(57)【要約】本発明は、個人の心拍数を監視するための皮膚パッチ、ならびにそのようなパッチを含む監視システム、およびこの種のシステムを含むアセンブリに関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
個人が着用することを意図した心拍数監視用の皮膚パッチ（１０）であって、前記皮膚パッチは、
前記個人の皮膚と接触するように意図された第１の面（１１ａ）と、第２の面（１１ｂ）とを含む接続層（１１）と、
フレキシブルプリント回路（１２）であって、
複数のセンサを支持する第１の面（１２ａ）であって、前記回路の前記第１の面（１２ａ）は、前記接続層（１１）の前記第２の面（１１ｂ）と接触しており、前記センサが、
前記個人の心臓活動を表す信号を取得するように構成され、正三角形に配置された３つの電極（１２１、１２２、１２３）と、
前記個人の呼吸数を測定するように構成された圧力センサ（１２８）と、
電子モジュール（１４）を接続するためのコネクタ（１２９）であって、前記モジュール（１４）が、前記個人の生理学的パラメータを取得するために前記センサを制御して、取得された前記パラメータからその場で前記個人の前記心臓活動の特徴的なパラメータを決定するように構成されている、コネクタ（１２９）と、
を含む、第１の面（１２ａ）と、
前記第１の面（１２ａ）の反対側にあり、前記センサからの接点を支持する第２の面（１２ｂ）と、
を含む、フレキシブルプリント回路（１２）と、
前記接続層（１１）および前記フレキシブルプリント回路（１２）を覆うシェル（１３）であって、前記フレキシブルプリント回路の前記第２の面と接触する下部（１３ａ）と、開放されることを意図した上部（１３ｂ）とを含み、前記下部（１３ａ）は、前記電子モジュール（１４）を収容するように意図されたハウジング（１３３）を含む、シェル（１３）と、
を連続的に備え、
前記接続層（１１）は、前記シェル（１３）の前記ハウジング（１３３）を覆うのに適した形状を有するストリップ（１１５）を含み、前記ストリップ（１１５）は、前記電子モジュール（１４）の挿入または引き出しを可能にするために前記ハウジング（１３３）の開閉を可能にし、前記シェル（１３）および前記ストリップ（１１５）は共に、一方では耐水性のため、他方では前記ハウジング（１１５）内を一定の圧力に維持するために前記ハウジング（１３３）の密封を確実にするのに寄与する、
皮膚パッチ（１０）。
【請求項２】
前記プリント回路（１２）が、
前記個人の皮膚温度を測定するように構成された２つの温度センサ（１２４、１２５）と、
前記個人の酸素飽和度を測定するように構成された赤外線信号送信機／受信機（１２６）と、
前記個人の姿勢を決定するように構成された加速度計（１２７）と、
をさらに支持する、請求項１に記載の皮膚パッチ。
【請求項３】
前記プリント回路（１２）が、エラストグラフィによって組織の密度を測定するように構成された圧電センサ（１３０）をさらに支持している、請求項１または２に記載の皮膚パッチ。
【請求項４】
前記電極（１２１、１２２、１２３）が等辺に配置され、６５ｍｍ〜８２ｍｍの間に含まれる距離、典型的には７８ｍｍで２つずつ離間されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の皮膚パッチ。
【請求項５】
前記赤外線送信機／受信機（１２６）が、１４２０ｍｍ〜１８００ｍｍの間、典型的には１４５０ｍｍ〜１７００ｍｍの間に含まれる波長を有する信号を発するように構成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の皮膚パッチ。
【請求項６】
前記赤外線送信機／受信機（１２６）が、２５°〜６５°の間、典型的には３０°〜６０°の間に含まれる角度で前記皮膚によって屈折される信号を前記個人の前記皮膚に向けて発するように構成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の皮膚パッチ。
【請求項７】
前記シェルの前記下部（１３ａ）が、ボタン型電池などの電池（１８）を収容するように前記下部（１３ｂ）に設けられた空間（１３４）を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の皮膚パッチ。
