CN113164122A - 多传感器电阻织造物ecg*** - Google Patents

Abstract

一种ECG传感器***，包括：具有第一侧部和第二侧部的衬底，该衬底为非导电材料；位于第一侧部上的多个基于织造物的传感器，所述多个基于织造物的传感器中的每个传感器在第一侧部上彼此间隔开，该第二侧部作为绝缘覆盖物覆盖多个基于织造物的传感器中的每个传感器的一个侧部，多个基于织造物的传感器中的每个传感器包括彼此交织的导电纤维；以及连接至多个基于织造物的传感器中的每个传感器的导电迹线，每个导电迹线用于将多个基于织造物的传感器连接至电子控制器，该电子控制器用于发送来自多个基于织造物的传感器中的选定的一对传感器的电子信号以及接收该电子信号。

Description

多传感器电阻织造物ECG***

技术领域

本公开涉及用于智能织造物的ECG传感器。

背景技术

市场上用于测量ECG信号(特别是用于健康应用)的现有可穿戴设备仅限于从固定位置记录。任何噪声(或伪影)都会使记录的信号衰减。同样，这些可穿戴设备不能用于研究目的，由于它们仅限于身体上的特定位置。此外，已被广泛用于医疗应用的现有ECG数据采集工具(不可穿戴设备)可以记录来自身体不同位置的高质量ECG信号。这些数据采集工具使用凝胶电极来记录ECG信号。因此，它们经受(a)需要临床医生监督来自患者的记录，(b)需要皮肤准备，以及(c)需要稳定的位置以将电极线连接至患者(不能用于每天连续记录ECG信号)。

尽管当前的非纤维凝胶电极可用于收集ECG信号，而机织(woven)或针织的(knit)ECG传感器经受与穿戴者的皮肤间歇性接触或欠佳接触的缺点。因此，基于织造物的传感器不能以期望的分辨率来测量ECG信号，因为它们仅限于身体的特定位置，使得在测量过程中固有的缺乏牢固的皮肤接触会妨碍适当的测量分辨率。因此，通过机织的、针织的电极可能无法获得用于心脏相关诊断的必要的ECG特征的收集。

因此，如所观察到的，与基于织造物的电极相比，当前的凝胶电极可以用于以较低的阻抗提供更好的信号质量。然而，凝胶电极也会经受潜在的皮肤过敏(如果长时间使用)、必须始终牢固地附着在身体上(例如使用粘合剂)、需要复杂的布线并且需要临床专业人员在信号收集之前(以及期间)进行皮肤准备。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于ECG测量的基于织造物的电极和传感器的***，以消除或减轻以上提出的缺点中的至少一个缺点。

基于多传感器织造物的ECG平台(例如，带，band)从患者身体的不同位置测量具有所需分辨率的ECG信号，以在无法使所有电极同时牢固接触皮肤时方便进行适当的测量。此外，该平台还提供了额外的机会来收集所需的ECG特征以用于心脏相关的诊断，这是单个电极无法实现的。

使用多个织造物电极进行ECG测量的优点可以包括：提供合理的良好信号质量；生物相容性(无皮肤过敏)；比常规的凝胶电极更高的阻抗；接触身体；皮肤准备少；可以无线工作；可以将其并入织造物中，从而有能够用作可穿戴设备并因此可重复使用。

第一方面提供了一种ECG传感器***，其包括：具有第一侧部和第二侧部的衬底，该衬底为非导电材料(non-conducting material)；位于第一侧部上的多个基于织造物的传感器，多个基于织造物的传感器中的各个传感器在第一侧部上彼此间隔开，该第二侧部作为绝缘覆盖物覆盖多个基于织造物的传感器中的每个传感器的一个侧部，该多个基于织造物的传感器中的每个传感器包括彼此交织的导电纤维；以及连接至多个基于织造物的传感器中的每个传感器的导电迹线，每个导电迹线用于将多个基于织造物的传感器连接至电子控制器，该电子控制器用于发送来自多个基于织造物的传感器中的选定的一对传感器的电子信号以及接收电子信号。

附图说明

现在将参考附图仅以示例方式来描述前述方面和其他方面，其中：

图1是用于穿戴或以其他方式设置在与穿戴者的身体相邻的位置的织造物示例的***视图；

图2、图2a是图1的服装的织造物计算平台的示例性视图，该织造物计算平台被并入到包括各种传感器/执行器(actuator)和导电路径的衣服中；

图3a示出了图2所示的织造物计算平台的ECG传感器***的实施方式的侧视图；

图3b示出了图2所示的织造物计算平台的ECG传感器***的另一侧视图；

图4a示出了图3b的***的传感器的俯视图；

图4b示出了图3b的传感器的替代实施方式；

图5是图1的***的控制器的示例组件视图；

图6是图1的织造物的纤维交织的实施方式；

图7是图1的织造物的纤维交织的另一实施方式；

图8是表示图1***的信号的示例ECG迹线；和

图9是图1的***的计算机设备的示例组件视图。

具体实施方式

参考图1，示出了穿戴者的身体8，其用于穿戴一个或更多个基于织造物的计算平台9，该计算平台9设置在身体8的一个或更多个区域(例如，膝部、脚踝、肘部、腕部、臀部、肩部、颈部等)附近。为了简单起见，基于织造物的计算平台9也可以称为织造物计算平台9。例如，织造物计算平台9还可以被称为腕部套9、膝部套9、肩部套9、脚踝套9、臀部套9、颈部套9、胸部套等。还认识到，该套可以被称为带。还应认识到，织造物计算平台9可以作为较大服装11(例如，如在仅用于演示目的轮廓视图中所示的一条内裤11)的一部分而被并入。应认识到，服装11也可以根据需要是衬衫、裤子、紧身衣。这样，服装11的织物/织造物主体13可以用于将织造物计算平台9设置在身体8的选定区域。换句话说，织造物计算平台9包含许多织造物计算组件，例如，传感器/执行器18、电子电路17、控制器14–参见图2，这些组件都并入或以其他方式安装在服装11的织物/织造物主体13中。还应认识到，织造物计算平台9可以并入织造物11(例如，织物片材、覆盖物或其它织物结构)中，该织造物11未被身体穿戴，而是被设置在与身体相邻的位置。织造物1的示例可以包括床单、座套(例如汽车座椅)等。就织造物计算平台9的用途而言，设想一个或更多个织造物计算平台9可以分布在用户的身体8周围(例如，穿戴)。无论体现为单个织造物计算平台还是多个织造物计算平台9，可以设想一个或更多个织造物计算平台9提供多个传感器/电极18，用于策略性地设置在身体周围，以便测量例如需要与身体8的皮肤适当接触的ECG信号。如下文进一步描述的，提供了多个传感器18的***19，使得控制器14可以确定多传感器***19的传感器/电极18a、18b、18c、18d中的哪一个不与皮肤接触，并且因此被丢弃作为用于产生/收集所需分辨率的ECG信号6a、6b的信号发生器6a/接收器6b而被丢弃，同时利用基于织造物的传感器/电极18a、18b、18c、18d的收集(例如，***19)-参见图2。

