(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験体からの１つまたは複数の生理学的信号、物理的信号、および／または電気生理学的信号をモニタリングするためのパッチ・インタフェースであって、
−  可撓性の伸縮可能材料を含む基材であって、前記基材は基材の第１の面と前記基材の第１の面に対抗する基材の第２の面を有する基材と、
−  接着剤層の第１の面と接着剤層の第２の面を有する接着剤層であって、前記接着剤層の第１の面が前記基材の第２の面に結合され、前記接着剤層の第２の面が前記被験体の皮膚への取り付けのために構築された接着剤層と、
−  １つまたは複数の超小型回路を含むモジュールへの前記パッチ・インタフェースの取り付けのために前記基材に埋め込まれた１つまたは複数のパッチ相互接続部と、
−  １つまたは複数のセンサおよび１つまたは複数の電極の少なくとも１つであって、
前記基材に埋めこまれ、および前記基材の第２の表面に取り付けられるかの少なくとも一方であり、前記接着剤層の第２の面が前記被験体の皮膚へ取り付けられたときに前記被験体と整合（interface）するような配置、構成、および寸法にされた、１つまたは複数のセンサおよび１つまたは複数の電極の少なくとも１つと、
−  前記基材の第２面と前記接着剤層の第１の面の間の１つまたは複数の伸縮可能な電気的伝導性インクを含む電気的伝導性トレースであって、前記センサおよび前記電極のいずれか一方とパッチ相互接続部とを結合するように配置された前記１つまたは複数の伸縮可能な電気的伝導性インクを含む電気的伝導性トレースと、
を備え、
前記１つまたは複数のパッチ相互接続部は、前記パッチ・インタフェースと前記モジュールの前記１つまたは複数の小型回路に電気的伝導性インタフェースを提供する、
パッチ・インタフェース。
【請求項２】
前記接着剤層は、前記基材の第２の面の１つまたは複数の露出領域を形成するように前記基材の第２の面上にパターニングされ、前記１つまたは複数のセンサおよび／または前記１つまたは複数の電極のうちの少なくとも１つは前記露出領域内に配置され、１つまたは複数の前記電極の少なくとも１つは、本質的に伝導性のまたはイオン的に伝導性のゲル接着剤層の一方を含む、請求項１に記載のパッチ・インタフェース。
【請求項３】
少なくとも１つの前記電極が、前記皮膚の角質層に侵入するための、１つまたは複数のマイクロファイバー、逆とげ、マイクロニードル、またはスパイクを備える電極機構を含む、請求項１に記載のパッチ・インタフェース。
【請求項４】
前記電極機構は、前記皮膚との係合中に前記皮膚に２ｍｍ未満で侵入するように構成された請求項３に記載のパッチ・インタフェース。
【請求項５】
前記ゲル接着剤層は、前記電極が前記皮膚と接触した後および圧力が前記電極に加えられた後のいずれか一方において、１時間よりも長く、前記皮膚への改善された電気接続を維持するように構成される、請求項２乃至４のいずれか１項に記載のパッチ・インタフェース。
【請求項６】
前記パッチ・インタフェースが予想伸張方向を有し、１つまたは複数の前記パッチ相互接続部が前記予想伸長方向に略垂直な軸に沿って前記基材上に配向する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のパッチ・インタフェース。
【請求項７】
１つまたは複数の前記パッチ相互接続部は複数のコネクタを備え、前記コネクタは前記基材によって互いに物理的に接続され、前記パッチ・インタフェースは、前記パッチ・インタフェースが前記皮膚と係合している間、前記コネクタのうちの１つまたは複数を前記皮膚から分離するように配置された分離用領域を備える、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のパッチ・インタフェース。
【請求項８】
前記パッチ・インタフェースは、所定の形状を自立状態で保持することができなくなるほど十分に物理的に脆弱である、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のパッチ・インタフェース。
【請求項９】
前記基材に取り付けられた一時的補強部材をさらに備え、前記一時的補強部材は、前記被験体への取り付けの前に前記パッチ・インタフェースの前記形状の保持を提供するように構成され、前記一時的補強部材は、前記被験体への取り付け後に前記基材から除去可能である、請求項８に記載のパッチ・インタフェース。
【請求項１０】
前記被験体の前記皮膚からの前記パッチ・インタフェースの除去は、前記パッチ・インタフェースが引き裂かれることなく、前記パッチ・インタフェースの前記形状の恒久的損失をもたらす、請求項８または９に記載のパッチ・インタフェース。
【請求項１１】
前記接着剤層は、０．０２Ｎ／ｍｍよりも大きい、哺乳動物の皮膚に対するピール・タックを有する、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のパッチ・インタフェース。
【請求項１２】
前記基材は軟質擬似弾性材料から形成され、前記パッチ・インタフェースは、２５％よりも大きくまで伸長されたとき、動作を維持するように構成される、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のパッチ・インタフェース。
【請求項１３】
前記パッチ・インタフェースは、２００ｇ／ｍ２／２４時間から２０，０００ｇ／ｍ２／２４時間の間の透湿度を有するように構成される、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のパッチ・インタフェース。
【請求項１４】
被験体からの１つまたは複数の生理学的信号、物理的信号、および／または電気生理学的信号をモニタリングするためのモジュールであって、
−  ハウジングと、
−  １つまたは複数の超小型回路を備える回路基材と、
−  請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のパッチ・インタフェース上への前記モジュールの留置および結合のために構成された前記超小型回路のうちの１つまたは複数に結合された１つまたは複数のモジュール相互接続部と
を備えるモジュール。
【請求項１５】
前記１つまたは複数のモジュール相互接続部は前記回路基材に埋め込まれ、前記回路基材は前記ハウジングの少なくとも一部分を構成する、請求項１４に記載のモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年６月６日に出願された、「Ｍｏｄｕｌａｒ  Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｋｉｔｓ，ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ」という名称の、ＬａｎｄｙＴｏｔｈらの米国仮特許出願第６１／８３２，１３１号の利益および優先権を主張する国際出願であり、この仮特許出願の内容全体は、あらゆる目的で参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、生理学的モニタリングの分野に関する。本開示は、被験体の１つまたは複数の生理学的パラメータの信頼できる測定のためのシステムおよび方法に関する。特に、本開示は、制御されない環境（setting）で歩行可能な被験体からの電気生理学的活動および／または関連情報を目立たずにモニタリングするためのシステムおよび方法の態様に関する。
【背景技術】
【０００３】
慢性疾患は、世界中至る所で引き続き増えているので、そのような状態に費用対効果の高い様式で対処する必要性が高まっている。さまざまな病気の中でも、心血管疾患（心不全、脳卒中後など）、糖尿病、腎不全、ＣＯＰＤ、肥満、神経障害（うつ病、アルツハイマー病、片頭痛、ストレス障害など）、関節炎に罹患した患者のリモート・モニタリングは、そのような疾患の治療または予防の目的で、患者の転帰を実質的に改善し得る。
【０００４】
現在、生理学的モニタリングは、さまざまな目的で実行されているが、既存の技術に欠点がないわけではない。
【０００５】
被験体の生理学的パラメータを確実に、簡単に、ケーブルなしで測定することが必要とされている。モバイル医療および遠隔医療の普及が増加するにつれて、患者の生理学的パラメータをモニタリングするために簡略化され、目立たない手段がより重要になる。
【０００６】
患者の受容状態は、そのようなシステムの成功にとって極めて重要であり、多くの場合、使用されるモニタリング解決策が使いやすくかつ目立たないことに直接的に関連している。
【０００７】
既存のモニタリング・システムは、多くの場合、誤ったアラーム、使用法に関連した故障を生じる傾向にあり、信頼できないユーザ・インタフェース、扱いにくいインタフェースとなる傾向にあり、乱れ、またはＥＭＩに関連した干渉などを起こす傾向にある。そのような問題は、これらのシステムを使用する生産性を減少させ、データの消失を招き、モニタリングされる被験体と被験体をモニタリングする開業医の両方の側に関する不満につながる可能性がある。病院環境の場合、アラームの継続的な音は、アラーム疲労および生産性低下につながることがある。
【０００８】
被験体の長期の受容状態は、保守または関係する使い捨て用品の交換を含む、モニタリング・デバイスによる不快なインタフェース、デバイス内の材料に対する痛みまたはかゆみ等を伴う反応などにより悪化することがある。
【０００９】
限られた監視、専門家による入力、または使用者による操作で動作するときでさえも貴重な患者データを提供することができる、より信頼でき、使いやすい冗長化システムが必要とされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本開示の１つの目的は、被験体からの生理学的信号および／または物理的信号をモニタリングするためのシステム、デバイス、方法、およびキットを提供することである。別の目的は、被験体をモニタリングするための簡略化されたシステムを提供することである。別の目的は、被験体をモニタリングするための快適で長期着用可能なシステムを提供することである。さらに別の目的は、被験体の生理学的モニタリングに関する使用者と被験体との間の相互作用を促進するため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】
【００１１】
上記の目的は、本開示による添付の特許請求の範囲によるデバイス、システム、および方法によって完全にまたは部分的に満たされる。特徴および態様は、本開示による添付の特許請求の範囲、以下の説明、および添付の図面に記載される。
【００１２】
第１の態様によれば、各々本開示による、被験体への取り付けのために構成されたパッチと、各々本開示による、対応するパッチと嵌合し、それを通して被験体とインタフェースと接続する構成および寸法とされた１つまたは複数のモジュールとを含む、被験体からの１つまたは複数の生理学的信号および／または物理的信号をモニタリングするためのシステムが提供される。態様では、モジュールのうちの１つまたは複数は、被験体とのインタフェースを介して取得される、１つまたは複数の生理学的信号および／もしくは物理的信号、それから得られる信号、ならびに／またはそれから得られるメトリックを伝達および／または記憶するように構成され得る。
【００１３】
態様では、このシステムは、それから信号および／またはメトリックのうちの１つまたは複数を受信するように構成されたモジュールのうちの１つまたは複数とワイヤレス通信で結合された、本開示によるホスト・デバイスを含むかまたはこれと整合（interface）し得る。態様では、このホスト・デバイスは、再充電および／またはモジュールのうちの１つもしくは複数で診断テストを実行するための機構を含み得る。
【００１４】
態様によれば、被験体をモニタリングし、被験体の心電図をモニタリングし、本開示により１つまたは複数のタスクを実行するなどのための、本開示によるシステムの使用が提供される。
【００１５】
態様によれば、基材と、被験体の皮膚への取り付けのために構築された基材に結合された接着剤と、各々本開示による、基材に結合された、被験体と整合するような配置、構成、および寸法にされた１つまたは複数のセンサおよび／または電極とを含む、被験体からの生理学的信号および／または物理的信号をモニタリングするためのインタフェース（すなわち、本開示によるパッチ）が提供される。
【００１６】
態様では、この基材は弾性材料または高分子材料から形成されてよく、パッチは、２５％よりも大きく、５０％よりも大きく、または８０％よりも大きくまで伸長されたとき、動作を維持するように構成される。
【００１７】
態様では、インタフェース（すなわちパッチ）は、２００ｇ／ｍ２／２４時間から２０，０００ｇ／ｍ２／２４時間の間、５００ｇ／ｍ２／２４時間から１２，０００ｇ／ｍ２／２４時間の間、または２，０００ｇ／ｍ２／２４時間から８，０００ｇ／ｍ２／２４時間の間の透湿度を有するように構成され得る。
【００１８】
態様では、インタフェースは、さまざまな適用例に使用されてよく、そのいくつかの非限定的な例としては、心電図、睡眠評価、歯ぎしり評価、睡眠時無呼吸、外傷性脳損傷、ブラック・ボックス・イベント・ベース・モニタリング（たとえば、失神、心房細動などの場合）、バイオフィードバック、ストレス管理、リラクゼーション、理学療法、卒中、または術後回復などがある。そのさらなる使用および詳細は、本開示全体を通して説明される。
【００１９】
態様によれば、ハウジングと、１つまたは複数の超小型回路を含むプリント回路基材と、被験体インタフェース上へのデバイスの留置のために構成された相互接続部（すなわち、本開示によるパッチ）とを含む、被験体から生理学的信号、物理的信号、および／または電気生理学的信号をモニタリングするためのデバイス（すなわち、本開示によるモジュール）が提供される。
【００２０】
態様では、このプリント回路基材は、ハウジングの少なくとも一部分を構成し得る。
【００２１】
態様では、デバイスは、超小型回路に結合された（すなわち、超小型回路内に含まれた、トランシーバ、送信機、ラジオなどと結合された）三次元アンテナを含み得る。態様では、このアンテナは、ハウジング上へプリントされてもよいし、ハウジングに埋め込まれてもよい。
【００２２】
態様によれば、本開示による１つまたは複数のパッチと、本開示による１つまたは複数のモジュールと、本開示による再充電ベイと、本開示による１つまたは複数の付属物とを含む、被験体から生理学的信号、物理的信号、および／または電気生理学的信号をモニタリングするためのキットが提供される。
【００２３】
態様では、この付属物のうちの１つまたは複数は、被験体からのパッチのうちの１つまたは複数の実質的に無痛の除去を容易にするように構成された接着剤除去剤を含み得る。
【００２４】
態様によれば、顧客の好みに言及する顧客のプロファイル、データ・セット、および／またはモニタリング・セッションを生成および／または記憶するように構成された顧客データ管理サービスと、本開示により顧客に１つまたは複数のモニタリング製品または補給品を提供するように構成された自動製品配布サービスと、１つまたは複数のモニタリング・セッション中に顧客から取得されたデータを記憶、分析、および／または管理するように構成されたデータ・センタとを含む、顧客からの生理学的データの収集を管理するためのサービス・システムが提供される。
【００２５】
態様では、このサービス・システムは、１つまたは複数のモニタリング・セッション中に取得されたデータに基づいて１つもしくは複数のモニタリング・レポートを生成するように構成されたレポート生成サービス、１つまたは複数のモニタリング・セッション中に取得されたデータに基づいて１つもしくは複数のモニタリング・レポートを生成するように構成されたデータ・センタに結合されたレポート生成サービス、ならびに／または１つまたは複数のモニタリング・セッションの過程を通して消費された数もしくはパッチ、記憶されたデータ、および／もしくは生成されたレポートに基づいて顧客に請求するように構成された繰り返し請求システムを含み得る。
【００２６】
態様によれば、本開示による１つまたは複数のステップを含む、被験体からの生理学的信号、物理的信号、および／または電気生理学的信号をモニタリングするための方法が提供される。
【００２７】
態様では、ステップのうちの１つまたは複数は、本開示によるシステムによって少なくとも部分的に実行され得る。
【００２８】
態様によれば、２つの表面すなわち患者に面する表面と対向する表面とを有する可撓性基材と、その上に留置されたとき被験体と電気的および機械的に結合するように構成された患者に面する表面の少なくとも一部分に結合され、基材の対向する表面の１つまたは複数の領域の中で露出される電気的および／またはイオン的に伝導性の接着剤であって、この領域は、接触パッドの寸法およびレイアウトに実質的に一致するようにパターニングされる、伝導性接着剤とを含む、複数の接触パッドを有する携帯式のモニタリング・デバイスと被験体との間に障壁を提供するための分離用パッチが提供される。
【００２９】
態様では、伝導性接着剤は異方的伝導性接着剤を含んでよく、伝導の方向は基材の表面に実質的に垂直に向けられる。
【００３０】
態様によれば、基材と、被験体の皮膚への取り付けのために構築された基材に結合された接着剤と、超小型回路へのパッチの取り付けのために基材に埋め込まれた相互接続部と、基材の表面に取り付けられたまたはこの上に埋め込まれた１つまたは複数のセンサおよび／または電極であって、接着剤がそれに取り付けられたときに被験体と整合するような配置、構成、および寸法にされたセンサおよび／または電極とを含む、被験体からの１つまたは複数の生理学的信号および／または電気生理学的信号をモニタリングするためのパッチ・インタフェース（すなわち、本開示によるパッチ）が提供される。
【００３１】
態様では、接着剤は、基材の１つまたは複数の露出領域を形成するように基材上にパターニングされてよく、センサおよび／または電極のうちの１つまたは複数は露出領域内に配置される。電極のうちの１つまたは複数は、本質的またはイオン的に伝導性のゲル接着剤を含んでよい。
【００３２】
態様では、電極のうちの１つまたは複数は、被験体に留置されたときに電極と皮膚の間の電気接続を改善するように配置された電極機構を含み得る。態様では、電気接続の改善は、圧力が電極に加えられた後（すなわち、パッチが被験体に固着され、次いで、圧力が電極に加えられた後）、達成され得る。電極機構は、皮膚の角質層に侵入するために、１つまたは複数のマイクロファイバー、逆とげ、マイクロニードル、またはスパイクを含み得る。電極機構は、それとの係合中に皮膚に２ｍｍ未満、１ｍｍ未満、０．５ｍｍ未満、０．２ｍｍ未満など侵入するように構成され得る。態様では、電極機構に隣接して（すなわち、機構と皮膚の間に）設置された、本開示によるゲル接着剤は、電極が皮膚と接触した後または圧力が電極に加えられた後、１時間よりも長く、１日よりも長く、または３日よりも長く、皮膚への改善された電気接続を維持するように構成され得る。
【００３３】
態様では、本開示によるパッチ・インタフェースは、基材に取り付けられ、センサおよび／または電極のうちの１つまたは複数を相互接続部のうちの１つまたは複数と結合するように配置された１つまたは複数の伸縮可能な電気的伝導性トレースを含み得る。
【００３４】
態様では、相互接続部は複数のコネクタを含んでよく、このコネクタは基材によって互いに物理的に接続される。パッチは、パッチがそれと係合している間、コネクタのうちの１つまたは複数を皮膚から分離するように配置された分離用領域を含み得る。
【００３５】
態様では、パッチ・インタフェースは、所定の形状を自立状態で保持することができなくなるほど十分に物理的に脆弱であり得る。パッチ・インタフェースは、基材に取り付けられた一時的補強部材を含んでよく、この一時的補強部材は、被験体への取り付けの前にパッチ・インタフェースの形状の保持を提供するように構成され、この補強部材は、被験体への取り付け後に基材から除去可能である。態様では、補強部材の除去後、パッチ・インタフェースの形状の保持は、被験体の皮膚によって提供される。被験体の皮膚からのパッチ・インタフェースの除去は、パッチ・インタフェースが引き裂かれることなく、パッチ・インタフェースの形状の恒久的損失をもたらし得る。態様では、相互接続部は、被験体の皮膚からのパッチ・インタフェースの除去が相互接続部の形状の恒久的損失をもたらすほど十分に脆弱であり得る。
【００３６】
態様では、本開示による接着剤は、０．０２Ｎ／ｍｍよりも大きい、０．１Ｎ／ｍｍよりも大きい、０．２５Ｎ／ｍｍよりも大きい、０．５０Ｎ／ｍｍよりも大きい、または０．７５Ｎ／ｍｍよりも大きいなどの、哺乳動物の皮膚に対するピール・タック（peel tack）を有してよい。パッチ・インタフェースは、０．５Ｎ／ｍｍよりも大きい、１Ｎ／ｍｍよりも大きい、２Ｎ／ｍｍよりも大きい、または８Ｎ／ｍｍよりも大きいなどの引き裂き強度を有してよい。
【００３７】
態様では、本開示によるパッチ・インタフェースは、８：１よりも大きい、４：１よりも大きい、または２：１よりも大きい、パッチの引き裂き強度と接着剤の哺乳動物の皮膚に対するピール・タックとの比を有し得る。態様では、基材は軟質擬似弾性材料から形成されてよく、パッチ・インタフェースは、２５％よりも大きく、５０％よりも大きく、または８０％よりも大きくなどまで伸長されたとき、動作を維持するように構成され得る。態様では、パッチ・インタフェースは、２００ｇ／ｍ２／２４時間から２０，０００ｇ／ｍ２／２４時間の間、５００ｇ／ｍ２／２４時間から１２，０００ｇ／ｍ２／２４時間の間、または１，０００ｇ／ｍ２／２４時間から８，０００ｇ／ｍ２／２４時間の間などの透湿度を有するように構成され得る。
【００３８】
態様によれば、ハウジングと、１つまたは複数の超小型回路を含む回路基材と、本開示によるパッチ・インタフェース上へのデバイスの留置および結合のために構成された超小型回路のうちの１つまたは複数に結合されたモジュール相互接続部とを含む、被験体からの１つまたは複数の生理学的信号、物理的信号、および／または電気生理学的信号をモニタリングするためのモジュールが提供される。
【００３９】
態様では、モジュール相互接続部は回路基材に埋め込まれてよく、および／または回路基材は、ハウジングの少なくとも一部分を構成してよい。モジュールは、本開示による三次元アンテナを含み得、このアンテナは、超小型回路のうちの１つまたは複数に結合され、この超小型回路は、アンテナに結合されたトランシーバまたは送信機を含む。態様では、アンテナは、ハウジングの内壁にプリントされるかまたはハウジングに埋め込まれてよく、回路基材はアンテナにグランド・プレーンを提供する。態様では、ハウジングはドームのように形作られてよく、アンテナは、このドーム内の中央に置かれた、螺旋形の螺旋（spiraling helix）にパターニングされ得る。
【００４０】
態様では、本開示によるモジュールは、超小型回路のうちの１つまたは複数に結合されたセンサを備えてよく、このセンサは、モジュールがパッチ・インタフェースに取り付けられると被験体と整合するように構成される。モジュールは、対応するパッチ・インタフェース上に含まれるセンサと整合するように構成されたセンサおよび／またはマイクロエレクトロニクスを含み得る。態様では、センサのうちの１つまたは複数は、電気生理学的センサ、温度センサ、温度勾配センサ、気圧計、高度計、加速度計、ジャイロスコープ、湿度センサ、磁力計、伏角計、酸素濃度計、比色モニタ、汗分析物センサ、皮膚電気反応センサ、界面圧力センサ、流量センサ、伸縮センサ、マイクロホン、これらの組み合わせなどを含み得る。
【００４１】
態様では、モジュールは、密封（hermetically sealed）され得る。モジュールおよび／またはパッチ・インタフェースは、回路基材または基材に結合されたガスケットを含んでよく、このガスケットは、モジュールがパッチと結合されるとき、モジュール相互接続部およびパッチによって形成される領域を周囲環境から分離するように形成される。
【００４２】
態様によれば、本開示によるパッチ・インタフェースと、本開示によるモジュールとを含む、被験体からの１つまたは複数の生理学的信号、物理的信号、および／または電気生理学的信号をモニタリングするためのデバイスが提供される。態様では、モジュール内に含まれるモジュール相互接続部は、パッチ・インタフェース内に含まれる相互接続部と整合するような大きさおよび寸法とされてよく、パッチ・インタフェースとモジュールの間の動作可能な相互接続を形成するために、パッチ・インタフェースは最初に（すなわち、パッチ・インタフェースを対応するモジュールに結合するプロセス中にその形状を維持するように）被験体に結合され得る。
【００４３】
態様では、モジュール相互接続部は電気的伝導性磁気要素を含んでよく、パッチ・インタフェースは、基材に結合された１つまたは複数の強磁性領域を含んでよく、磁気要素は、磁気要素が強磁性領域と位置合わせされるとき、モジュールをパッチ・インタフェースに物理的および／または電気的に結合するように配置される。態様では、強磁性領域は伸縮可能な擬似弾性材料から形成されてよいし、および／または基材上にプリントされてよい。態様では、モジュールおよび／またはパッチ・インタフェースは、その結合中のパッチへのモジュールの位置合わせを視覚的に補助する１つまたは複数の基準マーキングを含み得る。
【００４４】
態様によれば、被験体からの１つまたは複数の生理学的信号、および／または電気生理学的信号をモニタリングするためのシステムであって、被験体への取り付けのために構成された、本開示によるパッチ・インタフェースと、パッチと嵌合し、それによって被験体と整合するような構成および寸法とされた、本開示によるモジュールであって、被験体とのインタフェースを介して取得される、１つまたは複数の生理学的信号、電気生理学的信号、および／もしくは物理的信号、それから得られる信号、ならびに／またはそれから得られるメトリックを伝達および／または記憶するように構成されたモジュールとを含むシステムが提供される。
【００４５】
態様では、システムは、それから信号および／またはメトリックのうちの１つまたは複数を受信するように構成された、モジュールとワイヤレス通信または物理的通信で結合されたホスト・デバイスを含み得る。態様では、このホスト・デバイスは、再充電および／またはモジュールのうちの１つまたは複数で診断テストを実行するための１つまたは複数の機構を含み得る。態様では、システムは複数のモジュールを含んでよく、このモジュールは、そのほぼ連続的な動作を維持するように、パッチ・インタフェースによりホット・スワップ可能である。
【００４６】
態様では、システムは、信号被験体上への留置のための複数のモジュールおよび関連付けられたパッチ・インタフェース、ホスト・デバイス、ならびに／または被験体上のモジュールの間の信号の同期モニタリングを協調させるように構成されたモジュールのうちの１つもしくは複数を含み得る。態様では、本開示によるホスト・デバイスは、ベッドサイド・アラーム・クロックに統合されてもよいし、アクセサリーに内蔵されていてもよく、財布、バックパック、札入れの中に収容されてもよく、モバイル・コンピューティング・デバイス、スマートフォン、タブレット・コンピュータ、ポケットベル、ラップトップ、ローカル・ルータ、データ・レコーダ、ネットワーク・ハブ、サーバ、補助モバイル・コンピューティング・デバイス、リピータ、またはそれらの組み合わせであるかまたはその中に含まれるなどする。
【００４７】
態様によれば、各々本開示による、被験体の心電図をモニタリングするためのデバイス、モジュール、パッチ、および／またはシステムの使用が提供される。
【００４８】
態様によれば、１つまたは複数の軟質で通気性のある低アレルギー性デバイスを被験体上の１つまたは複数の部位に取り付けること、１つまたは複数のローカルな生理学的信号および／または電気気生理学的信号をデバイスの各々取得すること、ならびにそこからメトリック信号、診断信号、レポート信号、および／またはさらなる信号を生成するためにデバイスの各々から取得された信号を分析することを含む、被験体からの１つまたは複数の生理学的信号および／または電気生理学的信号をモニタリングするための方法が提供される。
【００４９】
態様では、この方法は、取得するステップを中断させずにデバイスのうちの１つまたは複数をホット・スワップすること、および／または被験体上にある間、デバイスのうちの１つまたは複数を較正することを含み得る。態様では、較正するステップは、さらなる医療デバイス（たとえば、血圧カフ、温度計、パルス・オキシメータ、心肺評価システム、臨床グレードＥＫＧ診断システムなど）により実行され得る。
【００５０】
態様では、方法は、被験体上でのデバイスのうちの１つまたは複数の位置および／または方向を決定すること、および／または写真、ビデオ、または監視ビデオから位置および／または方向を決定することを含み得る。
【００５１】
態様では、本開示による方法の１つまたは複数のステップは、各々本開示によるデバイス、パッチ・インタフェース、モジュール、および／またはシステムによって少なくとも部分的に実行され得る。
【００５２】
態様によれば、２つの表面すなわち患者に面する表面と対向する表面とを有する可撓性基材と、その上に留置されたとき被験体と電気的および機械的に結合するように構成された患者に面する表面の少なくとも一部分に結合され、基材の対向する表面の１つまたは複数の領域の中で露出される電気的および／またはイオン的に伝導性の接着剤であって、この領域は、接触パッドの寸法およびレイアウトに実質的に一致するようにパターニングされる、伝導性接着剤とを含む、複数の接触パッドを有する携帯式のモニタリング・デバイスと被験体との間に障壁を提供するための分離用パッチが提供される。
【００５３】