【請求項８】
前記シェル（１３）の前記上部（１３ｂ）は、前記電池（１８）を収容するように意図された前記空間の上に保護層（１３ｃ）を含み、前記保護層は、前記パッチの動作中に前記電池から来る電磁波をブロックするように構成され、前記保護層は、好ましくはポリカーボネート製である、請求項６〜７のいずれか一項に記載の皮膚パッチ。
【請求項９】
各々の前記電極上に配置されたヒドロゲルパッド（１５）を備え、前記電極が前記パッドによって前記個人の前記皮膚と接触している、請求項１〜８のいずれか一項に記載の皮膚パッチ。
【請求項１０】
前記層（１１）は、前記電極と前記個体の前記皮膚との接触を可能にするように、前記電極のサイズの３つの切り抜き（１１１、１１２、１１３）を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の皮膚パッチ。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の皮膚パッチ（１０）と、前記フレキシブルプリント回路に電気的に接続された電子モジュール（１４）とを備え、前記電子モジュールは、前記センサを制御するとともに、前記センサからの情報に基づいて、前記個人の前記心臓活動の特徴的なパラメータを決定するように構成されている、皮膚監視システム（１００）。
【請求項１２】
請求項１１に記載の皮膚監視システムと、携帯端末とを備え、前記皮膚監視システムは、前記携帯端末と無線接続している、皮膚監視アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、個々の患者の心臓活動に特徴的なパラメータを取得する目的で、心臓信号および個人の他の生理学的パラメータを収集することを意図した皮膚パッチに関する。これらのパラメータにより、外来医療において個人の心臓活動をリアルタイムに監視することができる。
【０００２】
本発明はまた、この種のパッチを含む個人の心臓活動の監視システムに関し、監視は遠隔で実行することができる。
【背景技術】
【０００３】
外来医療において心拍数を監視することは、心臓病の疑い、特定の治療の効果など、多くの場合に用いられている。
【０００４】
これを達成するためのいくつかの監視装置が知られている。最も使用されているのは、個人の心電図を記録することができるホルター心電図型の装置である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
問題の１つは、この種の装置はかさばるため実用的ではないことである。
【０００６】
別の問題は、この種の装置は特定の種類の信号しか取得できず、リアルタイムの追跡ができないことである。個人は装置を２４時間着用し、施術者が信号を分析する必要がある。
【０００７】
さらに別の問題は、取得された限られた数の異なる信号を考慮して、取得された個人の心臓活動の特徴的なパラメータが制限されることである。
【０００８】
したがって、リアルタイムで動作することができ、個人が着用するのに実用的であり、個人の心臓活動に特徴的ないくつかのパラメータを取得することに貢献できる心臓活動監視装置が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記の必要性に応えるものであり、そして第１の態様によれば、個人が着用することを意図した心拍数監視用の皮膚パッチであって、前記パッチは、
個人の皮膚と接触するように意図された第１の面と、第２の面とを含む接続層と、
フレキシブルプリント回路であって、
複数のセンサを支持する第１の面であって、前記回路の前記第１の面は、前記接続層の第２の面と接触しており、前記センサが、
個人の心臓活動を表す信号を取得するように構成され、正三角形に配置された３つの電極と、
個人の呼吸数を測定するように構成された圧力センサと、
電子モジュールを接続するためのコネクタであって、前記モジュールが、個人の生理学的パラメータを取得するためにセンサを制御して、取得された前記パラメータからその場で個人の心臓活動の特徴的なパラメータを決定するように構成されている、コネクタと、