再次参考图1和图2，织造物计算平台9可以与织造物/织物主体13(例如，根据需要而交织为机织和/或针织的多根纤维/线/纱线)成一体。织造物计算平台9具有控制器14，该控制器14用于向分布在主体13周围的一个或更多个传感器/执行器18发送/接收信号。传感器/执行器18的形状可以是细长的(例如，作为沿优选方向延伸的条)，或者可以作为补片在多个方向上延伸(例如，从一侧到另一侧并且从一端到另一端延伸)。信号经由将控制器14连接至每个传感器/执行器18的一个或更多个电子电路17在传感器/执行器18与控制器14之间传输。还应认识到，根据需要，电子电路17也可以在成对的传感器/执行器18之间。如下面进一步描述的，传感器/执行器18可以是基于织造物的，即，通过交织(例如，针织、机织)并入，作为主体13的织物层的材料结构完整性的整体(形成为具有导电性和可选地非导电性的多条交织线)。此外，电子电路17(例如，导电线)也可以被并入/交织(例如，针织、机织等)到主体13的相邻织物层中/与该织物层相邻(也包括多个交织的线/纤维)。下文进一步描述的控制器14可以包括用于经由网络25与计算设备23(例如，智能电话、平板电脑、膝上型计算机、台式机等)通信的网络接口(例如，无线或有线)。

认识到基于织造物的传感器18的导电纤维24a可以与基底织物层13的主体中的非导电纤维24b交织，认识到非导电纤维24b使各个传感器18(例如，***19的传感器18a、18b、18c、18d)电绝缘，以免经由基底织物层13的主体彼此不期望地通信。如下面进一步描述的，期望各个传感器18经由穿戴者的身体8彼此通信7。参考图2a，示出了经由穿戴者的身体8的导电路径在各个传感器18a、18b、18c之间的电信号通信7。

如图3a、图3b所示，主体13的织物层具有第一侧部10和第二侧部12，使得侧部10、12相对于穿戴者的身体8彼此相反(例如，前面和背面)。例如，“前面”侧或顶侧10的基底织物层13具有基底纤维24b，该基底纤维24b保护传感器/执行器18以免与穿戴者外部的环境发生不期望的接触(例如，湿气/接地等)。就背面侧12而言，传感器/电极18从基底织物层13(用作衬底-参见图4)暴露，以便提供与穿戴者的皮肤的直接接触，而同时，基底织物层13经由组内的传感器18之间的内部间距20将传感器/电极彼此绝缘，同时在各个组之间也具有内部间距22。例如，参考图3a、图3b，发生器组24包含一组执行器传感器18a、18b、18c、18d，而接收器组26包含一组接收器传感器18e、18f、18g、18h、18i、18j、18k。应当认识到，在组内的传感器18之间的内部间距20可以小于传感器18的组(或组24、26)之间的内部间距22。应当认识到，在组内的传感器18之间的内部间距20可以大于传感器18的组(或组24、26)之间的内部间距22。应当认识到，在组内的传感器18之间的内部间距20可以等于传感器18的组(或组24、26)之间的内部间距22。无论如何，传感器18的组/集合24、26可以用来指定传感器18的功能，例如，如所讨论的，具有执行器组24和接收器组26。应当认识到，与包含在接收器组26内的传感器18相比，执行器组24可以具有更多的单独的传感器18。应当认识到，与包含在接收器组26内的传感器18相比，执行器组24可以具有容较少的单独的传感器18。应当认识到，与包含在接收器组26内的传感器18相比，执行器组24可以具有相等数量的单独的传感器18。

鉴于上述情况，如下文进一步描述的，控制器14可以利用来自执行器组24的传感器18之一和来自接收器组26的传感器18中的一者或更多者来从中产生信号6a，并经由导电体路径7收集信号6b。一个或更多个所收集的信号6b可以由控制器14检查是否具有适当的信号质量，从而识别出被视为不期望质量的信号(例如，信号幅度低于设定幅度最小值，信号细节诸如低于设定数量的期望信号特性/特征存在，诸如峰值、间隔和其他ECG指标-参见图8)将被控制器14丢弃，并且替代传感器18将被选择用于产生和收集信号6a、6b。例如，参考图3a、图3b，控制器14可以选择并生成来自传感器18a(来自执行器组24)的信号6a，然后从收集器组26收集并接收来自一个或更多个传感器18e、18f、18g、18h、18i、18j、18k的信号6b。在检查一个或多个所收集的信号6b之后，控制器将分析一个或多个信号6b以判断它们是否具有可接受的信号质量。如果是，则控制器14可以继续使用执行器传感器18a来生成信号6a，并且一个或更多个接收器传感器18e、18f、18g、18h、18i、18j、18k用于收集一个或更个信号6b。另一方面，如果一个或多个收集到的信号6b被认为是不可接受的质量，则控制器可以决定选择另一个发生器传感器(例如，传感器18b)以用作信号6a发生器。以这种方式，控制器14可以利用多传感器19的***以选择传感器18的配对，例如，执行器传感器18a与接收器传感器18f的配对，这将产生被认为具有ECG质量的可接受的收集信号6b。应当认识到，如上所述，***19的任何传感器18可以在信号6a、信号6b的测量期间改变其与穿戴者的皮肤的直接接触程度，例如由于穿戴者的移动。