態様では、伝導性接着剤は異方的伝導性接着剤を含んでよく、伝導の方向は基材の表面に実質的に垂直に向けられる。
【００５４】
態様によれば、被験体の胴への留置のために構成された、本開示によるＥＫＧデバイス（すなわち、隣接組織内のローカルな電気気生理学的信号を測定するように構成された、本開示によるパッチ／モジュール）であって、ＥＫＧ信号を生じるように被験体の胴からの心電図信号を測定するように構成されたＥＫＧデバイスと、被験体の１つまたは複数の体肢上の１つまたは複数の部位上への留置のために構成された、各々本開示による１つまたは複数のパルス・デバイス（すなわち、隣接組織内の局所的な血流を測定するように構成された、本開示によるパッチ／モジュール）であって、このパルス・デバイスの各々は、１つまたは複数のパルス信号を生じるように留置部位において局所パルスを測定するように構成される、パルス・デバイスと、ＥＫＧデバイスおよびパルス・デバイスのうちの１つまたは複数の中に含まれるまたはこれに結合され、ＥＫＧ信号、パルス信号、および／またはそれから生成された信号を受信するように構成され、アルゴリズムを含むプロセッサであって、このアルゴリズムは、被験体の血圧を決定するために、１つまたは複数の較正パラメータと組み合わせて信号からの１つまたは複数の時間的メトリックスを分析するように構成される、プロセッサとを含む、歩行可能な環境で被験体の血圧を測定するためのシステムが提供される。
【００５５】
態様では、被験体の血圧をモニタリングするためのシステムは、較正信号を生じるように構成された血圧カフを含んでよく、プロセッサは、ＥＫＧ信号およびパルス信号と組み合わせた較正信号から較正パラメータのうちの１つまたは複数を生成するように構成される。
【００５６】
態様では、デバイスのうちの１つまたは複数は方向センサを含んでよく、この方向センサは方向信号を取得するように構成され、プロセッサは、この方向信号またはそれから生成された信号を受信し、方向信号を分析に組み込むように構成される。方向センサのいくつかの非限定的な例としては、高度計、気圧計、傾斜センサ、ジャイロスコープ、これらの組み合わせなどのうちの１つまたは複数がある。
【００５７】
被験体の耳の後ろ、前頭部の上、こめかみの近く、または頸部の上などへの留置のために構成されたＥＥＧデバイス（すなわち、隣接組織内の脳活動に関連する局所的な電気生理学的信号を測定するように構成された、本開示によるパッチ／モジュール）であって、ＥＥＧ信号を生じるように被験体の頭部からの脳波信号を測定するように構成され、衝撃信号を生じるように被験体の頭部からの動力学的信号および／または運動学的信号を測定するように構成されたＥＥＧデバイスと、このＥＥＧデバイスの中に含まれるまたはこれに結合され、ＥＥＧ信号、衝撃信号、および／またはそれから生成された信号を受信するように構成され、アルゴリズムを含むプロセッサであって、このアルゴリズムは、被験体が衝撃を受けたかどうか判断するために衝撃信号を分析し、この信号を衝撃前部分と衝撃後部分に分離し、ＥＥＧ信号の衝撃前部分と衝撃後部分を比較して、被験体に対する衝撃の影響を決定するように構成される、プロセッサとを含む、被験体の生理学的状態に対する衝撃の前記影響を測定するためのシステム。
【００５８】
態様では、ＥＥＧデバイスは、被験体からの温度信号またはそれから生成される信号を生成するように構成された温度センサなどのさらなるセンサを含んでよく、プロセッサは、温度信号を受信し、それから被験体の熱的状態を評価するように構成される。態様では、ＥＥＧデバイスは被験体から流体レベル信号を生成するように構成された水和（hydration）センサを含んでよく、プロセッサは、流体レベル信号またはそれから生成された信号を受信し、それから被験体の水和状態を評価するように構成される。
【００５９】
態様では、ＥＥＧデバイスおよび／またはプロセッサは記憶素子を含むまたはこれに結合されてよく、この記憶素子は、３分、１０分、３０分、または１時間の期間にわたって信号を記憶するのに十分に広い余地（space）を含む。
【００６０】
態様では、被験体の生理学的状態に対する衝撃の影響を測定するためのシステムは、本開示によるＥＫＧデバイス（すなわち、隣接組織内の局所的な電気生理学的信号を測定するように構成された、本開示によるパッチ／モジュール）であって、被験体の胴または頸部上への留置のために構成され、ＥＫＧ信号を生じるように被験体の心機能に関連する電気生理学的信号を測定するように構成されたＥＫＧデバイスを含んでよく、プロセッサは、ＥＫＧ信号またはそれから生成された信号を受信するように構成され、アルゴリズムはＥＫＧ信号を評価に組み込むように構成される。態様では、プロセッサは、ＥＫＧ信号から心拍変動（ＨＲＶ）信号を抽出するように構成されてよく、このＨＲＶ信号の衝撃前部分と衝撃後部分は、衝撃の影響の少なくとも一部分を決定するために比較される。
【００６１】
態様によれば、被験体の耳の後ろ、前頭部の上、眼の実質的に周囲、こめかみの近く、または頸部の上への留置のために構成された、本開示によるＥＭＧ／ＥＯＧデバイス（すなわち、隣接組織から筋電図信号および／または眼電図信号を測定するように構成された、本開示によるパッチ／モジュール対）であって、ＥＭＧ／ＥＯＧ信号を生じるように被験体の頭部または頸部から１つまたは複数の筋電図信号および／または眼電図信号を測定するように構成されたＥＭＧ／ＥＯＧデバイスと、このＥＭＧ／ＥＯＧデバイスの中に含まれるまたはこれに結合され、ＥＭＧ／ＥＯＧ信号および／またはそれから生成された信号を受信するように構成され、アルゴリズムを含むプロセッサであって、このアルゴリズムは、被験体の睡眠状態を決定するためにＥＭＧ／ＥＯＧ信号を分析するように構成される、プロセッサとを含む、被験体の睡眠状態を評価するためのシステムが提供される。
【００６２】
態様では、ＥＭＧ／ＥＯＧデバイスはマイクロホンを含んでよく、このマイクロホンは、被験体から音響信号を取得するように構成され、プロセッサは、音響信号またはそれから生成された信号を受信するように構成され、アルゴリズムは音響信号を評価に組み込むように構成される。
【００６３】
態様では、システムは、被験体から酸素飽和度信号を取得するために被験体上の１つまたは複数の部位におけるｓＰＯ２を評価するためのセンサを含んでよく、プロセッサは、酸素飽和度信号またはそれから生成される信号を受信するように構成され、アルゴリズムは、酸素飽和度信号を評価に組み込むように構成される。
【００６４】
態様では、プロセッサは信号分析機能を含んでよく、この信号分析機能は、被験体の睡眠状態を決定するためにＥＭＧ／ＥＯＧ信号、音響信号、および／または酸素飽和度信号を分析し、いびきを識別し、睡眠時無呼吸イベントを識別し、歯ぎしりイベントを識別し、ＲＥＭ睡眠状態を識別し、夢遊病状態、寝言状態、悪夢を識別し、または覚醒イベントを識別するように構成される。態様では、システムは、被験体、使用者、医師、看護師、仲間、これらの組み合わせなどと相互作用するように構成されたフィードバック機構を含み得る。プロセッサは、被験体の睡眠状態の分析に基づいてフィードバック機構にフィードバック信号を提供するように構成され得る。このフィードバック機構は、被験体、使用者、医師、看護師、または仲間などと相互作用するために、トランスデューサ、拡声器、触覚アクチュエータ、視覚的フィードバック手段、光源、ブザー、またはそれらの組み合わせなどを含み得る。
【００６５】
態様によれば、被験体上の筋肉群上への留置のために構成された、本開示によるＥＭＧデバイス（すなわち、隣接組織から局所的な筋電図信号を測定するように構成された、本開示によるパッチ／モジュール）であって、ＥＭＧ信号を生じるように被験体の筋肉群から１つまたは複数の筋電図信号を測定するように構成されたＥＭＧデバイスと、このＥＭＧデバイスの中に含まれるまたはこれに結合され、ＥＭＧ信号および／またはそれから生成された信号を受信するように構成され、アルゴリズムを含むプロセッサであって、このアルゴリズムは、被験体の歩容および／または筋肉動作の少なくとも一部分を決定するためにＥＭＧ信号を分析するように構成される、プロセッサとを含む、被験体の歩容および／または筋肉動作を評価するためのシステムが提供される。
【００６６】
態様では、システムは複数のＥＭＧデバイスを含んでよく、各ＥＭＧデバイスは、被験体上の別個の筋肉群をモニタリングするように構成され、プロセッサは、被験体の歩容および／または筋肉動作の少なくとも一部分を決定するために各ＥＭＧデバイスから受信されたＥＭＧ信号を同期および分析するように構成される。
【００６７】
態様では、ＥＭＧデバイスのうちの１つまたは複数は、運動学的信号を生成するように構成された、各々本開示による方向センサ、動力学的センサ、運動学的センサ、および／または固有受容センサを含んでよく、プロセッサは、運動学的信号を分析に組み込むように構成される。態様では、プロセッサは、筋肉運動（muscle exertion）メトリックを生成するためにＥＭＧ信号のうちの１つまたは複数を分析するように構成され得る。
【００６８】
本開示のいくつかの態様は、以下の図面を参照することで、より良く理解可能である。図面では、同じ参照番号は、すべての図面を通して対応する部分を指定する。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１ａ】本開示によるモジュール型生理学的モニタリング・システムの態様を示す図である。
【図１ｂ】本開示によるモジュール型生理学的モニタリング・システムの態様を示す図である。
【図１ｃ】本開示によるモジュール型生理学的モニタリング・システムの態様を示す図である。
【図１ｄ】本開示によるモジュール型生理学的モニタリング・システムの態様を示す図である。
【図２ａ】本開示によるパッチおよび対応するモジュールの態様を示す図である。
【図２ｂ】本開示によるパッチおよび対応するモジュールの態様を示す図である。
【図２ｃ】本開示によるパッチおよび対応するモジュールの態様を示す図である。
【図２ｄ】本開示によるパッチおよび対応するモジュールの態様を示す図である。
【図３ａ】本開示によるパッチの態様を示す図である。
【図３ｂ】本開示によるパッチの態様を示す図である。
【図３ｃ】本開示によるパッチの態様を示す図である。
【図３ｄ】本開示によるパッチの態様を示す図である。
【図３ｅ】本開示によるパッチの態様を示す図である。
【図３ｆ】本開示によるパッチの態様を示す図である。
【図４ａ】本開示による嵌合されたパッチおよびモジュールの上面図、側面図、および等角図である。
【図４ｂ】本開示による嵌合されたパッチおよびモジュールの上面図、側面図、および等角図である。
【図４ｃ】本開示による嵌合されたパッチおよびモジュールの上面図、側面図、および等角図である。
【図４ｄ】本開示による嵌合されたパッチおよびモジュールの上面図、側面図、および等角図である。
【図４ｅ】本開示による嵌合されたパッチおよびモジュールの上面図、側面図、および等角図である。
【図４ｆ】本開示による嵌合されたパッチおよびモジュールの上面図、側面図、および等角図である。
【図５】本開示による嵌合されたパッチおよびモジュールの態様の斜視図である。
【図６】本開示によるモジュールの態様の概略図である。
【図７】本開示による、被験体に取り付けられたパッチ／モジュール対の概略図である。
【図８ａ】本開示によるパッチ・レイアウトの態様を示す図である。
【図８ｂ】本開示によるパッチ・レイアウトの態様を示す図である。
【図８ｃ】本開示によるパッチ・レイアウトの態様を示す図である。
【図８ｄ】本開示によるパッチ・レイアウトの態様を示す図である。
【図８ｅ】本開示によるパッチ・レイアウトの態様を示す図である。
【図９】本開示による衝撃検知パッチおよびフィードバック構成要素の態様を示す図である。
【図１０ａ】本開示によるパッチの態様を示す図である。
【図１０ｂ】本開示によるパッチの態様を示す図である。
【図１０ｃ】本開示によるパッチの態様を示す図である。
【図１１ａ】本開示によるパッチおよびモジュールの態様を示す図である。
【図１１ｂ】本開示によるパッチおよびモジュールの態様を示す図である。
【図１２ａ】本開示によるパッチおよびモジュールの態様を示す図である。
【図１２ｂ】本開示によるパッチおよびモジュールの態様を示す図である。
【図１２ｃ】本開示によるパッチおよびモジュールの態様を示す図である。
【図１３】本開示による、被験体にエネルギーを加えるように構成されたモジュールを示す図である。
【図１４】本開示による、被験体を調べるためのモジュールを示す図である。
【図１５】本開示による、被験体に触覚入力を加えるように構成された振動モジュールを示す図である。
【図１６ａ】本開示による、ＥＫＧを生成するための被験体上のパッチの配置を示す図である。
【図１６ｂ】本開示による、ＥＫＧを生成するための被験体上のパッチの配置を示す図である。
【図１６ｃ】本開示による、ＥＫＧを生成するための被験体上のパッチの配置を示す図である。
【図１７ａ】本開示による、電極機構を皮膚と係合させるためのそのような機構および方法の態様を示す図である。
【図１７ｂ】本開示による、電極機構を皮膚と係合させるためのそのような機構および方法の態様を示す図である。
【図１７ｃ】本開示による、電極機構を皮膚と係合させるためのそのような機構および方法の態様を示す図である。
【図１８】本開示による分離パッチを示す図である。
【図１９】本開示によるモジュール型生理学的モニタリング・キットの態様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００７０】
本開示の特定の実施形態について、本明細書において以下で添付の図面を参照しながら説明する。しかしながら、開示の実施形態は本開示の例にすぎず、さまざまな形態で実施されてよい。したがって、本明細書で開示される具体的な構造上および機能上の詳細は、限定すると解釈されるべきではなく、特許請求の範囲のための根拠と、および事実上あらゆる適切に詳述される構造において本開示をさまざまに用いるように当業者に教示するための代表的な根拠にすぎないと解釈されるべきである。同じ参照番号は、図の説明全体にわたって、類似のまたは同一の要素を指し得る。
【００７１】
本開示による、身体により被験体（たとえば、人間の被験者、患者、運動選手、トレーナー、ウマ、イヌ、ブタ、ウシなどの動物など）の１つまたは複数の生理学的パラメータを評価するためのモジュール型生理学的モニタリング・システムは、１つまたは複数のパッチを含んでよく、各パッチは、被験体の身体への取り付けのために適合される（たとえば、使い捨てインタフェースおよび再使用可能なモジュールと共に、その皮膚に取り付け可能であり、可逆的に取り付け可能であり、付着して取り付け可能である、など）。態様では、この生理学的モニタリング・システムは、１つまたは複数のモジュールを含んでよく、各モジュールは、１つまたは複数の信号（すなわち生理学的信号および／または物理的信号）を生成するように構成された、電源（たとえば、電池、二次電池、エネルギー・ハーベスト式トランスデューサ、超小型回路、およびエネルギー貯蔵部、温度勾配ハーベスト式トランスデューサ、運動エネルギー・ハーベスト式トランスデューサ、無線周波数エネルギー・ハーベスト式トランスデューサ、燃料電池、バイオ燃料電池など）、信号調節回路、通信回路、１つまたは複数のセンサなどを含み得る。
【００７２】
パッチのうちの１つまたは複数は、モジュールのうちの１つまたは複数と結合するような構成および寸法とされた１つまたは複数の相互接続部を含んでよく、前記モジュールは、対応するパッチと結合するような構成および寸法とされた相補型相互接続部を含む。パッチは、被験体への取り付けのための生体接着性インタフェースを含んでよく、このモジュールは、パッチとの相互接続を介して被験体に対して保持可能である。
【００７３】
態様では、パッチは、単回使用（すなわち、使い捨て）であるように構成され得る。パッチは、薄く、通気性のある、伸縮可能な積層物を含み得る。態様では、この積層物は、基材と、生体接着剤と、本開示による１つまたは複数の検知要素と、この検知要素のうちの１つまたは複数を対応するモジュールと結合させるための１つまたは複数の相互接続部とを含み得る。
【００７４】
態様では、被験体上でのパッチの高度の快適さおよび長期耐久性を保持するために、正常な身体機能に対する干渉を制限するために、関節運動に対する干渉を制限するなどのために、パッチは、自立しながら所定の形状を実質的に保持しないことがあるほど十分に薄く脆弱であってよい。そのような定義について、以下でさらに詳細に説明する。パッチは、被験体の身体上へのパッチの留置の前にその形状を保持するために一時的補強フィルムを備え得る。ひとたび被験体に接着されると、一時的補強フィルムは、パッチから除去され得る。パッチが被験体に接着される間、パッチの形状および機能は実質的に保持され得る。被験体からパッチを除去すると、現在自立しているパッチは、パッチがもはや所定の形状を実質的に保持できないほど十分に脆弱である（すなわち、パッチが自立状態で存続しないほど十分に脆弱である）。態様では、被験体からパッチを除去する間パッチに加えられる伸長は、回復（snap back）をもたらすことがあるが、ひとたびパッチが、自立状態になると、ぐしゃぐしゃな球となり、もはや機能しなくなる。
【００７５】
態様では、パッチは、パッチが被験体の皮膚から剥離されるときパッチが裂けないほど十分に高い引き裂き強度を有するフィルム（たとえば、基材）を含み得る。態様では、パッチの引き裂き強度と皮膚に対するパッチの剥離接着強度との比（すなわち、引き裂き強度：剥離接着強度）は、８：１よりも大きい、４：１よりも大きい、２：１よりも大きいなどである。そのような構成は、パッチが引き裂かれることなく使用後に被験体から容易におよび確実に除去され得ることを保証するように有利なことがある。
【００７６】
態様では、パッチは、０．０２Ｎ／ｍｍよりも大きい、０．１Ｎ／ｍｍよりも大きい、０．２５Ｎ／ｍｍよりも大きい、０．５０Ｎ／ｍｍよりも大きい、０．７５Ｎ／ｍｍよりも大きいなどの、哺乳動物の皮膚に対するピール・タックを有する生体接着剤を含み得る。そのようなピール・タックは、ＡＳＴＭ規格試験であるＡＳＴＭ  Ｄ３３３０：Ｓｔａｎｄａｒｄ  ｔｅｓｔ  ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｐｅｅｌ  ａｄｈｅｓｉｏｎ  ｏｆ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ−ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  ｔａｐｅを使用してほぼ決定され得る。
【００７７】
態様では、パッチは、０．５Ｎ／ｍｍよりも大きい、１Ｎ／ｍｍよりも大きい、２Ｎ／ｍｍよりも大きい、または８Ｎ／ｍｍよりも大きいなどの引き裂き強度を示し得る。そのような引き裂き強度は、ＡＳＴＭ規格試験であるＡＳＴＭ  ＤＤ６２４：Ｓｔａｎｄａｒｄ  ｔｅｓｔ  ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｔｅａｒ  ｓｔｒｅｎｇｔｈ  ｏｆ  ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ  ｖｕｌｃａｎｉｚｅｄ  ｒｕｂｂｅｒ  ａｎｄ  ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ  ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓを使用してほぼ決定され得る。
【００７８】
態様では、パッチは、５０ｕｍよりも小さい、２５ｕｍよりも小さい、１２ｕｍよりも小さい、８ｕｍよりも小さい、４ｕｍよりも小さいなどの特徴的な厚さを備え得る。それにもかかわらず、態様では、厚さと剛性と引き裂き強度とのバランスは、被験体からの除去中のパッチの引き裂きのリスクなどを制限しながら、被験体にとって十分に高い快適さレベルを維持し、使用中の皮膚ストレスを最小にし（すなわち、使用中に身体がパッチのまわりを局所的に動くときの皮膚の伸長に関連する不快さおよび外部からの信号を最小にし）、皮膚の健康に対する影響を最小にし、使用中にしわになるリスクを最小にし、被験体の皮膚に対する解離のリスクを最小にするように取得され得る。
【００７９】
態様では、パッチの性質は、被験体に取り付けられている間、パッチの１つまたは複数の親水性成分または両親媒性成分の水和レベルのバランスをとるようにさらに変えられてよい。そのような調整は、パッチのイオン的伝導性成分の水和または乾燥を防止し、パッチの１つまたは複数の要素内での熱伝達係数を管理し、本開示による貯蔵部への塩類貯留および／または体操中の移動を管理し、パッチまたは関連付けられたモジュールなどに組み込まれた流体測定センサへの滲出液、汗の貯留を防止するなどのために有利なことがある。態様では、パッチまたはその速度決定成分は、２００ｇ／ｍ２／２４時間から２０，０００ｇ／ｍ２／２４時間の間、５００ｇ／ｍ２／２４時間から１２，０００ｇ／ｍ２／２４時間の間、２，０００ｇ／ｍ２／２４時間から８，０００ｇ／ｍ２／２４時間の間などの透湿度を有するように構成され得る。
【００８０】
そのような構成は、材料の無駄、物資のコストを減少させ、制御されない再使用による汚染または疾患の蔓延などを防止しながら、被験体にとって快適な着用可能な生理学的モニタを提供するために有利なことがある。
【００８１】
態様では、１つまたは複数のパッチおよび／またはモジュールは、互いとの、電気的に伝導性の相互接続部、誘導結合された相互接続部、容量結合された相互接続部のために構成され得る。電気的に伝導性の相互接続部の場合、各パッチおよびモジュール相互接続部は、取り付けられると互いに嵌合するような構成および寸法にされた相補性電気的に伝導性のコネクタを含み得る。誘導結合された相互接続部または容量結合された相互接続部の場合、パッチおよびモジュールは、取り付けられると互いに嵌合するような構成および寸法にされた相補性コイルまたは電極をそれぞれ含み得る。
【００８２】
各パッチまたはパッチ／モジュール対は、取り付けられた被験体、局所的な環境、その組み合わせなどの１つまたは複数の局所的な生理学的パラメータおよび／または物理的パラメータ（たとえば、取り付けなどに対して局所的な部位）をモニタリングし、信号の形態をしたそのような情報をホスト・デバイス、被験体上の１つまたは複数のパッチまたはモジュールなどに（たとえば、ワイヤレス接続を介して、ボディ・エリア・ネットワーク接続を介して、など）中継するように構成され得る。
【００８３】
態様では、ホスト・デバイスは、各モジュールおよび／またはパッチへ／からの情報交換を協調させ、被験体、使用者、ネットワーク、ＥＨＲ、データベース、プロセッサ、これらの組み合わせなどのために、１つまたは複数の生理学的信号、物理的信号、環境信号、動力学的信号、診断信号、アラート、レポート、推奨信号、コマンド、これらの組み合わせなどを生成する（たとえば、データ管理センタ、ＥＨＲ、ソーシャル・ネットワークの一部としてなど）、ように構成され得る。
【００８４】
態様では、本開示によるシステムは、複数のパッチと結合するための、複数の実質的に類似したモジュール（すなわち、概して交換可能なモジュールであるが、一意の識別子を有する）を含んでよく、各パッチは、任意選択でシステム内の他のパッチと異なる（たとえば、潜在的には、代替センサ、センサのタイプ、センサ構成、電極、電極構成などがある）。各パッチは、関連付けられたモジュールへの取り付けに適した相互接続部を含み得る。モジュールが対応するパッチに取り付けられると、そのモジュールは、嵌合されているパッチのタイプおよび動作を検証し得る。態様では、そのモジュールは、次いで、取り付けられたパッチを介して被験体に対するモニタリング動作を開始し、被験体上の１つまたは複数のパッチ、ハブなどと通信し得る。各モジュールからのデータ収集は、１つまたは複数のモジュールを通して、および／または本開示によるホスト・デバイスを用いて、協調される。モジュールは、被験体上、被験体間などの複数のパッチ／モジュール対にわたってデータ収集を同期させるために、データに加えてタイム・スタンプを報告してよい。したがって、モジュールが置き換えられ得る場合、ホット・スワップ可能な置き換え（すなわち、モニタリング手順中の置き換え）が、モニタリング・プロセス中に被験体、介護者、開業医などによって容易に実行可能である。そのような構成は、被験体の冗長化連続モニタリングを実行するために、および／または使用中に被験体上の複数の場所から空間的に関連する情報を取得するために、有利なことがある。
【００８５】
態様では、モジュールおよび／またはパッチは、使用中に互いと結合する対応する相互接続部を含み得る。相互接続部は、モジュールおよびパッチが互いに対して単一の一意の方向にのみ結合し得るように構成された１つまたは複数のコネクタを含み得る。態様では、モジュールは、機能によってカラー・コード化され得る。パッチに取り付けられた一時的補強要素は、使用者または被験体がモニタリングのプロセスを単純化するのを助けるように、命令、対応するカラー・コードなどを含み得る。
【００８６】
以下は、適用可能な場合に添付の図に一般に適用され得る、本明細書で説明する態様について概観する。
【００８７】
モジュール型モニタリングの態様：
態様では、本開示によるシステムは、身体上の単一の部位から取得され得るよりも高いレベルの機能を生成するおよび／または臨床的に関連するデータを増加させるために、複数のパッチまたはパッチ／モジュール対を含み得る。そのような適用例のいくつかの非限定的な例としては、多電極心電図、外傷性脳損傷評価、触覚回復、歩容分析、心呼吸系評価、代謝評価、呼吸／歩容同期、血圧モニタリング、複合読み取り分析（すなわち、被験体の状態または健康状態または疾患状態の程度のより深い理解を明らかにするためにＥＥＧなどの第１の機能をＨＲＶなどの別の機能と組み合わせる）がある。
【００８８】
非限定的な一例では、高いレベルの心血管情報は、多部位ＥＫＧ診断システム（すなわち、いくつかの個々のパッチまたはパッチ／モジュール対から収集された１２誘導ＥＫＧ）から評価され得る。診断グレードＥＫＧデータの捕捉に関する適用例では、各々本開示による複数のパッチ／モジュールが被験体に取り付けられ得る。較正ステップは、使用事例中に身体上のパッチ／モジュールのおおよその場所または身体上のパッチ／モジュール間の関係を決定するために実行され得る。非限定的な一例では、被験体上のパッチ／モジュールの物理的レイアウトを確立するように、配置の画像が（たとえば、スマートフォン・カメラ、ホスト・デバイスなどによって）獲得および分析され得る。そのような分析は、各パッチ／モジュールの場所を互いと、および／または獲得された画像から収集された１つもしくは複数の身体特徴（たとえば、頭部、胸部、肩、腰など）と比較することによって実行され得る。
【００８９】
１つまたは複数のパッチ／モジュール対がパルス発生器と１つまたは複数のパルスを被験体に発するのに適した１つまたは複数の電極とを装備する態様では、較正ステップは、１つまたは複数のパッチ／モジュール対から１つまたは複数のパルスを発すること、およびさらなるパッチ／モジュール対のうちの１つまたは複数において誘発電位をモニタリングすることを含み得る。さらなるパッチ／モジュール対によってまとめて記録された受信パルスのタイミング遅延、極性、および／または振幅の組み合わせが、場所メトリックを生成するために使用されてよい。この場所メトリックは、被験体の身体上の１つまたは複数のパッチ／モジュール対の場所を推定するために使用され得る。
【００９０】
１つまたは複数のパッチ／モジュール対が複数の電気生理学的検知電極を装備する態様では、複数のパッチ／モジュール対は、同期をとって、電気生理学的情報を収集し得る。異なる部位から収集される、以下の複数のメトリック、すなわち、振幅、遅延時間、極性、信号の波成分間の比、運動アーチファクト、呼吸アーチファクトなどは、一連の場所メトリックを生成するために使用されてよい。そのような情報は、以前に収集されたマップ（たとえば、相関するカメラ画像および電気生理学的に収集された信号などを用いた試験から生成された）と比較され、較正テスト中に収集されたデータと比較されて、１つまたは複数のパッチ／モジュール対の場所を決定し得る。
【００９１】
態様では、さらなる運動学的情報が、較正手順の場所決定態様を決定および／または改良するために使用され得る。１つまたは複数のパッチ／モジュール対は、１つまたは複数の加速度計、気圧計、傾斜センサ、ジャイロスコープ、これらの組み合わせなどの１つまたは複数の方向決定センサを装備し得る。そのような方向決定センサのうちの１つまたは複数から集められた情報は、被験体上でのパッチ／モジュール対の留置を決定、改良、確認するなどのために、本開示による１つまたは複数の方法と組み合わせて使用されてよい。
【００９２】
分析から、各パッチ／モジュールから収集されるＥＫＧデータ間の関係がより高いレベルの診断機能を形成するために（たとえば、１２誘導ＥＫＧを再構築するなどのために）協調され得る適切な情報が提供され得る。そのような構成は、正確な電極レイアウト、有線ホルター・モニタの適用などを必要とすることなく被験体から詳細な診断情報を提供するために有利なことがある。
【００９３】
態様では、本開示によるシステムは、被験体上での同時多部位心電図信号捕捉を協調させるように構成された複数のパッチを含み得る。そのような信号捕捉は、心拍数の冗長化モニタリング、心拍動の規則性、心調律と他の現象の同期、心筋収縮の検出、Ｐ波、ＱＲＳ複合、ＳＴ部分、およびＴ波構成の検出、標準的なＥＣＧ誘導構成（四肢誘導Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＡＶＲ、ＡＶＬ、ＡＶＦ）および前胸部誘導（Ｖ１〜Ｖ６）の計算／提示／表示／分析、これらの組み合わせなどを含み得る。
