JP7251763B2 - ウェアラブル装置、ウェアラブル機器の一部に用いる装置及び血流力学的モニタリング方法 - Google Patents
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Description
本開示の実施の形態は、装置の使用を含み、当該装置は、電気信号感知回路と、電極を備える少なくとも1つのセンサ回路とを備え、各電極とユーザの皮膚との間の距離の変化、及び/または、パルス波事象によって生じた動脈パルスポイント近傍の電界変化に対する反応であるキャパシタンス変化及び/または相対キャパシタンス変化をモニタする。キャパシタンスの変化を用いて、パルス波及び/または圧の差異が判別される。パルス波は、様々な血流力学的パラメータ及び/またはパラメータの変化、例えば、心拍数、拡張期血圧、収縮期血圧、動脈壁の硬さ、及び血液量を無侵襲で判別することに用いられる。
E=E0eγP
例えば、正規化された波形は、以下により与えられる。
Claims (16)
- 静電容量式センサであるセンサ回路を複数有し、キャパシタンスの変化を電気信号に変換するトランスデューサ回路と、
前記トランスデューサ回路からの前記電気信号に応じて、前記キャパシタンスの変化をモニタする前記電気信号感知回路と、
前記トランスデューサ回路及び前記電気信号感知回路を少なくとも部分的に包囲するように、前記トランスデューサ回路及び前記電気信号感知回路を支持する基板と、
電気信号感知回路からのデータを送信する通信回路と、
を備え、
複数の前記センサ回路の各々は、単一の電極と当該電極の一部又は周囲に追加される誘電体層を備えて、前記キャパシタンスの変化を感知し、
複数の前記誘電体層の少なくとも1つは、組成、構成、及び/または厚みが他の前記誘電体層と異なり、
前記キャパシタンスの変化は、血流力学的あるいは波形を血圧に相関することができるパルス波上の事象に起因する圧によるユーザの皮膚と前記単一の電極との間の距離の変化及び/または電界変調に対して反応したものであり、
血流力学的あるいは波形を血圧に相関することができるパルス波上の前記事象は、主要なピークから離れたパルス波の形状的特徴に対応し、
前記電気信号感知回路は、1キロパスカル(kPa)未満の圧の差による前記ユーザの皮膚と前記単一の電極との間の距離の変化及び/または前記センサ回路のベースキャパシタンスからプラスマイナス15ピコファラッド(pF)の範囲の前記キャパシタンスの変化をモニタし、前記トランスデューサ回路からの前記電気信号に応じて、前記血流力学的あるいはパルス波上の前記事象を感知し、
前記基板は、血流学的モニタリングのために血管を有するユーザの一部に適合するように構成並びに配置され、前記血流力学的あるいはパルス波事象を電気信号を介して電気的に感知するために、血管を有するユーザの皮膚に前記単一の電極を十分に近接させるように配置される、
ウェアラブル装置。 - 前記キャパシタンスの変化は、
前記ユーザの皮膚と前記センサ回路との間の距離の変化、あるいは、フリンジ領域線の変化に応じて、
前記ユーザの皮膚に対する近接感知によって取得される、請求項1に記載のウェアラブル装置。 - 前記トランスデューサ回路は、接地面としてユーザの皮膚を用いて動作し、前記データは、また、拡張期血圧、収縮期血圧、及び動脈壁の硬さのうちの少なくともいずれか1つの変化を示す、請求項1に記載のウェアラブル装置。
- 前記ユーザの皮膚に十分に近接、とは、血管を含む前記一部に対して、前記皮膚から1ミリメートル(mm)の離間から、0mmの離間あるいは前記皮膚に接触する範囲内の近接距離である、請求項1に記載のウェアラブル装置。
- 前記電気信号感知回路は、さらに、前記センサ回路のベースキャパシタンスからプラスマイナス15ピコファラッド(pF)の範囲の相対キャパシタンス変化をモニタするように構成並びに配置される、請求項1に記載のウェアラブル装置。
- 前記電気信号感知回路は、前記トランスデューサ回路の複数の前記電極のうちの少なくとも1つに対する応答である不自然な成分を取り除き、前記不自然な成分は、四肢運動及び/又は呼吸を含むユーザの動きである請求項1記載のウェアラブル装置。
- 前記複数の電極は、それぞれ、電極の幾何学形状及び前記誘電体層の少なくとも1つに基づいて異なる特性とそれぞれ関連付けられている、請求項1に記載のウェアラブル装置。
- 前記複数の電極は、前記複数の電極のそれぞれの感度を設定するように構成並びに配置された封止体を備え、
配置された電極の各々は異なる感度を有し、複数のセンサ回路によって感知された応答は差動検知のために使用される、請求項1に記載のウェアラブル装置。 - 前記通信回路は、さらに、前記血流力学的パラメータあるいはパルス波事象に起因するキャパシタンスの変化を外部の処理回路に通信するように構成並びに配置される、請求項1に記載のウェアラブル装置。