を含む、第１の面と、
第１の面の反対側にあり、センサからの接点を支持する第２の面と、
を含む、フレキシブルプリント回路と、
接続層およびフレキシブルプリント回路を覆うシェルであって、フレキシブルプリント回路の第２の面と接触する下部と、開放されることを意図した上部とを含み、前記下部は、電子モジュールを収容するように意図されたハウジングを含む、シェルと、
を連続的に備え、
接続層は、シェルのハウジングを覆うのに適した形状を有するストリップを含み、前記ストリップは、電子モジュールの挿入または引き出しを可能にするためにハウジングの開閉を可能にし、シェルおよびストリップは共に、一方では耐水性のため、他方ではハウジング内を一定の圧力に維持するためにハウジングの密封を確実にするのに寄与する、皮膚パッチ、を提案する。
【００１０】
本発明は、単独でまたはそれらの技術的に可能な組み合わせのいずれか１つを採用して、以下の特徴によって有利に完成される。
【００１１】
プリント回路は、
個人の皮膚温度を測定するように構成された２つの温度センサと、
個人の酸素飽和度を測定するように構成された赤外線信号送信機／受信機と、
個人の姿勢を決定するように構成された加速度計と、
をさらに支持する。
【００１２】
プリント回路は、エラストグラフィによって組織の密度を測定するように構成された圧電センサをさらに支持している。
【００１３】
電極は等辺に配置され、６５ｍｍ〜８２ｍｍの間に含まれる距離、典型的には７８ｍｍで２つずつ離間されている。
【００１４】
赤外線送信機／受信機は、１４２０ｍｍ〜１８００ｍｍの間、典型的には１４５０ｍｍ〜１７００ｍｍの間に含まれる波長を有する信号を発するように構成されている。
【００１５】
赤外線送信機／受信機は、２５°〜６５°の間、典型的には３０°〜６０°の間に含まれる角度で前記皮膚によって屈折される信号を個人の前記皮膚に向けて発するように構成されている。
【００１６】
シェルの下部は、ボタン型電池などの電池を収容するように前記下部に設けられた空間を含む。
【００１７】
シェルの上部は、電池を収容するように意図された空間の上に保護層を含み、前記保護層は、パッチの動作中に電池から来る電磁波をブロックするように構成され、前記保護層は、好ましくはポリカーボネート製である。
【００１８】
各々の電極上に配置されたヒドロゲルパッドを備え、電極が前記パッドによって個人の皮膚と接触している。
【００１９】
層は、電極と個体の皮膚との接触を可能にするように、電極のサイズの３つの切り抜きを含む。
【００２０】
本発明はまた、本発明によるパッチと、フレキシブルプリント回路に電気的に接続された電子モジュールとを備え、前記電子モジュールは、センサを制御するとともに、センサからの情報に基づいて、個人の心臓活動の特徴的なパラメータを決定するように構成されている、皮膚監視システムに関する。
【００２１】
本発明はまた、先行する請求項に記載の監視システムと、携帯端末とを備え、監視システムが携帯端末と無線接続している、皮膚監視アセンブリに関する。
【００２２】
本発明の利点は数多くある。
【００２３】
いくつかの層を含むパッチの構造は、その製造が単純であり、容易に再現できるという点で特に有利である。
【００２４】
パッチを使用すると、３つの派生体を使用して心臓の電気信号を測定できるため、心臓の形態学的情報（右心、左心）を取得し、リズム障害の原因を特定できる。
【００２５】
反射による赤外線（ＩＲ）測定では、熱発生率を測定できるため、ＥＣＧからの測定の信頼性が確保されるが、ＳＰＯ２の変動も測定される。
【００２６】
サーミスタ型の２つの温度センサによる温度の測定は、温度の差動測定も保証する。この測定により、患者の体温が下がっているのか上昇しているのかを知るために、温度勾配を追跡することができる。
【００２７】
一定の圧力で密閉されたチャンバに収納された圧力センサにより、ＥＣＧから推定されたレスピレータの周波数に関して、肋骨の動きから生じる圧力変動を正確に測定することができる。
【００２８】
さらに、専用センサによる圧力の測定により、ＥＣＧから圧力を推定する場合よりも正確に測定することができる。
【００２９】
