(57)【要約】  本発明は、対象の表面に取り付けるために適した監視デバイスを提供し、デバイスは、データ収集部およびプロセッサを備える。データ収集部は、可撓性がより低いソケットに取り付けられた可撓性のホイルを備え、ホイルは、データ収集部を、監視すべき対象の皮膚表面に接着する皮膚側の面を形成する。データ収集部とプロセッサとの間の電気信号の通信を可能にするために、データ収集部は、折り畳み型シートの外表面上に、導電型材料のパターンとして形成される分散構造を備える。折り畳み型シートは、可撓性のホイルに層を形成し、ソケットの開口部内に折り畳まれて、プロセッサが凹部に受容されると、プロセッサの適合する結合部との電気通信のために凹部内部に結合部を形成する、接合部を備える。【選択図】なし
2015534495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ収集部と、別個のプロセッサとを備える監視デバイスであって、前記データ収集部は、可撓性がより低いソケットに取り付けられた可撓性のホイルを備え、前記ホイルは、前記データ収集部を、監視すべき対象の皮膚表面に接着する皮膚側の面を形成し、前記ソケットは、前記プロセッサを受容する凹部を形成し、前記データ収集部はさらに、その外表面上に、導電性材料の第１のパターンを有する折り畳み型シートを備え、前記第１のパターンは、前記可撓性のホイルに層を形成する前記シートの感知部と、前記ソケットの開口部内に折り畳まれ、前記プロセッサを前記データ収集部に電気的に接続する電気的結合部を形成する前記シートの接合部との間に延在する、
デバイス。
【請求項２】
前記データ収集部はさらに、前記監視デバイスと前記対象との間で電気信号を伝達するための少なくとも１つの電極を備え、前記第１のパターンは、各電極と前記結合部との間で個々の導電性を提供する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記少なくとも１つの電極は、前記折り畳み型シートの感知部の前記外表面上に、導電性材料の第２のパターンを備える、請求項２または３に記載のデバイス。
【請求項４】
前記第２のパターンおよび前記第１のパターンは、同一の導電性材料のパターンである、請求項３に記載のデバイス。
【請求項５】
前記ソケットは、前記シートの前記接合部と前記感知部との間にある、請求項３または４に記載のデバイス。
【請求項６】
前記ソケットの一部を形成し、前記シートの前記接合部と前記データ収集部の前記皮膚側の面との間に位置するばね構造を備え、前記ばね構造は、前記皮膚側の面と垂直な上方向、および前記皮膚側の面から離れる方向にばね力を提供し、それによって、前記プロセッサが前記凹部に受容されると、前記力が前記プロセッサに向かうようになる、請求項１乃至５のいずれかに記載のデバイス。
【請求項７】
前記プロセッサは、前記皮膚側の面と垂直な下方向、および前記皮膚側の面に向かう方向に、前記凹部に受容可能である、請求項１乃至６のいずれかに記載のデバイス。
【請求項８】
前記プロセッサは、前記皮膚側の面に平行な横方向、および前記皮膚側の面に向かう方向に、前記凹部に受容可能である、請求項１乃至７のいずれかに記載のデバイス。
【請求項９】
前記ばね構造は、前記ソケットにおける凹部または開口部によって隣接した凸部から分離した、いくつかの上方凸部を備える、請求項６乃至９のいずれかに記載のデバイス。
【請求項１０】
隣接する凸部の間の凹部または開口部は、長方形であり、横方向に平行な方向に延在する、請求項８および９に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記ソケットは、前記プロセッサを前記凹部に収容するように構成された固定構造を形成し、前記固定構造は、前記皮膚側の面と垂直な下方向、および前記皮膚側の面に向かう方向に、前記プロセッサに一定の力を加えるように構成され、それによって、前記プロセッサを前記凹部に押し込む、請求項１乃至１０のいずれかに記載のデバイス。
【請求項１２】
前記固定構造は、前記ソケットの構造的に弱い部分において、制御された破壊により解放可能である、請求項１１に記載のデバイス。
【請求項１３】
データ収集部と、別個のプロセッサとを備える監視デバイスであって、前記データ収集部は、可撓性がより低いソケットに取り付けられた可撓性のホイルを備え、前記ホイルは、前記データ収集部を、監視すべき対象の皮膚表面に接着する皮膚側の面を形成し、前記ソケットは、前記プロセッサを受容する凹部を形成し、前記プロセッサは、外部ユニットへのケーブル接続を確立するコネクタを備え、前記プロセッサが前記凹部に受容されると、前記コネクタが前記ソケットによって覆われる、
監視デバイス。
【請求項１４】
データ収集部と、別個のプロセッサとを備える監視デバイスであって、前記データ収集部は、可撓性がより低いソケットに取り付けられた可撓性のホイルを備え、前記ホイルは、前記データ収集部を、監視すべき対象の皮膚表面に接着する皮膚側の面を形成し、前記ソケットは、前記プロセッサを受容する凹部を形成し、前記プロセッサおよび前記ソケットは、前記ソケットに対して前記プロセッサの一方向のみに、前記プロセッサが前記凹部に受容されるようにする、適合する非対称形状を有する、監視デバイス。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれかに記載のデバイスを作成する方法であって、