在***19的任何传感器18与皮肤之间直接接触的这种实时变化电势要求控制器14随着时间推移分析收集的信号6b，从而鉴于确定的信号质量，决定是否需要在用于ECG信号6a、信号6b收集的传感器配对中使用的传感器18中的变化。同样，应当认识到，随着时间的推移，被认为可接受的传感器18配对(例如，生成组24的选定执行器传感器18与接收器组26的选定接收器传感器18)可以在正在进行的信号生成和收集期间动态地改变。假定认为质量差或不可接受质量的一个或多个信号6b可以归因于任何传感器18的直接皮肤接触低于设定的接触标准或接触限制/阈值。例如，所设定的接触标准或接触限制/阈值可以使用诸如但不限于如下的参数来限定；1)传感器18的指定百分比的表面积与皮肤直接接触，2)传感器18的表面与皮肤之间的指定力或指定压力，3)传感器18的表面与皮肤之间的指定湿度水平，和/或4)传感器18相对于穿戴者的皮肤上的识别/期望位置的指定位置。因此，应该认识到传感器18的期望位置和/或直接接触参数可以随时间推移而改变(例如，实时地)，因此控制器14可以根据所确定的信号6b质量来感测传感器18的直接接触中的这些变化。应该认识到，传感器18与皮肤的直接接触程度可以与传感器18与皮肤之间的导电性成比例，因此可以代表一个或多个收集到的信号6b中存在的质量程度(例如，幅度、关键信号特征/特性的存在等)。例如，在发生器传感器18a和/或接收器传感器18f与皮肤接触/不接触的极端情况下，控制器14响应于所生成的信号6a而将识别出不存在任何收集到的信号6b，并且因此将进行取消选择当前使用的发生器传感器18a和/或接收器传感器18f的选择，并再次尝试用不同的传感器18配对(例如，用传感器18b和18f重试、用传感器18a和18e重试、和/或用传感器18b和18g重试等)。可替代地，例如，在发生器传感器18a和/或接收器传感器18f与皮肤可接受地接触的另一极端情况下，控制器14响应于生成的信号6a将收集的信号6b识别为可接受的质量，并且因此将进行继续使用当前使用的发生器传感器18a和/或接收器传感器18f的选择，而不是再次尝试用不同的传感器18配对(例如，用传感器18b和18f重试、用传感器18a和18e重试、和/或用传感器18b和18g重试等)。可替代地，例如，在发生器传感器18a和/或接收器传感器18f与皮肤处于间歇性接触或以其他方式处于可接受的边缘接触的中间情况下，控制器14将响应于所生成的信号6a而将所收集的信号6b识别为边缘/可接受/或不可接受的质量，并因此将相应地采取行动例如，选择继续使用当前利用的发生器传感器18a和/或接收器传感器18f或再次尝试用不同的传感器18配对(例如，用传感器18b和18f重试、用传感器18a和18e重试、和/或用传感器18b和18g重试等)。

还应认识到，控制器14可以尝试不同的传感器18配对，以便选择最佳接收信号6b以用作该时间段的报告信号6b。换句话说，控制器14可以使用大于信号报告频率的选择频率来交替选择传感器18配对(即，控制器14依次尝试10个配对并且挑选最佳信号6b以作为10个配对的代表进行报告)。因此，应该认识到控制器14正在连续地监视收集的信号6b的质量并且选择/取消选择传感器18配对。此外，应认识到，传感器18配对可以是一对一(18a对18e)、多对一(18a、18b对18e)或一对多(18a对18e、18f)关系，如期望的适用于以下方式：控制器14利用***19来生成和收集被认为与手头任务相关的信号6a、信号6b，例如，质量ECG信号的收集。

就传感器18本身而言，纤维24a的材料可以是针织到传感器18中的导电纱线。传感器的形状可以是圆形或矩形，例如具有接触导电表面40和背面绝缘表面42(参见图3a、图3b)，但是形状无关紧要，因为可以为每个应用选择/使用特定形状。传感器18与组24、26的这种布置可以水平地覆盖心脏周围的整个区域(由于传感器18的尺寸、传感器18的数量，传感器18在基底织物层13上的分布和相关联的单独引线(lead)(例如，将传感器18连接至控制器14的导电信号路径/电路17))。应认识到，可以根据希望经由控制器14捕获的信号6b的密度和分辨率来选择间距20。如下面进一步讨论的，由控制器14在所有ECG信号6a、6b之下使用的机制是基于对经由身体导电路径7传导的一对电极18之间的电势进行计算。将电极分成两个不同的组24、26(例如，两侧)也可以帮助记录来自不同的各自相对距离的ECG信号6b。

再次参考图2a、图3a、图3b，优选地，主体13的织物层的侧部10和侧部12位于服装11的织造物计算平台9的组成中的同一平面(例如，厚度T的平坦或弯曲织物表面-均匀或变化)(参见图2)。应该认识到，基于织造物的计算平台9的传感器/执行器18可以形成为构成主体13的纤维交织的一体组件-参见图4a、图6、图7。主体13的织物可以由交织的弹性纤维24b组成(例如，可拉伸的天然和/或合成材料以及/或者可拉伸和不可拉伸材料的组合，从而认识到包括传感器/执行器18的至少一些纤维是导电的，即金属的)。还应认识到，构成传感器18的纤维24a可以与构成织物主体层13的纤维24b的交织进行分离–参见图4b，使得传感器18的纤维24a与纤维24b独立地机织/针织，从而将已经形成的传感器18作为缝饰(applique)或单个贴片应用到已经形成的基底织物层13上。在该示例中，传感器18的纤维24a相对于基底织物层13的纤维24b是非一体的。

