JP2013530777A - 電極センサおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(a)間隔をあけた個々の接触素子からなるアレイと、
(b)その接触素子と皮膚との間の接触を形成するためのインターフェース構造であって、
− インターフェース層の一方の面に皮膚接触表面を規定し、もう一方の面にアレイ接触表面を規定する、事実上電気的に絶縁している材料または導電性に乏しい材料であるインターフェース層、
− アレイ接触表面にある導電性材料の第1のパターン、
− 皮膚接触表面にある導電性材料の第2のパターン、および
− 第1のパターンと第2のパターンとを接続する電気経路
を備えるインターフェース構造と
を備え、
− 第1のパターンは、パターン素子を備えることと、
− 各々の接触素子は、インターフェース構造のアレイ接触表面と接触する際に、その第1のパターンのいくつかのパターン素子を覆う接触表面領域を有することと、
− 第1のパターンの別個のセクションがその個々の接触素子と接触することによって、電気経路群は、第2のパターンの別個のセクションとさらに接触を達成し、その結果、個々の接触素子は、皮膚接触表面に個々の有効電極を規定すること
とを特徴とする。
− アレイ接触表面にある導電性材料の第1のパターンは、ドット、線、スポットおよび/またはパッチなどのパターン素子を備え、
− 皮膚接触表面にある導電性材料の第2のパターンは、ドット、線、スポットおよび/またはパッチなどのパターン素子を備え、
− 電気経路は、第1のパターンのパターン素子を第2のパターンのパターン素子と接続する、
電極センサで解決されることが有利である。
(a)間隔をあけた個々の接触素子からなるアレイ、および
(b)その接触素子と皮膚との間の接触を形成するためのインターフェース構造であって、
− 事実上電気的に絶縁している材料または導電性に乏しい材料からなるインターフェース層であって、このインターフェース層の一方の面に皮膚接触表面を規定し、もう一方の面にアレイ接触表面を規定する、インターフェース層と、
− アレイ接触表面にある導電性材料の第1のパターンと、
− 皮膚接触表面にある導電性材料の第2のパターンと、
− 第1のパターンを第2のパターンに接触させる電気経路と
を備えるインターフェース構造
を備え、
これによってキットは、
− 第1のパターンがパターン素子を備え(かつ任意に第2のパターンもパターン素子を備え)ることと、
− 各々の接触素子が接触表面を備え、この接触表面は、インターフェース構造のアレイ接触表面と接触する際に、その第1のパターンのいくつかのパターン素子を被覆するのに適していることと、
− 第1のパターンの別個のセクションをその個々の接触素子に接触させることによって、電気経路群は、さらに第2のパターンの別個のセクションとの接触を達成し、その結果、個々の接触素子が皮膚接触表面上の個々の有効電極を規定できること
とを特徴とし、このようになるように設計されることが有利である。
− インターフェース層の一方の面に皮膚接触表面を規定し、もう一方の面にアレイ接触表面を規定するインターフェース構造を、事実上電気的に絶縁している材料または導電性に乏しい材料の層の形態で供給するステップと、
− アレイ接触表面に導電性材料の第1のパターンを作成するステップと、
− 皮膚接触表面に導電性材料の第2のパターンを作成するステップと、
− 第1のパターンを第2のパターンに接続する導電経路を作成するステップと、
− 導電性の第1のパターンのセクションを、間隔をあけた接触素子からなるアレイに接触させるステップと
を含む。
2 フォーム材
3 EITチップなどの電極接触素子
4 圧縮領域
5 非圧縮領域
6 ストリップの第1の面
7 ストリップの第2の面または反対側の面
8 電子回路と皮膚との間の最適な電気的接触の領域
9 インターフェース構造
10 繊維などのベース材料
11 導電性材料
12 第1の表面
13 反対側または第2の表面
14 通路または経路
15 接触素子、すなわちEITチップなどの電極
16 接触素子の位置
17 バスシステム
18 皮膚
19、19’ パターンを付したキャリア材料
20、20’ キャリア材料
21、21’ 導電線
23 アレイと物理的に接触するための所定の第1の領域
24 皮膚と物理的に接触するための所定の第2の領域
25 皮膚と電気的に接触する領域
27、27’ EITチップなどの接触素子からなるアレイの接触素子
28 バスシステム
29 非導電性コア材料
30 インターフェース構造
31 皮膚
33 接触促進材料
35 インターフェース構造
37 フォーム材などのキャリア材料
39 導電経路
41 EITチップなどの接触素子からなるアレイの接触素子
43 凸状のキャリア材料構造を有するベルト様構造
Claims (36)
- 電極センサであって、
(a)間隔をあけた個々の接触素子(3、15、27、27’、41)からなるアレイと、
(b)前記接触素子と皮膚との間の接触を形成するためのインターフェース構造(1、9、19、30、35、43)であって、
− インターフェース層の一方の面に皮膚接触表面(7、13、24)を規定し、もう一方の面にアレイ接触表面(6、12、23)を規定する、事実上電気的に絶縁している材料または導電性に乏しい材料(2、10、20、20’、29、37)であるインターフェース層、