折り畳み型シートの外表面上に、導電性材料の接合パターンを設けるステップと、
前記折り畳み型シートを含み、皮膚表面と接着して接触する皮膚側の面を形成する、可撓性のホイルを設けるステップと、
前記ホイルよりも可撓性が低いソケットを設けるステップと、
前記ソケットを、前記皮膚側の面から離れて面する前記ホイルの上表面に取り付けるステップと、
前記ソケットの開口部を通じて、前記シートの接合部を折り畳むステップと、
前記接合部から、前記プロセッサの適合する結合部との電気通信のための結合部を設けるステップと
を備えることを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象を監視するための監視デバイスに関する。詳細には、本発明は、データ収集部と、別個のプロセッサとを備えるデバイスに関する。データ収集部は、人体の表面に接着して取り付けられるように構成される。
【０００２】
例えば、スポーツのトレーニング、および、例えば、人体、皮膚または血液の色、温度、吸光度等で生成される電気信号から検出可能な極めて重要な生理的要因の検査などの医療的目的に、生理信号のデータロギングおよび監視が広く使用される。
【背景技術】
【０００３】
既存の監視デバイスの１つの種類は、皮膚表面に取り付け可能であり、プロセッサ、および／または、捕捉された生体信号を、生の形式でもしくは処理された形式で送信する送信器を含むパッチを備える。そのような監視デバイスが、例えば、スポーツのトレーニングの目的で知られており、それらは、胸、手首の周辺、または他の人体位置に留められることになるベルトに一体化される。一般に、このようなデバイスは、一人の使用者によって繰り返して使用される。
【０００４】
既存のデバイスの別の種類は、センサまたはデータ収集部として機能するパッチと、収集されたデータを処理することができる別個のプロセッサとを備える。一般に、パッチおよびプロセッサは、接着、または一種の留め具−固定機構によって接合される。別個のプロセッサを有する２つの部分の構造により、既知のデバイスは、かさばり、重くなることが多く、一般に、装着感が悪いか、または人体に適合することが困難である。例として、衣服、髪の毛および他の部位が、データ収集部とプロセッサとの間に引っかかったり、データ収集部とプロセッサとの間のデータ交換が失敗したり、データ収集部とプロセッサとが意図せずに離れてしまうことがよくある。
【０００５】
特許文献１は、生理的または神経学的な状態を主に監視するマイクロ電子システムを開示している。哺乳類の皮膚に取り付けることができる三次元の接着性デバイスに、システムが組み込まれる。マイクロ電子システムは、無線通信を使用し、ＥＣＧ（心電図検査）、ＥＭＧ（筋電図検査）、ＥＥＧ（脳波検査）、血糖、脈拍、血圧、ｐＨ、および酸素を測定するのに有効である。
【０００６】
特許文献２は、可撓性を有し薄い集積回路を有する着用可能生体モニタを開示している。開示は、薄層接着剤または皮膚に固定する接着性のパッドを使用することによって、優れた着心地性を達成する方法を含む。
【０００７】
特許文献３は、生理的状態を示す電気信号を生成する光電子工学センサを開示している。ポリエステルの裏張り上の両面粘着剤によって、センサを人体に取り付けることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２００６／０９４５１３号
【特許文献２】国際公開第０３／０６５９２６号
【特許文献３】米国特許第５０５４４８８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の実施形態の目的は、２つの部分になっているにも関わらず、使用するのが容易であり、着心地がよく、使用中に部位に巻き込まれるリスクを最小化し、一般に既知のデバイスより良好に機能する、２つの部分の構造を有するデバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の態様によれば、本発明は、データ収集部と、別個のプロセッサとを備える監視デバイスであって、データ収集部は、可撓性がより低いソケットに取り付けられた可撓性のホイルを備え、ホイルは、データ収集部を、監視すべき対象の皮膚表面に接着する皮膚側の面を形成し、ソケットは、プロセッサを受容する凹部を形成し、データ収集部はさらに、その外表面上に、導電性材料の第１のパターンを有する折り畳み型シートを備え、第１のパターンは、可撓性のホイルに層を形成するシートの感知部と、ソケットの開口部内に折り畳まれ、プロセッサをデータ収集部に電気的に接続する電気的結合部を形成するシートの接合部と、の間を延在する、監視デバイスを提供する。
【００１１】
折り畳み型シートによって、超薄型コンダクタが、プロセッサとデータ収集部との間の電気通信を促進することが可能になる。これにより、対象の皮膚表面上のデバイスを非常に低い高さとすることが可能になる。折り畳み型シートが一体化される可撓性のホイルと、剛構造のソケットとの組み合わせにより、可撓性のホイルおよびシート構造であっても、良好な通信を保証することができる。したがって、本発明は、低い高さおよび良好な電気的接続性を有する固定デバイスを促進する。折り畳み型シートが、可撓性のホイルに層を形成するので、材質を省き、よって重量および高さの両方を削り、同時に製造コストを下げることができる導電体に、ホイル自体がなる。
【００１２】
