行することができるコンピューティングデバイス200のプロセッサ208によってアクセス可能なメモリ211にコンピューティングデバイス200によって格納することができる。同様に、コントローラ14は、アプリケーション201を実行することができるコンピューティングデバイス200のプロセッサ208によってアクセス可能なメモリ211を有することができる。
【0026】
アプリケーション201は、衣服11のセンサ18から受信したセンサデータ6bを解析および/または解釈するように、また様々なセンサ18を作動させて信号6aを生成するようにプロセッサ208に指示するようにプログラムすることができる。例えば、衣服が複数のセンサ18を含む場合、アプリケーション201は、センサデータ6bをデータの別個のプールに解析することができ、各プールは、1つまたは複数の身体部分に隣接する層13上/内にあるセンサ18の下にある身体8の1つまたは複数の位置を含む異なるセンサ18によって収集されたデータを含む。プロセッサ208は、各プールからのデータを解釈して、期間全体にわたって単一のセンサ18によって収集された活動のパターンを決定することができる。例えば、アプリケーション201は、特定のセンサ18がECG記録期間中にアクティブであった(すなわち、信号6bを送信した)か否か、また記録中にセンサ16がいつアクティブであったかを決定することができる。プロセッサ208が、記録期間中の特定の時間に特定のセンサ18がアクティブであった(すなわち、信号6bを電子デバイス14に送信した)と決定した場合、プロセッサ208は、さらに、そのときにセンサ18によって生成された信号6bの大きさをさらに決定することも、記録期間54内に必要なECG特徴52(例えば、ピーク、間隔など)を含むかどうかも決定することができる。
【0027】
アプリケーション201は、コンピューティングデバイス200のプロセッサ208および/またはコントローラ14によって、一連の命令として実行することができる。アプリケーション201の各モード(例えば、相互作用モード、較正モード)は、また、プロセッサ208によって実行するための一連の命令を含むことができ、プロセッサ208は、モードのそれぞれおよび/またはモードの構成要素(例えば、207)と通信して、命令を実行することができる。例えば、「リアルタイム」相互作用モードでは、プロセッサ208は、信号6a、bを放出/受信するために、の電子機器707と通信することができる。したがって、アプリケーション201は、選択されたセンサ18からセンサデータ6a、b(およびオプションで配向データ)を生成/受信して、アプリケーション201は、特定のセンサペアリングが疑わしい、あるいは許容できない品質であると見なされた場合、選択解除、あるいはシステム19の代替センサ18を他の方法で選択し、センサ18の複数のペアリングを選択し、受信データを処理して、メモリ211に格納されたECG特徴モデル56と比較して許容可能なECG記録50の特徴52を識別することに基づいて、どのペアリングが最良の/最も望ましい信号6bを提供したかを決定し、処理の結果をコンピューティングデバイス14,200のユーザに表示するために、コンピューティングデバイス14,200のユーザインターフェース204に表示することができる実行可能命令を含むことが理解される。
【0028】
上記を考慮して、アプリケーション201は、身体部分に隣接する衣服布層13内/上のセンサ18に関連する特定の身体部分のECG信号6bを監視するための一般的活動(例えば、ECG)ベースのアプリケーション201として構成できることが認識される。
【0029】