− 前記アレイ接触表面(6、12、23)にある導電性材料の第1のパターン、
− 前記皮膚接触表面(7、13、24)にある導電性材料の第2のパターン、および
− 前記第1のパターンと前記第2のパターンとを接続する電気経路(4、14、21、21’、39)
を備える前記インターフェース構造(1、9、19、30、35、43)
を備える電極センサにおいて、
− 前記第1のパターンは、パターン素子を備えることと、
− 前記各々の接触素子(3、15、27、27’、41)は、前記インターフェース構造の前記アレイ接触表面と接触する際に、前記第1のパターンのいくつかのパターン素子を被覆するのに十分大きい接触表面領域を有することと、
− 前記第1のパターンの別個のセクションが前記個々の接触素子(3、15、27、27’、41)と接触することによって、前記電気経路(4、14、21、21’、39)の群は、前記第2のパターンの別個のセクションとさらに接触を達成し、その結果、前記個々の接触素子(3、15、27、27’、41)は、前記皮膚接触表面(7、13、24)に個々の有効電極(25)を規定すること
とを特徴とする、
電極センサ。 - パターン(6、7、12、13、23、24)は、ドット、線、スポットおよび/またはパッチなどのパターン素子を備え、パターンの前記パターン素子は、相互に電気的に絶縁されていることを特徴とする、請求項1に記載の電極センサ。
- パターンの1セクションは、パターンのスポット、ドット、線および/またはパッチのサブセットなど、パターン素子のサブセットを規定することを特徴とする、請求項1または2に記載の電極センサ。
- 前記第1のパターンを前記第2のパターンに接続している前記電気経路(4、14、21、21’、39)は、個々の前記第1のパターンのパターン素子を個々の前記第2のパターンのパターン素子と接続することを特徴とする、請求項1から3のうちいずれか一項に記載の電極センサ。
- 間隔をあけた個々の接触素子からなる前記アレイは、前記アレイ接触表面に取り外し可能なように固定できることを特徴とする、請求項1から4のうちいずれか一項に記載の電極センサ。
- 前記第1のパターンおよび前記第2のパターンは、ランダムにまたは規則的に分布したパターン素子からなる構成であることを特徴とする、請求項1から5のうちいずれか一項に記載の電極センサ。
- 前記経路は、前記インターフェース層の両面で実質的に互いに対面して位置するパターン素子を接続することを特徴とする、請求項1から6のうちいずれか一項に記載の電極センサ。
- 個々の接触素子は、個々の有効電極の少なくとも1つの寸法、すなわち個々の有効電極(25)の幅または長さを規定する、ことを特徴とする、請求項1から7のうちいずれか一項に記載の電極センサ。
- 個々の接触素子は、個々の有効電極(25)の2つの寸法、すなわち個々の有効電極(25)の面積を規定する、ことを特徴とする、請求項1から8のうちいずれか一項に記載の電極センサ。
- 個々の有効電極(25)を形成するため、接触素子(3、15、27、27’、41)は、複数の電気経路(4、14、21、21’、39)を接続することを特徴とする、請求項1から9のうちいずれか一項に記載の電極センサ。
- 前記導電性の第1のパターン、前記導電性の第2のパターンおよび前記インターフェース構造(1、9、19、30、35、43)の前記電気経路(4、14、21、21’、39)は、前記インターフェース構造を接触素子(3、15、27、27’、41)と接触させることによって、前記アレイ接触表面上の前記実際の接触領域が本質的に前記皮膚接触表面(7、13、24)上の個々の有効電極(25)の前記領域を規定するように設計されることを特徴とする、請求項1から10のうちいずれか一項に記載の電極センサ。
- 前記接触素子は、支持構造に取り付けられ、好ましくは前記支持構造および前記インターフェース構造は、互いに解放可能なように接続されることを特徴とする、請求項1から11のうちいずれか一項に記載の電極センサ。
- 前記導電性の第1のパターンは、前記アレイ接触表面上で間隔をあけた導電線で形成され、該線は、前記経路を介して前記第2のパターンの別個のセクション、スポットまたは線と個々に電気的に接続されることを特徴とする、請求項1から12のうちいずれか一項に記載の電極センサ。
- 前記導電性の第2のパターンは、前記皮膚接触表面上で間隔をあけた導電線で形成され、これによって複数の前記線は、個々の有効電極を形成することを特徴とする、請求項1から13のうちいずれか一項に記載の電極センサ。
- 前記導電性の第1のパターンは、前記アレイ接触表面上で間隔をあけた導電スポットで形成され、該スポットは、前記経路を介して前記第2のパターンの別個のセクション、スポットまたは線と個々に電気的に接続されることを特徴とする、請求項1から14のうちいずれか一項に記載の電極センサ。
- 前記導電性の第2のパターンは、前記皮膚接触表面上で間隔をあけた導電スポットで形成され、これによって複数の前記スポットは、個々の有効電極を形成することを特徴とする、請求項1から15のうちいずれか一項に記載の電極センサ。
- 前記導電性の第2のパターンは、前記皮膚接触表面上で本質的に連続する導電性材料の領域で形成され、これによって前記材料のセクションは、個々の有効電極を形成することを特徴とする、請求項1から16のうちいずれか一項に記載の電極センサ。