特に、折り畳まれたシートは、折り畳まれる連続した単一のシート要素であってもよい。
【００１３】
データ収集部の主要な機能は、例えば、対象の人体に取り付けること、そこからの生理信号を認識すること、および生理信号を示す監視信号をプロセッサに送信すること、であってもよい。監視信号は生理信号自体であってもよく、または、データ収集部は、生理信号を別の形式（一般的には、プロセッサへの転送がより容易な形式、および／またはプロセッサによってより容易に処理される形式）に変換する変換部を備えてもよい。別の段落でさらに詳細に説明されるように、変換部は、データ収集部、プロセッサ、またはその両方の一部を形成してもよい。
【００１４】
本発明に関連する生理信号の例は、心電図検査（ＥＣＧ）、筋電図検査（ＥＭＧ）脳波検査（ＥＥＧ）、電気皮膚反応（ＧＳＲ）、光電式容積脈波検査（ＰＰＧ）、心音図（ＰＣＧ）、動脈血酸素飽和度（Ｓｐ０２）、筋活動、感情、カルボキシヘモグロビン濃度（ＳｐＣＯ）および血中二酸化炭素（ＣＯ２）、血圧（ＢＰ）、呼吸数（ＲＦ）および／または呼吸量（ＲＶ）などの呼吸、心拍（ＨＲ）、脈拍、生体インピーダンスおよび／またはリズム、心音、呼吸音、血圧、姿勢、起床／睡眠、起座呼吸、熱流、患者の活動、いびき音もしくは対象の他の音、ならびに皮膚温度（ＳＴ）および／または中核温度などの温度を含む。
【００１５】
そのような信号は、対象の生理的状態、特に、障害が死に至る致命的な要因に対して重要となることがある。
【００１６】
データ収集部は、２つの主要なコンポーネント、すなわち、ホイルおよびソケットを含む。ホイルは、可撓性を有するテープ、または少なくとも皮膚側の面上に接着性を有するパッチから作成されてもよい。
【００１７】
ここで、定義によって、皮膚側の面は、監視される対象の皮膚表面に接着して取り付けられるデータ収集部の表面である。また、定義によって、デバイス全体の皮膚側の面、またはデバイスにおける個々の構造上のエンティティの皮膚側の面は、デバイスの側面、またはデバイスが対象に取り付けられるときの皮膚表面に向かって面する構造上のエンティティの側面である。
【００１８】
皮膚側の面は、デバイスを人体に接着して取り付けるための粘着剤（ＰＳＡ）を備えてもよい。一実施形態では、皮膚側の面は、ゲル、例えば、接着特性を有するヒドロゲルを備える。ヒドロゲルは、導電性であってもよく、またはそうでなくてもよい。異なる特性を有する異なる形式または剤形のヒドロゲルが、同一のシステムまたはデバイス内で使用されてもよい。
【００１９】
適切なヒドロゲルの例は、Ａｘｅｌｇａａｒｄ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｃｏ．、Ｌｔｄ、ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｘｅｌｇａａｒｄ．ｃｏｍ／ｈｏｍｅ．ｈｔｍまたはその部門であるＡｍＧｅｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｍｇｅｌ．ｃｏｍ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌから得ることができる。
【００２０】
接着剤またはゲルは、デバイスが取り付けられる対象からの生理信号に対する伝送経路を形成してもよい。
【００２１】
特に、例えば、ヒドロゲル、または軟性かつ弱性なジェル状の範囲から剛性かつ強性でありながらも変形可能な範囲までの特性を有する類似の材質の形式の接着剤を使用することが有利であることがあり、さらに、１．０１〜１．７、例えば、１．３４〜１．４２などの１．３０〜１．４５の範囲の屈折率を有する材質を使用することが有利であることがある。このように、率が標準的な皮膚の率に近くなり、それによって、音声または光信号である生理信号の反射を防止、または少なくとも減少させることができる。
【００２２】
ここで、ホイルの可撓性は、ホイルをある程度まで曲げることができること、すなわち、人体の輪郭に従うことができることを意味する。加えて、ホイルは、縦方向に伸縮自在に変形可能であってもよく、それによって、例えば、人体部位の伸びに従うように伸びることができる。
【００２３】
ホイル、特に折り畳み型シートは、非導電性材料から作成されてもよい。ここで、非導電性は、伝導性パターンよりずっと低い導電性を有し、例えば、伝導性パターンの２倍、伝導性パターンの４倍、または伝導性パターンの１０倍超の抵抗を有すると理解されるべきである。
【００２４】
ソケットは可撓性が劣り、例えば、ホイルからのソケットの取り外しを防止する強接着剤によって、ホイルに強固に接続される。ソケットは、ホイルの表面に従う底部と、底部から上方に延在し、プロセッサが受容される開口部周辺にフランジを形成する、側壁とを有してもよい。
【００２５】
折り畳み型シートの感知部は、ホイルと一体化され、すなわち、ホイルに層の１つを形成し、したがって、ホイルにより規定される平面に収容される。ここで、「ソケットの開口部内に折り畳まれる」接合部の定義は、接合部が曲がることもしくは反転すること、または任意の他の向きでは、ホイルの平面から、ソケットの開口部を介して凹部に変形されることを意味する。したがって、接合部および感知部は、１つの同一のシートであり、折り曲げ性により、このシートは、ホイルに一体化され、プロセッサとの電気通信のための結合部を形成する凹部に延在するの両方であってもよい。
【００２６】