鉴于以上内容，基于织造物的ECG***19的多传感器18(例如，以带的形式)可以用于从身体8的不同位置(基于传感器18在服装/织造物11内的位置以及服装/织造物11本身相对于身体8的位置)测量具有适当分辨率的ECG信号6b，以便在所有电极18不能同时牢固(即，控制器14经由信号6b质量的分析认为合适)接触皮肤时促进正确测量。此外，该***19可以提供额外的机会来收集期望的ECG特征以用于心脏相关的诊断，这是单个电极无法实现的。因此，如图所示，织造物计算平台9的一个实施方式是作为ECG腰带(belt)，其包括具有嵌入式电子装置(例如，控制器14)的多个织造物电极18，该电子装置提供来自身体8上不同位置的ECG信号6b的连续记录。ECG腰带9不仅可以为穿戴者提供每天舒适地使用的可穿戴设备，而且还可以记录控制器14认为的期望质量的ECG信号6b。所记录的信号6b可以保存在SD卡上(电子设备-例如，存储器211-参见图8)，或者经由在控制器14与联网的计算机设备23之间的通信而经由网络25通过云网络服务共享-参见图2。织造物计算平台9的设计例如可以包括11个织造物电极18，它们经由间距20(例如，均匀地)分布，以提供全频谱ECG记录(参见图8)。

此外，这是有利的，因为织造物计算平台9(例如，腰带)可被用于连续记录来自身体8上多个位置的高质量ECG信号6b，并且是可重新放置和/或可重复使用的。因此，该织造物计算平台9对于心脏相关疾病例如心血管疾病、心力衰竭、心包切开术后综合症等的检测和诊断具有巨大的意义。

织造物计算平台9的特征可以是例如但不限于以下特征：1)多传感器ECG带9提供了捕获心脏信号6b的显著信号特征–见图8，2)***19的多传感器18策略的主要优点是，可以通过用另一可用的/冗余的传感器18进行替换/进行取消选择丢失的/低质量的信号/传感器18(弱点)来提高测量***的可靠性，和/或提高提取心脏信号6b的主要特征的可能性，ECG带9包括例如11个均匀分布(距离：0.5厘米)的电极18，其连接至控制器14的相应电子模块207，织造物电极18可以由高导电性银纱线制成，表面电阻率为30±15欧姆(形状：例如半径为1.9厘米的圆)，和/或织造物电极18可以用不同的交织结构来针织/机织。

鉴于以上内容，本文中公开的***19可以由人来实施，并且可以包括服装11(例如，套装或腰带/带)，该服装11包括多个传感器18(例如，基于织造物的ECG传感器)，所述传感器18附接或以其他方式嵌到/嵌入服装11的织物层13中，用于测量穿戴者的ECG活动(例如，信号6b)。所生成/所收集的传感器18的信号6a、6b可以经由导线或电绳(例如，导电路径17)发送/接收到电子设备(例如，PCB)14，该电子设备14经由电连接器6(例如但不限于卡扣式连接器)附接至服装主体层13的织物，以用于将信息作为传感器数据传输(例如，经由无线网络模块202–参见图5)到计算设备200–参见图9(例如，移动设备)。计算设备200和/或控制器14可以包括处理器208，其用于运行能够解释传感器18数据的应用程序(application)201(例如，ECG应用程序)。

例如，应用程序201可以处理传感器18的数据，以导出具有随时间推移54收集的各种ECG特征52的ECG记录50(参见图8)。电容和/或电阻(例如，电势)可以通过控制器14在传感器18之间的身体导电路径7两端来测量。例如，电阻和/或电容(即电势)的变化/绝对测量可以使用控制器设备14包含或以其他方式感测到的桥接电路(例如，惠斯通桥接器或维恩桥接器)来测量，在电路类型中，两个电路支路由连接在前两个支路的某个中间点的第三支路“桥接”。控制器设备14的电源(例如，电池)可以与控制器设备14的测量设备(例如电压表、电流表或检流计)一起连接至桥接电路，以检测所选的传感器18之间的导电路径7中的电势信号6b。

电子设备14(例如控制器14)可以是能够被并入到服装/织造物11中以从一个或更多个传感器18接收信号并且将接收到的信号(例如，经由无线发送器)发送到计算设备200的任何设备。根据实施方式的电子设备14的非限制性示例是印刷电路板、RF模块、收发器模块和片上***模块。在一个实施方式中，电子设备14可以是具有蓝牙低能耗无线发送器的八通道印刷电路板，用于将从传感器18接收的信息发送至计算设备200。控制器14的电源例如可以经由一个或更多个连接器6附接到服装主体层13，以向一个或更多个传感器18和附接到服装11的电子设备14提供电力。在一个实施方式中，电源可以是包括在电子设备14内的电池。例如，电源可以通过连接至电源并且与服装11的穿戴者可接近的通断开关来开动。

应用程序201

该***可以包括在计算设备200和/或控制器14(例如，智能手机或平板电脑)上运行的应用程序201，该应用程序可以接收来自服装11的电子设备14的传输，该传输包括表示由电子设备14从服装11的一个或更多个传感器18(例如，ECG传感器)接收的信息的传感器数据6b以及可选地由电子设备14生成的定向数据(orientation data)。由计算设备200从电子设备14接收的数据6b(例如，数字格式的传感器数据和/或定向数据)可以由计算设备200储存在存储器211中，该存储器211可由能够运行应用程序201的计算设备200的处理器208访问。类似地，控制器14可以具有由能够运行应用程序201的计算设备200的处理器208访问的存储器211。

应用程序201可以被编程为指示处理器208解析和/或解释从服装11的传感器18接收到的传感器数据6b，以及开动各种传感器18以生成信号6a。例如，在服装包括多个传感器18的情况下，应用程序201可以将传感器数据6b解析为单独的数据池，其中每个池包含由不同的传感器18收集到的数据，该数据涉及在与一个或更多个身体部分相邻的层13上/中的一个或更多个传感器18下面的一个或更多个身体8位置。处理器208可以解释来自每个池的数据，以确定在整个持续时间内由单个传感器18收集的活动模式。例如，应用程序201可以判断在ECG记录时段期间特定传感器18是否处于活动状态(即，传输信号6b)以及在记录期间何时传感器16处于活动状态(例如，与皮肤牢固接触)。如果处理器208确定特定传感器18在记录时段期间的特定时间处于活动状态(即，向电子设备14传输信号6b)，然后，处理器208可以进一步确定此时由传感器18生成的信号6b的幅度，以及在该记录时段54内它是否包含必要的ECG特征52(例如，峰值、间隔等)。