【００９４】
態様では、本開示によるシステムは複数のパッチを含んでよく、各パッチは１つまたは複数の電極を含む。態様では、そのような電極配置は、双極、３極、４極、または多極であってよい。非限定的な一例では、単一のパッチは１つまたは複数の電極を含んでよく、この１つまたは複数の電極は、システムの（仮想）基準を確立するように配置される。動作中、システムは、場合によっては仮想基準に関連して、複数の電極からの（すなわち、各パッチ／モジュール対を介した）信号を同時にモニタリングし得る。パッチ／モジュール対内では、複数のそのような電極は、対応する生体アンプを通して直接的に結合され得る（すなわち、対応するモジュールをオンボードに設置され得るなど）。モニタリング・セッション中、パッチ／モジュール対、ハブ、協調モジュールなどは、多極信号を抽出し、そのような信号を検出、増幅、および／または被験体の身体上の他の場所に設置される部位でモニタリングされる１つもしくは複数の他の多極信号と代数的に結合するように構成され得る。このようにして、標準的なおよび／またはより高いレベルのＥＫＧ誘導構成は、被験体上の複数のパッチ／モジュール対から取得された多極信号から得られ得る。
【００９５】
別の非限定的な例では、双極電極構成または多極電極構成を含むパッチ／モジュール対は、身体上の標準的なＥＫＧ場所（肢または前胸部の部位）に留置されてよいが、互いに物理的に接続されなくてよい。配置内の１つまたは複数の電極部位は、パッチ内信号比較を目的とした「基準」として自動的に指定され得る。態様では、システムは、「仮想」基準および「仮想」（すなわち、計算された）標準誘導（肢および前胸部）相当（equivalent）記録の作成を指定するように構成され、数学／信号処理技法（たとえば、モニタリングされた信号、被験体上でのパッチ配置の画像、パッチのネットワーク・トポロジなどのうちの１つまたは複数に基づいた代数変換）を使用して実行され得る。
【００９６】
そのような構成は、直接的なワイヤ誘導を介した電極の物理的相互接続の必要性を部分的にまたは完全に解消するために有利なことがある。したがって、本開示によるシステムは、臨床的に記録可能なＥＫＧ信号（たとえば、誘導Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ａＶＲ、ａＶＬ、ａＶＦ、または心外膜誘導Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、もしくはＶ６を含む標準的なＥＫＧ信号など）を得るために信号および／または補足データ（たとえば、方向に基づいた画像、方向に基づいたセンサ・データなど）の数学的組み合わせのための機能を含み得る。
【００９７】
態様では、パッチ間の信号変換のための１つまたは複数のパラメータは、被験体上のパッチの画像から計算され得る。各パッチは、被験体上でのパッチの位置および方向から（すなわち、任意選択で、１つまたは複数の標準的誘導適用部位に対して）決定された座標ベクトルが与えられ得る。この座標ベクトルは、被験体上のパッチ／モジュール対の集まりから標準的誘導構成を計算するために、そのような計算において使用され得る。
【００９８】
態様では、パッチ／モジュール対のアド・ホック配置は、被験体からの生理学的パラメータの冗長化モニタリングを提供するために協調して使用され得る。そのような冗長化信号のセンサ・フュージョンは、実質的に運動アーチファクトを除去し、運動ノイズを減少し、１つまたは複数のモジュール上での不良な接続を決定し、運動または他の生理学的プロセス（たとえば、歯磨き、食事、生理学的イベント、発作、てんかん発作、喘息発作、肺のイベント、喘鳴音など）によって引き起こされるフォールス・アラームを排除するために使用され得る。
【００９９】
態様では、１つまたは複数の信号は、１つまたは複数のパラメータの助けを借りて、モニタリングされた信号から臨床的に認識可能な信号に変換され得る。そのような変換としては、線形代数演算、波形の和、波形の差、および周波数領域分析、複素ベクトル表現（複数の部位における振幅および位相）、ベクトル変換、畳み込み、または別の信号処理技法などの他のより高度な信号処理方法があり得る。
【０１００】
態様では、誘導信号のベクトル（複素実数成分および虚数成分）結合は、１つまたは複数の信号を臨床的に関連する等価物に変換することなどを目的として、時間領域または周波数領域において演算可能システムによって実行され得る。
【０１０１】
態様では、本開示によるシステムは、（すなわち、被験体上でのさまざまな部位からデータのより高いレベルの協調を抽出するために、信頼性が高い記録を目的とした）冗長化生理学的モニタを形成するために、複数のパッチまたはパッチ／モジュール対を含み得る。そのようなシステムは、１つまたは複数のアルゴリズムを実施し、各対から情報を協調させて、より高いレベルの機能を決定し、構成要素が失敗したときに動作を維持し、１つまたは複数の信号が（たとえば、運動、伸長アーチファクト、不良な身体接続などによって）破損したときの動作を維持し、ネットワーク内の構成要素を識別し、構成要素が取り換えをいつ必要とするか（すなわち、被験体からの連続モニタリングのためのホット・スワップ）を識別するおよび／または示す、これらの組み合わせなどのために構成され得る。
【０１０２】
態様では、そのようなモジュール型モニタリング解決策は、広範囲のモニタリング状況に適用されてよい。そのような適用例のいくつかの非限定的な例としては、患者の病院ベースのモニタリング、患者の遠隔モニタリング、心拍数モニタリング、フィットネス活動、競技活動、有酸素活動、ヨガ、ストレス管理、バイオメカニクス、および（たとえば、ＥＭＧ、固有感覚入力などをモニタリングするように）生体計測モニタリング・システムの心電図モニタリング、心拍変動トレーニング、心拍変動評価、外傷性脳損傷評価、筋張力評価、組織評価（たとえば、全身の組織内の脂肪含有量、運動中の脂肪含有量の変化などの決定）、睡眠検査、睡眠モニタリング、睡眠時無呼吸評価、睡眠状態の生理学的評価、睡眠バイオフィードバック、いびき解析、歯ぎしりモニタリング、理学療法、イベント反応（たとえば、卒中捕捉および反応、心臓発作、心臓発作予測、心房細動、失神、ＳＴ部分の下降または上昇、心筋虚血の開始、Ｐ波解析、いびきの開始、夜驚症、夢遊病など）、水和および流体の管理、長期モニタリング、ゲーミング・デバイスまたはコンピュータ入力デバイス、製品検査、市場分析、情緒的な体験の仮想化、理学療法、これらの組み合わせなどがある。
【０１０３】
態様では、本開示によるシステムは、被験体、指導員、開業医、介護者、仲間などに、被験体上に配置された１つまたは複数のパッチ／モジュールによって捕捉された生理学的信号および／または物理的信号に関連する情報、コマンド、またはプロンプト（prompt）を提供するために、１つまたは複数のフィードバック構成要素（たとえば、可聴フィードバック、触覚フィードバック、視覚フィードバック、これらの組み合わせなどを有するデバイス）を含み得る。態様では、そのようなフィードバックは、被験体の睡眠状態を向上させ、睡眠イベントを中断して被験体を安全なまたは快適な睡眠状態に戻す（たとえば夢遊病イベント、いびきイベント、睡眠時無呼吸イベント、夜驚症、悪夢などを中断する）ために使用され得る。態様では、そのようなフィードバックは、被験体の状態を変えるために電気生理学的信号および／または生理学的信号（たとえば、覚醒を防止するため、覚醒を開始するなどのために、気分、睡眠パターン、睡眠の状態）と組み合わせて分析され得る。
【０１０４】
態様では、本開示によるフィードバック構成要素は、腕時計（たとえば、生体測定時計、スマート・ウォッチなど）を含んでもよいし、これに含まれてもよい。そのような腕時計は、ディスプレイ、タッチ・スクリーン、またはユーザ入力デバイス、触覚（すなわち、振動する）態様、可聴フィードバック態様などを含み得る。そのようなフィードバック構成要素は、生理学的信号および／または物理的信号に関する信号またはメトリックを着用者（たとえば、被験体、指導員、医師、介護者、仲間など）に伝達するために使用され得る。
【０１０５】
態様では、本開示によるフィードバック構成要素は、１対のヘッドアップ・ディスプレイ（ＨＵＤ）対応眼鏡、Ｇｏｏｇｌｅ  Ｇｌａｓｓ（商標）などによって提供され得るようなＨＵＤを含み得る。態様では、ＨＵＤは、着用者（たとえば、被験体、指導員、介護者など）のための生理学的信号および／もしくは物理的信号ならびに／またはそれに関連するもしくはそれから得られる信号もしくはメトリックの視覚表現を含み得る。態様では、複数のそのようなフィードバック機構は、可聴フィードバック（すなわち、拡声器を介した）と視覚フィードバック（たとえば、ＨＵＤ上、誘導を介してなど）の組み合わせなどのユーザ・エクスペリエンスを向上させるために使用され得る。
【０１０６】
態様では、拡張現実の適用は、１対のＨＵＤ対応眼鏡を使用して、またはディスプレイとカメラ機能の両方を有する携帯式のデバイス（たとえば、タブレットなど）を介して、想定され得る。態様では、筋肉運動、心電図データなどに関連した態様は、そのような活動を観察者に強調するように、モニタリング部位に関連した運動の上に重ね合わされ得る。非限定的な一例では、心拍数データは、ピクセルの移動のための振幅パラメータに変換され、画像内に表示される被験体の胴の上のディスプレイまたはＨＵＤ上へかぶせられ得る。そのような例では、理学療法士は、モニタリング・セッション中にその特定の筋肉群上へかぶせられるとき、被験体の筋肉群の「運動（exertion）」を視覚化することを可能にし得る。この運動は、傷害を回避し、被験体に対して体操を最適化し、安全ウィンドウ内での局所筋肉群の運動を最大にし、体操中の筋疲労をモニタリングするなどのように、理学療法の文脈では以前の最高のものと比較されてもよいし、（すなわち、以前に収集された履歴からの）能力と比較され、最大運動レベルなどと比較されてもよい。そのようなシステムは、ディスプレイ内の被験体またはその様子を観察しながら（すなわち、被験体から注意をそらすことなく）使用者（たとえば、被験体、理学療法士、医師、看護師など）が被験体の１つまたは複数の生理学的パラメータを評価することを可能にするために有利なことがある。
【０１０７】
態様では、１つまたは複数のパッチ／モジュールは、被験体に局所的な触感覚を提供するように構成された振動アクチュエータ（たとえば、偏心モータ、電気活性材料アクチュエータなど）を含み得る。触感覚は、生理学的信号および／または物理的信号のうちの１つまたは複数によって、指導者、介護者からの入力などによって、引き起こされ得る。態様では、本開示によるシステムは、十分なフィードバックのない部位（たとえば、足、脛骨、膝、神経障害の部位、身体の損傷領域など）からの触感覚を、触覚フィードバック機能を依然として有する身体上の代替部位に伝えるために使用され得る。態様では、本開示によるシステムは、遠隔に設置された被験体間で触感覚を伝達し、対象（たとえば、車椅子、緩衝器の一部分など）から被験体の身体上の部位に触力覚情報を伝達するために使用され得る。
【０１０８】
態様では、代替被験体（すなわち、第２の被験体）によって着用されたパッチ／モジュールは、生理学的信号および／または物理的信号の代替被験体に感覚を伝達するように、第１の被験体の行動に関連する触覚フィードバック（すなわち、そのような信号に基づくフィードバック）を提供するように構成され得る。
【０１０９】
態様では、理学療法士は、被験体（すなわち、患者）によって着用されたパッチに対応する１つまたは複数のパッチ／モジュールを着用し得る。システムは、患者上で測定された生理学的信号および／または物理的信号（たとえば、筋活動に関する筋電図信号、動力学的データ、呼吸数、浮腫レベル、運動パラメータなど）が、理学療法士に着用された１つまたは複数のパッチ／モジュールを介して理学療法士によって「感じられ」得るように構成され得る。そのような構成は、患者とのトレーニング・セッション中に理学療法士に利用可能なデータを改善するために有利なことがある。
【０１１０】
態様では、理学療法士は、患者上で測定される生理学的信号および／または物理的信号に関する情報が伝達され得る（すなわち、聴覚フィードバックおよび／または視覚フィードバックの形をした）、ＨＵＤ対応眼鏡、Ｇｏｏｇｌｅ  Ｇｌａｓｓ（商標）などを着用し得る。態様では、ＨＵＤ対応眼鏡は、信号に関連するさらなる感覚を着用者に提供するように、１つまたは複数の触覚フィードバック要素を含み得る。
【０１１１】
態様では、指導者を生徒に結び付ける適用例について、本明細書で説明する。態様では、指導者は、１つまたは複数のフィードバック・デバイス（たとえば、視覚的ディスプレイ、ＨＵＤ対応眼鏡、触覚フィードバック・デバイス、聴覚フィードバック・デバイスなど）と相互作用し得、生徒は、本開示による１つまたは複数のパッチ／モジュールに結合され得る。態様では、指導者は、それによって測定される生理学的信号および／または物理的信号に関連する生徒上のパッチ／モジュールのうちの１つまたは複数からフィードバックを取得し得る。そのような構成は、さもなければ利用できないことがある（生徒の運動レベルを定量化し、生徒の１つまたは複数の生理学的パラメータを視覚化し、生徒における疲労、心肺変化に関する情報を捕捉することなどを可能にするような）、より詳細な情報を指導者に提供し得る。
【０１１２】
態様では、２人以上の仲間を結び付ける適用例が想定される。態様では、１人または複数の仲間は、本開示による１つまたは複数のパッチ／モジュールおよび本開示による１つまたは複数のフィードバック・デバイスを用いて作られ得る。態様では、パッチ／モジュールからフィードバック・デバイスへの生理学的データの交換は、仲間同士の相互作用を強化し、仲間を遠隔で（おそらく、リアルタイム、擬似リアルタイムなどで）結び付けるために使用され得る。
【０１１３】
態様では、本開示によるシステムは、各々本開示による複数のパッチ／モジュールを含み得る。この複数のパッチ／モジュールは、ボディ・エリア・ネットワーク（ＢＡＮ）の少なくとも一部を形成するように構成され得る。態様では、パッチ／モジュールは、生理学的信号および／または物理的信号、ネットワーク構成データ、タイム・スタンプ、パッチ／モジュール構成データ、パッチ／モジュールＩＤなどを通信することを目的として、ホスト・デバイスおよび／または互いにワイヤレスで接続され得る。態様では、パッチ／モジュールは、そのような通信を提供するために、スター型ネットワーク・トポロジ、ライン型ネットワーク・トポロジ、メッシュ型ネットワーク・トポロジ、ツリー型ネットワーク・トポロジ、スパニング・ツリー型ネットワーク・トポロジの少なくとも一部を形成し得る。
【０１１４】
態様では、ネットワーク上での構成要素の動作およびデータ通信は、タイム・スタンプの追加によって協調され得る。タイム・スタンプは、被験体上の複数のパッチによって収集されたデータを、被験体上のパッチと環境に設置される別の記録デバイスなどとの間で時間的に比較するために、関連するプロセッサによって使用され得る。１つまたは複数のパッチ／モジュール対は、タイム・スタンプの生成のために、クロック、超低電力クロックを含んでよい。
【０１１５】
態様では、各パッチ／モジュールは、信号をネットワーク内のホストおよび／またはコマンド発行パッチ／モジュールにブロードキャストする時間ウィンドウ（すなわち、時間的に多重化された）が割り当てられ得る。そのような構成は、ネットワーク上の制限された数のチャネル内でかなりの量のデータを協調させるために有利なことがある。
【０１１６】
態様では、本開示によるシステムは、ストレス・モニタリング適用例に適用され得る。そのようなシステムは、被験体に取り付けられた、各々本開示による１つまたは複数のパッチまたはパッチ／モジュールを含み得る。システムは、被験体からの１つまたは複数の生理学的パラメータ（たとえば、心拍変動、交感神経緊張、筋交感神経活動、皮膚電気反応、皮膚交感神経緊張、筋電図活動、呼吸数など）を測定するように構成され得る。そのような情報は、被験体のストレス状態に関するメトリックを形成するために組み合わされてよい。そのようなストレス状態は、光と音のショーへの「情緒的」入力などとして提供される光と音のショーに関連して提供されるバイオフィードバック・ループの一部（たとえば、センタリング・アルゴリズム、鎮静アルゴリズム（calming algorithm）など）として、本開示によるフィードバック構成要素によって表され得る。
【０１１７】
態様では、ストレス状態は、モニタリング・セッション中に被験体がストレス状態を低下させる助けとなるために、バイオフィードバック・アルゴリズムに関連して使用され得る。そのようなシステムは、被験体が不安を軽減させ、瞑想状態に達し、ストレス状態がいつ高まるのか理解し、呼吸数を調整する助けとなり、瞑想的な状態に入るなどの助けとなるために有利なことがある。
【０１１８】
態様では、１つまたは複数のパッチおよび／またはパッチ／モジュール対は、被験体上で１つまたは複数の生理学的パラメータ、環境パラメータ、および／または物理的パラメータを局所的にモニタリングするように構成された１つまたは複数のセンサを含み得る。そのようなセンサのいくつかの非限定的な例としては、電気生理学的センサ（たとえば、ＥＫＧ、ＥＭＧ、ＥＥＧ、ＥＲＧ、ＥＯＧ、呼吸、生体インピーダンス、活動など）、温度センサ（たとえば、皮膚の近く、モジュール内部、周囲［環境］など）、温度勾配センサ（すなわち、被験体の身体上で局所的に熱伝達ベクトルを計算し、核心温を推定するように）、気圧計、高度計、加速度計、ジャイロスコープ、湿度センサ、磁力計、伏角計、酸素濃度計、比色モニタ（たとえば、呼吸、血流、パルスに関する、基礎となる組織の変色分析など）、汗分析物センサ（たとえば、汗の成分、塩分含有量などを測定するように）、皮膚電気反応、神経活動（たとえば、皮膚交感神経活動）、界面圧力センサ（たとえば、接触評価、コンプライアンス測定、血圧などための）、流量センサ（たとえば、モジュール上方の気流など）、表面歪みセンサ（たとえば、伸長センサのパッチへの統合、パッチ内の１つまたは複数の電気相互接続部に沿った伸長の評価、統合された容量性伸長センサなどを介した）、マイクロホン、これらの組み合わせなどがある。
【０１１９】
１つまたは複数のパッチおよび／またはパッチ／モジュール対は、近くの電源から（たとえば、誘導結合、光学的放射、無線周波、温度勾配、運動エネルギーなどを介して）電力を得るように構成され得る。態様では、１つまたは複数のパッチおよび／またはパッチ／モジュール対は、近くの無線周波電源と誘導的に通信するように構成されたアンテナを含み得る。そのような構成は、パッチまたはパッチ／モジュール対の大きさおよび重量の最小化に向けて取り組み、コストを削減し、物理的接続の必要なくモジュールを充電するなどのために有利なことがある。
【０１２０】
態様では、生理学的入力ツールを提供するための適用例が想定される。本開示によるシステムは、被験体からの（たとえば、筋肉群、二頭筋、前腕、指などからの）１つまたは複数の固有感覚信号および／または筋電図信号をモニタリングするように被験体の上で構成および配置された１つまたは複数のパッチおよび／またはパッチ／モジュール対を含み得る。そのような情報は、音楽生成プログラムなどのソフトウェア・プログラム、玩具、トレーニング・プログラムなどに結合され得る。態様では、筋肉群および／または付属器を移動しようとする努力は、ソフトウェアへの入力として使用され得る。態様では、そのような入力は、音符、楽器、被験体のアバタなどによるものであってよい。態様では、そのような音符、楽器などは特定のパッチおよび／またはモジュールによるものであってよく、したがって、オーケストレーションされた総譜は、複数のそのようなパッチ／モジュールによって同期してなされた測定から生成され得る（たとえば、楽器、音色などは、特定の筋肉群などによって模倣される）。そのようなシステムは、歩容修正を支援することを目的とした、うつを治療するための１つの手段として、娯楽のためなどに、事故または卒中の犠牲者のための生理学的トレーニングに有利なことがある。
【０１２１】
態様では、そのような入力は、協調されたイベントを編成する、ミュージカルまたはダンス用の曲に関してコラボレーションするなどのために、複数の被験体にわたって協調されてよい。特定の動きは、音楽の流れ（すなわち、被験体の活動と並列に流れる）の調子などを調整するために使用され得る。そのような同調は、音楽を動きと（すなわち、動きの形態が、理想的に決定された構造に適合するとき音楽が調和するように）結合するための簡潔な（elegant）バイオフィードバック・システムを提供するように歩容分析パッケージと結合され得る。
【０１２２】
そのような動きは、音楽の流れと結合され得る。そのような場合、動きは、音楽の側面を強化するために（たとえば、音楽のビートを強化するなどのために）ために使用されてよいが、動きが音楽と合わなくなるとき、特定のビートを減少させるためにも使用されてよい。
【０１２３】
態様では、生理学的ツールは、所与のタスクに関連する労力を決定し、特定の動きをタスク空間にマップするなどのために使用され得る。そのような情報は、トレーニング・プログラム（たとえば、生徒がスポーツの生体力学を訓練することなどを支援するランニング・プログラム）で使用するのに有用なことがある。態様では、戦略的に留置されたパッチは、運動中に筋肉群から筋電図情報を捕捉するために使用され得る。態様では、そのような情報は、被験体によってなされた動きの是正の助けとなるためにバイオフィードバック・システムに結合され得る。
【０１２４】
態様では、そのようなツールは、理学療法中、長距離ランニング中、競技トレーニング中、フィットネス・ルーチン中などに被験体の歩容を改善するために使用され得る。態様では、本開示によるシステムは、臀筋（たとえば、大殿筋、中殿筋、小殿筋）上での留置および運動中（たとえば、ランニング練習中、フィットネス・ルーチン中など）のモニタリングのために構成されるパッチを含み得る。システムは、地面に対する被験体の足の衝撃をモニタリングするための手段、被験体の歩容の基本状態などを決定するための手段（たとえば、踵衝突（heel-strike）センサを用いる、被験体の身体に留置された１つまたは複数のパッチの中に維持されたセンサを用いるなどの）も含んでよい。臀筋の近くでモニタリングされたＥＭＧ間の関係は、歩容の他の態様（踵衝突イベント、膝が曲がる、足が伸展するなどに関するタイミングなど）に対して分析され得る。この関係は、疼痛を緩和し、傷害を減少させ、傷害から回復し、性能を改善するなどのように、被験体が歩容を修正する助けとなるために使用され得る。
【０１２５】
態様では、本開示によるシステムは、性能を行う動物（たとえば、競走馬、イヌ、ラクダなど）の物理的出力の品質を分析、評価し、および／またはこれを改善するために使用され得る。そのようなシステムは、本開示による１つまたは複数の方法から適合された動物の歩容分析、心肺評価、耐久性評価などを実行するために有利なことがある。
【０１２６】
態様では、本開示によるシステムは、獣医学、予防獣医学、ペットの世話などの文脈で、動物の心機能（たとえば、心拍数、心拍変動、心電図情報、呼吸など）を評価するために使用され得る。
【０１２７】
態様では、１つまたは複数のパッチおよび／またはパッチ／モジュール対は、被験体上の（たとえば、または、関節にわたって、腹部に沿って、脊柱に沿ってなど）パッチの下にある筋肉内の動きの状態を評価するための伸縮センサを含み得る。そのようなモニタリングは、被験体とのより徹底的なセッションを行うために、ＥＭＧモニタリングと組み合わされてよい（たとえば、運動を筋肉群、関節の伸展などと組み合わせるように）。そのような情報は、体操中の被験体の動きの程度を評価するために有利なことがある。それから得られるフィードバックは、アキレス腱炎などの治療ルーチンの一部として、歩容を修正し、そのような運動を制限し、したがって傷害を減少させるのに適していることがある。そのような伸長検知は、伸長関連アーチファクトを信号から除去するために、一般的な電気生理学的モニタリングと組み合わされ得る。そのような伸長関連アーチファクトは、２つの信号間のコヒーレンスを最小にするように、電気生理学的信号から伸長信号を適応的に減算することによって除去され得る。
【０１２８】
態様では、本開示による伸縮センサは、本開示によるパッチに埋め込まれ得る。態様では、１対の相互接続部は、パッチ上の伸縮可能な電気的伝導性トレース（任意選択で、本質的に蛇行する）と結合され得る。この伸縮可能な電気的伝導性トレースは、使用中のパッチの伸長に従ってインピーダンスを変更し得る。そのような伸長に関連したインピーダンスの変化は、使用中にパッチが供される全体的な伸長を決定するために使用され得る。態様では、代替伸縮センサは、本開示によるパッチに埋め込まれ得る。この代替伸縮センサは、対応するモジュールと通信するための１対の相互接続部を含んでよく、この代替伸縮センサは、伸縮性のある第１の電極（伸長、好ましくは第１の方向の伸長に応答する伸縮性のある電極を提供するような大きさ、形状、および寸法とされた）と、軟質誘電体膜（たとえば、第１の電極を被覆するインクの領域）と、この軟性誘電体膜を伸縮性のある第１の電極と伸縮性のある第２の電極の間に挟むように留置された伸縮性のある第２の電極とを含む。結合された相互接続部の間で測定されるインピーダンス（たとえば、容量、交流インピーダンスなど）は、パッチの伸長とともに変化する。態様では、本明細書で提供する、伝導性ベース伸縮センサとインピーダンス・ベース伸縮センサの統合のための概念は、伸長へのより高い感度をもたらし得る組み合わせ型デバイスを提供するために組み合わされてよい。態様では、伸縮センサのベースライン・インピーダンスは、モジュールによって測定され、モジュールと対応して備えられるパッチとの相互接続を評価するための方法として使用されてよい。そのような構成は、組織の歪み、姿勢、呼吸、呼吸の深さ、指の動き、関節の動きなどのうちの１つまたは複数をモニタリングするために有利なことがある。そのような機能は、伸長関連情報を必要とするさまざまな適用例を使用するために、パッチおよび対応するモジュールに統合されてよい。
【０１２９】
態様では、そのようなモニタリングは、体操の１つまたは複数の形態（たとえば、臀部を動かすおよび／または伸長させる体操）を支援するために使用され得る。そのようなモニタリングは、突進、臀部の押し込み、階段を上る、フェンシング、サイクリング、ボート漕ぎ、しゃがむこと、テニス、アラベスク、エアロビクス、および臀部および下肢のためのさまざまな特定の体操中の運動、伸長などを評価することに適していることがある。１つまたは複数の筋肉群から取得された情報は、研究中のスポーツまたは体操に関連したトレーニング、生体力学、運動などのためのフィードバックとして使用され得る。
【０１３０】
態様では、そのようなモニタリングは、スクワット、デッドリフト、レッグ・プレス、スクワット中の足（feet in squats）、およびグッド・モーニング（軽量のおもりを付けたバーを肩の上に載せて身体を曲げる）を含む、臀筋を著しく強化することが知られているパワーリフティング体操を支援するために使用されてよい。そのようなモニタリングされた情報は、体操中に被験体またはトレーナーに情報を提供し、損傷のリスクを減少させ、トレーニングを最適化し、性能の向上を最大にするなどのように、運動フィードバックを支援する、運動を制限するなどのために使用され得る。
【０１３１】
態様では、そのようなモニタリングは、被験体の事実上あらゆる筋肉群に適用され得る。本明細書で説明するそのような手法は、被験体、トレーナー、理学療法士などが性能を改善し、歩容を調整し、傷害の進行をモニタリングし、機能を以前の労力と比較し、性機能不全を評価または支援することなどを支援するように、さまざまな体操およびスポーツに役立つように適合され得る。
【０１３２】
態様では、本開示によるシステムは、被験体による長期着用のために構成され得る。このシステムは、被験体に快適に取り付けられ、長期の期間（たとえば、数日、数週間、３週間よりも長く、など）にわたって取り付けられたままでいるように構成された、本開示による１つまたは複数のパッチおよび／またはパッチ／モジュールを含み得る。態様では、パッチは、長期着用にとって適切な通気性を備えた（すなわち、パッチの下にある組織が解離を経験しないものの、その上での電気生理学的測定を妨げるように十分に乾燥することもないような範囲の透湿度（ＭＶＴＲ）を備えた）生体接着剤を含み得る。態様では、モジュールは、ガスケットと嵌合用パッチとが（すなわち、実質的に水密の構造を形成するように）組み付けられるとき嵌合用パッチに向かって付勢するように配置されたガスケットを含み得る。
【０１３３】
態様では、モジュールは、使用中にモジュールとパッチの間の環境をモニタリングするように位置決めされた水分センサおよび／または湿度センサを含み得る。そのような情報は、使用中にパッチを取り換える必要があるかどうか判断するために有利なことがある。
【０１３４】
態様では、そのようなシステムは、心拍変動（ＨＲＶ）モニタとして使用するのに適していることがある。態様では、そのようなモジュールは、ＥＫＧまたは抽出された心拍数メトリックからＨＲＶを計算するために、回路を含んでもよいし、関数を用いてプログラムされてもよい。したがって、ＨＲＶ、ＨＲなどに関連する生理学的信号は、モニタリング・セッション中にモジュールからホストに（すなわち、セッション中にモジュールからホストに送信される生データの量を減少させるための手段として）伝達され得る。ＨＲＶモニタリングは、トレーニングの回復を判断するため、外傷性脳損傷を経験した被験体を（たとえば、突然の衝撃、繰り返される衝撃などを介して）評価するため、交感神経系の活動を全体的に解釈するため、被験体の感情の状態または反応を評価するなどのために有利なことがある。