第１のパターンは、折り畳み型シートの「外表面」として規定される、同一表面上にプリントされる。折り畳み型シートがホイル構造に位置する向きに応じて、外表面は、データ収集部の皮膚側の面に向かう方向にあるようになり、または皮膚側の面から離れて反対方向にあるようになる。接合部がソケットの開口部に折り畳まれる向きに応じて、シートの接合部の外表面は、感知部の外表面から離れて面し、または接合部の外表面と同一方向に面し、すなわち、外表面、よって接合部の第１のパターンは、皮膚側の面に向かって面し、または一般的にプロセッサに向かう、皮膚側の面の反対に面する。
【００２７】
プロセッサは、例えば、個人から受信される生理信号を処理するコンピュータユニットを備える。加えて、プロセッサは、バッテリ、コンピュータメモリ、ディスプレイ、および、例えば、無線通信機構などの外部デバイスとの通信を可能にする他の機構を備えてもよい。
【００２８】
一部の実施形態では、本発明に係るシステムにおいて、デバイスは、少なくとも１つのセンサ、および任意選択で別個の異なるセンサを備える。心電図検査（ＥＣＧ）、筋電図検査（ＥＭＧ）脳波検査（ＥＥＧ）、電気皮膚反応（ＧＳＲ）、心音図（ＰＣＧ）、動脈血酸素飽和度（Ｓｐ０２）、筋活動、感情、カルボキシヘモグロビン濃度（ＳｐＣＯ）および血中二酸化炭素（ＣＯ２）、血圧（ＢＰ）、呼吸数（ＲＦ）および／または呼吸量（ＲＶ）などの呼吸、心拍（ＨＲ）、脈拍、生体インピーダンスおよび／またはリズム、心音、呼吸音、血圧、姿勢、起床／睡眠、起座呼吸、熱流、患者の活動、いびき音または対象の他の音、ならびに皮膚温度（ＳＴ）および／または中核温度などの温度から選択された１以上の生理信号を測定するように、センサが構成されてもよい。
【００２９】
一般に、生理信号は、以下で「検出コンポーネント」と呼ぶ構造によって、個人から認識され、抽出される。このコンポーネントは、例えば、電極（単極、双極）、圧力センサ、電極を有する針、加速度計、光検出器、マイクロフォン、イオン特定用途電界効果トランジスタ（ＩＳＦＥＴ）、ＮＴＣ（負の温度係数）レジスタ、バンドキャップディテクタ、イオン薄膜、酵素リアクタ、またはコンデンサなどを含むことができる。特に、デバイスは、非侵襲的に生理信号を捕捉するコンポーネント、例えば、電極または光認識手段を備えてもよい。しかしながら、コンポーネントはまた、例えば、流体サンプルをとる針の形式、または電気的生理信号を皮下的に捕捉する電極を含む針の形式で、生理信号を侵襲的に捕捉してもよい
【００３０】
したがって、データ収集部はさらに、監視デバイスと対象との間で電気信号を伝達する、例えば、対象により生成された電気的活動を捕捉する、少なくとも１つの電極を備えてもよい。第１のパターンは、電極に電気的に接続されてもよく、したがって、各電極とソケットの凹部内部の結合部との間の個々の接続性を提供する。
【００３１】
少なくとも１つの電極は、折り畳み型シートの感知部の外表面上に、導電性材料の第２のパターンを備えてもよい。第２のパターンおよび第１のパターンは、同一の導電性材料のパターンとすることができる。
【００３２】
第２のパターンおよび第１のパターンの両方が、折り畳み型シートの外表面上、すなわち、折り畳み型シートの同一の表面上に設けられるので、データ収集部を生成するのが非常に容易になる。
【００３３】
要約すると、第１および第２のパターンを折り畳み型シートの片面にプリントし、シートの感知部を積層ホイル構造に一体化し、ソケットの開口部を通じてシートの接合部を曲げることによって、それを生成することができる。例えば、ホイルの積層構造の結果として、および、ソケットの強固で可撓性がより低い構造の結果として、結果は、潜在的に非常に平面であり、安価であり、軽量かつ高強度の信頼できる構造である。
【００３４】
第１のパターン、また任意選択で第２のパターンを有する（ｃａｒｒｙ）シートの折り曲げ性により、シートとプロセッサとの間の接続の品質が劣ることがあり、すなわち、折り畳むことによってシートが変形することがあり、それによって、接続性が失われることがある。強固であり、プロセッサにおける適合するソケットに受容される差し込み構造に、折り畳み型シートの接合部を受容することによって、これを改善することができる。しかしながら、これは、厚み、重量、およびデバイスのコストが増すことがある。薄く安価で良好な電気的接続性を提供するために、折り畳み型シートの接合部はそれ自体、凹部に結合部を形成してもよく、すなわち、結合部は、接合部によって構成されてもよい。接続の品質を高めるために、ホイルよりも可撓性が低いソケットを、シートの接合部と感知部との間に配置することが望ましく、したがって、プロセッサを、折り畳み型シートの接合部に対して押し込むことができ、ソケットは、折り畳み型シートの後方に強固な支持部を形成してもよく、よって、接続性を保証する。
【００３５】
折り畳み型シートの接合部とプロセッサとの間の良好な接続性をさらに高めるために、デバイスは、接合部をプロセッサの結合部に向けて押し込む、ばね構造を備えてもよい。
【００３６】
特に、ばね構造は、ソケットの一体化部を形成してもよく、シートの接合部とデータ収集部の皮膚側の面との間に位置してもよい。
【００３７】
上述したプロセッサに向かう接合部の押し込みは、上方へのばね力、すなわち、ソケットの結合部からプロセッサに向かう方向のばね力、皮膚側の面に垂直であり皮膚側の面から離れる方向のばね力によって、提供されてもよい。
【００３８】