図9を参照すると、コンピューティングデバイスは、デバイス200であることができる。いくつかの実施形態において、電子デバイスは、デバイス200であることができる。電子デバイスがデバイス200である場合、センサ信号処理(およびオプションで配向データ処理)の少なくとも一部は、処理された情報(例えば、センサデータとして)を送信する前に、衣服11の電子デバイスを使用して行うことができる。デバイス200は、接続インターフェース202と、通信ネットワーク(例えば、ブルートゥース、無線ネットワークなど)を介して、したがってコントローラ14を介して、通信するように構成することができる。アプリケーション201は、ユーザによる(例えば、ユーザインターフェース204を介する)、および/または(例えば、処理済、または未処理の)センサデータにアクセスするためのデータ処理システム206上で実行されている別のアプリケーションによるデータ入力を受信することができる。デバイス200は、陸上ベースのネットワーク対応パーソナルコンピュータであり得る。しかしながら、本発明は、パーソナルコンピュータでの使用に限定されない。例えば、デバイス200は、通信ネットワークが無線データ通信を容易にするように構成されている場合、無線対応パーソナルデータアシスタント、タブレット、または携帯電話などの無線通信デバイスを含むことができる。さらに、本発明は、電子デバイスとコンピューティングデバイス(例えば、デバイス200)との間のセンサデータ(およびオプションで配向データ)の送信を容易にするだけに限定されず、必要に応じて、生データ、処理されたセンサデータ、および/またはセンサデータに追加または置換するその他のマルチメディアデータを送信するために使用することができる。デバイス200は、ネットワークインターフェース202、ユーザインターフェース204、およびネットワークインターフェース202およびユーザインターフェース204と通信するデータ処理システム206を備えることができる。通常、ネットワークインターフェース202は、イーサネット(登録商標)ネットワーク回路カードを備えるが、ネットワークインターフェース202は、また通信ネットワークを介した無線通信のためのRFアンテナを備え得る。好ましくは、ユーザインターフェース204は、データ入力デバイス(キーボード209、マイクロフォン、または書き込みタブレットなど)、およびディスプレイデバイス210(CRTまたはLDCディスプレイなど)を備える。ユーザインターフェース204は、QWERTYキーボードに限定されない1つまたは複数のユーザ入力デバイス(例えば、キーボード209、キーパッド、スタイラス、マウス、マイクロフォン)、およびLDC画面ディスプレイおよび/またはスピーカなどのユーザ出力デバイス)を含むことができる。画面がタッチセンシティブである場合、ディスプレイは、データ処理システム206によって制御されるユーザ入力デバイスとしても使用することができる。デバイス200は、データ処理システム206への接続を介して結合されたネットワークインターフェースカードまたはモデムなどのネットワークインターフェース202を含むことができる。ネットワークインターフェース202は、デバイス200の動作中にネットワーク(例えば、イントラネットおよび/またはインターネットなどのエクストラネット)に接続可能であり、これにより、デバイス200は、必要に応じて、互いに通信することができる。ネットワークは、その間で送信される様々なデータ(センサーデータなど)のネットワークメッセージの通信をサポートできる。データ処理システム206は、プロセッサ208と、プロセッサと通信する不揮発性メモリ記憶装置(DISC)211(磁気ディスクメモリまたは電子メモリなど)および読み取り/書き込みメモリ(RAM)211の両方を含むことができる。DISCは、メモリ211にロードされると、デバイス200が通信ネットワークを介して通信できるようにするためのメモリオブジェクトを定義するプロセッサ208のためのプロセッサ命令を含むデータを含む。デバイス200の動作は、データ処理システム206によって容易にされる。メモリ212は、デバイス2002のそれぞれのユーザおよび/またはオペレーティングシステム/実行可能命令によるアクセスのためのデータを格納するために使用される。プロセッサ208は、タスク関連の命令を実行することによって、ネットワークインターフェース202、ユーザインターフェース204、およびデバイス200の他のアプリケーションプログラム/ハードウェアの動作を通じて、意図されたタスクのために構成されたデバイス200の実行を容易にする。