应用程序201可以作为一组指令由计算设备200的处理器208和/或控制器14执行。应用程序201的每个模式(例如，交互模式；校准模式)还可以包括用于由处理器208执行的一组指令，并且处理器208可以与每个模式和/或模式的组件(例如，207)通信以执行指令。例如，在“实时”交互模式下，处理器208可以与电子设备207通信以发射/接收信号6a、信号6b。因此，应当理解，应用程序201包括能够从选定的传感器18生成/接收传感器数据6a、6b(和可选的定向数据)的可执行指令，以在某个传感器配对被认为质量有问题或不可接受的质量的情况下，取消选择或以其他方式选择***19的替代传感器18，选择多个传感器18的配对并基于处理接收到的数据来识别与储存在存储器211中的ECG特征模型56相比可接受的ECG记录50的特征52而决定哪个配对提供了最佳/最期望的信号6b，以及将处理的结果显示到计算设备14、200的用户接口204，以便显示给计算设备14200的用户。

鉴于上述内容，应认识到应用程序201可以被配置为基于一般活动(例如，ECG)的应用程序201，该应用程序201用于监视与邻近于一个或更多个身体部分的服装织物层13中/上的一个或更多个传感器18相关联的指定身体部分的ECG信号6b。

参考图9，计算设备可以是设备200。在一些实施方式中，电子设备可以是设备200。当电子设备是设备200时，可以在发送经处理的信息(例如，作为传感器数据)之前使用服装11的电子设备来完成至少一些传感器信号处理(以及可选地，定向数据处理)。设备200可以被配置为通过通信网络(例如，蓝牙、无线网络等)与连接接口202进行通信，并且因此经由控制器14进行通信。应用程序201可以由用户(例如，经由用户接口204)和/或由在数据处理***206上运行的另一应用程序接收数据输入，以访问传感器数据(例如，经过处理或其他方式)。设备200可以是基于陆地的启用网络的个人计算机。然而，本发明不限于与个人计算机一起使用。例如，如果通信网络被配置为促进无线数据通信，则设备200可以包括无线通信设备，诸如具有启用无线的个人数据助理、平板电脑或移动电话。此外，本发明不限于仅促进在电子设备与计算设备(例如，设备200)之间的传感器数据(以及可选的定向数据)的传输，并且可以根据需要而用于传输原始数据、经处理的传感器数据和/或除了传感器数据之外的任何其他多媒体数据或替换传感器数据的任何其他多媒体数据。设备200可以包括网络接口202、用户接口204以及与网络接口202和用户接口204通信的数据处理***206。通常，网络接口202包括以太网网络电路卡，但是网络接口202也可以包括用于通过通信网络进行无线通信的RF天线。优选地，用户接口204包括数据输入设备(诸如键盘209、麦克风或书写板)和显示设备210(诸如CRT或LCD显示器)。用户接口204可以包括一个或更多个用户输入设备，例如但不限于QWERTY键盘(例如键盘209、小键盘、手写笔、鼠标、麦克风和用户输出设备，诸如LCD屏幕显示器和/或扬声器)。如果屏幕是触敏的，则显示器还可以用作由数据处理***206控制的用户输入设备。设备200可以包括网络接口202，诸如网络接口卡或调制解调器，该网络接口202经由连接器耦接至数据处理***206。网络接口202在设备200的操作期间可连接至网络(例如，内部网和/或外部网，诸如因特网)，这使得设备200能够适当地彼此通信。网络可以支持网络消息之间的各种传输数据(例如传感器数据)的通信。数据处理***206可以包括处理器208以及与处理器208通信的非易失性存储器储存设备(DISC)211(诸如磁盘存储器或电子存储器)和读取/写入存储器(RAM)211。DISC包括数据，当数据被加载到存储器211中时，该数据包括用于处理器208的处理器指令，该处理器指令限定了用于允许设备200通过通信网络进行通信的存储器对象。数据处理***206促进了设备200的操作。存储器212用于储存数据，以供相应用户和/或操作***/设备200的可执行指令访问。处理器208通过执行与任务有关的指令，通过网络接口202、用户接口204和设备200的其他应用程序/硬件的操作来促进针对预期任务配置的设备200的性能。这些与任务相关的指令可以由位于存储器212中的操作***和/或软件应用程序提供，和/或由被配置到设计用于执行一个或更多个特定任务的一个或更多个处理器208的电子/数字电路中的可操作性来提供。此外，应该认识到数据处理***206可以包括耦接到处理器208的计算机可读储存介质211，其用于向处理器208提供指令和/或加载/更新指令。计算机可读介质211可以包括硬件和/或软件，诸如仅作为示例，磁盘、磁带、诸如CD/DVD ROM的光学可读介质以及存储卡。在每种情况下，计算机可读介质211可以采用小磁盘、软盘、盒式磁带、硬盘驱动器、固态存储卡或设置在存储器211中的RAM的形式。应当注意，以上列出的示例计算机可读介质211可以单独使用或组合使用。此外，应当认识到设备200可以包括可执行应用程序，该可执行应用程序包括用于实施预定功能/操作的代码或机器可读指令，所述预定功能/操作包括操作***的那些功能/操作。如本文所使用的处理器208是用于执行如以上示例所描述的操作的配置的设备和/或一组机器可读指令。如本文所使用的，处理器208可以包括硬件、固件和/或软件中的任何一者或组合。处理器208通过操纵、分析、修改、转换或传输用于由可执行过程使用或信息设备使用的信息，和/或通过相对于输出设备的路由信息来对信息起作用。例如，处理器208可以使用或包括控制器或微处理器的能力。因此，可执行指令的任何功能(例如，通过与所选任务相关联的模块)可以以硬件、软件或两者的组合来实施。因此，为简单起见，在下文中将处理器208用作设备和/或一组机器可读指令一般称为处理器/模块。存储器211用于在本地储存数据以及促进对储存在连接至网络的其他设备上的远程数据的访问。数据可以储存在表中，该表通常可以被称为数据结构的物理/逻辑表示，用于提供用于组织和储存数据的专用格式。通用数据结构类型可以包括诸如但不限于阵列、文件、记录、表、树等的类型。通常，任何数据结构都旨在组织数据以适合特定目的，以便可以以适当的方式访问和使用数据。在当前环境的上下文中，可以选择数据结构或以其他方式设计数据结构以储存数据，以便利用由可执行指令的组件执行的各种算法来处理数据，这取决于其对于各个设备200的应用程序。应该认识到，表/数据库的术语可以参考环境的组件而与数据结构的术语互换。