特に、プロセッサは、皮膚側の面に垂直な下方向、皮膚側の面に向かう方向、すなわち、上述した上方向とは反対の方向に、凹部に受容可能であってもよい。
【００３９】
代わりに、プロセッサは、皮膚側の面に平行な横方向、皮膚側の面に向かう方向に、凹部に受容可能であってもよい。
【００４０】
さらに簡潔にするために、重量およびコストを下げ、デバイスの耐久性を高めるために、ばね構造は、ソケットの凹所または開口部によって隣接した凸部とは分離した、いくつかの上方凸部を備えてもよい。特に、そのような凸部は、ソケットの残りの部分とともに１つの部分に形成されてもよく、すなわち、同一の材質から作成されてもよく、例えば、１つの部分に成形されてもよい。凸部は、例えば、ソケットの底部に対して上述した上方向に突出してもよい。
【００４１】
隣接する凸部の間の凹所または開口部は、長方形であり、横方向に平行な方向に延在してもよい。これは、結合部と接触するプロセッサのスライドを促進し、それによって、プロセッサの凹部への横からの挿入を促進する。
【００４２】
ソケットは、凹部にプロセッサを収容するように構成された係止構造を形成してもよい。特に、ソケットは、プロセッサの留め固定、すなわち、プロセッサが凹部に挿入されるときに自動的にプロセッサを係合する、係止構造を形成してもよい。係止構造は、プロセッサの係止を解放可能であってもよく、特に、係止構造は、プロセッサの取り外しに対する破壊を制御するように構成されてもよい。これは、特に、制御された破壊が、プロセッサの新たな挿入が防止され、または少なくともプロセッサが凹部に固定されるのが不可能となるような場合に、データ収集部の単回使用を保証する。
【００４３】
係止構造は、皮膚側の面に垂直な下方向、および皮膚側の面に向かう方向で、プロセッサに一定の力を加えてもよく、それによって、プロセッサを凹部に押し込むことができる。したがって、固定構造は、上述したばねの力に対してプロセッサを押し込み、データ収集部とプロセッサとの間の良好な電気的接触を確立することができる。
【００４４】
第２の態様では、本発明は、データ収集部と、別個のプロセッサとを備える監視デバイスであって、データ収集部は、可撓性がより低いソケットに取り付けられた可撓性のホイルを備え、ホイルは、データ収集部を、監視すべき対象の皮膚表面に接着する皮膚側の面を形成し、ソケットは、プロセッサを受容する凹部を形成し、プロセッサは、外部ユニットへのケーブル接続を確立するコネクタを備え、コネクタは、プロセッサが凹部に受容されると、ソケットによって覆われる、監視デバイスを提供する。
【００４５】
本発明のこの態様によれば、ソケットは、コネクタへの接近を防止し、したがって、プロセッサがソケット内にあるときに、外部ユニットへのケーブル接続を使用者が確立することが防止される。一般的に、デバイスが使用者の人体に取り付けられているときは、コンピュータはソケット内にあるので、第２の態様に係る発明は、デバイスが使用者の人体に取り付けられるときのプロセッサへのケーブル接続を防止し、これは、接続された外部ユニットが機能しなくなった場合、誤動作のリスク、および電気ショックを発生させる潜在的なリスクを下げる。したがって、第２の態様に係る発明は、本発明の第１の態様に係るデバイスを使用する際の安全性を高める。
【００４６】
コネクタは、例えば、小型ＵＳＢコネクタ、または例えば、プロセッサを外部コンピュータ、充電器、もしくは他の外部機器に接続する、任意の類似した種類の標準コネクタとすることができる。
【００４７】
第３の態様では、本発明は、データ収集部と、別個のプロセッサとを備える監視デバイスであって、データ収集部は、可撓性がより低いソケットに取り付けられた可撓性のホイルを備え、ホイルは、データ収集部を、監視すべき対象の皮膚表面に接着する皮膚側の面を形成し、ソケットは、プロセッサを受容する凹部を形成し、プロセッサおよびソケットは、ソケットに対してプロセッサの一方向のみに、プロセッサが凹部に受容されるようにする、適合した形状を有する、監視デバイスを提供する。
【００４８】
ここで、「適合した形状」によって、凹部に受容されるプロセッサのその縁の輪郭の形状、およびプロセッサが受容される凹部のその縁の対応する形状と考えられる。簡単にするために、本明細書でこれは、「接合」と呼ぶ。
【００４９】
例として、接合は、円形、長円形、四角形、または二等辺三角形とするべきでない。より一般的な定義では、形状は、最大で対称の１つの線、すなわち、接合の形状が、それに沿って対称となる線、または線に沿って重なる線、を確立することができるようにするべきである。２以上のそのような対称の線を、接合に対して確立することができ、対称の線の数に応じて、２以上の異なる方向に、プロセッサが凹部に受容可能となる。第３の態様に係る発明の目的は、そのような複数の方向の可能性を回避することであり、それによって、プロセッサのソケットへの正確な取り付けを保証する。したがって、第３の態様に係る発明は、使用の精度を高め、不完全な取り付けを少なくすることを促進する。
【００５０】
本発明の第２および第３の態様に係るデバイスは、本発明の第１の態様に係るデバイスに対して上述した任意の機構を備えてもよい。
【００５１】
第４の態様では、本発明は、第１の態様に係るデバイスを作成する方法を提供する。方法は、
折り畳み型シートの外表面状に、導電性材料の接合パターンを設けるステップと、
折り畳み型シートを含み、および皮膚表面と接着して接触する皮膚側の面を形成する、可撓性のホイルを設けるステップと、