これらのタスク関連の命令は、オペレーティングシステム、および/またはメモリ212に配置されたソフトウェアアプリケーションによって、および/または特定のタスクを実行するように設計されたプロセッサ208の電子/デジタル回路に構成された操作性によって提供することができる。さらに、データ処理システム206は、プロセッサ208に命令を提供するため、および/または命令をロード/更新するために、プロセッサ208に結合されたコンピュータ可読記憶媒体211を含むことができることが認識される。コンピュータ可読媒体211は、単なる例として、磁気ディスク、磁気テープ、CD/DVD ROMなどの光学的可読媒体、およびメモリカードなどのハードウェアおよび/またはソフトウェアを含むことができる。いずれの場合も、コンピュータ可読媒体211は、メモリ211に提供される小さなディスク、フロッピーディスク、カセット、ハードディスクドライブ、ソリッドステートメモリカード、またはRAMの形態をとることができる。上述のコンピュータ可読媒体211は、単独でも、あるいは組み合わせても使用できることに留意されたい。さらに、デバイス200は、オペレーティングシステムの機能/動作を含む所定の機能/動作を実装するためのコードまたは機械可読命令を備えた実行可能アプリケーションを含み得ることが認識される。本明細書で使用されるプロセッサ208は、上記の例によって説明された操作を実行するために構成されたデバイスおよび/または機械可読命令のセットである。本明細書で使用される場合、プロセッサ208は、ハードウェア、ファームウェア、および/またはソフトウェアの任意の1つまたは組み合わせを含むことができる。プロセッサ208は、実行可能手順または情報デバイスによって使用するために情報を操作、分析、変更、変換、または送信することによって、および/または出力デバイスに関して情報をルーティングすることによって、情報に作用する。プロセッサ208は、例えば、コントローラまたはマイクロプロセッサの機能を使用すること、あるいは備えることができる。したがって、実行可能命令の機能のいずれかは(例えば、選択されたタスクに関連付けられたモジュールを介して)、ハードウェア、ソフトウェア、または両方の組み合わせで実装され得る。したがって、デバイスおよび/または機械可読命令のセットとしてのプロセッサ208の使用は、以下で、簡単にするために、総称してプロセッサ/モジュールと呼ばれる。メモリ211は、データをローカルに格納するために、またネットワークに接続された他のデバイスに格納されたリモートデータへのアクセスを容易にするために使用される。データは、テーブルに格納することができる。テーブルは、データを整理して、格納するための特殊な形式を提供するために、データ構造の物理的/論理的表現と一般的に呼ぶことができる。一般的なデータ構造タイプには、アレイ、ファイル、レコード、テーブル、ツリーなどのタイプが含まれるが、これらに限定されない。一般に、データ構造は、特定の目的に合わせてデータを編成するように設計されているため、データに適切な方法でアクセスして操作できる。本環境の文脈において、データ構造は、実行可能命令の構成要素によって実行される様々なアルゴリズムを用いて、それぞれのデバイス200に対するその適用に応じて、データを処理する目的でデータを格納するように選択または他の方法で設計され得る。テーブル/データベースの用語は、環境の構成要素を参照して、データ構造の用語と交換可能であることが認識されている。
【0030】
図5を参照すると、コンピューティングデバイスは、コントローラ14であり得る。電子デバイスがコントローラ14である場合、センサ信号処理(およびオプションで配向データ処理)の少なくとも一部は、処理済み情報を送信する前に(例えば、センサデータとして)、衣服11の電子デバイスを使用して実行され得る。コントローラ14は、通信ネットワーク(例えば、ブルートゥース、ワイヤレスネットワークなど)を介して接続インターフェース202と、したがってコンピューティングデバイス200を介して、通信するように構成することができる。アプリケーション201は、ユーザによる(例えば、ユーザインターフェース204を介する)、および/または(例えば、処理済、または未処理の)センサデータにアクセスするためのデータ処理システム206上で実行されている別のアプリケーションによるデータ入力を受信することができる。