密度の測定は、虚血性壊死の評価を可能にし、未知の前例の評価を提案する。
【００３０】
特定のアルゴリズムに組み込まれた情報により、指標（生理マーカ）を測定できるため、梗塞、リズム障害、呼吸困難を早期に検出することができる。
【００３１】
パッチの軽さ、およびワイヤがないことにより、ユーザは自分の活動に関して完全な自由を有し得る。したがって、電極上のワイヤの切断の問題、ストレス条件下における使用の制限は解除され、これによって支持を最適化することができる。
【００３２】
実際、筋電ノイズに関連するアーチファクトのフィルタリングが統合されているため、ストレス下においてパッチを使用することができる。
【００３３】
本発明により、個人の心臓活動をリアルタイムに監視することができる。実際、電子モジュールの存在により、センサを制御し、リアルタイムでこの情報を取得するために必要な処理を実行することができる。
【００３４】
いくつかのセンサを含むパッチは、特に心臓疾患、すなわち、徐脈、頻脈、心房（または耳介）細動、心室細動、心室不整脈、期外収縮（心房または心室）、心臓伝導障害、梗塞、の検出に使用され得る。
【００３５】
本発明の他の特徴、目的、および利点は、純粋に例示であり、限定ではなく、添付の図面を参照して読まれなければならない以下の説明によって明らかにされる。
すべての図において、類似の要素には同じ参照記号が付されている。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態による監視アセンブリを示す。
【図２】本発明の一実施形態による皮膚監視システムの皮膚パッチの正面図を示す。
【図３】本発明の一実施形態による皮膚監視システムの分解図を示す。
【図４】本発明による皮膚監視システムのプリント回路の図を示す。
【図５】本発明による皮膚監視システムの電子モジュールを概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図１は、一実施形態による、パッチ１０を含む皮膚監視システム１００を着用している個人１を示す。
【００３８】
システム１００は、心臓信号（ＥＣＧ信号と呼ばれる）に加えて、個人の生理学的パラメータに特徴的ないくつかの信号、すなわち皮膚温度、姿勢、酸素飽和度、筋肉量密度を取得することを目的とする。
【００３９】
これらの信号により、個人の心臓活動に特徴的なパラメータを取得することができる。
【００４０】
システム１００は、有利には、ブルートゥース型の無線接続を介してモバイル端末２（例えば、スマートフォンまたはタブレット）に接続され得る。
【００４１】
モバイル端末２は、システム１００からデータを回復してそれらを処理し、表示し、またはそれらをリモートサーバ３に送信することさえできるモバイルアプリケーションを搭載している。
【００４２】
このため、モバイル端末２は、インターネット型のモバイルネットワーク５を介してリモートサーバ３に接続され得る。このサーバへの接続は保護されていることが望ましい。このサーバ３は、モバイル端末２を通過するシステム１００からのデータのリモート記憶を可能にする。このリモートサーバ３は、モバイルネットワーク５を介して、医師などのユーザが取得したデータおよび個人の心臓活動の特徴的パラメータへのアクセスを可能にするインターフェース（図示せず）を含むリモート端末４に接続されている。この端末４を介して、医師または他の許可された人は、得られた心臓活動に特徴的なパラメータに応じて、おそらく警告を受け取り得る。これは、リスクのある個人をリモートで監視することを目的とする場合に特に有利である。
【００４３】
［パッチ１０］
言及したように、システム１００は、個人が着用することを意図しており、いくつかの層（図３に見ることができる）と、ボタン型電池のような電池１８などによって電力が供給される電子モジュール１４とからなる皮膚パッチ１０（図２に見ることができる）を備えている。
【００４４】
パッチ１０は、有利には、
皮膚と接触する第１の接着面１１ａおよび第２の非接着面１１ｂを含む接続層１１と、
フレキシブルプリント回路１２と、
接続層とプリント回路１２とを覆うシェル１３と、
の連続したスタックを含む。
【００４５】