【０１３５】
態様では、本開示によるシステムは、モニタリング・セッション中に被験体に対する衝撃をモニタリングするように適合され得る。態様では、このシステムは、モニタリング・セッション中にパッチに対する突然の衝撃を測定するように構成された、加速度計、ジャイロスコープ、高度計、気圧計、伸縮センサ、および／または磁力計を含む、パッチおよび／またはパッチ／モジュール対を含み得る。態様では、このモジュールは、衝撃が発生した（たとえば、センサ・データ・ストリームのうちの１つまたは複数急激な変化、十分な大きさの変化など）かどうか判断するようにセンサから得られたデータをモニタリングするために、回路を含んでもよいし、そのようにプログラムされてもよい。そのような情報は、衝撃を知らせるために、トレーナー、医師、指導員、親などに向けられてよい。態様では、そのような情報は、衝撃がさらなる調査を必要とするかどうか判断するなどのために有用なことがある。
【０１３６】
本開示によるシステムは、被験体の外傷性脳損傷を分析するために構成され得る。システムは、頭部に装着されたパッチ／モジュール対を形成する頭部の１つまたは複数の部位（たとえば、頸部に沿った、前頭部に沿った、こめかみに沿った、耳の後ろなど、図１ａに示される部位５０、１３１、１３７、１４０）および任意選択で第２のパッチ／モジュール対を形成する身体上の他の場所（たとえば、胸部上、筋肉群の上など）における留置のための大きさ、寸法、および構成にされた、本開示による１つまたは複数のパッチ／モジュール対を含み得る。
【０１３７】
態様では、頭部に装着されたパッチ／モジュール対としては、被験体の脳近くの局所的な生理学的活動（たとえば、ＥＥＧ、ＥＯＧ、ＥＭＧなど）をモニタリングするための１つまたは複数の電極、１つまたは複数の動力学的センサまたは運動学的センサ（たとえば、加速度計、ジャイロスコープ、気圧計）、１つまたは複数のさらなるセンサ（たとえば、局所的な生体インピーダンス、水和、温度）、および１つまたは複数の音響センサ（たとえば、下向きのマイクロホン）があり得る。頭部に装着されたパッチ／モジュール対、またはそれに結合されたプロセッサは、ブラック・ボックス、仮想ブラック・ボックス、ローリング（rolling）ＦＩＦＯバッファなどの中で上記のセンサに関連する信号を捕捉するように構成され得る。さらに、頭部に装着されたパッチ／モジュール対上のまたはこれと結合されたプロセッサは、衝撃のタイミング、衝撃の運動学などを決定するために信号を分析するように構成され得る。態様では、第２のパッチ／モジュール対は、心拍数情報、熱消費率変動、さらなる身体ベースの温度、水和、および／または運動学的情報を収集し得る。衝撃が検出されると、システムは、衝撃前データ・セットを形成するように衝撃の前に捕捉された生理学的情報を保存し、衝撃後データ・セットを形成するように生理学的および／または物理的データを引き続き収集してよい。システムは、衝撃前データ・セットと衝撃後データ・セットを自動的に比較して衝撃に対する被験体の反応を評価するように構成されたアルゴリズムを含み得る。態様では、心拍変動の明らかな変化、ＥＥＧの変化、または頭部に装着されたパッチ／モジュール対によって収集されるＥＭＧなどは、被験体が衝撃によって悪影響を受けた強力な徴候である場合がある。態様では、システムは、そのような反応が決定されるとアラート、レポート、アラームなどを生成するように構成され得る。
【０１３８】
システムは、被験体からの温度、熱伝達、水和レベルなどを分析するように構成されたアルゴリズム（たとえば、パッチ／モジュール対上のプロセッサに組み込まれる、それに結合されたプロセッサ内など）を含み得る。そのような情報は、さらなる行動（たとえば、アラート、アラーム、レポート、被験体、指導員、親などへのフィードバックを生成する）が取られ得る脱水、温度過上昇、および／または被験体の消耗状態に関連するメトリックを形成するために結合され得る。
【０１３９】
態様では、本開示によるシステムは、モニタリング・セッション中に被験体の熱応力をモニタリングするように適合され得る。態様では、システムは、モニタリング・セッション中に被験体の関連する温度を捕捉するように１つまたは複数の温度センサ、熱度勾配センサ、水和センサ、核心温推定センサまたはアルゴリズムなどを含む１つまたは複数のパッチおよび／またはパッチ／モジュール対を含み得る。態様では、システムは、そのような熱の情報を指導員、トレーナー、医師、親、レース・コーディネータなどに伝達するために、本開示によるフィードバック構成要素を含み得る。
【０１４０】
態様では、本開示による核心温推定センサを形成するための１つの手法は、本開示によるパッチを提供することを含み、このパッチは、少なくとも１つの温度センサ（たとえば、超小型回路ベースの温度センサ、熱電対、バイメタル・ストリップなど）を含み、このパッチは、対応するモジュールと嵌合するように構成され、このモジュールは、１つまたは複数のさらなる温度センサを含む。組み合わせパッチ／モジュール対は、したがって、複数の温度センサ（たとえば、パッチに含まれる、モジュールに含まれる、など）を含む。隣接組織から複数の温度センサを越えて周囲環境への熱伝達は、異なる経路をたどる。パッチおよび／またはモジュールは、（たとえば、経路間の熱伝達係数の比が合理的に予測できるような）既知の熱伝達係数を有する複数の制御された経路を含み得る。態様では、皮膚と各センサとの間の経路に沿った熱伝達係数が既知であることがあり、各センサと周囲環境との間の熱伝達係数（たとえば、ある比の範囲内まで）が既知であることもある。態様では、パッチ／モジュール対は、（たとえば、モジュールの表面上、身体からの方角を指すパッチの表面上で露出された、局所的なハブから、スマートフォンから、局所的な天気予報などから収集されたなどの）周囲環境のそれの近くの温度をモニタリングするように位置決めされたさらなる温度センサを含み得る。
【０１４１】
パッチから遠い（たとえば、組織へとより深く）部位における温度は、熱経路係数と組み合わせた複数の温度読み取り値から推定され得る。態様では、温度測定は、従来の核心温センサを用いた単一の点較正によって改善され得る。較正後、温度測定は、被験体がパッチ／モジュール対を着用する間、核心温の変化を経時的に推定するのに十分なことがある。態様では、被験体によって着用される複数のパッチは、その核心温の推定値を改善するために使用され得る。
【０１４２】
態様では、パッチ／モジュール対へと埋め込まれた水和センサを形成するための１つの手法は、複数の電極を本開示によるパッチへと埋め込むこと（たとえば、２つ以上の電極、４の電極など）を含み得る。対応するモジュールは、信号発生器と１つまたは複数の生体アンプ（または減少された数の生体アンプと組み合わせた多重化回路など）とを含んでよく、この信号発生器は、電極のうち２つ以上の間に信号（たとえば、一般に１Ｈｚと１０ＧＨｚの間、１ｋＨｚと１０ＭＨｚの間、５ｋＨｚと１ＭＨｚの間などの周波数範囲内の、複数の周波数における、さまざまな周波数にわたって掃引されるなど）を提供するように構成され、生体アンプは、電極のうちの２つ以上から１つまたは複数の信号を捕捉するように構成される。プロセッサ、ゲート・アレイ、デジタル・シグナル・プロセッサ、または関連付けられた超小型回路は、捕捉された信号を分析して、近くの組織の生体インピーダンスを決定するように構成される。そのような生体インピーダンスは、隣接組織内の流体レベルの変化をモニタリングするために有利なことがある。そのような構成は、被験体の流体レベルを評価するために有利なことがある。態様では、電極のうちの２つ以上は第２の生体アンプ（さらなる増幅器、同じ増幅器など）、に結合されてよく、この第２の生体アンプは、電極から生体信号（たとえば、ＥＫＧ、ＨＲ、ＥＭＧ、ＥＯＧ、ＥＥＧ、ＥＲＧ、など）を捕捉するように構成される。複数の周波数における信号の評価は、異なる周波数における組織インピーダンスを推定するために、ならびにパッチ／モジュール対によって分析中の組織から細胞外含有量（ＥＣＷ）、細胞内含有量（ＩＣＷ）、および体内総水分量（ＴＢＷ）含有量を抽出するために、読み取り値から電極インピーダンスを抽出するのに十分なデータを提供し得る。
【０１４３】
態様では、パッチ／モジュール対はアンテナを含み、このアンテナは、外部ハブ、さらなるパッチ／モジュール対などに１つまたは複数の信号を伝達するように結合される。アンテナは、信号伝達中、アンテナのインピーダンスが隣接組織の水濃度とともに変化するように、隣接する身体に結合され得る。動作中、アンテナのためのパラメータＳ１１の変化は、隣接組織内の局所的な流体レベルを決定し、一方ではまた、他の機能を完了するためにデータをやりとりするように、モニタリングされ得る。
【０１４４】
態様では、パッチ／モジュール対へと埋め込まれた水和センサを形成するための第２の手法は、モジュールが対応するパッチと結合されると、エミッタが、それから発される放射線が被験体の組織へと向けられるように配置されるように視認可能な近赤外線エミッタまたは赤外線エミッタをモジュールへと埋め込むことを含んでよく、モジュールは、皮膚から、エミッタから反射または後方散乱された放射を捕捉するために光検出器（たとえば、一般に約５１０ｎｍ、５７８ｎｍ、６３０ｎｍ、７５０ｎｍ、１０００ｎｍ、１１８０ｎｍ、１０４０ｎｍ、１２１０ｎｍ、１３００ｎｍ、１５００ｎｍを中心とする狭帯域検出器、多帯域検出器＜これらの組み合わせ＞、広帯域検出器、複数の検出器など）を含む。態様では、対応するパッチは、モジュールが対応するパッチに結合されるとき、発されたおよび／または検出された光が窓を通過するように、光を透過する、または光を遮断するように偏光された窓を有するように構成され得る。態様では、モジュールは、周囲からの光を遮断し、検出器に達するエミッタからの入射光をなくすなどのために２つの窓が調和して使用され得るように、対応する交差偏光窓を含み得る。そのような構成は、そのような読み取り値における信号対雑音比を改善するために有利なことがある。
【０１４５】
収集された信号は、パッチ／モジュール対に隣接する組織を評価するために使用され得る。態様では、パッチ／モジュール対は、アルゴリズムを装備するプロセッサを含んでもよいし、これに結合されてもよく、このアルゴリズムは、収集された信号を解釈し、流体および／またはパッチ／モジュール対に隣接する組織の状態、分析物濃度（たとえば、酸素、水、脂質、メラニン、ミオグロビン、コラーゲン、エラスチンなど）、および／または組成を決定するように構成される。態様では、アルゴリズムは、組織の含水量に関連するメトリック、被験体の水和の代わりとして使用するのに適したメトリックを抽出するように構成され得る。態様では、収集されたデータは、血中酸素濃度、水、脂質レベルなどを抽出するように分析され得る。そのような構成は、実質的に最小にされた外部の影響、組織に対する高度に制御された圧力（たとえば、ゼロに近い接触圧力〜パッチ上の機構を含めた一貫して制御可能な圧力）、周辺光の除外、およびコストの低減された測定構成を有する一貫して方向付けられた測定構成を提供するために有利なことがある。動脈の近くに留置されるとき、構成は、（すなわち、複数のパッチ／モジュール対と組み合わせて被験体上での飛行時間ベースの血圧読み取りを決定するための）局所パルス信号を取得するために適していることがある。
【０１４６】
態様では、エミッタはデューティ・サイクルでパルス化されてよく、感覚回路は、デューティ・サイクルで動作するように構成され得る。そのような構成は、動作中に電力を実質的に伝えるように使用され得る。
【０１４７】
そのような構成は、より高いレベルの診断情報を提供するように、本開示による１つまたは複数のセンサと組み合わされ得る（たとえば、パッチへの電極など）。
【０１４８】
そのようなシステムは、睡眠時無呼吸イベント、窒息、肢ステータス、術後組織弁ステータスなどの評価および捕捉（すなわち、パッチ／モジュール対によって覆われる組織部位に対する局所血流を評価する）に関する診断入力を提供するために、本開示による１つまたは複数の機構と組み合わされ得る。
【０１４９】
態様によれば、本開示によるパッチ／モジュール対が提供され、このパッチは、外科手術（たとえば、形成手術、腹壁形成外科手術（tummy tuck）、豊胸術、ストーマ形成、瘻孔修復、創傷閉鎖、組織移植など）後の身体部分上への留置のために構成され、このパッチは、パッチが取り付けられている組織を形作る（たとえば、手術の治癒を高め、傷痕を最小にし、特定の構成において、特定のストレス状態の下で治癒するように抑制形状を提供するなど）ように構成され、モジュールおよびパッチは、本開示による１つまたは複数のセンサを含み、これらのセンサは、組織の健康状態を評価するように配置および方向付けられる。態様では、パッチ／モジュール対は、組織の水和状態、組織の変色、酸素飽和度の変化などを評価するために、本開示による水和センサを含み得る。モジュールは、組織状態の変化を評価し、変化が患者のための良好な手術転帰に貢献しない場合、アラート、初期警告などを生成するアルゴリズムを装備するプロセッサを含み得る。
【０１５０】
態様では、システムは、データの受取人（たとえば、トレーナー、指導員、被験体、親、医師、看護師、介護者など）によって着用されるように構成されたＧｏｏｇｌｅ  Ｇｌａｓｓ（商標）などの１対のＨＵＤ対応眼鏡などの本開示によるフィードバック構成要素を含み得る。フィードバック構成要素は、（たとえば、熱疲労、脱水などを警告するように）被験体の熱的状態を着用者の注意を喚起するように構成され得る。態様では、単一のデータ受取人（たとえば、トレーナー、指導員、レース・コーディネータなど）上のフィードバック構成要素は、チーム全体、生徒のクラス、競争者のグループなどに対応するデータを表示するように構成され得る。
【０１５１】
態様では、熱モニタリングと、衝撃モニタリングと、ＨＲＶモニタリングは、物理的トレーニング、スポーツ、フィットネス・イベントなどの間に使用するための健康状態モニタを提供するために単一のシステム内で組み合わされてよい。
【０１５２】
態様では、本開示によるシステムは、カフのない血圧モニタ（たとえば、界面圧力センサ、局所パルス評価センサ、コンプライアンス・センサなどを装備する１つまたは複数のパッチ／モジュール対を含むことによって）、モジュール型ＥＫＧモニタ（すなわち、被験体の胴からの局所的電気生理学的情報をモニタリングするように構成された１つまたは複数のパッチまたはパッチ／モジュール対を含むことによって）、モジュール型ＥＭＧモニタ（すなわち、被験体上の機能的筋肉群の近くの電気生理学的情報をモニタリングするように構成された１つまたは複数のパッチまたはパッチ／モジュール対を含むことによって）、浮腫評価システム（すなわち、被験体上へ留置されたパッチの近くの組織の含水量を測定するように構成されたパッチまたはパッチ／モジュール対を含むことによって）、凝血検出システム（すなわち、被験体の１つまたは複数の付属器に沿って留置されたパッチ間の血流ダイナミクス、たとえば脚に沿って測定される流れダイナミクスの変化をモニタリングするための２つ以上のパッチを含むことによって）、末梢脈管構造診断システム（たとえば、動脈流、足関節上腕血流比などをモニタリングするための１つまたは複数のパッチを含むことによって）、または疾患状態／進行、診断、および／もしくは疾患の治療の進捗のインジケータとして心肺パラメータを追跡するために心不全患者、息切れを感じる患者、ＣＯＰＤ患者、睡眠時無呼吸、弁膜症、代謝症候群などを患っているもしくはその疑いのある患者のモニタリングにおける有用性のうちの１つまたは複数を提供するように構成され得る。
【０１５３】
態様によれば、被験体の血圧をモニタリングするためのシステムが提供され、このシステムは複数のパッチ／モジュール対を含み、少なくとも１つのパッチ・モジュール対は、本開示による電気生理学的信号を測定するように構成され（すなわち、ＥＫＧパッチ）、少なくとも１つまたは複数のパッチ・モジュール対は、（たとえば、本開示による光学的方法、生体インピーダンス、分光器、局所的反対圧力評価などを介して）その近傍における組織体積内の血中酸素濃度および／またはパルスに関する局所信号を測定するように構成される（すなわち、局所パルスパッチ）。ＥＫＧパッチは被験体の胴の上での留置のために構成され、および局所パルス・パッチのうちの１つまたは複数は少なくとも被験体の体肢の上（たとえば、胴の上および体肢の上、手首の近く、腕の上、脚の上など）での留置のために構成される。システムは、ＥＫＧパッチによって取得された電気生理学的信号のタイミングは、局所パルス・パッチによって取得されたパルス応答信号と比較され得るように、本開示によるタイム・スタンプを含み得る。電気生理学的信号上の参照波（たとえば、ＱＲＳ複合の開始、ピークなど）と局所パルス・パッチのパルス信号（たとえば、パルス・ピーク、谷など）との間の遅延時間は、血圧を評価するために生成され得る。遅延時間は、被験体のための血圧メトリックを生成するために結合され得る。態様では、パッチのうちの１つまたは複数は、（パッチ間の損失水頭などを計算するように）局所的重力場に従ってパッチ間の位置決めを決定するために、運動学的センサ、測位センサ（たとえば、気圧計、傾斜センサなど）を含み得る。パッチ間の位置決めは、被験体の血圧の推定値を改善するために遅延時間と組み合わせたアルゴリズムによって評価され得る。態様では、システムは、血圧測定デバイス（たとえば、血圧カフ）を含んでもよいし、これとインタフェースしてもよく、この測定は、血圧推定値をさらに改善するようにアルゴリズムを較正するために使用される血圧測定デバイスによってなされる。使用事例では、血圧読み取り値は、その許容可能な精度を維持するように、毎日、毎週などに較正され得る。そのような構成は、長期のモニタリング期間中に被験体の血圧のリアルタイムの変化を評価するための非侵襲性の快適な歩行可能な血圧モニタを提供するために有利なことがある。
【０１５４】
態様では、１つまたは複数のパッチまたはモジュールは、隣接する皮膚表面から音響信号を収集するように任意選択で向けられたマイクロホンを含み得る。このマイクロホンは、パッチまたはモジュールの近くで被験体からの音響信号を測定するために使用され得る。態様では、パッチまたはモジュールは、マイクロホンが実質的に周囲雑音を拾わないように、遮音（acoustic isolation）を含んでよい。態様では、マイクロホンは、心雑音、睡眠時無呼吸イベント、気道閉塞、喘鳴音、喘息イベント、啼泣、関節雑音などに関するデータを捕捉するのに適していることがある。
【０１５５】
態様では、外傷性脳損傷を評価するための、本開示によるシステムは、モジュールおよび／またはパッチ内にマイクロホンを含み得、このマイクロホンは、骨の動き、反響、および被験体に加えられる潜在的に震盪性の衝撃に関連する骨と骨との衝撃に関連する音響信号をモニタリングするように構成される。そのような情報は、被験体に対する衝撃の影響を評価するために、本開示による電気生理学的モニタリングなどと組み合わされてよい。
【０１５６】
態様では、本開示によるシステムは、人工関節置換術の経過観察に適合され得る。態様では、このシステムは、関節の近くの留置のために構成された、または関節に関連する筋肉動作もしくは筋肉運動をモニタリングするように配置された、１つまたは複数のパッチおよび／またはパッチ／モジュール対を含み得る。本開示全体を通して説明する理学療法関連態様に加えて、パッチおよびまたはモジュールは、関節の１つまたは複数の態様（たとえば、関節音響信号（joint acoustic signature）、使用中の関節の熱変化、関節衝撃など）をモニタリングするように構成され得る。システムは、そのようなデータを分析して、関節の寿命を予測し、患者の転帰を予測し、きしみ（grinding）の初期徴候を検出するなどのように構成され得る。
【０１５７】
態様では、本開示による１つまたは複数のパッチおよび／またはモジュールは、血圧、パルス、動脈圧の局所的変化などを評価するように、マイクロコンプライアンス（microcompliance）・センサおよび／または界面圧力検知要素を含み得る。マイクロコンプライアンス・センサは、局所的組織剛性を評価するために使用する、または血管剛性および／もしくは脈圧を測定するために血管構造近傍に留置することができる。被験体の体肢に沿ったそのようなセンサの配置は、血流（すなわち、パルス飛行時間測定を介して）、血圧、パルスなどを評価するために有利なことがある。マイクロコンプライアンス・センサは、変形可能な部品と、ＭＥＭ、または変形可能な部品の変形の状態を決定する光電式検知要素とを含み得る。非限定的な一例では、マイクロコンプライアンス・センサは、圧力がそれに加えられると移動するように構成されたエラストマー系変形可能部品と、光源を変形可能部品に与え、それからリターン信号をモニタリングするように構成された光学源および光学検出器とを含み得る。リターン信号の変化は、変形可能部品の変形状態に相関し、したがって、必要なフィードバックを提供し得る。そのようなパッチは、有利には、本開示による局所パルス・パッチとして血圧モニタリング・システムに適用され得る。
【０１５８】
態様では、本開示によるシステムは、被験体による簡略化された使用のために構成され得る。１つまたは複数のパッチまたはモジュールは、システムが被験体に取り付けられているかどうか判断するために、界面モニタを含み得る。取り付けられると、モジュールは、取り付けの品質を決定し、モニタリング・セッションを開始するためにＢＡＮに接続するように構成され得る。態様では、１つまたは複数のパッチまたはモジュールは、モニタリング・セッション中にパッチを交換するべきかどうか判断するために、電池モニタ、インタフェース・モニタなどを含み得る。態様では、あるレベルのモニタリング・プロセスの冗長性が達成され得るように、複数のパッチまたはパッチ／モジュール対が被験体に取り付けられてよい。そのような状況では、システムは、１つまたは複数のパッチ／モジュール対が適切に取り付けられていない、低電力などのときでさえ、被験体を引き続き効果的にモニタリングし得る。そのような構成は、たとえば病院内でモニタリング・プロセスに有害なことがあるフォールス・アラームの数を減少させるために有利なことがある。
【０１５９】
態様では、使用をさらに簡略化するために、本開示による１つまたは複数のモジュールは、１つまたは複数の方向センサ、モーション・センサ、気圧計などおよび／またはネットワーク・トポロジを決定するための手段（例、ネットワーク内のモジュール間のワイヤレス信号強度、使用者による、モジュールを識別するための方法など）を含み得る。そのような情報は、被験体上でのモジュールの留置を自動的にまたは少なくとも部分的に決定するために使用され得る。
【０１６０】
そのような評価から、ネットワーク内および被験体上でのモジュールの相対位置および方向は、（すなわち、利用可能な構成から標準ＥＫＧ誘導構成を生成することによって）複数モジュール・モニタリング・セッションの臨床的品質を改善し、多誘導ＥＫＧの精度を改善し、モジュールと比較して心臓の場所を識別し、および／または被験体の方向（たとえば、起立位、座位、仰臥位など）を決定するために決定および使用することができる。
【０１６１】
態様では、モジュール、ホスト、またはそれらに結合されたシステムのうちの１つまたは複数は、パッチ／モジュール対のうちの１つまたは複数によって意図されたデータの捕捉の有効性（すなわち、収集されたデータの品質）を決定し、収集されたデータ・ストリーム内のそのようなデータを信頼するべきかどうか判断するように、機能を用いてプログラムされ得る。態様では、データは、特定のデータ・ストリームが運動によって（たとえば、ＥＭＧ干渉、パッチの部位における相対運動、伸長ベース・アーチファクトなどにより）、水の侵入（たとえば、モジュール、インタフェースへの水分同伴などにより）、被験体への不良な接続（たとえば、高い電極インピーダンスの決定などによって）などによって破損しているかどうか判断するために分析され得る。問題が検出されると、アルゴリズムは、その問題が解決されるまで、データ収集形態そのパッチ／モジュール対を却下し、そのようなデータを重視しないなどのように構成され得る。アルゴリズムは、残りのパッチから収集されたデータが需要のある情報を捕捉するのに十分であるかどうか（たとえば、心臓発作を除外する、心房細動を評価する、失神を評価する、失神イベントが心原性、反射、および／または直立性高血圧であるかどうか判断するなどに十分なデータ）評価し、これが当てはまる場合にはモニタリングを継続し、一方、問題に鑑みて記録の品質が維持できない場合はアラーム、アラートなどを発するように構成され得る。そのようなアルゴリズムは、有利には、本開示によるシステムを維持する助けとなるために実施され得る。
【０１６２】
態様では、本開示による１つまたは複数のシステムは、制御コンソール（たとえば、コンピュータ端末、システム管理ソフトウェア・フロント・エンド、サーバ、仮想サーバ、クラウド・ベース・サービスなど）に結合されてよく、それによって、システムの態様が、評価され、それと共にワークフローを改善するなどのために迅速に変えられ得る。
【０１６３】
態様では、本開示によるシステムは、顧客／患者の進行、改善、および治療法、体操ルーチン、地域社会イベントへの関与などを定量的に管理するように構成された患者管理システムと結合され得る。
【０１６４】
態様では、本開示によるシステムは、在宅医療環境における使用に適合され得る。そのような環境では、ホスト（たとえば、スマートフォン、ＷｉＦｉ（登録商標）ハブ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  ｌｏｗ  ｅｎｅｒｇｙ（登録商標）ハブなど）によって収集されるデータは、さらなる分析のためにデータ・センタ上へ送信され得る。そのような情報は、被験体の日課などを妨げることなく効率的に収集され得る。
【０１６５】
態様では、本開示によるシステムは、エンターテインメントの目的で構成され得る。そのようなシステムは、仲間集団に対する被験体の生理学的反応および／または物理的反応の１つまたは複数の態様を報告する（たとえば、通知する、ツイート（Ｔｗｅｅｔ（商標））する、ｍ２ｍテキスト・メッセージを通知する、投稿する、通信するなど）ために、１つまたは複数の機能を含み得る。態様では、そのようなシステムは、テーマ・パーク顧客管理システム、製品評価フィードバックシステムなどへの接続を含み得る。非限定的な一例では、本開示によるシステムは、遊園地の乗車中（たとえば、ジェット・コースター、お化け屋敷などの間に）、アドベンチャー・スポーツ（たとえば、スカイ・ダイビング、水上スキー、ハング・グライダーなど）中などの被験体の心拍数をモニタリングおよび報告し、そのようなメトリックを、任意選択で１つまたは複数の文脈データ・ポイント（たとえば、ジェット・コースター名、被験体の場所など）と共に、被験体に関連した仲間集団に報告するように構成され得る。そのような情報は、ピーク生理学的イベント中（たとえば、ピーク心拍数中、ピーク呼吸数中など）に報告され得る。そのような情報は、製品、プロセスに対する顧客の反応を定量的に追跡する、被験体の「活動」を追跡するなどのために使用され得る。
【０１６６】
態様では、本開示によるシステムは、収集されたデータ、またはそれから得られた信号／メトリック、達成される目的などの１つまたは複数の態様を被験体に関連した社会フォーラム（たとえば、ソーシャル・ネットワーク、Ｆａｃｅｂｏｏｋ（商標）、Ｉｎｓｔａｇｒａｍ（商標）、Ｇｏｏｇｌｅ＋（商標）、Ｐａｔｉｅｎｔ’ｓ  Ｌｉｋｅ  Ｍｅ（商標）、など）に通信するように構成され得る。そのような情報は、（たとえば、患者を励ます、被験体の転帰を祝うなどのように）フィードバック・ループに含まれ得る。態様では、社会フォーラムと一体化された１つまたは複数のプロセッサは、収集されたデータを自動的に分析し、疾患の進行、健康状態、性能、イベント（たとえば、興奮、遊園地の報告、製品使用フィードバック、親密性の評価、卒中、理学療法の進捗など）に関する１つまたは複数のメトリックを生じるように構成され得る。
【０１６７】
身体インタフェースの態様：
本開示によるパッチは、基材と、この基材に固定された１つまたは複数の相互接続部とを含み得、各相互接続部は、本開示によるモジュールと整合するための構成および寸法にされた１つまたは複数のコネクタを含む。このパッチは、被験体上での留置後に隣接する皮膚表面と整合するように配置された基材と結合された本開示による１つまたは複数のセンサを含み得、このセンサは、１つまたは複数の相互接続部と電気的に、機械的に、および／または光学的に結合する。態様では、センサのうちの１つまたは複数は電極であってよい。任意選択で、パッチは、基材または１つもしくは複数の相互接続部に埋め込まれるまたはこれに取り付けられ、パッチに含まれる相互接続部と１つまたは複数の関連センサとの間で情報を伝達するように構成された超小型回路を含み得る。態様では、パッチは、基材と結合されるまたはこれに組み込まれ、パッチが被験体の表面（すなわち、被験体の皮膚）に適用され得るように構成された接着剤または取り付け層を含み得る。
【０１６８】
態様では、パッチは、長期の期間にわたって被験体によって快適に着用可能であるほど水蒸気および／または酸素に対して十分に通気性があるように構成され得る。態様では、パッチの１つまたは複数の領域は、２００ｇ／ｍ２／２４時間よりも大きい、５００ｇ／ｍ２／２４時間よりも大きい、２，０００ｇ／ｍ２／２４時間よりも大きいなどの透湿度を有するように構成され得る。態様では、パッチの１つまたは複数の領域は、２０，０００ｇ／ｍ２／２４時間よりも小さい、１２，０００ｇ／ｍ２／２４時間よりも小さい、８，０００ｇ／ｍ２／２４時間よりも小さいなどの透湿度を有するように構成され得る。そのようなＭＶＴＲは、ＡＳＴＭ規格試験であるＡＳＴＭ  Ｅ９６：Ｓｔａｎｄａｒｄ  ｔｅｓｔ  ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  ｗａｔｅｒ  ｖａｐｏｒ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｏｆ  ｍａｔｅｒｉａｌｓを使用してほぼ決定され得る。