コントローラ14は、陸上ベースのネットワーク対応パーソナルコンピュータであり得る。しかしながら、本発明は、パーソナルコンピュータでの使用に限定されない。例えば、コントローラ14は、無線対応パーソナルデータアシスタントなどの無線通信デバイスを備えることができる。さらに、本発明は、電子デバイスとコンピューティングデバイス(例えば、デバイス200)との間のセンサデータ(およびオプションで配向データ)の送信を容易にするだけに限定されず、必要に応じて、生データ、処理されたセンサデータ、および/またはセンサデータに追加または置換するその他のマルチメディアデータを送信するために使用することができる。コントローラ14は、ネットワークインターフェース202、ユーザインターフェース204、およびネットワークインターフェース202およびユーザインターフェース204と通信するデータ処理システム206を備えることができる。通常、ネットワークインターフェース202は、イーサネットネットワーク回路カードを備えるが、ネットワークインターフェース202は、また通信ネットワークを介した無線通信のためのRFアンテナを備え得る。好ましくは、コントローラ14のオプションのユーザインターフェース204は、データ入力デバイス(キーボード209、マイクロフォン、または書き込みタブレットなど)、およびディスプレイデバイス210(CRTまたはLDCディスプレイなど)を備える。ユーザインターフェース204は、1つまたは複数のユーザ入力デバイスと、LCD画面ディスプレイおよび/またはスピーカなどのユーザ出力デバイスとを含むことができる。画面がタッチセンシティブである場合、ディスプレイは、データ処理システム206によって制御されるユーザ入力デバイスとしても使用することができる。デバイス200は、データ処理システム206への接続を介して結合されたネットワークインターフェースカードまたはモデムなどのネットワークインターフェース202を含むことができる。ネットワークインターフェース202は、コントローラ14の動作中にネットワーク(例えば、イントラネットおよび/またはインターネットなどのエクストラネット)に接続可能であり、これにより、コントローラ14は、必要に応じて、互いに通信することができる。ネットワークは、その間で送信される様々なデータ(センサデータなど)のネットワークメッセージの通信をサポートできる。データ処理システム206は、プロセッサ208と、プロセッサと通信する不揮発性メモリ記憶装置(DISC)211(磁気ディスクメモリまたは電子メモリなど)および読み取り/書き込みメモリ(RAM)211の両方を含むことができる。DISCは、メモリ211にロードされると、デバイス200が通信ネットワークを介して通信できるようにするための、またテキスタイルコンピューティングプラットフォーム9のセンサ18と相互作用することを可能にするためのメモリオブジェクトを定義するプロセッサ208のためのプロセッサ命令を含むデータを含む。デバイス200の動作は、データ処理システム206によって容易にされる。メモリ211は、コントローラ14のそれぞれのユーザおよび/またはオペレーティングシステム/実行可能命令によるアクセスのためのデータを格納するために使用される。プロセッサ208は、タスク関連の命令を実行することによって、ネットワークインターフェース202、ユーザインターフェース204、およびコントローラ14の他のアプリケーションプログラム/ハードウェアの動作を通じて、意図されたタスクのために構成されたコントローラ14の実行を容易にする。これらのタスク関連の命令は、オペレーティングシステム、および/またはメモリ211に配置されたソフトウェアアプリケーションによって、および/または特定のタスクを実行するように設計されたプロセッサ208の電子/デジタル回路に構成された操作性によって提供することができる。さらに、データ処理システム206は、プロセッサ208に命令を提供するため、および/または命令をロード/更新するために、プロセッサ208に結合されたコンピュータ可読記憶媒体211を含むことができることが認識される。