ホイルよりも可撓性が低いソケットを設けるステップと、
皮膚側の面から離れて面するホイルの上表面にソケットを取り付けるステップと、
ソケットの開口部を通じて、シートの接合部を折り畳むステップと、
接合部から、プロセッサの適合した結合部との電気通信のための結合部を設けるステップと
を備える。
【００５２】
一実施形態では、上述した順序でステップが実行される。
【００５３】
方法は、シートの感知部の外表面に、導電性材料の感知パターンを設けるステップと、感知部および接合部がソケットの反対側になるように、感知部を配置するステップとを備えてもよい。
【００５４】
方法は、シートの感知部と接合部との間で、ソケットにばね構造を設けるステップを備えてもよい。
【００５５】
一般に、本発明の第４の態様に係る方法は、第１の態様、第２の態様、および第３の態様のいずれかに係るデバイスを提供するステップ、ならびに／または、本発明の第１、第２、および第３の態様に係るデバイスを使用するステップを備えてもよい。
【００５６】
以下に、図面を参照して、本発明の実施形態が例として記載される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る監視デバイスを示す図である。
【図２】本発明に係る監視デバイスを示す図である。
【図３】ソケットおよびホイルの詳細を示す断面図である。
【図４】ソケットおよびホイルの詳細を示す断面図である。
【図５】ＥＭＧ信号を検出するように構成されたデータ収集部における層を示す図である。
【図６】ＥＣＧ信号の検出に適したデータ収集部の実施形態を示す図である。
【図７】プロセッサを凹部に収容するように構成された係止構造の詳細を示す図である。
【図８】プロセッサを凹部に収容するように構成された係止構造の詳細を示す図である。
【図９】プロセッサを凹部に収容するように構成された係止構造の詳細を示す図である。
【図１０】プロセッサを凹部に収容するように構成された係止構造の詳細を示す図である。
【図１１】ソケットと、ソケットの一部を形成するばね構造の詳細とを示す図である。
【図１２】ソケットと、ソケットの一部を形成するばね構造の詳細とを示す図である。
【図１３】プロセッサを示す分解図である。
【図１４】プロセッサが軌道に横から挿入される実施形態を示す図である。
【図１５】プロセッサが軌道に横から挿入される実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
以下の詳細な説明および特定の例から、本発明の利用可能性のさらなる範囲が明らかとなるであろう。しかしながら、詳細な説明から、本発明の範囲内での種々の変更および変形が当業者にとって明らかであるから、この詳細な説明および特定の例は、本発明の好ましい実施形態を示すが例示としてのみ提示される。
【００５９】
図１、２は、データ収集部２と、データ収集部に着脱可能に取り付けられる別個のプロセッサ３とを備える監視デバイス１を示す。図１では、プロセッサがデータ収集部に取り付けられており、図２では、プロセッサがデータ収集部から取り外されている。
【００６０】
データ収集部は、弾性を有し、または少なくとも可撓性を有する材質から作成される、可撓性のホイル４を備える。皮膚側の面５上で、ホイルは、接着剤（例えば、監視すべき対象の皮膚表面にデータ収集部を接着する親水コロイド接着剤）を備える。反対のホイルの上表面上では、データ収集部は、ホイルよりも可撓性が低い、剛性プラスチック材料から作成されるソケット６を備える。ソケットおよびホイルは、接着して、好ましくは取り外し不可能に接合される。ホイルの可撓性によって、ホイルが皮膚表面に接着して取り付けられることになり、人体の輪郭に従うことが可能になる。加えて、ホイルは、伸ばすことができるように、縦方向に伸縮自在に変形可能であってもよい。ホイルは、異なる材質の多数の薄層を含む積層構造を有する。
【００６１】
ソケットは、プロセッサを受容する凹部７を形成する。凹部は、プロセッサの高さの略半分、すなわち、プロセッサの半分が凹部に押し下げられるような深さを有する。プロセッサは、ソケットの上方縁９と接触するショルダ８を含む。このポイントにおいて、プロセッサの電気的結合部１０とデータ収集部の電気的結合部１１とが接合され、データ収集部とプロセッサとの間の電気通信が確立される。
【００６２】
湿気、水分、または埃などの影響を抑えるために、ソケットおよび／またはプロセッサは、ソケットとプロセッサとの間に位置する、弾力性を有し、伸縮自在に変形可能なガスケットを含んでもよく、それは、プロセッサがソケットに挿入されるときに押し込まれる。ガスケットは、ショルダ８上もしくはショルダ８に、または上方縁９上もしくは上方縁９に位置することができる。
【００６３】
プロセッサは、ソケットにおける適合する窓１４、１５に受容される段１２、１３のペアを含む。プロセッサがテーブルなどに配置されるとき、段はプロセッサの電気的結合部の下で空き領域を提供し、それによって、汚れおよび摩耗に対して電気端子を保護する。
【００６４】