参考图5，计算设备可以是控制器14。当电子设备是控制器14时，可以在发送经处理的信息(例如，作为传感器数据)之前使用服装11的电子设备来完成至少一些传感器信号处理(以及可选地，定向数据处理)。控制器14可以被配置为通过通信网络(例如，蓝牙、无线网络等)与连接接口202进行通信，并且因此经由计算设备14进行通信。应用程序201可以由用户(例如，经由用户接口204)和/或由在数据处理***206上运行的另一应用程序接收数据输入，以访问传感器数据(例如，经过处理或其他方式)。控制器14可以是基于陆地的启用网络的个人计算机。然而，本发明不限于与个人计算机一起使用。例如，控制器14可以包括无线通信设备，诸如启用无线的个人数据助手。此外，本发明不限于仅促进在电子设备与计算设备(例如，设备200)之间的传感器数据(以及可选的定向数据)的传输，并且可以根据需要而用于传输原始数据、经处理的传感器数据和/或除了传感器数据之外的任何其他多媒体数据或替换传感器数据的任何其他多媒体数据。控制器14可以包括网络接口202、用户接口204以及与网络接口202和用户接口204通信的数据处理***206。通常，网络接口202包括以太网网络电路卡，但是网络接口202也可以包括用于通过通信网络进行无线通信的RF天线。优选地，对于控制器14可选的用户接口204包括数据输入设备(例如键盘209、麦克风或书写板)和显示设备210(例如CRT或LCD显示器)。用户接口204可以包括一个或更多个用户输入设备以及诸如LCD屏幕显示器和/或扬声器的用户输出设备。如果屏幕是触敏的，则显示器还可以用作由数据处理***206控制的用户输入设备。设备200可以包括网络接口202，诸如网络接口卡或调制解调器，该网络接口202经由连接器耦接至数据处理***206。网络接口202在控制器14的操作期间可连接至网络(例如，内部网和/或外部网，诸如因特网)，这使得控制器14能够适当地彼此通信。网络可以支持网络消息之间的各种传输数据(例如传感器数据)的通信。数据处理***206可以包括处理器208以及与处理器208通信的非易失性存储器储存设备(DISC)211(诸如磁盘存储器或电子存储器)和读取/写入存储器(RAM)211。DISC包括数据，当数据被加载到存储器211中时，该数据包括用于处理器208的处理器指令，该处理器指令限定了用于允许控制器14通过通信网络25通信以及与织造物计算平台9的传感器18交互的存储器对象。数据处理***206促进了控制器14的操作。存储器211用于储存数据，以供各个用户和/或操作***/控制器14的可执行指令访问。处理器208通过执行与任务相关的指令，通过网络接口202、用户接口204和控制器14的其他应用程序/硬件的操作来促进针对预期任务配置的控制器14的性能。这些与任务相关的指令可以由位于存储器211中的操作***和/或软件应用程序提供，和/或由被配置到设计用于执行一个或更多个特定任务的一个或更多个处理器208的电子/数字电路中的可操作性来提供。此外，应该认识到数据处理***206可以包括耦接到处理器208的计算机可读储存介质211，用于向处理器208提供指令和/或加载/更新指令。计算机可读介质211可以包括硬件和/或软件，诸如仅作为示例，磁盘、磁带、诸如CD/DVD ROM的光学可读介质以及存储卡。在每种情况下，计算机可读介质211可以采用小磁盘、软盘、盒式磁带、硬盘驱动器、固态存储卡或设置在存储器211中的RAM的形式。应当注意，以上列出的示例计算机可读介质211可以单独使用或组合使用。此外，应当认识到控制器14可以包括可执行应用程序，该可执行应用程序包括用于实施预定功能/操作的代码或机器可读指令，该预定功能/操作包括操作***的那些功能/操作。如本文所使用的处理器208是用于执行如以上示例所描述的操作的配置的设备和/或一组机器可读指令。如本文所使用的，处理器208可以包括硬件、固件和/或软件中的任何一者或组合。处理器208通过操纵、分析、修改、转换或传输用于由可执行过程使用或信息设备使用的信息，和/或通过相对于输出设备的路由信息来对信息起作用。例如，处理器208可以使用或包括控制器或微处理器的能力。因此，可执行指令的任何功能(例如，通过与所选任务相关联的模块)可以以硬件、软件或两者的组合来实施。因此，为简单起见，在下文中将处理器208用作设备和/或一组机器可读指令集一般称为处理器/模块。存储器211用于在本地储存数据以及促进对储存在连接至网络的其他设备上的远程数据的访问。数据可以储存在表中，该表通常可以被称为数据结构的物理/逻辑表示，用于提供用于组织和储存数据的专用格式。通用数据结构类型可以包括诸如但不限于阵列、文件、记录、表、树等的类型。通常，任何数据结构都旨在组织数据以适合特定目的，以便可以以适当的方式访问和使用数据。在当前环境的上下文中，可以选择数据结构或以其他方式设计数据结构以储存数据，以便利用由可执行指令的组件执行的各种算法来处理数据，这取决于其对于各个控制器14的应用程序。应该认识到，表/数据库的术语可以参考环境的组件而与数据结构的术语互换。

心电图(ECG或EKG)可以被限定为使用放置在身体8的皮肤上的电极18在一段时间内记录心脏电活动的过程。控制器14可以使用这些电极18来检测皮肤上的微小电变化，这些电变化是由于在每次心跳期间心肌的去极化和复极化的电生理模式而引起的。它很通常地执行检测任何心脏问题。在常规的12导联ECG中，十个凝胶电极(即，非纺织电极)固定地放置在患者的四肢和胸部表面。然后，从十二个不同的角度(“导线”)测量心脏电势的总体幅度，并记录一段时间(通常为10秒)。以这种方式，在整个心动周期的每个时刻，都依赖于凝胶电极的固定接触和位置来捕获心脏的电去极化的总体幅度和方向，这是由管理ECG测试的临床医生所促进的。由这种非侵入性医疗过程产生的电压与时间的关系图为心电图。在常规方法中，使用凝胶电极使得临床医生总是可以依赖于每个凝胶电极来可靠地响应(即，在进行传输时传输并且在进行接收时接收)。因此，在常规的基于凝胶的电极过程中，不需要取消选择或以其他方式选择用作最佳记录信号6a的传感器18。由于保证了皮肤与凝胶电极之间的接触。例如，如果凝胶电极停止工作，则ECG测试停止，如果凝胶电极重新牢固连接，则继续进行ECG测试。在常规的ECG测试过程中，使用凝胶电极时，临床医生决定是否应依赖哪种传感器配对来提供所需的ECG信号。因此，当前***19的不同之处在于，基于织造物的传感器18的皮肤接触程度在ECG测试时段54期间可以变化(例如，从接触到不接触、从不接触到接触和/或在接触质量上变化)(参见图8)。