コンピュータ可読媒体211は、単なる例として、磁気ディスク、磁気テープ、CD/DVD ROMなどの光学的可読媒体、およびメモリカードなどのハードウェアおよび/またはソフトウェアを含むことができる。いずれの場合も、コンピュータ可読媒体211は、メモリ211に提供される小さなディスク、フロッピーディスク、カセット、ハードディスクドライブ、ソリッドステートメモリカード、またはRAMの形態をとることができる。上述のコンピュータ可読媒体211は、単独でも、あるいは組み合わせても使用できることに留意されたい。さらに、コントローラ14は、オペレーティングシステムの機能/動作を含む所定の機能/動作を実装するためのコードまたは機械可読命令を備えた実行可能アプリケーションを含み得ることが認識される。本明細書で使用されるプロセッサ208は、上記の例によって説明された操作を実行するために構成されたデバイスおよび/または機械可読命令のセットである。本明細書で使用される場合、プロセッサ208は、ハードウェア、ファームウェア、および/またはソフトウェアの任意の1つまたは組み合わせを含むことができる。プロセッサ208は、実行可能手順または情報デバイスによって使用するために情報を操作、分析、変更、変換、または送信することによって、および/または出力デバイスに関して情報をルーティングすることによって、情報に作用する。プロセッサ208は、例えば、コントローラまたはマイクロプロセッサの機能を使用すること、あるいは備えることができる。したがって、実行可能命令の機能のいずれかは(例えば、選択されたタスクに関連付けられたモジュールを介して)、ハードウェア、ソフトウェア、または両方の組み合わせで実装され得る。したがって、デバイスおよび/または機械可読命令のセットとしてのプロセッサ208の使用は、以下、簡単にするために、総称してプロセッサ/モジュールと呼ばれる。メモリ211は、データをローカルに格納するために、またネットワークに接続された他のデバイスに格納されたリモートデータへのアクセスを容易にするために使用される。データは、テーブルに格納することができる。テーブルは、データを整理して、格納するための特殊な形式を提供するために、データ構造の物理的/論理的表現と一般的に呼ぶことができる。一般的なデータ構造タイプには、アレイ、ファイル、レコード、テーブル、ツリーなどのタイプが含まれるが、これらに限定されない。一般に、データ構造は、特定の目的に合わせてデータを編成するように設計されているため、データに適切な方法でアクセスして操作できる。本環境の文脈において、データ構造は、実行可能命令の構成要素によって実行される様々なアルゴリズムを用いて、それぞれのコントローラ14に対するその適用に応じて、データを処理する目的でデータを格納するように選択または他の方法で設計され得る。テーブル/データベースの用語は、環境の構成要素を参照して、データ構造の用語と交換可能であることが認識されている。
【0031】
心電図検査(ECGまたはEKG)は、身体8の皮膚上に配置された電極18を使用して、ある期間にわたる心臓の電気的活動を記録するプロセスとして定義することができる。これらの電極18は、コントローラ14によって使用することができ、各心拍の間に脱分極および再分極する心筋の電気生理学的パターンから生じる皮膚上の小さな電気的変化を検出する。非常に一般的に、心臓の問題を検出するために実行される。従来の12誘導ECGでは、10個のゲル電極(つまり、非テキスタイルベース)が患者の手足と胸の表面に固定するように配置される。次に、心臓の電位の全体的な大きさを12の異なる角度(「リード」)から測定し、一定期間(通常は10秒)にわたって記録する。このようにして、心電図検査を実施する臨床医によって促進されるように、ゲル電極の固定された接触および位置に依存して、心臓の電気的脱分極の全体的な大きさおよび方向を心周期全体の各瞬間に捕捉する。この非侵襲的医療処置によって生成された電圧対時間のグラフが、心電図である。従来のプロセスでは、ゲル電極を使用することにより、臨床医は、常に各ゲル電極に依存して確実に応答すること(すなわち、送信時に送信し、受信時に受信すること)ができる。