皮膚接続層１１は、パッチ１０と個人の皮膚との接続を確実にする。したがって、第１の面１１ａは接着性であり、起こり得るアレルギー反応を防止するために低アレルギー性接着剤を支持している。第１の接着面１１ａは、好ましくは、皮膚にパッチ１０を適用する前に除去される除去可能なシート（図示せず）によって保護される。
【００４６】
第２の、非粘着面１１ｂ（皮膚との接触を意図していない面）は、それ自体が個人の心臓活動を示す特定の数の信号を測定できる特定の数のセンサを支持するプリント回路１２（図４に詳細を示す）を支持している。
【００４７】
フレキシブルプリント回路１２は、いくつかのセンサを支持する第１の面１２ａを含む。プリント回路１２の第１の面は、接続層１１の第２の面１１ｂと接触している。プリント回路１２は、接続層１１の３つのカットアウト領域１１１、１１２、１１３によって個人の皮膚と接触する３つの電極１２１、１２２、１２３を含む。相補的に、ヒドロゲルクッション１５（各電極に１つ）により、電極と個人の皮膚との接触面を増加させ、皮膚の毛穴から水を吸収することができる。
【００４８】
プリント回路１２は、プリント回路１２に電気的に接続された電子モジュール１４が接続されるコネクタ１２９を備えている。このようにして、電子モジュール１４を引き抜き、それを別のパッチで再利用するか、または更新を実行することができる。
【００４９】
コネクタ１２９は、ストリップ１１５を使用して再閉鎖可能な開口部１１４を介して、接続層の第１の接着面１１ａからアクセス可能である。このストリップ１１５は、電子モジュール１４へのアクセスを容易にし、電子モジュール１４が配置される領域の密封を確実にすることを可能にする。
【００５０】
シェル１３は、プリント回路１２の第２の面１２ａを覆う下部１３ａを含む。この下部１３ａは、電子モジュール１４が配置される第１のハウジング１３３を含む。下部１３ａはまた、電池１８（例えばセル）を収容する第２のハウジング１３４を含む。したがって、第１のハウジング１３３は、開口部１１４およびストリップ１１５を介して、接続層１１の第１の接着面１１ａからアクセス可能である。
【００５１】
シェル１３はまた、開口部にあり、パッチの密封を確実にする上部１３ｂを含む。この上部１３ｂは、好ましくはポリウレタン製である。したがって、シェル１３は、パッチ１０を構成する要素から保護するための層である。
【００５２】
有利には、電源函１８を覆う部分は、プリント回路１２および電子モジュール１４を混乱させる可能性がある電池からの電磁放射を遮断することを可能にするポリカーボネート製の天蓋を含む。この天蓋は、パッチの着用時に汗によって放出される湿気を吸収し、電池によって放出される熱を吸収することもできる。
【００５３】
このようにして、パッチは約７日間、２４時間のうち２４時間着用され得る。
【００５４】
［プリント回路１２］
プリント回路１２は、図４に示されており、以下に説明されるもののうちいくつかのセンサを含む（センサが同時に存在することは限定的ではない）。
【００５５】
プリント回路１２は、皮膚との接触が最適でなければならない個人の皮膚への適用を目的として、パッチ１０内でのその統合を支持するように、可撓性材料のプリント回路１２からなる。
【００５６】
すでに述べたように、３つの電極１２１、１２２、１２３が（６０°の角度で）等辺に配置されている。電極により、個人の心臓からＥＣＧ信号を取得することができる。電極は、好ましくは、６５ｍｍ〜８２ｍｍの間、典型的には７８ｍｍに含まれる距離だけ２つずつ離間される。このような配置により、心臓の電気信号の重複する影響を制限し、「右心」、「左心」の測定を確実にすることができる。これらの「右心」、「左心」の測定により、心臓から形態学的情報を得ることができる。電極は、酸化のリスクを低減するために、塩化銀の堆積物で有利に覆われている。
【００５７】
電極の中心に対して４５°の角度で電極から１０ｍｍに配置された２つの温度センサ１２４、１２５により、２つの異なる場所において個人の皮膚温度を測定することができる。このようにして、温度差が測定される。差分は、温度が上昇しているか下降しているかを示し得る勾配に対応している。測定は、温度の導出のイメージであり、重要なパラメータの変化を追跡する上で不可欠な要素を構成する。