【０１６９】
態様では、本開示による基材またはパッチは、概して、取り付けられている被験体の表面とともに（たとえば、胴の上で、関節にわたって、筋肉に沿ってなど）伸長しながら動作を維持するように伸縮可能であってよい。態様では、基材またはパッチは、概して、しわになったり、丸まったり、皮膚表面から上がったりなどせずに、皮膚とともに容易に伸長するように高度に弾性であってよい。そのような軟質で薄いパッチは、被験体の快適さを実質的に最大にし、皮膚の刺激を減少させるなど、したがって、長期モニタリングに関する被験体コンプライアンスを改善するために有利なことがある。
【０１７０】
態様では、本開示による接着剤層は、誘電性接着剤または電気的伝導性接着剤、生体適合性感圧接着剤、ゲル層、ヒドロゲル層などを含み得る。態様では、この接着剤層は、接着力の局部的変化を提供し、一領域における皮膚表面の領域を他の領域に設置される接着剤から分離するなどのように構成された１つまたは複数のパターニングされた機構を含み得る。態様では、接着剤層は、生分解性ポリマーを含み得る。
【０１７１】
態様では、本開示による接着剤層の１つまたは複数の領域は、皮膚表面へのその接着力を提供するように、電気的および／またはイオン的に伝導性であり、基材上へパターニングされ得る。基材は、１つまたは複数の電極を各々本開示による相互接続部内の１つまたは複数のコネクタを用いて接続するように構成された１つまたは複数の電気トレースを用いてパターニングされ得る。態様では、電気トレースは、実質的な分離の領域と、取り付けられた皮膚表面とパッチ内の電極および／または電気トレースとの間の実質的な接続の領域を形成するように、（たとえば、誘電性上塗り膜を用いて、不動態化層を介してなど）接着剤層の１つまたは複数の領域から分離され得る。
【０１７２】
態様では、パッチは、被験体と接触するために基材と結合された接着剤層を含み得る。通気性のある可撓性インタフェースを維持するために、薄い接着剤層は、５０ｕｍよりも薄い、２５ｕｍよりも薄い、１２ｕｍよりも薄い、６ｕｍよりも薄い、４ｕｍよりも薄いなどの厚さを有してよい。薄い接着剤層は、感圧接着剤（たとえば、アクリル接着剤、シリコーン接着剤、ホットメルト感圧接着剤、薄いヒドロゲル接着剤など）、シリコーン・ゲル接着剤、ヒドロゲル、生体高分子、ホットメルト接着剤、これらの組み合わせなどから形成されてよい。薄い接着剤層は、パッチの１つまたは複数の態様と被験体の皮膚表面との間で電気的に通信するために適切なイオン性／電気伝導率を付与するように、１つまたは複数の塩と組み合わせて構築されてよい。
【０１７３】
態様では、接着剤層は、１つまたは複数の、メントール、ミント、蜂蜜抽出物、アロエ、精油（たとえば、ラベンダー・オイル、バニラ・オイル、樟脳、シナモン抽出物、オレンジ抽出物など）のような鎮静成分を用いて構築されてよい。そのような鎮静成分は、製作中に接着剤処方に追加され、パッチ上へ霧吹きされ、および／または製品の包装に追加される、などであってよい。
【０１７４】
態様では、接着剤層は、隣接する皮膚表面に対して不均一に分布された接着剤パターニングを形成し、被験体と整合するために必要とされる接着剤の量減少させるための手段として変えられたＭＶＴＲの領域を形成するなどのようにパターニングされ得る。
【０１７５】
態様では、接着剤層、基材、またはパッチ内の１以上の要素は、（すなわち、モニタリング・セッション中の強度および被験体へのゲル残留転移の最小化の改善のための）生体適合性クリック・ケミストリー・ベース・ゲル、放射線硬化ゲル、引き裂き強度の高いゲル、イオン的伝導性ゲル、本質的に伝導性（たとえば、共役ポリマー、ｉｎ  ｓｉｔｕで重合された共役ポリマーなどと組み合わせた）を含むヒドロゲルを含み得る。
【０１７６】
態様では、パッチは、強磁性層またはパターニングされた領域、（すなわち、接着剤層に組み込まれるための）接着力を有する強磁性層、結合された電気伝導性（すなわち、取り付けと電気相互接続部としての機能を組み合わせるための）を有する強磁性材料などを含み得る。
【０１７７】
態様では、本開示によるパッチは、薄い接着剤層に結合された基材を含み得る。態様では、基材は、十分に薄い高分子材料（たとえば、ポリエステル、ポリウレタン、酢酸ビニルエチル、ポリエーテルブロックアミド、エラストマー、ポリイソブチレン、ポリイソプレン、熱可塑性エラストマー、ブタジエンブロック共重合体、スチレンブタジエンカルボキシブロック共重合体、ビニルメチルシリコーン、ポリシロキサン、スチレンエチレンブチレンスチレン共重合体、スチレンブタジエン、ポリウレタン、アクリロニトリルブタジエン、イソブチレンイソプレンブチル、水素添加ニトリルブタジエン、フルオロカーボンゴム、フルオロシリコーン、フッ素化炭化水素、ポリブタジエン、エチレンアクリレートゴム、ポリエステルウレタンなど）から形成されてよい。被験体にとって十分に可撓性の快適なおよび／または通気性インタフェースを維持するために、基材は、５０ｕｍよりも薄い、２５ｕｍよりも薄い、１２ｕｍよりも薄い、８ｕｍよりも薄い、４ｕｍよりも薄いなどの厚さを有する薄い高分子材料から形成されてよい。態様では、基材は、１３ｕｍよりも薄い厚さを有する薄いポリウレタン基材から少なくとも部分的に形成され得る。態様では、ポリウレタン・フィルムは、２００ｇ／ｍ２／２４時間よりも大きい、４００ｇ／ｍ２／２４時間よりも大きい、１，０００ｇ／ｍ２／２４時間よりも大きい、４，０００ｇ／ｍ２／２４時間よりも大きいＭＶＴＲを示してよい。そのような構成は、歩行可能なモニタリング・セッション中に被験体の隣接組織とともに伸長し動き得る、薄型で軟質の合致する使い捨て接着剤部分を提供するために有利なことがある。
【０１７８】
態様では、基材の１つまたは複数の領域は、（モニタリング・セッション中にパッチのしわを制限するなどのように）モニタリング・セッション中に留置されるとき被験体にとって望ましい表面テクスチャを提供するように潤滑剤（lubricous）または低摩擦材料で被覆され得る。態様では、基材は、シリコーンおよび／またはシリコーンのマイクロ／ナノビーズ層の薄い潤滑剤被覆で被覆され得る。そのような被覆は、低アレルギー性品質を維持しながら、基材に柔らかくつるつるした感じを提供し、モニタリング・セッション中のしわをさらに制限し得る。
【０１７９】
代替的に、または組み合わせて、パッチは、被験体の身体上での留置中に被験体と物理的に接触するように、基材に結合された薄いイオン的および／もしくは電気的に伝導性の接着剤ならびに／または薄い接着剤層を含み得る。イオン的および／または電気的に伝導性の接着剤は、当技術分野で知られている１つまたは複数の接着剤であってよい。態様では、イオン的および／または電気的に伝導性の接着剤はヒドロゲルを含み得る。
【０１８０】
態様では、パッチは、１つまたは複数のセンサ（たとえば、本開示によるセンサ、電極など）に動作可能に接続されたモジュールを整合するための電気的に伝導性の部材（たとえば、スタッド（stud）、電気トレース、電気パッチ、配線、コイル、薄膜伝導性トレース、印刷された電気トレースなど）、薄い接着剤層、ならびに／またはイオン的および／もしくは電気的に伝導性の接着剤を含み得る。電気的伝導性部材は、１つまたは複数の嵌合用磁気要素を含む関連したジュールにパッチを保持するためのバイアス力を提供するように強磁性材料（たとえば、鉄、ニッケルなど）を含み得る。態様では、強磁性材料領域は、導電性層が強磁性材料領域と対応するモジュール上の磁気コネクタとの間に挟まれるようにパッチに追加され得る。そのような構成は、パッチとモジュールとの間の大型の機械的に連動する接続の必要なしに、一緒に嵌合するとき、モジュールとパッチとの間に導電性インタフェースを維持するために有利なことがある。
【０１８１】
態様では、本開示によるパッチは、被験体の身体上への留置中に本開示による動作可能に留置されたモジュールと整合するように向けられたモジュール・パターニングされた接着剤構造を含み得る。態様では、このモジュール・パターニングされた接着剤は、可逆的に取り付け可能な接着剤選択肢を対応するモジュールに提供するように構築され得る。態様では、モジュール・パターニングされた接着剤は、シリコーン接着剤、低タック感圧接着剤などから形成され得る。
【０１８２】
態様では、パッチは、（たとえば、１つまたは複数の相互接続部、センサ、超小型回路などに対する）支持とパッチを被験体に固着するための手段（すなわち、皮膚表面への取り付け手段）の両方を提供するように構築された基材を含み得る。態様では、基材は、適切に多孔性の親水性材料から形成され得る。この多孔性の親水性材料は、それとの密接な接触を形成し、密接な接触の期間中に皮膚に付着する（すなわち、それとのファンデルワールス結合を確立する）ように、取り付け中に皮膚の表面から流体を逃がすように構成され得る。
【０１８３】
態様では、本開示によるパッチは、モニタリング・セッション中に被験体の表面上での局所的電場（たとえば、双極、多極読み取り、場ベクトルなど）を測定するようにパターニングされた２つ以上の電極を含み得る。局所的電場は、モニタリング・セッション中に被験体から１つまたは複数の心電図信号を作製するために部分的に使用され得る。態様では、１つまたは複数のパッチは、増加した数の電極を含み得、そのような電極は、モニタリング・セッション中に被験体の身体上での電場方向および伝播に関連する情報をさらに集めるためにモニタリングされ得る。そのような情報は、モニタリング・セッション中に被験体から診断情報を取得する限り、ならびにパッチの配列からより高い誘導ＥＫＧを構築する（たとえば、被験体などに取り付けられたパッチの配列からの１２誘導ＥＫＧ等価物を抽出する）助けとなるのに有利なことがある。
【０１８４】
態様では、本開示による電極は、取り付け中および／または係合手順中に皮膚の角質層に侵入するような配置および寸法とされた１つまたは複数の電極機構（たとえば、マイクロファイバー、逆とげ、マイクロニードル、スパイクなど）を含み得る。態様では、この電極は、留置、取り付け手順、および係合手順などの間に角質層を通って穿刺および／または侵入するように作製され得る。電極は、モニタリング・セッション中にそれへの電気接続を強化するように皮膚壁への電極または電極機構のうちの１つまたは複数の侵入を強制的に引き起こされ得る。態様では、１つまたは複数の電極は、微視的または巨視的な空間記録のために構成され得る。態様では、電極のうちの１つまたは複数は、係合後に電極を被験体の皮膚へと保持するために逆とげを含み得る。そのような構成は、モニタリング・セッション中に被験体との低インピーダンス、信頼性の高いインタフェースを取得する、運動アーチファクトを減少させる助けとなる、および／または獲得された電気生理学的信号内で伸長ベース・アーチファクトを減少させるのに役立つために有利なことがある。
【０１８５】
態様では、本開示による１つまたは複数の電極機構は、対応するパッチがそれに取り付けられた後に皮膚表面と正常に直接係合するように、ばねで装着され得る。外部エンティティ（たとえば、親指、アプリケータなど）によって電極に圧力が加えられると、電極機構は、皮膚に向かって付勢され、したがってモニタリング・セッション中に、角質層に侵入し、それとの電気接続を増強し得る。態様では、皮膚と一度係合されると、電極機構は、モニタリング手順の持続時間にわたって所定の位置にあるままでよい。態様では、バイアス力（すなわち、外部エンティティによって提供される力）の除去後、電極機構は、皮膚から抜き、角質層との電気接触強化のために角質層を通った微小穿刺の配列を残し得る。
【０１８６】
態様では、電極機構は、電気的および／またはイオン的に伝導性の物質（たとえば、ゲル、ヒドロゲル、塩含有ヒドロゲル、本質的に伝導性のヒドロゲルなど）の領域または層に結合され、下にある皮膚と係合するとき、その物質を通って侵入し得る。態様では、物質領域または層は、皮膚との短い係合の後、皮膚層から電極機構を外すためにバイアス力を提供し得る。そのような構成は、モニタリング・セッション中に皮膚との環境的に制御された快適な接触を維持し、角質層内の微小穿刺を保護しながら（および、任意選択で、これを維持しながら）、パッチ電極と被験体の皮膚の間の高品質相互接続を提供するために有利なことがある。皮膚との電極機構の初期係合は、電極と身体の間の接触を改善し、伸長および運動ベース・アーチファクトを減少させるように、角質層の局所的インピーダンスを低下させる助けとなり得るが、ゲル・ベースの中間物は、被験体にとって過度の刺激または不快感を引き起こすことなく、モニタリング・セッションの全体にわたって、または長期期間にわたって、インピーダンスの低下を維持し得る。
【０１８７】
態様では、電極機構は、係合中に、皮膚に２ｍｍより浅く、１ｍｍより浅く、０．５ｍｍより浅く、０．２ｍｍより浅くなど侵入するような構成および寸法にされ得る。態様では、電極機構は、０．１ｍｍよりも長い、０．２５ｍｍよりも長い、０．５ｍｍよりも長い、１ｍｍよりも長いなどの長さを有する１つまたは複数のマイクロニードルを含み得る。
【０１８８】
態様では、１つまたは複数の電極機構は、その係合中に隣接組織に取り付けるまたはこれへと拡散するように構成された薬剤（たとえば、麻酔薬、ステロイド、スキン・ケア製品、アロエ、治療薬、鎮痛剤など）で被覆されてもよいし、これを含浸させてもよい。態様では、電極機構は、隣接組織との初期係合後に電極機構を所定の位置に維持するように（すなわち、留置（indwelling）電極−組織の配置を形成するように）、矢印構造、逆とげなどの形態をした１つまたは複数の薬用チップ（たとえば、薬剤が充填された生分解性ポリマー、砂糖などから形成されるチップ）を含み得る。そのような構成は、組織内でのチップの保持を改善し得る。生分解性チップまたは可溶性チップは、所望の時間フレームにわたって電極機構と組織の間の相互接続がゆっくりと外れることを提供するために有利なことがある。
【０１８９】
態様では、本開示によるパッチは、モニタリング・セッション中に患者にパッチを密接に相互接続するように配置された１つもしくは複数の電気的伝導性機構および／または１つもしく複数の電気的絶縁機構（たとえば、マイクロファイバー、逆とげ、マイクロニードル、スパイクなど）を含み得る。そのような構成は、そのようなパッチ構成における接着剤層の必要性を減少させるおよび／またはなくすために有利なことがある。
【０１９０】
態様では、本開示による１つまたは複数の機構を含む電極は、ＥＫＧ、ＥＥＧ、表面ＥＭＧなどに関連するなどの大きな信号をモニタリングするために、４ｃｍ＾２よりも小さい、１ｃｍ＾２よりも小さい、０．５ｃｍ＾２よりも小さい、０．２５ｃｍ＾２よりも小さいなどの面積を有する寸法にされ得る。電極のうちの１つまたは複数（または１つもしくは複数のマイクロニードル電極機構）は、１つまたは複数の微小電気生理学的信号、多ユニット神経試験などを測定するように、任意選択でその先端で露出されたマイクロニードル電極機構の場合、１０００ｕｍ＾２よりも小さい、２００ｕｍ＾２よりも小さい、１００ｕｍ＾２よりも小さい、５０ｕｍ＾２よりも小さい、５ｕｍ＾２よりも小さいなどの露出電極面積を有する寸法にされ得る。態様では、複数のマイクロニードル電極要素は、複数の微小電気生理学的測定がそれからなされ得るように、他の要素から電気的に絶縁され得る。態様では、配列は、それから微小電気生理学的信号を一括して捕捉するように、複数のプリアンプ、マルチプレクサ、アナログ・デジタル変換器、コンパレータなどと結合され得る。態様では、そのような構成は、皮膚の表面における神経トラフィックをモニタリングし、皮膚交感神経活動、視神経活動、タッチ解析などを測定するために有利であり得る。
【０１９１】
態様では、マイクロニードルは、隣接組織への刺激電流を提供することように構成されてよく、パッチおよび／またはモジュールは、この刺激電流を提供するように構成された１つまたは複数のパルス発生器を含む。そのような構成は、被験体を治療するための鍼治療システムを適用するための小休止を提供するために有利なことがある。
【０１９２】
態様では、本開示によるシステムは、代替の、一見任意の（seemingly arbitrary）場所における被験体への取り付けのための１つまたは複数のパッチを含み得る。パッチは、身体の特定の領域に関連する生理学的パラメータを調べるために、本開示全体を通して説明する血流伝播、電場伝播、局所的筋反応などを決定するために、被験体の身体全体に取り付けられ得る。
【０１９３】
態様では、１つまたは複数のセンサは、１つまたは複数の有機電子的要素、そのパターニングされたバージョン、その半導体バージョンなどから形成され得る。
【０１９４】
態様では、皮膚を導電性にするための、および／または身体上に導電性入口を生成するための他の方法は、皮下に植え込み可能なスタッド、導電性材料の注入、組織内へのヒアルロン酸の注入および任意選択のそのｉｎ  ｓｉｔｕゲル化、本質的に伝導性ポリマーのｉｎ  ｓｉｔｕ重合、エレクトロポレーションの適用（たとえば、任意選択で、パッチ／モジュール対、携帯式のデバイスを介してなど）、摩耗（abrasion）、などを含む。
【０１９５】
態様では、識別情報を記憶すること、対応するモジュールなどへの１つまたは複数のパッチ要素の誘導結合を提供するように誘導インタフェースを構成する（すなわち、パッチに埋め込まれたアンテナを有する）ことを含む、本開示による超小型回路のための広範囲の機能が想定される。態様では、１つまたは複数の超小型回路は、モジュールのハウジングなどに埋め込まれた、本開示によるパッチに埋め込まれ得る。
【０１９６】
態様では、本開示によるマイクロスタッド（microstud）は、パッチとモジュール上の嵌合用構造との間の相互接続を形成するように、ならびに使用中にパッチとモジュールとの間の導電性のための媒体を提供するように構成され得る。
【０１９７】
態様では、本開示によるパッチおよび／またはモジュールは、モニタリング・セッション中にセンサと被験体の間のより密接な接触を維持するように、その中に含まれるセンサを被験体に向かって付勢するための手段を含み得る。
【０１９８】
態様では、本開示によるシステムは、携帯式のユニット・モニタリング・デバイスを被験体とインタフェースさせるための分離用パッチを含み得る。態様では、この分離用パッチは、１つまたは複数の被験体側電極と、１つまたは複数のデバイス側電極とを含み得る。被験体の皮膚と携帯式のユニットとの間で通信するための手段を提供するように（すなわち、携帯式のユニットが被験体と直接接触することなく）、被験体側の各電極はデバイス側電極のうちの１つまたは複数に結合される。そのような分離用パッチは、携帯式のＥＫＧモニタリング装置（たとえば、接触電極を有する携帯式のユニット、ＡｌｉｖｅＣｏｒ（商標）モジュールなど）を整合するために有利なことがある。
【０１９９】
態様では、そのような分離用パッチは、その間の生物学的種の転移を可能にすることなく分離用パッチの厚さを通して導電性媒体を提供するように形成されたｚ軸伝導性接着剤を含み得る。
【０２００】
態様では、ｚ−軸導電性接着剤は、被験体と整合するために携帯式のユニットを分離用パッチと位置合わせするとき、携帯式のユニットのオペレータが１つまたは複数の視覚的合図を観察し得るように、パターニングされ得る。
【０２０１】
態様では、本開示によるパッチは、被験体の鼻の鼻梁への取り付けのための構成および寸法にされ得る（すなわち、鼻パッチ構成）。そのような鼻パッチは、各々本開示による、光センサと、任意選択で光源とを含み得る。この光センサは、それから局所的血流、心拍数などを測定する目的で、隣接する皮膚表面（すなわち、鼻組織）から光を捕捉するように構成され得る。態様では、鼻パッチは、任意選択で基材に組み込まれた、または置き換わる撓曲部材（たとえば、硬化されたポリマー素子など）を含み得、この撓曲部材は、それを通る気流を改善するように、留置後、鼻の両側を引き寄せるように構成される。そのような構成は、被験体の性能を改善（すなわち、呼吸交換を改善することを介して）しながら体操中に被験体をモニタリングするために有利なことがある。
【０２０２】
態様では、光センサは、中隔、鼻の近くの組織（前鼻孔にある人中）から、または鼻腔内壁（前庭、鼻の翼、鼻翼など）に沿って、血流読み取り値を捕捉するように配置され得る。パッチは、本開示による超小型回路により（たとえば、鼻の外側または内側に沿った留置などのための）中隔クリップ、翼クリップへと結合された光センサを含み得る。
【０２０３】
態様では、光センサは、鼻と頬の間のまたは（鼻の鼻梁近くの）鼻根における接触線の近くで、ｓＰＯ２、またはそれに関連する信号を測定するように構成され得る。態様では、撓曲部材は、モニタリング・セッション中にセンサを組織に向かって付勢するように構成され得る。センサは、５ｍｍＨｇよりも大きい、１５ｍｍＨｇよりも大きい、４０ｍｍＨｇよりも大きいなどの圧力を用いて組織に向かって付勢され得る。態様では、センサは、ほぼ５ｍｍＨｇ、ほぼ１０ｍｍＨｇ、ほぼ２５ｍｍＨｇ、ほぼ３５ｍｍＨｇなどの圧力を用いて組織に向かって付勢し得る。
【０２０４】
モジュール機構および性能強化態様：
本開示によるシステムは、各々本開示による１つまたは複数のモジュールを含み得る。このモジュールは、本開示によるパッチと整合するように構成され得る。態様では、モジュールは、本開示による１つまたは複数の信号（たとえば、生理学的信号、電気生理学的信号、および／または物理的信号）またはフィードバック信号を生成するように構成された、電源、ハウジング、１つまたは複数の相互接続部、信号調節回路、通信回路、プロセッサ、トランシーバ、トランスデューサ、１つまたは複数のセンサ、アンテナ、ブザー、ボタン、光源などを含み得る。この信号調節回路は、モニタリング・セッション、較正セッション、取り付けイベントなどの間にトリガを増幅、雑音除去（de-noise）、プレフィルタリング、生成し、態様を分析し、１つまたは複数の生理学的信号および／または物理的信号からメトリックを抽出するなどのように構成され得る。
【０２０５】
態様では、１つまたは複数の相互接続部は、モジュールと対応するパッチとの間での、電気的伝導性相互接続、誘導結合された相互接続、容量結合された相互接続のために構成され得る。導電性相互接続部の場合、各パッチおよびモジュール相互接続部は、取り付けられるとそれらの間で電流を伝導するような構成および寸法にされた相補性導電性コネクタを含み得る。
【０２０６】
態様では、モジュールはハウジングを含み得、このハウジングは、相互接続部の１つまたは複数の態様を含み、任意選択で、モジュールの他の構成要素が存在し得る密封された空洞（sealed cavity）を提供する。回路のうちの１つまたは複数は、ハウジングに組み込まれ得る。態様では、相互接続部は、ハウジングに含まれた１つまたは複数の回路に組み込まれ得る。アンテナは、ハウジングに（たとえば、ハウジング上へプリントされ、ハウジングに埋め込まれ、ハウジング内に密封されるなどにより）組み込まれ得る。
【０２０７】
態様では、本開示による相互接続部は、回路のうちの１つまたは複数に埋め込まれ得る。この相互接続部は、回路内の貫通孔から少なくとも部分的に形成され得る（すなわち、モジュールの回路基材上の貫通孔相互接続部に関連して形成される）。この相互接続部は、相互接続部自体のまわりにハーメチック・シールを形成するために（すなわち、相互接続部からモジュールの内部を分離するように）表面装着構成要素として構成されたキャップを含み得る。
【０２０８】
態様では、相互接続部、回路、回路基材、ＨＤＩ基材は、磁性物質を含み得る。態様では、この磁性物質は、モジュールの回路に埋め込まれ得る（たとえば、ある領域に埋め込まれる、回路の貫通孔に取り付けられるまたはこれに埋め込まれる）。そのような構成は、モジュールの組み立てを単純化し、モジュール内の相互接続部によって占められる形状因子を減少させるために有利なことがある。
【０２０９】
態様では、磁石を含む相互接続部および／または回路基材は、その磁石がパッチへの電気接続を形成し、ならびに取り付け期間中にモジュールとパッチとの間のバイアス力を維持するように構成され得る。
【０２１０】
態様では、モジュールは、各々本開示による１つまたは複数のセンサを含み得る。本開示によるシステムは、複数のモジュール・タイプ（すなわち、異なる検知態様を有するモジュール）を含み得る。非限定的な一例では、システムは、加速度計、ジャイロスコープ、および／または磁力計を含む動力学的モジュールと、１つまたは複数の温度センサ、気流センサ、および／または水分センサを含む熱モジュールと、関連するパッチまたは皮膚表面内の１つまたは複数の光学パラメータをモニタリングするように構成された光センサを含む光学的モジュールとを含む。そのようなモジュール機能は、（１つまたは複数のセンサ、電極などを含み得る）対応するパッチと整合するために設けられる通信および電力態様に加えて含まれてよい。
【０２１１】
態様では、相互接続部は、（すなわち、対応するマイクロスタッド・ベース・パッチなどと整合するように）１つまたは複数のスナップ・コネクタを含み得る。
【０２１２】
態様では、本開示による１つまたは複数のモジュールは、センサと整合するように構成された１つまたは複数のセンサおよび／または超小型回路を含み得、このセンサは、被験体上で局所的に１つまたは複数の生理学的パラメータ、環境パラメータ、および／または物理的パラメータをモニタリングするように構成される。そのようなセンサのいくつかの非限定的な例としては、電気生理学的センサ（たとえば、ＥＫＧ、ＥＭＧ、ＥＥＧ、ＥＲＧ、ＥＯＧ、呼吸、生体インピーダンス、活動など）、温度センサ（たとえば、皮膚の近く、モジュール内部、周囲［環境］など）、温度勾配センサ（すなわち、被験体の身体上で局所的に熱伝達ベクトルを計算し、核心温を推定するように）、気圧計、高度計、加速度計、ジャイロスコープ、湿度センサ、磁力計、伏角計、酸素濃度計、比色モニタ（たとえば、呼吸、血流、パルスに関する、基礎となる組織の変色分析など）、汗分析物センサ（たとえば、汗の成分、塩分含有量などを測定するように）、皮膚電気反応、神経活動（たとえば、皮膚交感神経活動）、界面圧力センサ（たとえば、接触評価、コンプライアンス測定、血圧などための）、流量センサ（たとえば、モジュール上方の気流など）、表面歪みセンサ（たとえば、伸長センサのパッチへの統合、パッチ内の１つまたは複数の電気相互接続部に沿った伸長の評価、統合された容量性伸長センサなどを介した）、マイクロホン、これらの組み合わせなどがある。
【０２１３】
態様では、本開示によるモジュールは、三次元アンテナを含み得る。このアンテナは、モジュール・ハウジングの壁に沿って配置されてもよいし、これに埋め込まれてもよい（たとえば、特にドーム形または擬似半球形のモジュールにおいて、ハウジングの壁に沿ってプリントされる、ハウジングの外壁に埋め込まれる、など）。態様では、アンテナは、モジュール内に位置する（たとえば、その回路に組み込まれる）グランド・プレーンの上に吊設される自立型電気的伝導性構造などから形成され得る。そのような構成は、被験体上で生理学的信号をモニタリングする文脈で、通信範囲を広げる、信頼性のより高いワイヤレス接続を提供するなどのために有利なことがある。そのような構成は、それを用いて実行されるワイヤレス通信中の電力消費を減少させるために有利なことがある。
【０２１４】
態様では、三次元アンテナは、その基部に沿って配置された１つまたは複数のピックアップを有する適切な形状のハウジング（すなわち、擬似半球形ハウジング）の内壁に沿ってプリントされ得る。本開示によるモジュールは、組み立て中にピックアップと整合するように構成された１つまたは複数の電気接続を含むハウジングの壁を形成するような構成および寸法にされた回路を含み得る。そのような構成は、その形状因子を最小にしながら、改善されたワイヤレス性能を提供するために有利なことがある。
【０２１５】
モジュールは、使用者（たとえば、被験体、開業医、介護者など）と相互作用するために、１つまたは複数の光、ボタン、ブザーなどを含み得る。
【０２１６】
態様では、モジュールは、三次元回路、積層回路などを含み得る。回路要素のうちの１つまたは複数は、高密度相互接続（ＨＤＩ）プリント回路基材と相互接続され得、このＨＤＩプリント回路基材は、任意選択で、本開示によるモジュールのハウジングの一部として機能するように構成される。
【０２１７】
態様では、モジュール内の１つまたは複数の要素は、密封された要素などを提供するために、注封（potting）材料内でカプセル化され得る。
【０２１８】
態様では、本開示によるモジュールは、電源（たとえば、電池、二次電池、エネルギー・ハーベスト式システムなど）を含み得る。したがって、各モジュールは、自己動力（self-powered）デバイスであってよい。態様では、モジュールは、プロセッサと、内部電源とを含み得る。
【０２１９】
超小型回路は、信号調節回路、システム・オン・チップ、プロセッサ、ラジオ、電力管理システム、エネルギー・ハーベスト式システム、メモリ・モジュールなどのうちの１つまたは複数を含み得る。
【０２２０】
態様では、プロセッサは、さまざまな電力状態（たとえば、低電力状態、診断状態、モニタリング状態、被験者検出状態、同期状態、較正状態、通信する状態、充電状態、アラート状態、トラブルシューティング状態など）で動作するようにプログラムされ得る。プロセッサは、電源の寿命を改善するように、低電力状態で動作可能のままであってよい。プロセッサは、センサ、再充電ユニット、較正ユニット、ホスト・デバイスなどを介して決定される状態に基づいて、状態を切り換え得る。
【０２２１】