したがって、従来のゲルベースの電極手順では、最良の記録信号6aとして使用するセンサ18の選択解除または他の方法での選択は、それが不要であるため、行われない。皮膚とゲル電極との間の接触が保証されているため、例えば、ゲル電極が機能しなくなった場合、ECGテストが停止され、ゲル電極がしっかりと再付着し、ECGテストが続行される。ゲル電極を使用する従来のECGテスト中、臨床医は、所望のECG信号を提供するために、どのセンサペアリングに依存するかを決定しない。したがって、現在のシステム19は、ECG試験期間54中にテキスタイルベースのセンサ18の皮膚接触の程度が変化する可能性がある(例えば、接触から非接触へ、非接触から接触へ、および/または接触品質の変化)という点で異なる可能性がある(図8を参照)。
【0032】
再び図8を参照すると、一般に、ECG信号6bには3つの主要な構成要素52、すなわち、心房の脱分極を表すP波、心室の脱分極を表すQRS群、および心室の再分極を表すT波があり得る。さらに、以下の構成要素/機能52に分類することもできる。Oはサイクルに先行する起点または基準点で、Pは心室収縮パルスで、Qは心室収縮直前の下向きのたわみで、Rは心室収縮のピークで、Sは心室収縮直後の下向きのたわみで、Tは心室の回復で、UはT波の後継であるが、小さく、常に観測されるとは限らない。したがって、各心拍の間に、健康な心臓は、洞房結節のペースメーカー細胞から始まり、心房全体に広がり、房室結節を通過してヒス束とプルキンエ線維に入り、心室全体に下と左に広がる脱分極の秩序ある進行を示す。脱分極のこの秩序あるパターンは、信号6bによって表される特徴的なECGトレースを生じさせる。訓練を受けた臨床医に、ECG信号6bは、心臓の構造およびその電気伝導系の機能に関する大量の情報を伝達する。とりわけ、ECG信号6bを使用して、心拍の速度およびリズム、心腔のサイズおよび位置、心臓の筋細胞または伝導系への損傷の存在、心臓薬の効果、および埋め込まれたペースメーカーの機能を測定することができる。さらに、電子機器207を介したコントローラ14は、センサ18のリード17間の電圧差を取り、信号6bを増幅する役割を担う計装増幅器としてのECGに、基本的な構成要素を提供することが認識される。身体8を横切って測定された信号6bとしてのECG電圧は、数百μVから1mVまでのオーダーであり得る(標準ECG上の小さな正方形は100μVである)。この低電圧は、好ましくは、電子機器207の考慮される「低」ノイズ回路および計装増幅器に依存する。コントローラ14は、電子機器207内のアナログ-デジタル変換器を使用して、信号6bを次にデジタル電子機器で操作可能なデジタル信号に変換することができる。これは、ECGのデジタル記録に提供でき、コンピュータで使用できる。
【0033】
電子機器207および/または関連するアプリケーション201は、ECGのコンピュータ化された解釈を生成するリズム分析アルゴリズムを含むことができる。これらのアルゴリズムの結果は、ECGの解釈の訓練を受けた誰かによって検証および/または変更されるまで、「予備的」と見なすことができる。この分析には、PR間隔、QT間隔、修正QT(QTc)間隔、PR軸、QRS軸などを含む共通パラメータ52の計算を含めることができる。さらに、ECG測定において、電極/センサ18は、身体表面に取り付けられた実際のテキスタイルベースの導電性パッドである。任意の対の電極18は、身体導電経路7を介して、取り付けの2つの対応する位置の間の電位差を測定することができる。そのような対は、リードを形成するものとして定義することができる。ただし、「リード」は、ウィルソンの中央端子として知られる物理電極と仮想電極の間に形成することもできる。その電位は、それぞれ右腕、左腕、および左足に取り付けられた3つの肢電極によって測定される平均電位として定義される。
【0034】