- 少なくとも前記電気信号感知回路に電力を供給するように構成並びに配置された受動的あるいは誘導的な電源回路をさらに備える請求項1に記載のウェアラブル装置。
- 前記センサ回路の少なくとも一部と前記ユーザの皮膚との間の距離を設定するように配置される1以上のスペーサをさらに備える請求項1に記載のウェアラブル装置。
- 前記基板は、前記ユーザの手首あるいは他の身体部位に適合するユーザアクセサリとして構成並びに配置される、請求項1に記載のウェアラブル装置。
- 前記センサ回路は、前記センサ回路の周囲に塗布された接着剤を用いて前記皮膚あるいは身体に機械的に拘束されるように構成される、請求項1に記載のウェアラブル装置。
- 前記電気信号感知回路は、さらに、前記血流力学的あるいはパルス波事象を用いて前記ユーザの血流力学的パラメータあるいは前記ユーザの心拍数を判別するように構成並びに配置される、請求項1に記載のウェアラブル装置。
- ウェアラブル装置を介して血流力学的モニタリングを行う方法であって、
フレキシブルあるいは折り曲げ可能な基板を用いて、キャパシタンスの変化を感知する複数のセンサ回路を備えるトランスデューサ回路と、電気信号感知回路とを固定し、
複数の前記センサ回路の各々は、単一の電極と当該電極の一部又は周囲に追加される誘電体層を備え、
複数の前記誘電体層の少なくとも1つは、組成、構成、及び/または厚みが他の前記誘電体層と異なり、
前記基板は、前記トランスデューサ回路及び前記電気信号感知回路を支持し、少なくとも部分的に包囲し、血管を含むユーザの一部に適合して前記単一の電極によって感知されるキャパシタンス変化を介して血流力学的あるいはパルス波事象を電気的に感知するために前記電極を前記ユーザの皮膚に十分に近接させるように配置し、
前記トランスデューサ回路を介して、前記キャパシタンスの変化を電気信号に変換し、前記キャパシタンスの変化は、主要なピークから離れたパルス波の特徴に対応する血流力学的あるいはパルス波事象に起因する圧によるユーザの皮膚と前記単一の電極との間の距離の変化及び/または電界変調に対する反応であり、前記波形を血圧に相関させることのできるデータを供給し、
1キロパスカル(kPa)未満の圧の差による前記ユーザの皮膚と前記単一の電極との間の距離の変化及び/または前記センサ回路のベースキャパシタンスからプラスマイナス15ピコファラッド(pF)の範囲のキャパシタンス変化をモニタする前記電気信号感知回路を介して、前記トランスデューサ回路からの前記電気信号に応じて前記血流力学的あるいはパルス波事象を感知し、
前記ウェアラブル装置内あるいは外に配置される通信回路を用いて、血流力学的モニタリングデータを外部回路に送信することによって前記電気信号感知回路に対して応答する、
ことを含む方法。 - ウェアラブル機器の一部として用いられる装置であって、
静電容量式センサであるセンサ回路を複数有し、前記キャパシタンスの変化を電気信号に変換するトランスデューサ回路と、
前記トランスデューサ回路からの前記電気信号に応じて、前記キャパシタンスの変化をモニタする電気信号感知回路と、
前記トランスデューサ回路及び前記電気信号感知回路を少なくとも部分的に包囲するように、前記トランスデューサ回路及び前記電気信号感知回路を支持する基板と、
前記電気信号感知回路からのデータを送信する通信回路と、
を備え、
複数の前記センサ回路の各々は、単一の電極と当該電極の一部又は周囲に追加される誘電体層を備えて、前記キャパシタンスの変化を感知し、
複数の前記誘電体層の少なくとも1つは、組成、構成、及び/または厚みが他の前記誘電体層と異なり、
前記キャパシタンスの変化は、血流力学的あるいは波形を血圧に相関することができるパルス波上の事象に起因する圧によるユーザの皮膚と前記単一の電極との間の距離の変化及び/または電界変調に対して反応したものであり、
血流力学的あるいは波形を血圧に相関することができるパルス波上の前記事象は、主要なピークから離れたパルス波の形状的特徴に対応し、
前記電気信号感知回路は、1キロパスカル(kPa)未満の圧の差による前記ユーザの皮膚と前記単一の電極との間の距離の変化及び/または前記センサ回路のベースキャパシタンスからプラスマイナス15ピコファラッド(pF)の範囲の前記キャパシタンスの変化をモニタし、前記トランスデューサ回路からの前記電気信号に応じて、前記血流力学的あるいはパルス波上の前記事象を感知し、
前記基板は、血流学的モニタリングのために血管を有するユーザの一部に適合するように構成並びに配置され、前記血流力学的あるいはパルス波事象を電気信号を介して電気的に感知するために、血管を有するユーザの皮膚に前記単一の電極を十分に近接させるように配置される、
装置。
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