図３は、データ収集部を示す断面図であり、図４は、特に、データ収集部の電気的結合部１１の詳細を示す。データ収集部は、導電性材料のパターン１７を有するシート１６を備え、本明細書では「第１のパターン」と呼ぶ。第１のパターンは、シートの外表面上にプリントされる。シートの一部は、本明細書では、「感知部」と呼び、ホイルの積層構造に一体化され、すなわち、積層構造に層の１つを形成する。シートは折り畳み可能であり、シートの接合部は、開口部または窓１８を通じて凹部に折り畳まれる。このシートの折り畳みによって、外表面が上方向になり、すなわち、プロセッサが凹部に受容されると、外表面がプロセッサに向かって面する。
【００６５】
第１のパターンが、感知部および接合部の両方の外表面に適合されるので、折り畳まれたシートは、プロセッサをデータ収集部に電気的に接続する極めて平坦で薄い電気的結合部を形成する。
【００６６】
図４はまた、矢印２０によって示される上方向にばね力を提供する、ばね構造を形成する上方凸部１９を示す。
【００６７】
図５は、ＥＭＧ信号の検出に適した実施形態におけるこのケースにおける、データ収集部を示す分解図である。ここで、ホイルが、複数の層２１〜２７を含む積層構造を有すること、および折り畳み型シート２５が、層の１つを構成すること、が明確に理解される。さらなる剛性のソケットは、符号２８を有する。
【００６８】
図５は、ＥＭＧに対して構成されたデータ収集部における層を示す。以下の表１に、このデータ収集部における各層に適切な詳細な材質を示す。
【００６９】
【表１】
2015534495.tif 000003
【００７０】
図６は、ＥＣＧ信号の検出に適したこのケースにおける、データ収集部の代替的な実施形態を示す分解図である。再度、ホイルが、複数の層３０〜３７を含む積層構造を有すること、および折り畳み型シート３４が、層の１つを構成することが明確に理解される。さらなる剛性のソケットは、符号３８を有する。
【００７１】
以下の表２に、ＥＣＧデータ収集部における各層に適切な、詳細な材質を示す。
【表２】
2015534495.tif 000004
【００７２】
図７〜１０は、プロセッサを凹部に収容するように構成された係止構造の詳細を示す。
【００７３】
係止構造は、ソケットの上方縁４１の周辺、すなわち、主として上方縁の角に連続して配置されたいくつかの可撓性を有する凸部４０を備える。プロセッサを凹部に挿入する下方向、すなわち、矢印４２によって示される方向に対して、凸部は、傾斜した上縁表面４３および反対の横方向縁表面４４を有する。傾斜した上縁表面により、プロセッサ４６の押し下げられた縁４５を、凸部と同じ高さに押し下げることができ、それによって、凸部は、押し下げられた縁を係合し、プロセッサをソケットに係止する。横方向縁表面４４により、プロセッサは固定され、ソケットの破壊によってのみ取り外すことができる。
【００７４】
ソケット、特に凸部は、プロセッサに対し、特に、押し下げられた縁に対して配置および形成され、それによって、矢印４２によって示される下方向、すなわち皮膚側の面に向かう方向に、係止構造がプロセッサに一定の力を加え、それによって、プロセッサを凹部に、折り畳み型シートの接合部によって形成される電気的結合部上で下方に押し込む。
【００７５】
ソケットは、凹部におけるプロセッサへの封止縁を形成してもよい。封止縁は、凹部に流体（例えば、水分）が入るのを防止する。封止の特性は、ソケットおよびプロセッサが作成される同一の剛性プラスチック材料の使用によって、例えば、封止を保証する縁表面の異なる角度の使用によって得られてもよい。この代わりに、またはこれと組み合わせて、より軟性の、例えば、ゴムまたは熱可塑性エラストマが、ソケットの縁上、またはプロセッサ上に設けられてもよい。係止構造は、プロセッサに一定の力を加えることができ、それによって、より軟性の材質が変形し、封止が得られる。
【００７６】
図９は、ソケットの反対端を示す断面図である。この図では、ソケットが破壊を制御するように設計されることを理解することができる。ソケット外部の端部４７を破壊することによって、係止凸部４８が、押し下げられた端４９から抜かれ、プロセッサがソケットから解放される。図１０は、プロセッサをソケットから上方向に除去することができることを示す。
【００７７】
図１１、１２は、ソケット６と、ソケットの一部を形成するばね構造の詳細とを示す。図１１、１２においては、より明確にばね構造を示すために、シートと、一体化された層をシートが形成するホイルとが省略される。ばね構造５０は、窓５１を形成する開口部を通じて直接隣接して位置し、窓５１を通じてシートの接合部が折り畳まれる。ばね構造は、図１２で最善に理解され、符号５２で示されている、いくつかの上方凸部５２を備える。上方凸部は、ソケットに開口部５３を形成する（図１２を参照）貫通孔によって、隣接する凸部から分離される。開口部は、長方形であり、本明細書で「横方向」と呼ぶ方向に延在する。
【００７８】
矢印５４によって図１１に示される凸部の上方向により、プロセッサを凹部に挿入すると、凸部が下方に変形されるときに、ばね構造が、上方向にばね力を提供する。ばね構造はソケット６の一部を形成する、すなわち、例えば、プレス成形または真空成形などによって、例えば、シートおよびホイルよりも剛性のプラスチック材料から、ソケットを有する一部でばね構造が形成される。
【００７９】