図6を参照すると、例えば、導電性回路17および/またはセンサ/アクチュエータ18のセグメントにおける導電性繊維3505のネットワークのセンサ18の例示的なニット構成が示されている(図1を参照)。この実施形態では、電気信号(例えば、電流)は、コントローラ3508(例えば、コントローラ14)によって制御されるように、第一のコネクタ3505を介して、電源(図示せず)から導電性繊維3502に送信される。電気信号は、接合点3510で非導電性繊維3501を通過して導電性繊維3502に沿って電気経路に沿って伝達される。非導電性繊維3501は電気を伝導することができないので、電気信号は、接合点3510で非導電性繊維3501に伝播されない。接合点3510は、隣接する導電性繊維と非導電性繊維が互いに接触している(例えば、タッチしている)任意の点を意味することができる。図10に示される実施形態では、非導電性繊維3501および導電性繊維3502は、一緒に編まれることによってインターレースされているものとして示されている。編むことは、隣接する導電性繊維と非導電性繊維をインターレースする一つの例示的な実施形態にすぎない。非導電性ネットワーク3506を形成する非導電性繊維は、(例えば、編むことなどによって)インターレースすることができることに留意されたい。非導電性ネットワーク3506は、非導電性繊維(例えば、3501)および導電性繊維(例えば、3514)を備えることができ、導電性繊維3514は、電気信号(例えば、3502)を伝達する導電性繊維に電気的に接続される。例えば、図6の繊維のインターレース方法は、横編みと呼ぶことができる。
【0035】
図6に示される実施形態では、電気信号は、接続点3511に到達するまで、導電性繊維3502に沿って接合点3510から送信され続ける。ここで、電気信号は、導電性繊維3502から導電性繊維3509に横方向に(例えば、横断して)伝播するが、その理由は、導電性繊維3509が電気を伝導することができるからである。接続点3511は、隣接する導電性繊維(例えば、3502および3509)が互いに接触している(例えば、タッチしている)任意の点を意味することができる。図6に示される実施形態では、導電性繊維3502および導電性繊維3509は、一緒に編まれることによってインターレースされているものとして示されている。この場合も、編むことは、隣接する導電性繊維をインターレースさせる例示的な一実施形態にすぎない。電気信号は、接続点3511から電気経路に沿ってコネクタ3504に送信され続ける。ネットワーク3505の少なくとも1つの繊維がコネクタ3504に取り付けられ、電気信号を電気経路(例えば、ネットワーク3505)からコネクタ3504に送信する。コネクタ3504は、電気回路を完成させるために電源(図示せず)に接続されている。
【0036】
図7は、導電性繊維3555のネットワークの例示的な織り構成を示す。この実施形態では、電気信号(例えば、電流)は、コントローラ3558(例えば、コントローラ14)によって制御されるように、第一のコネクタ3555を介して、電源(図示せず)から導電性繊維3552に送信される。電気信号は、接合点3560で非導電性繊維3551を通過して導電性繊維3552に沿って電気経路に沿って伝達される。非導電性繊維3551は電気を伝導することができないので、電気信号は、接合点3560で非導電性繊維3551に伝播されない。接合点3560は、隣接する導電性繊維と非導電性繊維が互いに接触している(例えば、タッチしている)任意の点を意味することができる。図20に示される実施形態では、非導電性繊維3551および導電性繊維3502は、一緒に編まれることによってインターレースされているものとして示されている。編むことは、隣接する導電性繊維と非導電性繊維をインターレースさせる一つの例示的な実施形態にすぎない。非導電性ネットワーク3556を形成する非導電性繊維は、(例えば、編むことなどによって)インターレースさせることができることに留意されたい。非導電性ネットワーク3556は、非導電性繊維(例えば、3551および3564)を備え、電気信号を送信する導電性繊維に電気的に接続されていない導電性繊維も備えることができる。電気信号は、接続点3561に到達するまで、導電性繊維3502に沿って接合点3560から送信され続ける。ここで、電気信号は、導電性繊維3552から導電性繊維3559に横方向に(例えば、横断して)伝播するが、その理由は、導電性繊維3559が電気を伝導することができるからである。接続点3561は、隣接する導電性繊維(例えば、3552および3559)が互いに接触している(例えば、タッチしている)任意の点を意味することができる。