- 前記導電性の第1のパターンは、前記インターフェース層(9、35)の前記アレイ接触表面(12)から前記皮膚接触表面(13、18、31)まで本質的に垂直に延びている導電経路(14、39)を介して、前記第2のパターンに電気的に接続されることを特徴とする、請求項1から17のうちいずれか一項に記載の電極センサ。
- 前記導電性の第1のパターンおよび前記導電性の第2のパターンならびに前記導電経路は、前記皮膚接触表面から前記アレイ接触表面まで延びる、体積のあるパターンを共に形成することを特徴とする、請求項1から18のうちいずれか一項に記載の電極センサ。
- 前記アレイ接触表面の前記導電性の第1のパターンは、事実上電気的に絶縁している材料または導電性に乏しい材料(20’)の側面端部の周囲、および任意である非導電性コア材料(29)の周囲に延びる導電経路(21’)を介して、前記皮膚接触表面の前記第2のパターンに電気的に接続されることを特徴とする、請求項1から11のうちいずれか一項に記載の電極センサ。
- 前記導電性の第1のパターン、前記導電性の第2のパターンおよび前記導電経路は、同一材料で形成されることを特徴とする、請求項1から20のうちいずれか一項に記載の電極センサ。
- 前記導電性の第1のパターン、前記導電性の第2のパターンおよび前記導電経路は、前記インターフェース層と一体化していることを特徴とする、請求項1から21のうちいずれか一項に記載の電極センサ。
- 前記個々の電気経路は、互いに間隔をあけていることを特徴とする、請求項1から22のうちいずれか一項に記載の電極センサ。
- 前記第1のパターンおよび前記第2のパターンの別個のセクションとの接触を達成している電気経路群は、互いに間隔をあけていることを特徴とする、請求項1から23のうちいずれか一項に記載の電極センサ。
- 前記支持構造は、柔軟なベルト様構造を形成することを特徴とする、請求項6から18のうちいずれか一項に記載の電極センサ。
- 前記インターフェース構造は、フォーム、織繊維、編繊維または不織繊維から製造されることを特徴とする、請求項1から25のうちいずれか一項に記載の電極センサ。
- 前記第1のパターン、前記第2のパターンおよび前記経路は、
− 好ましくはスパッターもしくは印刷、特にマイクロ印刷によって塗布される導電性塗料もしくは微粒子からなる材料、または
− 前記インターフェース構造内に織り込まれたり、編み込まれたり、縫い込まれたりする導電性の糸、ワイヤーもしくは繊維
を備えることを特徴とする、請求項1から26のうちいずれか一項に記載の電極センサ。 - 前記インターフェース構造は、第1の導電性を有する複数の非圧縮領域と、第2の導電性を有する圧縮領域とを含むフォーム材から製造され、前記第2の導電性は、前記第1の導電性よりも高いことを特徴とする、請求項1から27のうちいずれか一項に記載の電極センサ。
- 組み立てるための構成要素を備えるキットの形態で用意されることを特徴とする、請求項1から28のうちいずれか一項に記載の電極センサ。
- 間隔をあけた接触素子からなるアレイおよび前記接触素子と皮膚との間の接触を形成するためのインターフェース構造を備える電極センサの製造方法であって、
− インターフェース層の一方の面に皮膚接触表面を規定し、もう一方の面にアレイ接触表面を規定するインターフェース構造を、事実上電気的に絶縁している材料または導電性に乏しい材料のインターフェース層の形態で供給するステップと、
− 前記アレイ接触表面に導電性材料の第1のパターンを作成するステップと、
− 前記皮膚接触表面に導電性材料の第2のパターンを作成するステップと、
− 前記第1のパターンを前記第2のパターンに接続する導電経路を作成するステップと、
− 前記導電性の第1のパターンのセクションを、間隔をあけた接触素子からなるアレイに接触させるステップと
を含む、方法。 - 前記第1のパターンおよび前記第2のパターンならびに前記経路は、導電性材料からなるスポットおよび/または線を前記インターフェース構造に供給または挿入することによって製造され、前記インターフェース層を前記皮膚接触表面から前記アレイ接触表面まで貫通することを特徴とする、請求項30に記載の方法。
- 前記接触素子は、支持構造に取り付けられることと、少なくとも前記電極センサを使用するために、前記インターフェース構造および電極素子は、物理的かつ電気的に互いに接触することとを特徴とする、請求項30または31に記載の方法。
- インターフェース層を有する前記インターフェース構造、前記導電性の第1のパターン、前記導電性の第2のパターンおよび前記導電経路は、使い捨て可能なものとして設計されることを特徴とする、請求項1から29のうちいずれか一項に記載の電極センサの使用法。
- 医療用モニタリングのための、請求項1から29のうちいずれか一項に記載の電極センサの使用法。
- 生体に電界を印加し、測定するための、請求項1から29のうちいずれか一項に記載の電極センサの使用法。
- 電気インピーダンストモグラフィ(EIT)測定法のための、請求項1から29のうちいずれか一項に記載の電極センサの使用法。
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