再次参考图8，一般来说，ECG信号6b存在三个主要分量52：P波，其表示心房的去极化；QRS复合体，代表心室的去极化；以及T波，其代表心室的复极化。它也可以进一步细分为以下分量/特征52：O为周期前的原点或基准点，P为心房收缩期收缩脉冲，Q为紧接在心室收缩之前的向下偏转，R为心室收缩的峰值，S为紧接在心室收缩之后的向下偏转，T为心室的恢复，并且U是T波的后继者，但它很小且并不总是可以观测到。因此，在每次心跳期间，健康的心脏都会有序的去极化过程，从窦房结中的起搏细胞开始，扩散到整个心房，穿过房室结向下进入希氏(His)束和浦肯野(Purkinje)纤维，向下和向左扩散到整个心室。这种有序的去极化模式生成了由信号6b表示的特征ECG迹线。ECG信号6b向受过训练的临床医生传达关于心脏的结构及其导电***的功能的大量信息。在其他事项之中，ECG信号6b可以用于测量心跳的速率和节律、心腔的大小和位置、对心脏的肌肉细胞或传导***的任何损伤的存在、心脏药物的作用以及植入的起搏器的功能。进一步认识到，控制器14经由电子装置207将基本分量提供给作为仪表放大器(instrumentation amplifier)的ECG，其负责获取传感器18的引线17之间的电压差并放大信号6b。在身体8上测得的作为信号6b的ECG电压可以在数百微伏至1毫伏的数量级(标准ECG上的小方块为100微伏)。该低电压优选地依赖于电子装置207的被认为是“低”噪声的电路和仪表放大器。控制器14可以在电子装置207中使用模数转换器，以将信号6b转换为数字信号，然后可以利用数字电子装置对其进行操作。这可以提供ECG的数字记录并在计算机上使用。

电子装置207和/或相关联的应用程序201可以包括生成ECG的计算机化解释的节律分析算法。这些算法的结果可以被认为是“初步的”，直到由经过解释ECG培训的人员对其进行验证和/或修改。在该分析中可以包括公共参数52的计算，该公共参数52包括PR间隔、QT间隔、校正的QT(QTc)间隔、PR轴、QRS轴等等。此外，在ECG测量中，电极/传感器18是附接至身体表面的实际的基于织造物的导电垫。任意一对电极18都可以经由身体导电路径7测量两个相应的附接位置之间的电势差。可以将这样的一对限定为形成导联。然而，也可以在物理电极与虚拟电极之间形成“引线”，被称为威尔逊中心端子，其电势被限定为分别附接至右臂、左臂和左脚的三个肢体电极测量的平均电势。

参考图6，示出了例如在导电电路17的分段和/或传感器/执行器18的导电纤维的网络3505的传感器18的示例性针织构造(参见图1)。在该实施方式中，如由控制器3508(例如，控制器14)所控制的，电信号(例如，电流)通过第一连接器3505从电源(未示出)传输到导电纤维3502。电信号沿着顺着导电纤维3502的电路径在结点(junction point)3510处越过非导电纤维3501传输。电信号不会在结点3510传播到非导电纤维3501中，因为非导电纤维3501无法导电。结点3510可以指相邻的导电纤维和非导电纤维彼此接触(例如，触碰，touching)的任何点。在图10所示的实施方式中，非导电纤维3501和导电纤维3502被示为通过针织在一起而交织。针织仅仅是将相邻的导电和非导电纤维进行交织的一个示例性实施方式。应当注意，形成非导电网络3506的非导电纤维可以交织(例如，通过针织等)。非导电网络3506可以包括非导电纤维(例如3501)和导电纤维(例如3514)，其中导电纤维3514电连接至传输电信号的导电纤维(例如3502)。例如，图6中的纤维的交织方法可以称为纬编。

在图6所示的实施方式中，电信号继续从结点3510沿导电纤维3502传输，直到电信号到达结点3511。这里，电信号从导电纤维3502侧部地(laterally)(例如，横向，transverse)传播到导电纤维3509中，因为导电纤维3509可以导电。结点3511可以指相邻的导电纤维(例如3502和3509)彼此接触(例如，触碰)的任何点。在图6所示的实施方式中，导电纤维3502和导电纤维3509被示为通过针织在一起而交织。同样，针织仅仅是将相邻的导电纤维进行交织的一个示例性实施方式。电信号继续从结点3511沿着电路径传输到连接器3504。网络3505的至少一根纤维附接至连接器3504，以将电信号从电路径(例如网络3505)传输到连接器3504。连接器3504连接至电源(未示出)以完成电路。

图7示出了导电纤维的网络3555的示例性针织构造。在该实施方式中，如由控制器3558(例如，控制器14)所控制的，电信号(例如，电流)通过第一连接器3555从电源(未示出)传输到导电纤维3552。电信号沿着顺着导电纤维3552的电路径在结点3560处越过非导电纤维3551传输。电信号不会在结点3560处传播到非导电纤维3551中，因为非导电纤维3551无法导电。结点3560可以指相邻的导电纤维和非导电纤维彼此接触(例如，触碰)的任何点。在图20所示的实施方式中，非导电纤维3551和导电纤维3502被示为通过机织在一起而交织。机织仅仅是使相邻的导电和非导电纤维进行交织的一个示例性实施方式。应当注意，形成非导电网络3556的非导电纤维也被交织(例如，通过机织等)。非导电网络3556可以包括非导电纤维(例如3551和3564)，并且还可以包括没电连接至传输电信号的导电纤维的导电纤维。电信号继续从结点3560沿导电纤维3502传输，直到电信号到达结点3561。这里，电信号从导电纤维3552侧向地(例如，横向)传播到导电纤维3559中，因为导电纤维3559可以导电。结点3561可以指相邻的导电纤维(例如3552和3559)彼此接触(例如，触碰)的任何点。在图7所示的实施方式中，导电纤维3552和导电纤维3559显示为通过机织在一起而交织。电信号继续从结点3561沿着电路径通过多个结点3561传输到连接器3554。网络3555的至少一根导电纤维附接至连接器3554，以将电信号从电路径(例如网络3555)传输到连接器3554。连接器3554连接至电源(未示出)以完成电路。同样，机织只是使相邻的导电纤维，诸如纤维24a、纤维24b进行交织的一个示例性实施方式，如展示的交织技术所示，该交织技术对包含经由连接纤维24c连接至主体13的纤维24b的纤维24a的传感器18进行机织。