図7に示される実施形態では、導電性繊維3552および導電性繊維3559は、一緒に編まれることによってインターレースされているものとして示されている。電気信号は、接続点3561から複数の接続点3561を通って電気経路に沿ってコネクタ3554に送信され続ける。ネットワーク3555の少なくとも1つの導電性繊維がコネクタ3554に取り付けられ、電気信号を電気経路(例えば、ネットワーク3555)からコネクタ3554に送信する。コネクタ3504は、電気回路を完成させるために電源(図示せず)に接続されている。コネクタ3554は、電気回路を完成させるために電源(図示せず)に接続される。この場合も、織ることは、接続繊維24cを介して本体13の繊維24bに接続された繊維24aを含むセンサ18を織り込むインターレース技術を実証して示すように、繊維24a、bなどの隣接する導電性繊維をインターレースさせる例示的な一実施形態にすぎない。
【0037】
一般に、ニット布は、垂直方向および水平方向に相互接続されたステッチの行および列を作成する一連のループに形成された1つまたは複数の繊維で構成されていることが認識されている。縦のステッチの列はウェールと呼ばれ、横のステッチの行はコースと呼ばれる。
【0038】
図4a、図4bおよび図6図7を考慮して、本体13の布層と組み合わせてセンサ18を作る繊維24a、24b、24c(オプション)のインターレースは、フラット編みとも呼ばれる縦編み(布が製造される方向を説明する)を介したインターレース方法として編みを使用して提供することができる。これは、繊維24a、24b、24cが布の長さに沿ってジグザグに動く(壁構造28と本体13との組み合わせ)、すなわち、単一の行ではなく、編み物の隣接する列またはウェールに続く編み方法(横編みとも呼ばれる)のファミリーである。縦編みは、複数の平行な繊維で作られ、同時に垂直にループして(同じ時に)生地を形成する。縦編みは、通常、平編機で生産され、平編を実現する。例えば、「フラット」またはV型ベッド編み機は、逆「V」字型に配置された2つのフラット針床で構成できる。これらの針床の幅は最大2.5mである。キャリッジは、カムボックスまたはヘッドとも呼ばれ、これらの針床を前後に移動し、針を選択的に編み、タックし、または転写する。平編み機は、複雑なステッチデザイン、成形編み、正確な幅調整を提供できる。再び名前から推測できるように、フラット床は、ヤーンがフィーダー内のV字型の針床を横切って移動する水平針床である。
【0039】
比較のために、布の幅を横切る編みは、横編み(円形編みとも呼ばれる)と呼ばれ、例えば、図6を参照されたい。縦編みとは反対に、横編み(布が製造される方向を説明する)は、各行が前の行の上に構築された、水平の行またはコースを作成するためにループされた単一のヤーンで作られたそのような布である。横編みは、通常、布のチューブを製造する円形編み機で行われる。例えば、名前が示すように、円形編みは、丸の中を編む。ここでは、ヤーンが直接[最大で32の別々のヤーン]で針床に供給され、針床は一方向に回転し、中央を通って布地にチューブを作成する。本体13の布層と組み合わせた所望のセンサ18の同時構築は、円形編み技術を使用して、所望通りに実行することはできない。したがって、編み物として行われるインターレースの場合、本体13の布層と組み合わせて所望のセンサ18を同時に構築するために縦編みが必要である。
【0040】
さらに、本体13の布層と組み合わせてセンサ18を構成する繊維24a、24b、24c(オプション)のインターレースは、一連の縦糸(縦方向)を一連の横糸(横方向)繊維とインターレースされて構成されるインターレース方法として織りを使用して提供することができる。このように、織布では、縦糸と横糸という用語は、布を構成する2セットの繊維の方向を指す。説明したように、センサ18は、布本体層13のインターレースと一体であり得る。あるいは、説明したように、センサ18は、布本体層13のインターレースと一体でないこともあり得る。
図1
図2
図2a
図3a
図3b
図4a
図4b
図5
図6
図7
図8
図9
【国際調査報告】