各モジュールは、１つまたは複数のパッチ、追加モジュール、分析デバイス、および／またはホスト・デバイスなどと通信するように構成され得る。そのような通信は、ワイヤレスで（たとえば、音響的に、赤外線を介して、無線周波通信を介してなど）、被験体の周囲の環境を通して、被験体の身体を通して（たとえば、音響的に、光学的に、容量的に、抵抗的に、および／または誘導的に結合された信号伝送など）実行され得る。態様では、１つまたは複数のパッチは、（たとえば、生理学的パラメータを決定するために）エネルギー信号の組み合わせを、ならびに情報信号を１つまたは複数のパッチ、モジュール、ホスト・デバイスなどに通信するために中継し得る。
【０２２２】
プロセッサは、モジュールおよび／またはパッチ／モジュール対がいつ被験体上へ留置されたか決定するように、１つまたは複数のセンサとの接続を介してプログラムおよび構成され得る。プロセッサは、１つまたは複数のセンサから収集されたデータを介して、被験体とのインタフェースの品質を決定するように構成され得る。態様では、パッチは、モニタリング・セッション中に被験体と電気接触される２つ以上の電極要素を含み得る。プロセッサは、電極要素および／またはそれに取り付けられた信号調節用もしくはテスト用電子部品を介して、電極と被験体の身体との間のインピーダンスを推定し得る。インピーダンス・レベルが許容可能な範囲内にある場合、プロセッサは、モニタリング・セッション中の被験体からの生体電気情報の収集を開始し得る。インピーダンス・レベルが許容可能な範囲外にあると考えられる場合、プロセッサは、モニタリング・セッション中に被験体をモニタリングしないことを選んでよい。この場合、モジュールは、モニタリング・セッション中に１つまたは複数のモジュール、パッチ、分析デバイス、および／またはホスト・デバイスに「不良な接続」信号を通信してよい。モジュールは、代替的にまたは組み合わせて、損なわれた信号（compromised signal）を送信してよく、１つまたは複数のモジュール、パッチ、分析デバイス、および／またはホスト・デバイスは、信号からできる限り多くの情報を決定するために使用され得る（たとえば、ＥＫＧ例に関して、測定される信号は診断品質でないことがあるが、ＱＲＳパルスの検出は、パッチ間の血流イベントの時間を計り、心拍数を決定するためなどに適切であることがある）。したがって、劣化した信号の分析は、少なくとも最小量の実行可能な信号情報を有するモニタリング・セッションを完了するために有利なことがある。
【０２２３】
態様では、モジュールは、モジュールが対応するパッチに取り付けられているかどうか判断するようにパッチへの相互接続部を定期的にモニタリングするように構成された超小型回路を含み得る。パッチへの取り付けが識別されると、超小型回路は、起動機能、テスト機能、ネットワーク通信機能などを実行し得る。そのような検出は、使用シナリオ中にその実質的に連続的なモニタリングおよび／または連続モニタリングを保証するために、被験体上のモニタリング・ユニットのホット・スワップのために有利なことがある。
【０２２４】
態様では、本開示によるモジュールは、複数の被験体にわたって再使用される（たとえば、洗浄および／または滅菌され、複数の患者、複数のジム・メンバー、複数の生徒などにわたって使用される）ように、水密の滅菌可能構成要素として形成され得る。そのような使用事例では、モジュールは、モジュールへの流体侵入が制限されるように、密封され得る。態様では、モジュールは、使用中の流体侵入の可能性を制限するように、低誘電率ポッティング材料で満たされてよい。
【０２２５】
態様では、パッチおよび／またはモジュールのうちの１つまたは複数は、使用者（たとえば、被験体、医師、トレーナー、介護者、救急救命士など）が迅速および／または確実にモジュールをパッチに取り付けてモニタリング手順を開始する（または、モニタリング手順中にモジュールを交換するなど）のを助けるために、登録および／または位置合わせ機構を含み得る。そのような登録マークおよび／または位置合わせ機構は、本開示による１つまたは複数の複数パッチ協調アルゴリズムによって利用され得る（たとえば、モジュールの留置／方向をカタログ化するまたは留置／方向を決定する場合に識別および／または方向付けの目的で、写真を介して、身体上でのモジュール／パッチ留置をより正確に／精密に識別する助けとなる、被験体上の特定のパッチおよびモジュールを識別するように、など）。
【０２２６】
１つまたは複数のモジュールは、被験体の身体との接触に関連する１つまたは複数の故障状態を検出するための電子部品および／またはソフトウェア・アルゴリズムを含み得る。態様では、モジュールは、いつ電極と被験体との間のインピーダンスが測定の許容可能範囲（たとえば、２Ｍメガオームよりも小さい、２００キロオームよりも小さい、２０キロオームよりも小さい、２キロオームよりも小さいなど）内にあるか検出するように構成され得る。態様では、電子部品は、結合されたパッチ上の２つ以上の電極ピックアップ間のインピーダンスを測定または推定することによって、そのような情報を集めるように構成され得る。態様では、インピーダンス推定値は、短い電圧パルスまたは電流パルスを第１電極に印加し、負荷を第２の電極に適用し、第１の電極に対する第２の電極の時間応答をモニタリングすることによって決定され得る。負荷と比較される時間応答の立ち上がり時間は、電極およびそれらの間の組織の総インピーダンスを示すために使用され得る。
【０２２７】
態様では、１つまたは複数のモジュールは、エネルギー信号（たとえば、静電的、電磁、磁気、振動性、熱的、光学式など）を被験体の身体へと付与するための信号源を含み得る。このエネルギー信号は、アラートの１つの形態として、診断目的で、生理学的パラメータおよび／または物理的パラメータを決定するために、パッチの配列を構成し、被験体に感覚を提供するためなどに、使用者に通信するために使用され得る。態様では、エネルギー信号は、被験体の生理学的パラメータ、身体上でのパッチの場所ベースの較正を決定するなどのために、第１のパッチによって被験体の身体へと発され、１つまたは複数のパッチによって同時にモニタリングされ得る。態様では、識別信号は、信号が発されたパッチを識別するために（たとえば、パッチ・ネットワークを自動的に構成する、パッチ・ネットワークの調子を決定する、身体上の他のパッチに対するパッチの場所パラメータを決定するなどのように）エネルギー信号と１つにされ得る。
【０２２８】
態様では、１つまたは複数のモジュールおよび／またはパッチは、モニタリング・プロセス中の隣接組織の比色変化を測定するための光センサを含み得る。そのような情報は、関連するパッチに局所的な、被験体の１つまたは複数の光学的に可変の物理的パラメータおよび／または１つまたは複数の光学的に可変の生理学的パラメータを決定するために、任意選択でエネルギー信号と組み合わせて使用され得る。態様では、光センサは、被験体の身体上での局所的血液灌流に関連する生理学的信号をモニタリングするために、１つまたは複数の光エミッタ（たとえば、発光ダイオード、レーザ・ダイオード、電球など）と組み合わせて使用され得る。複数のそのようなパッチは、そのような生理学的信号を被験体の身体上の個別の場所で同時にモニタリングし、そのような情報を１つまたは複数のパッチ、モジュール、ホスト・デバイス、および／または分析デバイスに中継し得る。そのようなパッチまたはモジュールからの情報の組み合わせは、被験体の身体の１つまたは複数の領域全体にわたって血流ダイナミクスを決定するために、被験体の身体の１つまたは複数の領域内の下にある脈管構造を特徴づけるなどのために使用され得る。態様では、血液灌流関連信号は、被験体の身体上の複数の場所（たとえば、胸部、腕、脚）で同時に測定され、そのような信号間の位相遅延および／または遅延時間ならびに信号の形状および特性は、被験体の足関節上腕血流比を決定するために使用され得る。そのような技法は、動脈不全または静脈不全を患っているおそれのある被験体の１つまたは複数の領域を決定するためにも使用され得る。態様では、そのような技法は、被験体の体肢における凝血の場所および／または存在を推定するために使用され得る。
【０２２９】
態様では、１つまたは複数のモジュールは、モニタリング・セッション中の局所的環境パラメータ（たとえば、局所的圧力、温度など）を測定するために気圧計および／または高度計を含み得る。態様では、そのような情報は、被験体の姿勢を決定する、被験体が転倒しているか決定するなどのために使用され得る。態様では、被験体の姿勢は、そのような生理学的測定値を被験体の血圧に関する測定値として決定および／または改善する、ＥＫＧデータを修正する、被験体の身体上で位置決めされた複数のパッチ間の位置関係を決定するなどのために使用され得る。
【０２３０】
態様では、１つまたは複数のモジュールは、モニタリング・セッション中に被験体の身体上の場所における１つまたは複数の慣性パラメータ（たとえば、局所的な加速、回転、振動など）を測定するために、活動センサ（たとえば、加速度計、ジャイロスコープ、歩数計など）を含み得る。態様では、１つまたは複数の活動センサから取得された情報は、生理学的信号から運動アーチファクトを除去し、軌道を計算し、重力参照フレーム、モジュールおよび／または付随するパッチの方向を決定するなどのために使用され得る。態様では、１つまたは複数のモジュールは、モジュールが取り付けられた被験体の身体の局所的慣性ベクトルを特徴づけるための３軸加速度計を含み得る。態様では、１つまたは複数のモジュールは、３軸加速度計と、ジャイロスコープと、任意選択で磁力計とを含み得る。１つまたは複数のそのようなセンサからの情報は、モニタリング・セッション中に被験体の身体部分の改善された局所的起動を計算するために使用され得る。
【０２３１】
態様では、パッチまたはモジュール内に収容される光センサは、血流パラメータをモニタリングするように調整され得る。態様では、光センサは、光センサのすぐ近くの被験体の組織内のリアルタイム血液灌流パラメータをモニタリングするために使用され得る。血圧測定デバイスは、複数のそのようなセンサを含み得、各センサは、被験体の組織内の局所的血液灌流パラメータをモニタリングするように構成される。そのような情報は、各センサからリアルタイムで収集され得る。被験体の身体にわたる遅延、波形変化などの相関が、相関信号を生成するために使用され得る。態様では、この相関信号は、診断信号（たとえば、血流量、血液駆出速度、末梢血管パラメータ、血液酸素飽和度、血中酸素分圧、血中二酸化炭素分圧、血圧など）を作製するために使用され得る。
【０２３２】
態様では、モジュール内に収容される気圧計および／または高度計は、絶対圧センサと、任意選択で温度センサを用いて構成され得る。高度計は、好ましくはデシメートル、センチメートル、ミリメートルなどの範囲で、高度の局所的変化を決定するのに十分に高感度であってよい。血圧測定デバイスは、複数のモジュールと対応するパッチとを含み得、１つまたは複数のモジュールは気圧計および／または高度計を含み、それらの間の差は、さらなる測定分析のために各パッチの場所をアルゴリズム的に協調させるために使用され得る。態様では、各高度計からの情報は、被験体上の高度計間の垂直方向の距離を決定するために使用され得る。そのような情報は、被験体の姿勢、センサに対する心臓の場所などを決定するために使用され得る。
【０２３３】
態様では、本開示によるモジュールは、本開示による再充電ベイと通信するための、充電コネクタ（または一連の接点）、ワイヤレス充電アンテナなどを含み得る。この充電コネクタまたはアンテナは、モジュール上の電源を再充電し、ファームウェアの最新版を適用し、診断を実行するなどの目的で再充電ベイと通信するために使用され得る。
【０２３４】
アルゴリズムの態様：
本開示による、被験体の身体から１つまたは複数の生理学的信号および／または物理的信号をモニタリングするための方法は、各々本開示による１つまたは複数のパッチを被験体の身体に適用すること、および（すなわち、本開示による１つまたは複数のパッチ／モジュール対を形成するように）各々本開示による対応する数のモジュールをパッチに取り付けること、モジュール間でボディ・エリア・ネットワークを確立すること、およびモニタリング・セッション中に（すなわち、方法の所望の目的に適したの期間、たとえば、１０秒、１分、１時間、８時間、２４時間、１週間、１か月、３か月、長期などにわたって）パッチおよびモジュールを使用して被験体から生理学的信号および／または物理的信号を収集することを含む。
【０２３５】
態様では、方法は、収集された信号をメモリ・デバイス（たとえば、パッチ、モジュール、ホスト・デバイス、ユーザ・デバイス、データ・センタなどの上の記憶場所）上に記憶することを含み得る。態様では、ボディ・エリア・ネットワークは、本開示によるホスト・デバイスを含むように拡張され得る。方法は、信号ならびに／または１つもしくは複数の信号および／もしくはそれらから得られるメトリックをパッチおよび／またはモジュールからホスト・デバイスに、リアルタイムで、断続的に、時間同期様式などで、モニタリング・セッションの間および／またはその後に転送することを含み得る。さまざまな適用例では、システムは、イベント（たとえば、心機能の変化、ＥＭＧの変化、姿勢の変化、衝撃、呼吸数の変化など）をモニタリングするように構成され得る。
【０２３６】
態様では、リアルタイム・データ収集または擬似リアルタイム・データ収集ですら必要でない（すなわち、在宅睡眠試験の態様の間の）適用例が存在し得る。そのようなシナリオでは、本開示によるモジュールは、収集されたデータをメモリ・デバイス上に局所的に記憶するように構成され得る。モジュールは、分析、検討などのためにデータをプロセッサに転送するために、モニタリング・セッションの最後に、モニタリング・セッション全体を通して定期的になど、本開示による再充電ベイにデータをダウンロードするように構成され得る。
【０２３７】
態様では、本開示による１つまたは複数のパッチ／モジュール対を有する被験体と相互作用するための方法は、それから１つまたは複数の生理学的信号を測定することを含み得る。方法は、信号のうちの１つまたは複数からフィードバック信号、コマンド、アラート、メトリック、診断値、スケジュール、拡張現実オーバーレイなどを得ることを含み得る。方法は、モジュールのうちの１つがいつ注意を必要とするか（たとえば、電池が少ない、不良な相互接続が、対応するパッチと、または対応するパッチと被験体の間で作製された、誤動作が発生した、不良な信号品質がそれから取得されているなど）を識別することを含み得る。注意には、モジュールを新しいモジュールと交換すること、モニタリング手順を中断することなくモジュールを交換すること、モジュールおよび対応するパッチを被験体から除去することなどがあり得る。
【０２３８】
態様では、方法は、使用者（たとえば、被験体、医師、治療専門家、職員、兵士、グループ・リーダー、教師、生徒、ＥＭＴ、指導員、トレーナー、仲間など）に生理学的信号および／または物理的信号に関するフィードバックを提供することを含み得る。方法は、信号に関連する信号、値、メトリック、グラフィックなどを本開示によるフィードバック構成要素上に（たとえば、ディスプレイ、ＨＵＤ、腕時計、イヤホン、拡声器、触覚ディスプレイなどの上に）示すことを含み得る。
【０２３９】
態様では、方法は、複数の被験体にわたってモニタリング・セッションを協調させること、および較正、比較分析などの目的で被験体にわたってデータ収集を任意選択で同期させることを含み得る。
【０２４０】
態様では、本開示による被験体上のボディ・エリア・ネットワーク（ＢＡＮ）に参加するパッチ／モジュール対を識別するための方法は、範囲内のすべてのパッチのワイヤレス信号強度を聴取しながら物体（たとえば、手、電話機など）を被験体上のパッチ／モジュール対の上に留置すること、および留置プロセス中に示される、受信ハブ（たとえば、電話機、ハブ、１つまたは複数のモジュールなど）で測定されるワイヤレス信号強度の変化によってパッチ／モジュール対を識別することを含む。そのような構成は、被験体上の１つまたは複数のパッチ／モジュール対と多数のワイヤレス・デバイスまたはかなりの（significant）ワイヤレス信号クラッタを有する環境（たとえば、ジム、スピン・クラス、会議、空港など）内のホスト・デバイスとの通信リンクを確立する（すなわち、ペア形成）ために有利なことがある。
【０２４１】
態様では、方法中の１つまたは複数のステップは、被験体上での１つまたは複数のモジュールの留置などを識別するためにＢＡＮ起動ルーチンの一部として含まれ得る。方法は、被験体上の各モジュールを識別するために各モジュールの上に手を置くことを使用者に促すことを含み得る。方法は、パッチ／モジュール対をどこに留置するべきか示す画像を用いて被験体に促すことを含み得る。態様では、方法は、被験体上でのパッチの留置の正確さを評価すること（たとえば、それから取得された生理学的信号を評価すること、そのような読み取り値を参照と比較すること、腕を動かす、被験体を座位から立位に移行させるなどのテストルーチンを実行することを被験体に促すことなどによって）を含み得る。
【０２４２】
態様では、その近くに留置されたパッチの数に関係なく本開示による被験体上のパッチ／モジュール対を識別するための方法は、１つまたは複数のパッチを（たとえば、所定のパターン、実質的にランダムなパターンなどで）被験体に適用することを含み得る。ひとたびシステムが、ホスト・デバイスと通信し、任意選択でデータを（たとえば、ワイヤレス・リンクを介して）ホスト・デバイスに送信すると、ホスト・デバイスまたはフィードバック構成要素は、パッチ、あらかじめ選択されたパッチ、一般に心臓に最も近いパッチの上に手を置くことを使用者（たとえば、被験体、介護者、看護師、医師など）に促し得る。パッチの上に手を置くと、問題のパッチからのＲＦ信号電力強度は、通信範囲内の他のＲＦ信号電力強度と比較してかなり変化することがあり、したがって、正のＩＤは、さらなるハードウェア要件なしで達成可能である。
【０２４３】
そのような方法は、ホスト・デバイス（たとえば、スマートフォン、ＷＬＡＮなど）と被験体上に配置された１つまたは複数のパッチとの間のペア形成プロセスに適合され得る。非限定的な一例では、そのような方法は、ペア形成手順中に（たとえば、おそらく他のワイヤレス・デバイス、モジュールなどの１００秒の範囲内で）ユーザの手がどのモジュールの上に置かれたかを決定するために使用され得る。そのような方法は、ジム環境、フィットネス・クラス環境内などで使用するために有利なことがある。
【０２４４】
態様では、システムは、少なくとも概略的に、パッチ／モジュール対のうちの１つまたは複数からホスト・デバイスによって受信されたＲＦ信号強度をシステム内の他のパッチから受信されたＲＦ信号強度と比較して評価することによって、ホスト・デバイスに対する１つまたは複数のパッチ／モジュール対の一般的な場所を決定し得る。
【０２４５】
態様では、本開示によるモジュール型生理学的モニタリング・システムは、複数のパッチ（たとえば、パッチ、パッチ／モジュール対など）を含み得る。そのようなシステムを用いて被験体をモニタリングする方法では、被験体上へのパッチ／モジュール対の位置決めは、留置中に視覚的に評価され得る。１つまたは複数のパッチ、モジュール、または両方は、被験体の身体上での留置後に局所観察者から視覚的に評価され得る方向マーカおよび／または識別マーカを含み得る。態様では、被験体上でのパッチ／モジュール対の正確な留置は、パッチが被験体上に留置された後に被験体の画像を撮影することによって、取り付け後に計算され得る。この画像は、協調デバイス（たとえば、スマートフォン、カメラ、Ｋｉｎｅｃｔ（商標）カメラ、ＨＵＤ対応眼鏡、Ｇｏｏｇｌｅ  Ｇｌａｓｓ（商標）など）、ホスト・デバイスなどを用いて撮影されてよい。態様では、方向マーカは、被験体の身体上でのパッチの方向から１つまたは複数の較正パラメータを計算するために、画像からセグメント化、識別、および抽出され得る。態様では、被験体に関連する１つまたは複数の機構（たとえば、頸部、肩、腕、脚、胴など）は、パッチ留置計算または評価アルゴリズムに組み込まれるように検出およびカテゴリ化され得る。
【０２４６】
態様では、協調デバイスは、パッチの留置後に被験体またはその一部分の画像を撮影するために、使用者（たとえば、被験体、開業医、臨床医、トレーナー、指導員、友人など）によって使用され得る。被験体上でのパッチの場所および方向（たとえば、位置ベクトル、被験体上の解剖学的特徴に対する位置など）は、画像から計算され、修正されたまたは標準的なＥＫＧ出力を生じ、ＥＭＧベース理学療法評価システムを較正し、筋肉群の挙動を対応するパッチに自動的に割り当てるなどのために使用され得る。システム、ホスト・デバイス、協調デバイスなどは、特定の心血管機能を決定するために、パッチの不都合な留置、より多くのパッチの必要性などに関して使用者に知らされ得る。態様では、使用者は、パッチから取得された生理学的データを好都合に調整するために、１つまたは複数のさらなるパッチを留置するおよび／またはすでに留置されたパッチの位置を調整するように指示され得る。
【０２４７】
態様では、協調デバイスは、特定のモニタリング・セッションの目的に依存して被験体上にパッチを適切に留置するように使用者に指示するためにも使用され得る。態様では、拡張現実ディスプレイは、特定のモニタリング・セッションの目的（たとえば、ＥＫＧ、ＥＭＧのための留置を支援するため、以前のセッションからの留置を合致させるためなど）を考慮して身体上に電極を適切に留置するように臨床医に指示するために用いられ得る。拡張現実ディスプレイは、カメラにより生成された表示に方向マーキングを重ね、示されるモニタリング・セッションの目的をさらに良く達成するために使用者は被験体の上のどこに１つまたは複数のパッチを留置するべきか強調し得る。
【０２４８】
態様では、本開示による生理学的モニタリング・システムを除去するための方法は、パッチのうちの１つまたは複数上へ接着剤除去溶液を噴霧するまたは拭き取ること、パッチ内の接着剤が被験体から離れるのを待ってパッチを除去することを含み得る。
【０２４９】
態様では、本開示による方法は、関連するＢＡＮ内の別のエンティティに情報をワイヤレスで送信する前に（たとえば、本開示によるパッチ、モジュール、またはパッチ／モジュール対の中の）捕捉された信号から１つまたは複数のメトリックを生成することを含み得る。
【０２５０】
態様では、モジュールからのデータ転送は、有効な生理学的信号および／または物理的信号が被験体から捕捉されたときのみ起こり得る。モジュールおよび／またはそれに結合されたプロセッサは、（たとえば、心拍動の検出を介して、システム内の１つまたは複数の代替パッチから取得された信号を用いたそのような信号の確認を介して、実質的な運動アーチファクトの検出を介して、身体との低品質電気的インタフェースの検出を介してなど）有効な読み取り値が取得されたかどうか決定するために捕捉された信号を分析するように構成された機能を含み得る。
【０２５１】
態様では、本開示によるモジュールは、被験体から取得された信号を分析するように構成された１つまたは複数のアルゴリズム（たとえば、プロセッサ、ＳｏＣ上などで実施される）を含み得る。態様では、本開示によるアルゴリズムは、信号から心拍動、ＱＲＳ複合のタイムスタンプなどを含むメトリック（または本明細書で説明する他のメトリック）を抽出するように構成され得る。態様では、ワイヤレス帯域幅および関連する電力消費を節約するために、モジュールは、そのようなメトリックを生データから効率的に抽出し、生データではなくメトリックを送信するアルゴリズムを含み得る。態様では、モジュールは、複数の動作モード（たとえば、低優先度モード、高優先度モード）を含み得る。いくつかのモードは、低いワイヤレス帯域幅を維持するように、少量のデータ（すなわち、心拍数または被験体のモニタリングされる機能が「正常」範囲内にあるときなど）または生データから抽出されたメトリック（たとえば、単なる心拍数など）を送信するように構成され得る。いくつかのモードは、「イベント」中にできる限り多くの情報を使用者に提供するように、すべての利用可能なデータ（すなわち、「イベント」が発生しているとき、以前に「正常」だった信号が変化したときなど）を送信するように構成され得る。そのような構成は、モジュール内のハードウェアの電力消費とモニタリングされる信号の深さのバランスをとるために有利なことがある。
【０２５２】
態様では、心電図信号のモニタリングのために構成されるとき、モジュールは、アダプティブ・サンプリング・アルゴリズム（たとえば、ローカル・アダプティブ・サンプリング・アルゴリズムなど）を用いて、そのサンプリング・レートを調整するように構成され得る。態様では、アダプティブ・サンプリング・アルゴリズムは、ＱＲＳ複合に関連するタイムスタンプを使用するように構築され得る。態様では、サンプリング・アルゴリズムは、被験体の所与の心拍数に関してナイキスト−シャノン・サンプリング定理によって決定された周波数を辛うじて超えるようにサンプリング・レートを増加させる（すなわち、心拍数を用いて調整可能である）ように構成され得、（信号は一般に拍動のそれらの領域内に同じ高周波数成分を含まないので、）単一の心拍動内で取得された他のサンプルは、はるかに低いレートで取得され得る。そのような構成は、モジュール内の電力消費を減少させる、モジュールからワイヤレスで送信されるデータの量を減少させるなどのために有利なことがある。
【０２５３】
態様では、ＢＡＮは、認識されたユーザ・デバイス（たとえば、使用者によって着用されるＨＵＤ対応眼鏡、指導員の腕時計など）のエンティティがＢＡＮの範囲に入るとき、そのユーザ・デバイスに暗黙的に拡張し得る。したがって、被験体またはモニタリング・セッションに関する１つまたは複数の信号、メトリック、識別記録などは、認識されるとユーザ・デバイスへのストリーミングを自動的に開始し得る。態様では、そのような構成は、使用者の側の多大な努力を必要とすることなく新しい使用者をモニタリング・セッションにシームレスに参加させるために有利なことがある。
【０２５４】
態様では、本開示による方法は、システム内のモジュールによって捕捉された１つまたは複数の信号に関する優先度メトリックを（たとえば、優先レベルを割り当てること、冗長度を決定することなどを介して）決定することを含み得る。そのような優先度メトリックは、システム内の１つまたは複数のモジュールにおける失敗によって生成される「アラート」のタイプおよび緊急性を決定するためにアルゴリズム内で使用され得る。非限定的な一例では、５つのモジュールを含むシステムが、本開示による３誘導相当ＥＫＧをモニタリングするために被験体へと展開される。システムに関する優先度メトリックは、被験体から低品質ＥＫＧを取得するリスクを冒すために失敗しなければならないであろうモジュールの数に基づいて決定される。態様では、優先度は、多かれ少なかれ、システム内の１つまたは複数のモジュールの除去（すなわち、被験体上のモジュールの場所に基づいた）などによる影響を受け得る。被験体上のモジュールが失敗するまたは失敗しようとしていることを示す場合（すなわち、電池低アラート）、システムは、そのような失敗がどれくらい優先度メトリックに影響を及ぼすかを評価し、したがって、それに応じて潜在的なアラートを調整する（すなわち、「何もしない」から「即刻注意を必要とする」まで）ように構成され得る。そのような構成は、病院環境内でフォールス・アラームを減少させ、したがって、ＥＫＧのより堅牢なモニタリングを提供しながらアラーム疲労を減少させるなどのために有利なことがある。
【０２５５】
本開示によるシステムを用いてモニタリング・セッションを管理するための方法は、１つまたは複数のモジュールを再充電ベイ上に装着することを含み得る。１つまたは複数のモジュールの機能を診断することおよび／または再充電ベイを用いて１つまたは複数のモジュールを再充電すること。いつ再充電ベイ内のモジュールが使える状態であるかを使用者に示すこと。モジュールを身体から再充電ベイに交換することおよびその逆。新しく留置されたモジュールをＢＡＮに組み込むこと、およびそれからの信号のストリーミングを開始すること。
【０２５６】
態様では、本開示による方法は、３つ以上の電極を含むパッチ／モジュール対から局所場ベクトルを生成することを含み得る。この方法は、局所場ベクトルの集まりなどからベクトル心電図を計算することを含み得る。この方法は、その評価を助けるために被験体の画像の上に１つまたは複数の場ベクトルを表示することを含み得る。
【０２５７】
審美性設計の態様：
態様では、パッチは、モニタリング・セッション中にそれから信号をより良く捕捉するように、身体の特定の領域の輪郭を示すように形作られ得る。態様では、モジュールは、モジュールをより良く隠すおよび／または手順中の思わぬ障害（ｓｎａｇ）を減少させるために、薄型を維持し、鋭いエッジなどがないように設計され得る。
【０２５８】
態様では、モジュールは、本明細書で開示される目的のために半球または擬似半球として形成され得る。態様では、モジュールは、モニタリングの目的で対応するパッチと整合するために、その下側に沿って配置された１つまたは複数の薄型相互接続部を含み得る。
【０２５９】
モジュールは、身体上の１つまたは複数のパッチ上へのモジュールの位置合わせの助けとなり、被験体上のモジュールの方向および位置決めを（たとえば、カメラ、ビデオ・システムなどを用いて）自動的に決定するために、１つまたは複数の方向マーキングを含み得る。
【０２６０】
モニタリング・キットの態様：
本開示によるシステムは、モニタリング・キットの一部として提供され得る。態様では、本開示によるモニタリング・キットは、１つもしくは複数のモジュールと、再充電ベイと、１つもしくは複数のパッチ、またはパッチのセット（すなわち、被験体上で特定のタイプのモニタリングを実行するような構成および寸法とされる一連のパッチ）と、（任意選択で）接着剤除去拭き取り／噴霧、皮膚準備ツール、命令、ソフトウェア・アクセスなどの１つまたは複数の付属物とを含み得る。