应该认识到，通常，针织织物是由形成一系列线圈的一种或更多种纤维组成的，所述线圈形成竖向和水平互连的缝迹(stitch)行和列。竖向列的缝迹被称为线圈纵行(wale)，水平行的缝迹被称为线圈横列(course)。

鉴于图4a、图4b和图6、图7，可以使用针织作为经由经编(warp knitting，描述织物的生产方向)的交织方法(也称为横编，flat knitting)来提供使传感器18与主体13的织物层结合的纤维24a、24b、24c(可选)的交织，这是一族针织方法，其中纤维24a、24b、24c沿着织物的长度(壁结构28与主体13的组合)呈之字形，即，跟随针织的相邻列或线圈纵行，而不是单行(也称为纬编，weft knitting)。经编品是由多根平行纤维制成，这些纤维同步地竖向(同时)成圈以形成织物。经编品通常是在横床针织机上生产的，该横床针织机递送平码(flat yardage)。例如，“Flat”或Vee床针织机可以包括两个以倒置的“V”形布置的平针床。这些针床的最大宽度为2.5米。承载件(也称为Cambox或Head)在这些针床上来回移动，使针工作以有选择地进行针织、缝合或转移缝迹。横针织机可以提供复杂的缝迹设计、定型针织和精确的宽度调节。顾名思义，平床是卧式针床，其中纱线在喂料器中穿过V型针床移动。

为了进行比较，在织物的整个宽度上进行针织称为纬编(也称为圆针织)，例如参见图6。与经编相反，纬编(描述织物的生产方向)是用单根纱线制成的织物，该纱线成环以形成水平行或线圈横列，每行建立在前一行上。纬编通常在圆针织机上进行，该圆针织机产生织物管。例如，顾名思义，圆就是以圆弧进行针织。这里，纱线直接喂入(最多32根独立的纱线)到针床中，该针床绕一个方向旋转，并在织物上形成穿过中心的管。期望的传感器18与主体13的织物层的组合的同时构造不能使用圆针织技术按期望地执行。因此，对于作为针织完成的交织，需要经编结合主体13的织物层来同时构造期望的传感器18。

此外，构成传感器18的纤维24a、24b、24c(可选)与主体13的织物层的交织可以使用机织作为交织方法来提供，该交织方法由一系列经纱(纵向)纤维与一系列纬纱(横向)纤维交织而成。这样，在机织织物中，术语经纱和纬纱是指构成织物的两组纤维的方向。如所讨论的，传感器18可以与织物主体层13的交织成一体。替代地，如所讨论的，传感器18可以与织物主体层13的交织成非一体。

Claims (10)

1.一种ECG传感器***，包括：

具有第一侧部和第二侧部的衬底，所述衬底为非导电材料；

位于所述第一侧部上的多个基于织造物的传感器，所述多个基于织造物的传感器中的各个传感器在所述第一侧部上彼此间隔开，所述第二侧部作为绝缘覆盖物覆盖所述多个基于织造物的传感器中的每个传感器的一个侧部，所述多个基于织造物的传感器中的每个传感器包括彼此交织的导电纤维；以及

连接至所述多个基于织造物的传感器中的每个传感器的导电迹线，所述导电迹线中的每个导电迹线用于将所述多个基于织造物的传感器连接至电子控制器，所述电子控制器用于发送来自所述多个基于织造物的传感器中的选定的一对传感器的电子信号以及接收所述电子信号。

2.根据权利要求1所述的ECG传感器***，其中，所述非导电材料是诸如塑料的非交织材料。

3.根据权利要求1所述的ECG传感器***，其中，所述非导电材料包括作为交织材料的非导电纤维，所述交织材料选自：机织材料和针织材料。

4.根据权利要求1所述的ECG传感器***，其中，所述衬底呈带的形式，并且所述多个基于织造物的传感器沿着所述带分布。

5.根据权利要求1所述的ECG传感器***，还包括：被划分为发生器组和接收器组的所述多个基于织造物的传感器，使得所述发生器组的发生器传感器与所述接收器组的接收器传感器之间的组间距大于所述发生器组内的所述传感器之间的间距和所述接收器组内的所述传感器之间的间距，所述发生器传感器与所述接收器传感器相邻。

6.根据权利要求3所述的ECG传感器***，其中，所述导电纤维和所述非导电纤维彼此交织以形成一体的交织结构。

7.根据权利要求3所述的ECG传感器***，其中，所述导电纤维和所述非导电纤维彼此连接，从而形成非一体结构，诸如缝饰。

8.根据权利要求6或7所述的ECG传感器***，其中，所述多个基于织造物的传感器的各个导电表面从所述第一侧部的周围绝缘表面凸起。

9.根据权利要求1所述的ECG传感器***，还包括所述控制器，所述控制器经由用于由计算机处理器执行的所储存的指令被配置成用于对来自所选定的所述一对传感器中的至少一个传感器进行取消选择并从所述多个基于织造物的传感器中选择替换传感器，用于所述取消选择的基础是基于对所述电子信号的质量的分析。

10.根据权利要求1所述的ECG传感器***，还包括所述控制器，所述控制器经由用于由计算机处理器执行的所储存的指令被配置成用于：将来自所述多个基于织造物的传感器的不同配对交替作为所选定的所述一对传感器并从交替的不同配对接收到的所述电子信号中选择确定的最佳信号。

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