【００５８】
赤外線信号送信機／受信機１２６により、個人の酸素飽和度を測定することができる。特に、送信機は、１４２０ｍｍ〜１８００ｍｍ、通常１４５０ｍｍ〜１７００ｍｍの波長の赤外線信号を放出する。さらに、放出される信号は、空気／皮膚の境界面で、２５°〜６５°の範囲、典型的には３０°〜６０°の範囲の反射角を有する信号である。拡散表面で測定された複数の値のうちの複数の値を平均化することにより、飽和状態の変動性を低減するために反射角は設けられている。
【００５９】
６軸加速度計１２７により、個人の姿勢、個人の速度、個人が移動した距離を測定することができる。加速度計からのこれらの測定値は、患者の活動の評価に役立つ。
【００６０】
圧力センサ１２８により、個人の呼吸頻度を測定することができる。この種のセンサ１２８により、ＥＣＧ信号から推定される場合よりも、呼吸周波数をより好適に測定することができる。このセンサによって呼吸周波数を正確に測定できるようにするべく、電子モジュール１４のハウジング１３３は、シェル１３およびストリップ１１５のおかげで一定の圧力にある。
【００６１】
圧電センサ１３０により、エラストグラフィによって組織の密度を測定することができる。実際には、圧電センサ１３０は、機械的な波を放出し、反射波によって組織の密度を取得する。発信波と受信波との振幅の比率により、組織の密度を推定することができる。この種の測定は、その後起こり得る細胞壊死を検出するのに役立つ。
【００６２】
［電子モジュール１４］
図５に概略的に示される電子モジュール１４は、センサを制御し、該センサからの情報に基づき、個人の心臓活動の特徴的パラメータを決定するように構成されている。すべての特徴的パラメータは、アセンブリ１００内においてその場で得られてもよい。
【００６３】
特に、電子モジュール１４は、センサからの信号の様々な処理を実装するように構成されたプロセッサ１４１と、取得された信号を格納するように構成されたメモリ１４２と、端末２またはサーバ３（図１参照）と通信するように構成された無線通信インターフェース１４３とを含む。
【００６４】
プロセッサ１４１は、特に、３つの電極（３つの派生体）によって心臓からの電気信号の取得を制御するように構成されている。これら３つの派生体Ｉ、ＩＩ、およびＩＩＩは、リズム異常の原因を示す。取得は、３つの電極を考慮して、各電極において４００Ｈｚの周波数で、したがって合計１２００Ｈｚで実行されることが好ましい。
【００６５】
各電極で取得された信号は、有利には２つのアナログフィルタ（１つのハイパスフィルタおよび１つのローパスフィルタ）とウェーブレット型のデジタルフィルタとによってフィルタ処理される。使用されるウェーブレットは、その参照をマイヤー係数から取得するが、各ピークおよび間隔の検出を改善するために変更が加えられている。ウェーブレットフィルタリングにより、取得した信号の特定の要素を抽出することができる。特に、電極で取得したＥＣＧ信号からＰ波、Ｑ波、Ｒ波、Ｓ波、Ｔ波、およびＵ波を抽出することができる。
【００６６】
これらの波に基づいて、以下の間隔、すなわち、間隔ＰＲ、セグメントＰＲ、間隔ＱＲＱ、セグメントＳＴ、間隔ＳＴ、間隔ＲＲ、が有利に計算される。
【００６７】
最後に、おそらく他のセンサからの１つまたは複数の情報に結合されているこれらの間隔により、個人の心臓活動の特徴的パラメータを取得することができる。
【図１】
2021509860.tif 000003
【図２】
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【図３】
2021509860.tif 000005
【図４】
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【図５】
2021509860.tif 000007
【国際調査報告】
2021509860.tif 000008
2021509860.tif 000009
2021509860.tif 000010
2021509860.tif 000011
2021509860.tif 000012
2021509860.tif 000013