【０２６１】
態様では、再充電ベイは、各々本開示による１つまたは複数のモジュールを保持するように構成され得る。再充電ベイは、使用者に複数の機能を提供するように、ホスト・デバイスとして（たとえば、ワイヤレス・ハブなどとして）機能するように構成され得る。
【０２６２】
再充電ベイは、各モジュールと整合するために１つまたは複数のコネクタを含み得る。コネクタは、モジュールに再充電サービスを提供する、モジュール上のプロセッサと整合する、データ（たとえば、記憶されたセッション・データなど）を転送する、ファームウェア更新を実行する、モジュールの機能を評価する（すなわち、モジュールの相互接続部、内蔵（ｏｎｂｏａｒｄ）回路などをテストする）ように構成され得る。再充電ベイは、保持されるモジュールは使える準備ができているかどうか、再充電中か、モジュールにエラーがあるかどうかなどを識別するために、１つまたは複数のステータス・インジケータまたは診断インジケータをその上に含み得る。
【０２６３】
再充電ベイは、被験体に対するモジュールの簡略化されたホット・スワップを容易にするなどのように、被験体のベッドの近くなどの壁に装着するために構成され得る。
【０２６４】
再充電ベイは、被験体をモニタリングする、および／またはアラートを提供する、本開示によるシステムの構成を支援するなどの目的で、ホスト・デバイス、ユーザ・デバイスなどと整合するように構成され得る。
【０２６５】
態様では、キットは、被験体上での特定の機能を提供するために構成された、または被験体に合致するような大きさにされた（たとえば、小型、中間、大型、カスタムなど）、パッチ・セットを含み得る。態様では、パッチ・セットは、３誘導ＥＫＧ、冗長化１２誘導ＥＫＧ、（たとえば、脚、手、腕、足などに関する）バイオメカニクス評価、睡眠ラボ評価、衝撃試験、スポーツ固有の適用例、心拍数モニタリング・セッション、（たとえば、熱疲労をモニタリングするためなどの）熱動過負荷モニタリング・セッション、重量挙げのワークアウトなどを実行するように構成され得る。
【０２６６】
態様では、本開示によるモニタリング・セッションを実行する前に使用者の好みを決定するために接着剤テスト・キットが提供される。接着剤テスト・キットは一連のパッチを含み得、各パッチは、識別マーキングと、関連した接着剤とを有する（すなわち、各々は、代替タイプの接着剤を有する）。接着剤テスト・キットは、客のニーズ（たとえば、皮膚タイプ、食事にとって最も良い長期着用能力を有する接着剤、その人にとって最も低い刺激を有する接着剤など）に最も良く合う接着剤タイプを選定するように、見込み客に提供されてよい。
【０２６７】
態様では、接着剤テスト・キットは、どれがニーズに最も良く合うか、皮膚への刺激を最も良く制限するか、皮膚に最も良く付着するかなどを決定するために潜在的顧客がワークアウト中、シャワー中、休憩中などにテストするために、さまざまな接着剤オプションを有する複数のテスト・パッチを含み得る。態様では、本開示による顧客対サービス・プランは、代替接着剤は変化するニーズに対してより良くサービスを提供するかどうかなどを決定するために、周期的接着剤テスト・キットを受け入れ得る。
【０２６８】
態様では、キット内の１つまたは複数の接着剤サンプルは、ポリアクリレート、ポリイソブチレン、ポリシロキサン、ポリウレタン、感圧接着剤、両親媒性接着剤、ＰＶＰ、ＰＶＡ、ＰＥＧ、またはＰＡＭＰＳベースのヒドロゲル接着剤、これらの組み合わせなどを含み得る。
【０２６９】
サービス・プランの一部として、接着剤テスト・キットが顧客に提供されることがある。顧客は、どの接着剤が顧客にとって最も良いか（たとえば、皮膚に最も良く適合する、着用可能、信頼性が高いなど）を決定するために、キット内に提供されたサンプルを、意図される適用例に応じて適切な期間にわたって着用してよい。
【０２７０】
テスト・パッチは、それに対するモジュールの取り付けをシミュレートするために、さらなる重みなどを用いて構成され得る。１つまたは複数のテスト・パッチは、それと共に提供されるモニタリング・プロセスの信頼性を評価するために、インピーダンス・モニタリング回路を含み得る。
【０２７１】
再充電ベイは、ディスプレイに（たとえば、信号表示システムのシャーシなどに）組み込まれてよい。そのようなディスプレイは、使用者が再充電ベイと相互作用し、データ、メトリック、または信号の可視化などを提供するための手段を提供し得る。そのようなディスプレイは、病院環境内での使用、モジュール、患者インタフェース、および携帯式の協調デバイスのクラスタを有する、ＩＣＵ、ＯＲなどにおけるモニタおよび／または分析器としての使用に有利なことがある。
【０２７２】
ビジネス方法の態様：
態様によれば、顧客が使用関連情報（たとえば、モニタリング、請求などの目的）を含むプロファイルを割り当てられる購読（subscription）サービスと、１つまたは複数の関連モニタリング・セッションにおいて使用するためのタイムリーな一連のパッチを顧客に提供するように構成された自動パッチ配布システムと、１つまたは複数のモニタリング・セッション中に顧客から取得されたデータを記憶、分析などするように構成されたデータ・センタと、１つまたは複数のモニタリング・セッション中に取得されたデータに基づいて１つまたは複数のモニタリング・レポートを生成するように構成されたレポート生成サービスと、消費された数またはパッチ、記憶されたデータ、生成されたレポートなどに基づいて顧客に請求するように構成された繰り返し請求システムとを含む、顧客からの生理学的データの収集を管理するためのサービスが提供される（すなわち、任意選択でサービス・システムの形態で実施される）。
【０２７３】
サービスは、顧客の具体的なニーズに応じて、即時配布などのために、いつ顧客が追加モジュールを必要とし得るかをデータから識別し、そのようなモジュールを取り換えパッチ・セット配布とともに含むように構成されたモジュール取り換えシステムを含み得る。
【０２７４】
サービスは、１つまたは複数のサード・パーティ（たとえば、データ・リポジトリ、政府機関、製薬会社、ヘルス・データ・プロバイダ、ＥＨＲ、ソーシャル・ネットワーク、雇用主、医療提供者など）がデータ、それから生成されたレポートなどにアクセスし得る１つまたは複数のアプリケーション・プログラミング・インタフェース（ＡＰＩ）を含み得る。
【０２７５】
態様では、サービスは、接着剤テストの結果に基づいてパッチ・セット内の接着剤に関する好みを顧客に割り当てるように構成された（すなわち、本開示による接着剤テスト・キットを介して実行される）自動接着剤選択アルゴリズムを含み得る。
【０２７６】
態様では、サービスは、データから顧客上でのパッチ・セットの性能を評価するための自動アルゴリズムを含み得る。そのようなアルゴリズムは、不規則、不安定で、問題のある、短縮された着用時間などを顧客が経験しているかどうか識別するように構成され得、顧客と接触するようにアラートを発行し、代替接着剤好みを発行し、無料接着剤テスト・キットの配信のために顧客などに発行し得る。
【０２７７】
態様では、サービスは、リモート・ティーチング、ストレス管理、理学療法、および／または関連されたサービスを顧客、病院、診療所などに提供するための１つまたは複数のアルゴリズムを含み得る。
【０２７８】
ホスト・デバイスに関する一般的な説明：
態様では、ホスト・デバイスは、被験体によって動作可能に着用／保持されてもよいし、被験体の近くに設置されてもよいし、ベッドサイド・アラーム・クロックに統合されてもよいし、付属物（たとえば、財布、バックパック、札入れなど）に収容されてもよい。態様では、ホスト・デバイスは、モバイル・コンピューティング・デバイス（たとえば、スマートフォン、タブレット・コンピュータ、ページャなど）であってよい。態様では、ホスト・デバイスは、ローカル・ルータ、データ・レコーダ、ネットワーク・ハブ、サーバ、第２のモバイル・コンピューティング・デバイス、ルータ、リピータなどであってよい。
【０２７９】
態様では、ホスト・デバイスは、モバイル・コンピューティング・デバイス用のドングルまたは付属物であってよい。そのような態様では、ホスト・デバイスは、１つまたは複数のパッチ／モジュールとの通信を協調させ、入ってくるパッチ・データを分析し、１つまたは複数のパッチからのセンサ情報を融合させ、１つまたは複数のパッチから取得された情報信号を調節および／または雑音除去し、１つまたは複数のパッチの接続性を相関させ、１つまたは複数のパッチ／モジュールによって送信されるパラメータから信号を再構築するなどのように構成され得る。態様では、ホスト・デバイスは、１つまたは複数の生理学的信号、アラートなどをそれから生成するように構成され得る。
【０２８０】
態様では、１つまたは複数のパッチ、モジュール、ホスト・デバイス、ユーザ・デバイス、および／または分析デバイスは、モニタリング・セッション中に１つまたは複数のパッチからの感覚情報を融合させ得る。感覚情報が特定のパッチ、モジュールなどからなくなっている場合、または感覚情報が何らかの方法で損なわれているなどの場合、１つまたは複数のパッチ、モジュール、ホスト・デバイス、および／または分析デバイスは、情報を無視し、除去し、重きを置かないようにするなどしてよい。したがって、システムは、被験体の１つまたは複数の生理学的パラメータをモニタリングするための堅牢なフォールト・トレランス手段を提供するために有利なことがある。
【０２８１】
態様では、１つまたは複数のパッチ、モジュール、ホスト・デバイス、ユーザ・デバイス、および／または分析デバイスは、被験体上での長期モニタリング・セッション中にモニタリング・セッションを維持するためにさまざまなレベルのアラートを生成し得る。そのようなアラートは、被験体の緊急事態（たとえば、転倒、心臓不整脈、［たとえば、発作による］神経性不整脈により、心拍数上昇、失神、事故、衝撃、睡眠時無呼吸イベント、呼吸不整脈、窒息、動脈ＣＯ２の低下、高炭酸ガス血症、心拍が飛ぶ（missing）など）、中程度の優先度維持の必要性（たとえば、多数の損なわれた信号、多数の低いまたは消耗した電源など）、低優先度維持の必要性（たとえば、限られた数の損なわれた信号、１つまたは複数の低電池指摘など）に関連し得る。
【０２８２】
態様では、１つまたは複数のパッチ、モジュール、ホスト・デバイス、および／または分析デバイスは、被験体上の１つまたは複数のパッチおよび／またはシステム全体に関連する１つまたは複数の信号（たとえば、個々の情報信号、集合的な信号、生理学的パラメータなど）の全体的な品質に関連する「情報品質」信号を生成し得る。そのような「情報品質」信号は、モニタリング・セッション中に測定されている被験体の生理学的パラメータにおいてシステムが有する信頼度を決定するおよび／またはこれを伝達するために使用され得る。信号は、良い、平均、損なわれた、不良、容認できない、などであってよい。アラートは、有利には、モニタリング・セッション中の機能（たとえば、モニタリング・セッションの基本品質）と生産性（たとえば、注意を必要とするアラートの数）との間で最適に妥協するように情報品質信号から構築され得る。
【０２８３】
本開示によるモジュール型生理学的モニタリング・システムは、１つまたは複数のパッチと通信するホスト・デバイスを含み得る。このホスト・デバイスは、モニタリング・ネットワークなどを協調させ得る。１つまたは複数のパッチおよび／またはホスト・デバイスは、互いと動作可能に電気通信するように構成され得る。態様では、パッチおよび／またはホストは、較正手順中に（たとえば、高度計を較正するように）互いと通信するように構成され得る。そのような較正は、モニタリング・セッションの品質を改善するために有利なことがある。
【０２８４】
ホスト・デバイスは、外部ネットワーク（たとえば、ＷｉＦｉネットワーク、セルラー式ネットワーク、ＬＡＮなど）と通信し得る。態様では、ホスト・デバイスは、１つまたは複数の信号および／またはそれから得られる情報を、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）を介して別のデバイスに通信するように構成された、ＬＡＮに配線された固定デバイスであってよい。
【０２８５】
態様では、ホスト・デバイスは、ＢＡＮ＋ハブ・ネットワークの強度（すなわち、ハブが被験体の身体上に位置しない場合）を最大にするように、関連するＢＡＮ内の１つまたは複数のパッチ／モジュール対から受信されたワイヤレス信号強度をモニタリングし、パッチ／モジュール対からハブへの、または互いの間での、信号転送を協調させるように構成され得る。態様では、ハブは、（ハブが、データが受信されなかったことを通信する場合、信号がモジュールから直接取得できなかった場合などに、）不良な信号を有するモジュールが転送データを被験体上の高信号強度モジュールに転送し、この高信号強度モジュールは、このデータをハブに中継することを協調させ得る。
【０２８６】
図面に具体的に関連する説明は以下の通りであり、上記の説明は、特定の図への言及に適用可能であれば適用されてよい。
【０２８７】
図１ａ〜図１ｄは、本開示によるモジュール型生理学的モニタリング・システムの態様を示す。図１ａは、各々本開示による一連のパッチおよび／またはパッチ／モジュール対５〜１３７と、本開示によるホスト・デバイス１４５と、被験体１から取得された信号に基づいて何らかのデータ１４８を表示する、本開示によるフィードバック／ユーザ・デバイス１４７と、信号またはそれから集められた情報の１つまたは複数の態様を被験体に伝達するように構成された、本開示による１つまたは複数のフィードバック・デバイス１３５、１４０とを有する被験体１を示す。ホスト・デバイス１４５、ユーザ・デバイス１４７、パッチおよび／もしくはパッチ・モジュール対５〜１３７、ならびに／またはフィードバック・デバイス１３５、１４０は、モニタリング・セッション中のワイヤレス通信１４６、１４９のために構成され得る。
【０２８８】
態様では、パッチ／モジュール対は、被験体１の身体上のほとんどあらゆるところへの留置に適合され得る。図１ａに示すように、いくつかの部位としては、頭蓋または前頭部１３１、こめかみ、耳または耳の後ろ５０、頸部、頸部１３７の前部、側部、後部、肩１０５、最小筋量を有する胸部領域１００への取り付け、１つの装飾用宝石５５（ホスト、ハブ、フィードバック・デバイスなどであってよい）に組み込まれる、胴１１０ａ〜１１０ｃの上の配置、動きまたは呼吸をモニタリングするための腹部８０の上、呼吸をモニタリングするための（一般に、測定に対するＥＫＧの影響を実質的に減少させるために身体の右側の）胸郭９０の下、二頭筋８５などの筋肉の上、手首１３５の上または手首の上のウェアラブル・コンピューティング・デバイス６０（たとえば、スマート・ウォッチ、フィットネス・バンドなど）と組み合わせて、臀部２５の上、大腿７５の上、ふくらはぎの筋肉７０の上、特に固有感覚に基づく試験および衝撃試験の場合の膝３５の上、主に衝撃試験の場合の脛骨３０の上、足首６５の上、アキレス腱２０の上、足１５の前部もしくは上部の上、踵５の上、または足の裏もしくはつま先１０の周囲への配置があり得る。そのようなデバイスの留置のための他の部位も想定される。モニタリング部位の選択は、一般に、本明細書で説明するパッチ／モジュール対の意図された適用に基づいて決定される。
【０２８９】
図１ｂは、本開示によるモニタリング・セッション、この場合はＥＫＧモニタリング・セッション、の一部として被験体２の上に留置された、各々本開示による一連のパッチ／モジュール対１５０ａ〜１５０ｅを示す。被験体２の画像１５２が撮影されており、図示のパッチ／モジュール１５０ａ〜１５０ｅの配置から１つまたは複数の標準誘導構成を計算するために本開示に従って分析され得る。
【０２９０】
図１ｃは、被験体１５５、１６０と本開示によるモニタリング・セッションに加わる被験体でない使用者１５６、１６１との間の通信の態様を示す。第１の態様では、被験体１５５は、ホスト・デバイス１５８、ディスプレイ１５７ｂ、ＨＵＤ、仮想現実ゴーグル、Ｇｏｏｇｌｅ  Ｇｌａｓｓｅｓ（商標）ベースのフィードバック・デバイス１５７ａ（すなわち、潜在的にスマートフォン・ハブを介する）、および／または本開示による１つもしくは複数のフィードバック信号を使用者１５６に通信する腕時計１４７ｃのうちの１つまたは複数と通信するように構成された、各々本開示による一連のパッチおよびモジュールを着用している。
【０２９１】
第２の態様では、被験体１６０は、ホスト・デバイス１６３、ディスプレイ１６２ｂ、仮想現実ヘッドセット、ＨＵＤ、Ｇｏｏｇｌｅ  Ｇｌａｓｓｅｓ（商標）ベースのフィードバック・デバイス１６２ａ（すなわち、スマートフォン・ハブを介する）、腕時計１６２ｃ、ならびに／または使用者１６１の身体の上で本開示による１つもしくは複数のフィードバック信号を使用者１６１に通信するもしくは１つまたは複数の感覚を使用者１６１の身体に伝達する（すなわち、取り付けられたパッチを介する）ように構成された１つもしくは複数のパッチおよび／もしくはモジュールのうちの１つまたは複数と通信するように構成された、各々本開示による一連のパッチおよびモジュールを着用している。
【０２９２】
態様では、被験体１５５、１６０と使用者１５６、１６１との間の通信は双方向であってよい（すなわち、被験体１５５、１６０も、使用者１５６、１６１から取得された生理学的情報および／または物理的情報に対応する情報を受信し得る）。
【０２９３】
図１ｄは、本開示によるパッチ／モジュール対の識別プロセスの時系列例を示す。図示の非限定的な例では、モジュールはラジオを装備し、各ラジオは、所定の信号強度（左の垂直軸）で信号を送信することが可能であり、相対高さ信号（右の垂直軸）が得られるように較正された気圧計または高度計を装備する。態様では、使用者、フィードバック・デバイス上、ホスト・デバイス上、ユーザ・デバイスなどの上のプログラムは、被験体の身体上の特定のパッチを覆うことを被験体または使用者に促し得る（たとえば、命令パンフレットを介して、画面のプロンプトなどを介して、被験体または使用者に通信される）。促されたモジュールが覆われたとき（タイムスタンプ１８０と１８５の間の期間）、モジュールの信号強度は、実質的に識別可能な量１７５の分、変化する。したがって、簡単な手順が、ＢＡＮ内のモジュールを識別し、被験体上の特定の部位上のモジュールをホスト・デバイスによって受信される対応するＩＤと相関させるなどのために使用され得る。局在化および／または方向手順の他の態様および変形態は、本開示の全体を通して説明される。
【０２９４】
図２ａ〜図２ｄは、本開示によるパッチおよび対応するモジュールの態様を示す。図２ａは、本開示によるモジュール２１５に結合された、本開示によるパッチ２１０の態様を示す。
【０２９５】
パッチ２１０は、可撓性の伸縮可能材料から形成された基材を含み得る。態様では、パッチ２１０は、伸縮性がある、弾力的に変形可能などであってよい。態様では、ひとたび被験体と整合すると、パッチ２１０は、２５％よりも大きい、５０％よりも大きい、８０％よりも大きいなどの伸長で、引き続き機能し得る（すなわち、その上に設けられる相互接続部とその上に設けられる１つまたは複数のセンサ／電極との間の作業インタフェースを提供する）。
【０２９６】
図２ｂは、各々本開示によるパッチ２２５および対応するモジュール２３５の態様を示す。パッチは、各々本開示による、基材２４５と、接着剤層２５０と、複数のパッチ相互接続部２３０ａ、２３０ｂと、複数の電極２５５ａ、２５５ｂとを含む。パッチ相互接続部２３０ａ、２３０ｂおよび電極２５５ａ、２５５ｂは、基材２４５上に設置された、基材２４５に埋め込まれたなどの１つまたは複数の電気的伝導性トレースを介して、一緒に電気的に結合される。
【０２９７】
モジュール２３５は、対応するパッチ相互接続部２３０ａ、２３０ｂと嵌合するような構成、寸法、および配置にされた、本開示による複数のモジュール相互接続部２４０ａ、２４０ｂを含む。相互接続部２３０ａ、２３０ｂ、２４０ａ、２４０ｂは、本開示全体を通して説明したように、スナップ要素、磁気要素などを含み得る。
【０２９８】
図２ｂは、対応するパッチ２１０に結合されたモジュール２１５も示し、このモジュールおよびパッチは、一連の嵌合用相互接続部２１９ａ〜２１９ｇを含み、パッチは、１つまたは複数のセンサおよび／または電極２１８ａ〜２１８ｄ（たとえば、本明細書では、パッチ２１０の長さに沿って間隔をおいて配置された円形電極要素として示される）を含む。２つの軸、すなわち使用中のパッチ２１０の予想伸長方向に沿って方向付けられた長手方向軸２１７およびパッチ２１０の予想伸長方向に正に略垂直に沿って方向付けられた略垂直軸２１６も示されている。態様では、嵌合用相互接続部２１９ａ〜２１９ｇは、モジュール２１５が使用中にパッチ２１０と嵌合するとき、垂直軸２１６と位置合わせされるように、パッチに沿って方向付けられ得る。そのような構成は、一般的な使用事例中に相互接続部２１９ａ〜２１９ｇのうちの１つまたは複数の周囲での応力および／または運動を制限するために有利なことがある。
【０２９９】
図２ｃは、本開示によるモジュール２６０の態様を示す。モジュール２６０はハウジング２６５を含み、その一部分は、本開示によるプリント回路基材２８０によって提供される。ハウジング２６５は、三次元アンテナ２８７が形成される、埋め込まれる、プリントされるなどのドーム形構成要素を含む。態様では、アンテナ２８７は、螺旋形構造、多極構造、カーブド・ダイポール（curved dipole）構造、単極構造などで形成されてよい。態様では、アンテナ２８７は、組み立て手順中にプリント回路基材２８０上の対応するコネクタと嵌合するようにパターニングされ得る１つまたは複数の相互接続部を含み得る。態様では、アンテナ２８７は、自立型電気的伝導性構造から形成され、組み立て中にプリント回路基材２８０に取り付けられ得る。
【０３００】
態様では、アンテナ２８７は、カーブド・ダイポール・アンテナとして形成され得る。アンテナ２８７のトレースは、回路基材２８０上の接点からハウジング２６５上へと、さらに外側に延びて航空機の翼のような形状を形成するように配置される。そのような構成は、アンテナと増幅器との間のインタフェースを単純化するため、被験体に隣接するときモジュール２６０から発されるＲＦ波を形作るため、ならびにモジュール２６０からのＲＦ送信中のＤＣ電荷蓄積を最小にするように、ＲＦ回路を回路基材２８０のグランド・プレーンから切り離すために有利なことがある。
【０３０１】
本開示によるモジュール２６０は、各々本開示による、１つまたは複数の構成要素２７０（たとえば、任意選択でＰＣＢに積層された／埋め込まれたなどの、超小型回路、センサ、トランスデューサなど）と、相互接続部２８５と、電源２７５とを含み得る。
【０３０２】
モジュール２６０は、その中の構成要素２７０を周囲から分離するように密封などされ得る。モジュール２６０は、本開示によるモジュール２６０と相互接続部２８５と対応するパッチとの間の接点の領域への流体の転移を最小にするために、本開示によるガスケット２８５を含み得る。
【０３０３】
図２ｄは、本開示によるモジュール２９２およびパッチ２９０上での方向マーキング２９４、２９６、２９８の態様を示す。そのようなマーキング２９４、２９６、２９８は、使用者のモジュール２９２の位置合わせおよびパッチ２９０への取り付けの助けとなるために有利なことがあり、ならびにビジョン・アルゴリズムが方向、機能（たとえば、マーキング２９４、２９６、２９８の色またはパターンによって）、および／または識別情報をモニタリング・セッションの一部として被験体上へ留置されたパッチ２９０およびモジュール２９２の画像から抽出するために有用なことがある。
【０３０４】
図３ａ〜図３ｆは、本開示によるパッチの態様を示す。
【０３０５】
図３ａは、各々本開示による、モジュール３０５に結合されたパッチ３０１を示す。パッチ３０１は、被験体と整合するための複数の電極３０３ａ〜３０３ｄを含む。電極３０３ａ〜３０３ｄは、おそらく被験体の心臓の近くの部位における心電図信号を評価するためにパッチ３０１に沿ってやや直線的に配置される。
【０３０６】
図３ｂは、各々本開示による、モジュール３１０に結合されたパッチ３０６を示す。パッチ３０６は、被験体と整合するための双極電極配置３０７ａ、３０７ｂを含む。そのような配置は、モニタリング・セッションの一部として心拍数、信号チャネルＥＫＧ、ＥＭＧ、呼吸数、１つまたは複数の頸筋または顔面筋のＥＭＧと結合された音響モニタリング、被験体の耳の後ろなどの運動学的センサと結合されたＥＥＧモニタリングをモニタリングするために有利なことがある。
【０３０７】
図３ｃは、各々本開示による、モジュール３１５に結合されたパッチ３１１を示す。パッチ３１１は、被験体と整合するための複数の電極３１３ａ〜３１３ｅを含む。電極３１３ａ〜３１３ｅは、本開示によるＥＭＧ試験の一部として、被験体の付属器に沿って１つまたは複数の筋肉群と整合するように配置され得る。パッチ３１１は、モニタリング・セッション中に伸長を経験しながら電極とモジュール３１５との間の電気的インタフェースを維持するように形成され得る（たとえば、モニタリング・セッション中に電極間の長さが実質的に変化することがあるなどの態様において）。態様では、そのような構成は、モニタリング・セッションの一部として、筋肉の長さに及ぶ、関節を横切る、被験体の肢、足などの湾曲の周囲を包むために有利なことがある。
【０３０８】
図３ｄは、各々本開示による、モジュール３２０に結合されたパッチ３１６を示す。パッチ３１６は、被験体と整合するための３つの電極３１８ａ〜３１８ｃを含む。電極３１８ａ〜３１８ｃは、被験体上での電気生理学的活動の複数部位捕捉を提供するように配置され得る。そのような配置は、パッチ３１６の近くに場ベクトルを生成するために有利なことがある。態様では、モジュール３２０は、電極３１８ａ〜３１８ｃから入ってくるデータを分析する（すなわち、おそらく、基準として選択されたセット内に信号電極などを有する）ように、およびパッチ３１６上での電極の方向と関係する方向および大きさを有する場ベクトルを計算するように構成されたアルゴリズムを含み得る。態様では、そのような構成は、被験体上でのベクトル心電図を計算し、筋活動電位ベクトル、筋肉信号方向を計算し、被験体の表面に沿って電場伝播方向を計算するなどのために有利なことがある。
【０３０９】
図３ｅは、本開示によるパッチ３２２を示す。パッチ３２２は窓３２４を含み、これを通って、関連モジュール（明示せず）に含まれるセンサ（たとえば、光センサなど）は、モニタリング手順中に被験体とインタフェースし得る。パッチ３２２は、同じモジュールからのさらなるモニタリング機能を可能にするために、さらなる電極、センサなど（明示せず）を含んでよい。そのような構成は、本開示によるモニタリング・セッション中に局所的血流を光学的にモニタリングし、下にある組織の比色評価を実行し、放射線が組織へとシームレスに入ることを提供するなどのために有利なことがある。
【０３１０】
図３ｆは、本開示によるパッチ３２８を示す。パッチ３２８は、各々本開示による、複数の電気的伝導性部材（たとえば、電気トレース、プリント導体、スパン（spun）・ナノチューブ繊維、伸縮可能な電気的伝導性トレースなど）３３６ａ〜３３６ｃと結合された複数のセンサ３３３ａ、３３３ｂと、複数の相互接続部３３１ａ〜３３１ｃとを含む。センサ３３３ａ、３３３ｂは、モニタリング手順中に下にある被験体の組織構造、性質、および／または組織もしくは流体分析物（組織組成、脂肪含有量、含水量、血中酸素飽和度など）と整合するおよび／またはこれをモニタリングするような配置、構成、および寸法にされ得る。
【０３１１】
図４ａ〜図４ｆは、各々本開示による嵌合されたパッチ４０１、４０５およびモジュール４０３、４０７の上面図、側面図、および等角図を示す。そのような構成は、本開示により被験体の堅牢で快適なモニタリングを提供するために有利なことがある。
【０３１２】
図５は、各々本開示によるパッチ／モジュール対５０１を形成する、嵌合されたパッチ５０３およびモジュール５０５の態様の斜視図を示す。パッチ／モジュール対５０１は、透視図法のために、硬貨１６（米国の２５セント硬貨）のそばに示されている。
【０３１３】
図６は、本開示によるモジュール６０１の態様の概略図を示す。モジュール６０１は、各々本開示による、相互接続部、センサ、光学源、光学検出器、ラジオ、アンテナ、センサ通信回路、信号調節回路、プロセッサ、メモリ・デバイス、コントローラ、電源、電力管理回路、および／またはエネルギー・ハーベスト式回路、および１つもしくは複数の周辺機器のうちの１つまたは複数を含む。モジュール６０１は、追加モジュール６０５（たとえば、おそらく、同じモニタリング・システム内、同じ被験体上などに位置する）およびホスト・デバイス６１０とワイヤレス通信６１５、６２５、６２０するように示されている。モジュール６０１のさらなる態様は、本開示の全体を通して説明されている。
【０３１４】
図７は、本開示による、被験体３に取り付けられたパッチ／モジュール対７０１の概略図を示す。パッチ／モジュール対７０１は、対応するパッチ７１０に結合されたモジュール７０５を含み、このパッチは、被験体３の皮膚と整合するために配置された複数の電極７２０ａ〜７２０ｃを含む。パッチ／モジュール対７０１は、ホスト・デバイス（明示せず）とワイヤレス通信７２５するように示されている。そのような構成は、伸縮性のあるパッチ７１０が、どれほど動きや、被験体３の皮膚の表面に沿った形状または伸長の変化などを考慮して被験体のモニタリングを維持することが可能であり得るか強調し得る。そのような構成は、低コストの使い捨てパッチ７１０と小型の再使用可能モジュール７０５とを有する軟質で快適なモニタを提供するために有利なことがある。
【０３１５】
図８ａ〜図８ｅは、本開示によるパッチ電極レイアウトの非限定的な例の態様を示す。
【０３１６】
図８ａは、各々本開示による、モジュール８０３に結合されたパッチ８０１を示す。パッチ８０１は、被験体と整合するための複数の電極８０５ａ〜８０５ｂを含む。電極８０５ａ〜８０５ｂは、非常に小さな外形を有する被験体の表面から双極電気読み取り値を取得するのに適した非常に密な双極配置で配置される。態様では、電極８０５ａ、８０５ｂのうちの１つまたは複数は、モジュール８０３と下にある被験体の組織との間の電気的結合を強化するための、本開示による電極機構を含み得る。態様では、取り付けられたモジュール８０３の上部に加えられる圧力は、電極機構を下にある被験体の組織と係合させるのに適していることがある。そのような配置は、超小型心拍数モニタ、小児用心拍数モニタ、生殖器近くへの留置のためのＥＭＧセンサ、耳の後ろ、頸部上などで使用する電気生理学的モニタを提供するために有利なことがある。
【０３１７】
図８ｂは、各々本開示による、モジュール８０９に結合されたパッチ８０７を示す。パッチ８０７は、被験体と整合するための双極電極配置８１１ａ、８１１ｂを含む。そのような配置は、モニタリング・セッションの一部として被験体の心拍数、信号チャネルＥＫＧ、呼吸数などをモニタリングするために有利なことがある。複数のそのようなパッチ８０７は、被験体の身体の上の高次電場または空間分布電場を同時に抽出するために被験体に適用されてよい。
【０３１８】
図８ｃは、各々本開示による、モジュール８１５に結合されたパッチ８１３を示す。パッチ８１３は、被験体と整合するための３つの電極８１７ａ〜８１７ｃを含む。電極８１７ａ〜８１７ｃは、被験体上での電気生理学的活動の複数部位捕捉を可能にするように配置され得る。そのような配置は、パッチ８１３の近くに場ベクトルを生成するために有利なことがある。
【０３１９】
図８ｄは、各々本開示による、モジュール８２１に結合されたパッチ８１９を示す。パッチ８１９は、被験体と整合するための四極電極配置８２３ａ〜８２３ｄを含む。四極電極８２３ａ〜８２３ｄは、被験体上での電気生理学的活動の複数部位捕捉を可能にするように配置され得る。そのような配置は、パッチ８１９の近くに場ベクトルを生成するために、被験体の表面にわたって電場伝播をマッピングするためなどに有利なことがある。
【０３２０】
図８ｅは、各々本開示による、モジュール８２７に結合されたパッチ８２５を示す。パッチ８２５は、被験体と整合するための複数の電極８２９ａ〜８２９ｂを含む。電極８２９ａ〜８２９ｂは、伸縮可能な電気的伝導性要素８３１ａ、８３１ｂに接続された双極配置で示されている。態様では、そのような構成は、モニタリング・セッション中に被験体の近くの組織と共に自由に撓曲および伸長する８３３ために有利なことがある。伸縮可能な電気的伝導性要素８３１ａ、８３１ｂは、伸長中にインピーダンスを繰り返し可能に変更させるように配置され得る。そのような構成は、本開示による１つまたは複数の生理学的信号（たとえば、電気生理学的信号、伸長関連アーチファクトなど）に関連してパッチの下の動き（たとえば、筋肉動作、呼吸などによる）を評価するために有利なことがある。そのような構成は、理学療法モニタリング・セッション（たとえば、ＥＭＧと連携した複合固有感覚モニタリング、ＥＫＧ、歩容評価、走行歩容修正システムに関連した呼吸の評価など）に適していることがある。
【０３２１】
態様では、そのような構成は、トレーニングおよび／または理学療法システムに有利なことがある。ＥＭＧ関連情報（たとえば、運動、筋疲労など）と連携した動きの二重実装（たとえば、関節を横切って、関節に対して十字に、など）は、傷害のリスクを検出する、治療法の進行をマッピングするなどのために有利なことがある。
【０３２２】
図９は、本開示による衝撃感知パッチ９００およびフィードバック構成要素９２５の態様を示す。本明細書では被験体４の上の膝装具（knee brace）に組み込まれて示されている衝撃検知パッチ９００は、１つまたは複数の圧電抵抗材料（すなわち、その上に留置された歪みに関連して電気的性質またはその上の電荷蓄積を変更させる材料）、本開示による容量性伸縮センサ、感圧性ナノコンポジット構造などを含み得る。パッチ９００が物体５によって衝撃９０５を受けると、結合されたモジュール９１０は、本開示によるフィードバック・デバイス９２５、ホスト・デバイスなどに１つまたは複数の信号９１５を送信し得る。態様では、フィードバック・デバイス９２５は、信号９３５を受け取り、本開示による使用者への配信のためにフィードバック信号（たとえば、オーディオ信号、振動信号、触覚信号、視覚的信号など）を生じることがある。この非限定的な例では、フィードバック・デバイス９２５は、拡声器９３０を介して被験体の耳６の中で可聴フィードバック信号を生じる。そのようなシステムは、感覚を依然として有する身体の領域内に転送される触覚の感覚を被験体に提供する（たとえば、触覚フィードバック構成要素、可聴式合図、視覚的合図などを介して）ように、神経障害に罹患した被験体に対する衝撃をモニタリングするために（たとえば、体肢における感覚の欠如、歩容分析の支援のため、体操中にフィードバックを提供するためなど）、または触覚関連イベントに対するフィードバック・ループの形成のために有利なことがある。
【０３２３】
図１０ａ〜図１０ｃは、本開示によるパッチの態様を示す。
【０３２４】
図１０ａは、電気的伝導性自己接着材料から形成された（すなわち、隣接身体への複合電気的および機械的な結合を提供するように）基材１００５（または接着剤層）と、基材１００５のある領域を対応する相互接続部（明示せず）に電気的に結合するように構成され、基材１００５の１つまたは複数の領域を電気的伝導性トレース１０１０の１つまたは複数の領域から分離するように構成された誘電層１０１５を含む電気的伝導性トレース１０１０とを含むパッチを示す。態様では、基材１００５は、使用中の隣接表面を用いた電荷移動１０２５を開始し得る（たとえば、それに電気的に結合する、適切な感覚インタフェースをそれに形成する、それにエレクトロポレーションを提供する、それに電流の流れを提供する、その態様をモニタリングするようになど）。基材１００５は、本開示により所定の厚さ１０２０を有するように示されている。態様では、通気性のある可撓性インタフェースを維持するために、厚さ１０２０は、２００ｕｍよりも薄い、１００ｕｍよりも薄い、５０ｕｍよりも薄い、２５ｕｍよりも薄い、１２ｕｍよりも薄い、６ｕｍよりも薄いなどであってよい。態様では、厚さ１０２０は、引き裂かれることなく被験体からのパッチの除去を可能にするのに十分な引き裂き強度を保持するように十分に薄くてよい。引き裂き強度は、（すなわち、ＡＳＴＭ規格ＡＳＴＭ−Ｄ−６２４  ＤＩＥ引き裂き強度に従って測定されるように）０．５Ｎ／ｍｍよりも大きい、１Ｎ／ｍｍよりも大きい、２Ｎ／ｍｍよりも大きいなどであってよい。
【０３２５】
図１０ｂは、各々本開示による、基材１０３０と結合された接着剤層１０３５を含む、本開示によるパッチの態様を示す。このパッチは、基材１０３０の厚さを通って結合されるマイクロスタッド１０４０相互接続部を含む。図示の非限定的な例では、マイクロスタッド１０４０も、電極１０５０と、被験体の身体と整合するための対応する電極機構１０５５とを含む。マイクロスタッド１０４０はまた、モジュールなどと整合するための上側相互接続部を設けることがある。
【０３２６】
態様では、電極１０５０は、使用中の隣接表面に電荷移動１０５５を提供する（たとえば、それに電気的に結合する、それにエレクトロポレーションを提供する、それに電流の流れを提供する、その態様をモニタリングするようになど）のに適していることがある。パッチは、本開示により所定の厚さ１０４５を有するように示されている。態様では、通気性のある可撓性インタフェースを維持するために、厚さ１０４５は、２００ｕｍよりも薄い、１００ｕｍよりも薄い、５０ｕｍよりも薄い、２５ｕｍよりも薄い、１２ｕｍよりも薄い、６ｕｍよりも薄いなどであってよい。
【０３２７】
図１０ｃは、各々本開示による、基材１０６５と結合された接着剤層１０６０を含む、本開示によるパッチの態様を示す。このパッチは、基材１０６５の厚さを通って結合されるリベット型スタッド１０７０を含む。図示の非限定的な例では、リベット型スタッド１０７０も、電極と、使用に際して基材１０６５に密に保持するためのキャップ１０７５とを含む。パッチは、相互接続部（明示せず）と通信するための導電性層１０８０（この場合、スタッド１０７０を被覆するように示されているが、代替的にキャップ１０７５と基材１０６５との間に適用されてよい）を含む。スタッド１０７０の患者側は、本開示による薄い導電性ゲル１０８５で被覆されるように示されている。態様では、リベット型スタッド１０７０は、対応するモジュールと直接整合するなどのための、ボタン・トップ、スナップ相互接続部などを含み得る。
【０３２８】
態様では、ゲル１０８５は、使用中の隣接表面に電荷移動１０９５を提供する（たとえば、それに電気的に結合する、それにエレクトロポレーションを提供する、それに電流の流れを提供する、その態様をモニタリングするようになど）のに適していることがある。パッチは、本開示により所定の厚さ１０９０を有するように示されている。態様では、通気性のある可撓性インタフェースを維持するために、厚さ１０９０は、２００ｕｍよりも薄い、１００ｕｍよりも薄い、５０ｕｍよりも薄い、２５ｕｍよりも薄い、１２ｕｍよりも薄い、６ｕｍよりも薄いなどであってよい。
【０３２９】
図１１ａ〜図１１ｂは、本開示によるパッチおよびモジュールの態様を示す。
【０３３０】
図１１ａは、本開示によるパッチ１１０５およびモジュール１１１５の態様を示す。パッチ１１０５は、接着剤層１１０７と、基材１１０９と、電極１１１０ａ、１１１０ｂとを含む。図示の非限定的な例では、電極は、対応するモジュール１１１５と直接整合するように構成される。モジュール１１１５は、モジュール１１１５の１つまたは複数の領域を要素から分離するために各々キャップを含む、複数の対応する相互接続部１１２０ａ、１１２０ｂを有するように示されている。モジュール１１１５は、本開示によるワイヤレス通信１１３０のために構成され得る。
【０３３１】
図１１ｂは、各々本開示によるパッチ１１４０および対応するモジュール１１６０の態様を示す。パッチ１１４０は、患者の方を向く接着剤層１１５５に結合される基材１１４５と、モジュールと整合する（すなわち、その上に留置されたモジュール１１６０と整合するようにその領域の上でパターニングされた）接着剤１１５０とを含み得る。モジュール１１６０は、被験体に向かって１１７２エネルギーを発するための光学源１１６５と、被験体から１１７５エネルギーを受信するための光センサ１１７０とを含む。モジュール１１６０は、対応するパッチ１１４０上への留置ための構成および寸法にされ得る。パッチ１１４０の１つまたは複数の層は、モジュール１１６０と隣接被験体との相互作用を容易にするように放射線を透過し得る。モジュール１１６０は、本開示によるワイヤレス通信１１８０のために構成され得る。
【０３３２】
図１２ａ〜図１２ｃは、本開示によるパッチおよびモジュールの態様を示す。
【０３３３】
図１２ａは、基材１２０３と、それに結合された接着剤層１２０５（この場合、任意選択で、イオン的伝導性接着剤）とを含む、本開示によるパッチ１２０１の態様を示す。パッチ１２０１は、基材１２０３に埋め込まれた任意選択のセンサ１２０７と、（たとえば、任意選択で接着剤層１２０５に面する基材１２０３の面に沿ってプリントされた、基材１２０３に結合された電気相互接続部を介して）センサ１２０７と電気通信するように設けられた、モジュール１２１５に結合するためのパッチ相互接続部１２１１ａ、１２１１ｂとを含む。センサ１２０７は、被験体へのエネルギー１２０９ａの配布および使用中に被験体から受け取られたエネルギー１２０９ｂの検知（たとえば、光センサ、分光計など）のために構成される。図１２ａは、パッチ１２０１と嵌合するような構成および寸法とされた、本開示によるモジュール１２１５を示す。モジュール１２１５は、対応するパッチ相互接続部１２１１ａ、１２１１ｂと噛み合うように配置されたモジュール相互接続部１２１７ａ、１２１７ｂを含む。図示の非限定的な例では、パッチ相互接続部１２１１ａ、１２１１ｂは強磁性材料を含むことがあり、モジュール相互接続部１２１７ａ、１２１７ｂは、互いの近傍に留置されるとき（すなわち、組み立て中に）かなり強い磁場１２１９ａ、１２１９ｂがその間に形成されるように構成された磁気材料を含むことがある。相互接続部１２１１ａ、１２１１ｂ、１２１７ａ、１２１７ｂは、本開示により、組み立て時にパッチ１２０１とモジュール１２１５との間に電気的伝導性インタフェースを、代替的に、誘導インタフェースを、または容量性インタフェースを形成するように構成されてよい。
【０３３４】
また、図に示すように、パッチ１２０１は、各々本開示による複数の電極１２０８ａ、１２０８ｂを含む。電極１２０８ａ、１２０８ｂは、各々本開示による、１つまたは複数の伸縮性のある電気的伝導性トレース（たとえば、この場合、伸縮可能な電気的伝導性インクによって提供される、基材１２０３と接着剤１２０５との間に挾まれるように基材１２０３の表面１２１２上へプリントされる）によりパッチ相互接続部１２１１ａ、１２１１ｂに結合される。電極１２０８ａ、１２０８ｂは、使用中に隣接被験体と整合するための、各々本開示による１つまたは複数の電気的伝導性および／またはイオン的伝導性の物質を含み得る。
【０３３５】
図１２ｂは、本開示による、モジュール１２２５に結合されたパッチ１２２７の態様を示す。パッチ１２２７は、被験体と整合するための基材１２３０と接着剤１２３５とを含み、その各々は、使用中にモジュール１２２５へおよび／またはモジュール１２２５から被験体へと伝達される１２４５エネルギーを実質的に透過する。そのようなエネルギー伝達１２４５は、トランスデューサ１２４０によって完了され得、同じまたは同等の高感度トランスデューサ１２４０によってモニタリングされ得る。
【０３３６】
図１２ｃは、各々本開示によるパッチ１２５１および対応するモジュール１２６５の態様を示す。パッチ１２５１は、被験体と整合するための基材１２５３と電極１２５５ａ〜１２５５ｃとを含む。パッチ１２５１は、本開示による複数のマイクロスタッド１２７１を含む。スタッド１２７１は、基材１２５３に含まれる（たとえば、基材１２５３の上にパターニングされた、その上に被覆された、その上にプリントされた、それに埋め込まれたなど）トレースを介して、電極１２５５ａ〜１２５５ｃと電気的に結合され得る。スタッド１２７１は、絶縁層１２６０で被覆され得、この場合スタッド１２７１を被験体から絶縁し、また、相互接続部（すなわち、マイクロスタッド１２７１の集まり）の近くのパッチ１２５１の領域に局所的剛性を追加するようにも構成される。
【０３３７】
モジュール１２６５は、マイクロスタッド１２７１と整合するための、複数の対応するコネクタ１２７５を含み得る。コネクタ１２７５はプリント回路基材１２７０に組み込まれてよく、プリント回路基材１２７０はモジュール１２６５のハウジングの一部分として二重になる。態様では、コネクタ１２７５は、ＰＣＢ１２７０に固着されるためのはんだ付け可能構成要素を含み得る。態様では、コネクタ１２７５は、（すなわち、その組み立てプロセスを単純化するように）ＰＣＢ１２７０内の貫通孔相互接続部から実質的に形成され得る。態様では、ＰＣＢ１２７０は、使用中に相互接続部１２７１、１２７５を周囲から実質的に分離するために下塗り、ガスケットなどを含み得る。
【０３３８】
図１３は、本開示によるエネルギー１３２５（この場合、振動エネルギー）を被験体１３０１の表面７に適用するように構成されたパッチ／モジュール対１３００の概略図を示す。パッチ／モジュール対１３００は、被験体７への固着のための接着剤層１３１０（すなわち、モジュール１３００に結合されたパッチから潜在的に形成される）を含む。モジュール１３１５は、被験体１３０１への伝達１３３０のために振動エネルギー１３２５を生成するように構成されたトランスデューサ１３０５を含む。トランスデューサ１３０５は、モジュール１３１５に含まれる電子部品ユニット１３２０によって制御および／または電力供給され得る。図示の非限定的な例では、トランスデューサ１３０５は圧電性材料（たとえば、ポリマー、セラミックなど）であってよい。
【０３３９】
図１４は、本開示による、熱エネルギー１４３０を被験体１４０２に適用するためのパッチ／モジュール対１４００を示す。パッチ／モジュール対１４００は、被験体１４０１の皮膚表面１４０２への取り付けのための接着剤層１４１０を含む。モジュール１４１５は、１つまたは複数のヒーター・バンド１４０５またはＲＦヒーター回路と、１つまたは複数の電子相互接続部１４０８を介して電源、超小型回路などを含む電子部品ユニット１４２０に結合された熱電対１５０６とを含む。
【０３４０】
図１５は、本開示により触覚入力１５２５を被験体１５０１の表面１５０２に適用するように構成された振動パッチ／モジュール対１５００を示す。パッチ／モジュール対１５００は、（すなわち、モジュール１５００に結合されたパッチから潜在的に形成される）被験体１５０１への固着のための接着剤層１５１０を含む。モジュール１５１５は、被験体１５０１への伝達１５３０、１５３５、１５４５のために、ねじれエネルギー１５２５を生成するように構成されたトランスデューサ１５０５を含む。トランスデューサ１５０５は、モジュール１５１５に含まれる電子部品ユニット１５２０によって制御および／または電力供給され得る。図示の非限定的な例では、トランスデューサ１５０５は、その出力軸上に偏心を有する電気モータであってよい。被験体１５０１の表面１５０２へのエネルギーの伝達１５３０、１５３５、１５４５は、そのような層が問題の実施形態で使用される場合、振幅、周波数、持続時間、トランスデューサ１５０５のデューティ・サイクル、ならびにパッチ／モジュール対１５００の物理的構成および接着剤層１５１０の選定に依存して、突くことからこすることまでのさまざまな感覚を誘発し得る。
【０３４１】
図１６ａ〜図１６ｃは、本開示による、ＥＫＧを生成するための被験体２の上のパッチの配置を示す。図１６ａは、被験体２の心臓から出ていく等辺ベクトルを覆うように被験体２の胴の上に配置された、本開示による３つのパッチ１６１０ａ〜１６１０ｃの配置を示す。
【０３４２】
図１６ｂは、心臓（パッチ１６２０ａ、１６２０ｃ、１６２０ｄ）から遠ざかる軌道でベクトルを覆い、被験体２の心臓１６２０ｃの近くで１つまたは複数の信号を捕捉するように被験体の胴の上に配置された、本開示による４つのパッチ１６２０ａ〜１６２０ｄの配置を示す。
【０３４３】
図１６ｃは、被験体２の胸骨からその左の胴を横切ってまたがる線形配置を概略的に形成する被験体の胴の上に配置された、本開示による３つのパッチ１６３０ａ〜１６３０ｃの配置を示す。
【０３４４】
パッチ１６１０ａ〜１６１０ｃ、１６２０ａ〜１６２０ｄ、１６３０ａ〜１６３０ｃは、本開示による双極電極配置、三極電極配置、四極電極配置、および／または多極電極配置を含み得る。態様では、パッチ１６１０ａ〜１６１０ｃ、１６２０ａ〜１６２０ｄ、１６３０ａ〜１６３０ｃは、各パッチ１６１０ａ〜１６１０ｃ、１６２０ａ〜１６２０ｄ、１６３０ａ〜１６３０ｃの下の局所的血流ダイナミクスを決定するように位置決めされた光センサを含んでよく、捕捉信号内の運動アーチファクトに対処するなどの目的で１つまたは複数の物理的センサ（たとえば、加速度計、ジャイロスコープなど）を含んでよい。
【０３４５】
図１７ａ〜図１７ｃは、本開示による、電極機構を皮膚と係合させるためのそのような機構および方法の態様を示す。
【０３４６】
図１７ａは、導体１７１０と、本開示による１つまたは複数の電極機構１７１５をその上に有する電極とを含む、本開示によるパッチ１７０１の態様を示す。電極機構１７１５は、バイアス力１７１６を介して隣接組織表面と強制的に係合させられ得る（すなわち、その親指で上から抑える（thumb over top）ことによって適用され得る）。
【０３４７】
図１７ｂは、本開示による、一連の電極機構１７２１を皮膚表面１３と係合させるための３部からなるシーケンスを示す。最初に（フレーム１では）、電極機構１７２１は、導電性表面、この場合は双安定構造１７１９（すなわち、この例ではスナップ・ドーム）の上に含まれる。双安定構造１７１９および電極機構１７２１は、本開示による基材１７１７へと電気的および機械的に接続され、したがって、本開示によるパッチの一部を形成する。
【０３４８】
被験体の皮膚１３上への留置後、フレーム２を参照すると、バイアス力１７２３は、双安定構造１７１９に適用され、（たとえば、皮膚１３に埋め込む、電極機構１７２１のうちの１つまたは複数をその角質層に侵入させる１７２５ために）電極機構１７２１を皮膚１３と係合させ得る。
【０３４９】
フレーム３を参照すると、バイアス力１７２３を解放すると、双安定構造１７１９の性質に応じて、電極機構１７２１は、一連の微小穿刺１７２７を置き去りにして皮膚１３から外れ、したがって、パッチと被験体との間の（すなわち、皮膚１３を介する）電気接続のインピーダンスを低下させ得る。態様では、双安定構造１７１９は、変形位置のままでいる（すなわち、モニタリング・プロセス中に電極機構１７２１のうちの１つまたは複数を皮膚１３と長期間係合させるように可塑的に変形する）ように構成され得る。
【０３５０】
態様では、パッチは、皮膚１３から電極機構１７２１を引っ込めた後に伝導性を維持するために電極機構１７２１の中およびそのまわりに設置されたヒドロゲル（明示せず）を含み得る。このヒドロゲルは、本質的および／またはイオン的に伝導性であってよく、電極の下にパターニングされる、電極機構１７２１上へプリントされるなどであってよい。
【０３５１】
図１７ｃは、本開示による、一連の電極機構１７４７を皮膚表面１４と係合させるための３部からなるシーケンスを示す。最初に（フレーム１では）、電極機構１７４７は、導電性表面、この場合は本開示による基材１７４１と結合された導電性トレース１７４５の上に含まれ、したがって、本開示によるパッチ１７４０の一部を形成する。パッチは、ゲル接着剤１７４３（本開示による、本質的またはイオン的に伝導性のゲル接着剤、ヒドロゲル接着剤など）をさらに含む。態様では、ゲル接着剤１７４３は、圧縮可能な態様を提供するように（すなわち、その圧縮中に容積変化を可能にするように）パターニング、形成、または発泡され得る。態様では、ゲル接着剤１７４３は、電極機構１７４７をゲル接着剤１７４３に埋め込むように（すなわち、皮膚表面１４に留置すると、電極機構１７４７が皮膚表面１４と係合しないように、電極機構１７４７をちょうど覆うように）、基材１７４１および電気的伝導性トレース１７４５の上へパターニングされ得る。
【０３５２】
被験体の皮膚１４上への留置後、フレーム２を参照すると、バイアス力１７４９は、電極機構１７４７のおおよそ近くにあるパッチ１７４０に適用され、（たとえば、皮膚１４に埋め込む、その角質層に侵入する１７５３ために）電極機構１７４７を皮膚１４と係合させ得る。バイアス力１７４９の適用中、ゲル接着剤１７４３は１７５１へ変形し、電極機構１７４７が皮膚１４に侵入することを可能にする。
【０３５３】
フレーム３を参照すると、バイアス力１７４９を解放すると、ゲル接着剤１７４３は、多少変形していない状態１７５７に（ゆっくりと）戻ることができ、したがって、その中に埋め込まれた電極機構１７４７は、一連の微小穿刺１７５９を残して皮膚１４から外れ、したがって、パッチと被験体との間の（すなわち、皮膚１４を介する）電気接続のインピーダンスを低下させ得る。態様では、ゲル接着剤１７４３は、微小穿刺１７５９の近くに比較的湿潤で生物に優しい（biofriendly）環境を維持し、したがって、皮膚１４を刺激することなく長期のモニタリング期間にわたって微小穿刺を維持するように構成され得る。
【０３５４】
図１８は、本開示による分離パッチ１８０１を示す。分離パッチ１８０１は、使用者が、デバイス１８０５を被験体１５と物理的に接触させることなく複数の電極１８０７ａ、１８０７ｂを有する携帯式のモニタリング・デバイス１８０５（たとえば、携帯式のＥＫＧモニタ、Ａｌｉｖｅｃｏｒ（商標）デバイスなど）を被験体１５と電気的にインタフェースさせることを可能にするように構成され得る。態様では、分離パッチ１８０１は、本開示による基材１８０１を含んでよく、１つまたは複数のパターニングされた領域１８０３をその上に含んでよく、基材１８０１上にパターニングされた伝導接着剤層は、このパターニングされた領域１８０３を通って、留置すると向きが被験体１５からそれた基材１８０１の表面からアクセスされ得る。患者をモニタリングするために、使用者は、電極１８０７ａ、１８０７ｂが領域１８０３上でパッチ１８０１と接触するように、携帯式のモニタリング・デバイス１８０５を分離パッチ１８０１に対して位置決めし得る。
【０３５５】
態様では、接着剤層は、本開示により、導電性ヒドロゲル接着剤から、ｚ軸接着剤などから形成され得る。
【０３５６】
図１９は、本開示によるモジュール型生理学的モニタリング・キットの態様を示す。このキットは、各々本開示による、１つまたは複数のモジュール１９０５と、パッチ１９０１（または同等に、特定のモニタリング機能における実装のために提供されるパッチのセット）と、再充電ベイ１９１５と、任意選択で１つまたは複数の付属物（たとえば、実質的に無痛のパッチ除去器１９３５、皮膚準備パッドなど）とを含む。態様では、再充電ベイ１９１５もホスト・デバイス１９１５の機能を提供してよい。ホスト・デバイス１９１５として、再充電ベイ１９１５は、モニタリング・セッション中に１つまたは複数のモジュール１９０５と通信する１９２７ためのアンテナ１９２５を含み得る。
【０３５７】
モジュール１９０５と整合するために、再充電ベイ１９１５は、各々その中にドッキングされたモジュール１９０５と整合するためのコネクタ１９１１を含む、１つまたは複数のドッキング容器１９０７を含み得る。
【０３５８】
態様では、再充電ベイ１９１５は、本開示による、１つまたは複数の診断インジケータ１９２０と電源１９３０とを含み得る。態様では、再充電ベイ１９１５は、モニタリング・ディスプレイ（たとえば、ＩＣＵ、ＯＲ、病院、ホスピス、または在宅介護環境に置くためのベッドサイド・モニタ）などに組み込まれ得る。
【０３５９】
態様では、再充電ベイ１９１５は、被験体のベッドのそばに置くための（たとえば、長期モニタリング・セッション中にモジュール１９０５を容易に交換するために、睡眠試験中に使いやすくするためなど）アラーム・クロックを含み得る。
【０３６０】
さらなる利点および修正形態が当業者に容易に想到されることが理解されるであろう。したがって、本明細書で示される開示およびそのより広い態様は、本明細書で図示および説明される具体的な詳細および代表的な実施形態に限定されない。したがって、多数の修正形態、等価物、および改善点は、添付の特許請求の範囲およびその等価物によって定義される一般的な本発明の概念の趣旨または範囲から逸脱することなく含まれ得る。
【図１ａ】
0006606067.tif 000002
【図１ｂ】
0006606067.tif 000003
【図１ｃ】
0006606067.tif 000004
【図１ｄ】
0006606067.tif 000005
【図２ａ】
0006606067.tif 000006
【図２ｂ】
0006606067.tif 000007
【図２ｃ】
0006606067.tif 000008
【図２ｄ】
0006606067.tif 000009
【図３ａ】
0006606067.tif 000010
【図３ｂ】
0006606067.tif 000011
【図３ｃ】
0006606067.tif 000012
【図３ｄ】
0006606067.tif 000013
【図３ｅ】
0006606067.tif 000014
【図３ｆ】
0006606067.tif 000015
【図４ａ】
0006606067.tif 000016
【図４ｂ】
0006606067.tif 000017
【図４ｃ】
0006606067.tif 000018
【図４ｄ】
0006606067.tif 000019
【図４ｅ】
0006606067.tif 000020
【図４ｆ】
0006606067.tif 000021
【図５】
0006606067.tif 000022
【図６】
0006606067.tif 000023
【図７】
0006606067.tif 000024
【図８ａ】
0006606067.tif 000025
【図８ｂ】
0006606067.tif 000026
【図８ｃ】
0006606067.tif 000027
【図８ｄ】
0006606067.tif 000028
【図８ｅ】
0006606067.tif 000029
【図９】
0006606067.tif 000030
【図１０ａ】
0006606067.tif 000031
【図１０ｂ】
0006606067.tif 000032
【図１０ｃ】
0006606067.tif 000033
【図１１ａ】
0006606067.tif 000034
【図１１ｂ】
0006606067.tif 000035
【図１２ａ】
0006606067.tif 000036
【図１２ｂ】
0006606067.tif 000037
【図１２ｃ】
0006606067.tif 000038
【図１３】
0006606067.tif 000039
【図１４】
0006606067.tif 000040
【図１５】
0006606067.tif 000041
【図１６ａ】
0006606067.tif 000042
【図１６ｂ】
0006606067.tif 000043
【図１６ｃ】
0006606067.tif 000044
【図１７ａ】
0006606067.tif 000045
【図１７ｂ】
0006606067.tif 000046
【図１７ｃ】
0006606067.tif 000047
【図１８】
0006606067.tif 000048
【図１９】
0006606067.tif 000049