図１３は、プロセッサを示す分解図である。プロセッサは、トップシェル（ｔｏｐ−ｓｈｅｌｌ）５５と、２枚のＰＣＢ（プリント基板）５６、５７と、バッテリ５８と、トップシェルが受容され、閉じたカプセルを形成するボトムシェル（ｂｏｔｔｏｍ  ｓｈｅｌｌ）５９とを備える。内部では、プロセッサは、メモリブロック６０、外部のデータ受信側との無線通信を可能にするアンテナ６１、データ収集部から受信され、またはデータ収集部に送信されるデータの処理を実行するようにプログラムされたＣＰＵ（コンピュータプロセシングユニット）６２を備える。加えて、プロセッサは、プロセッサを外部のデータ受信機に接続し、またはバッテリに充電する小型ＵＳＢコネクタを備える。加えて、プロセッサは、下方に面し、データ収集部のソケットにおける結合部に電気的に接続するように構成された結合部６４を備える。
【００８０】
上方から下方向にプロセッサをソケットに挿入するように、上記説明した実施形態が構成される場合、図１４、１５は、ソケットおよびプロセッサの協同突出部（ｃｏｏｐｅｒａｔｉｎｇ  ｌｅｄｇｅｓ）６５によって形成される軌道に、横からプロセッサが挿入される実施形態を示す。この実施形態では、ソケットで形成されるばね構造は、長方形であり、矢印６６によって示される横方向に平行である方向に延在する、凹所または開口部によって分離される凸部を備え、折り畳み型シートの接合部上にプリントされた第１のパターン６７は、それに応じて横方向に平行に延在するコンダクタを形成する。
【００８１】
実施形態のリスト
１．データ収集部と、別個のプロセッサとを備える監視デバイスであって、前記データ収集部は、可撓性がより低いソケットに取り付けられた可撓性のホイルを備え、前記ホイルは、前記データ収集部を、監視すべき対象の皮膚表面に接着する皮膚側の面を形成し、前記ソケットは、前記プロセッサを受容する凹部を形成し、前記データ収集部はさらに、その外表面上に、導電性材料の第１のパターンを有する折り畳み型シートを備え、前記第１のパターンは、前記可撓性のホイルに層を形成する前記シートの感知部と、前記ソケットの開口部内に折り畳まれ、前記プロセッサを前記データ収集部に電気的に接続する電気的結合部を形成する前記シートの接合部との間に延在する、デバイス
【００８２】
２．前記データ収集部さらに、前記監視デバイスと前記対象との間で電気信号を伝達するための少なくとも１つの電極を備え、前記第１のパターンは、各電極と前記結合部との間で個々の導電性を提供する、実施形態１に記載のデバイス。
【００８３】
３．前記少なくとも１つの電極は、前記折り畳み型シートの前記感知部の前記外表面上に、導電性材料の第２のパターンを備える、実施形態２または３に記載のデバイス。
【００８４】
４．前記第２のパターンおよび前記第１のパターンは、同一の導電性材料のパターンである、実施形態３に記載のデバイス。
【００８５】
５．前記ソケットは、前記シートの前記接合部と前記感知部との間にある、実施形態３乃至４のいずれかに記載のデバイス。
【００８６】
６．前記ソケットの一部を形成し、前記シートの前記接合部と前記データ収集部の前記皮膚側の面との間に位置するばね構造を備え、前記ばね構造は、前記皮膚側の面と垂直な上方向、および前記皮膚側の面から離れる方向にばね力を提供し、それによって、前記プロセッサが前記凹部に受容されると、前記力が前記プロセッサに向かうようになる、実施形態１乃至５のいずれかに記載のデバイス。
【００８７】
７．前記プロセッサは、前記皮膚側の面と垂直な下方向、および前記皮膚側の面に向かう方向に、前記凹部に受容可能である、実施形態１乃至６のいずれかに記載のデバイス。
【００８８】
８．前記プロセッサは、前記皮膚側の面に平行な横方向、および前記皮膚側の面に向かう方向に、前記凹部に受容可能である、実施形態１乃至７のいずれかに記載のデバイス。
【００８９】
９．前記ばね構造は、前記ソケットにおける凹部または開口部により隣接した凸部から分離した、いくつかの上方凸部を備える、実施形態６乃至９のいずれかに記載のデバイス。
【００９０】
１０．隣接する凸部の間の凹部または開口部は、長方形であり、横方向に平行な方向に延在する、実施形態８および９に記載のデバイス。
【００９１】
１１．前記ソケットは、前記プロセッサを前記凹部に収容するように構成された固定構造を形成し、前記固定構造は、前記皮膚側の面と垂直な下方向、および前記皮膚側の面に向かう方向に、前記プロセッサに一定の力を加えるように構成され、それによって、前記プロセッサを前記凹部に押し込む、実施形態１乃至１０のいずれかに記載のデバイス。
【００９２】
１２．前記固定構造は、前記ソケットの構造的に弱い部分において、制御された破壊により解放可能である、実施形態１１に記載のデバイス。
【００９３】
１３．データ収集部と、別個のプロセッサとを備える監視デバイスであって、前記データ収集部は、可撓性がより低いソケットに取り付けられた可撓性のホイルを備え、前記ホイルは、前記データ収集部を、監視すべき対象の皮膚表面に接着する皮膚側の面を形成し、前記ソケットは、前記プロセッサを受容する凹部を形成し、前記プロセッサは、外部ユニットへのケーブル接続を確立するコネクタを備え、前記プロセッサが前記凹部に受容されると、前記コネクタが前記ソケットによって覆われる、デバイス。
【００９４】
１４．データ収集部と、別個のプロセッサとを備える監視デバイスであって、前記データ収集部は、可撓性がより低いソケットに取り付けられた可撓性のホイルを備え、前記ホイルは、前記データ収集部を、監視すべき対象の皮膚表面に接着する皮膚側の面を形成し、前記ソケットは、前記プロセッサを受容する凹部を形成し、前記プロセッサおよび前記ソケットは、前記ソケットに対して前記プロセッサの一方向のみに、前記プロセッサが前記凹部に受容されるようにする、適合する非対称形状を有する、デバイス。
【００９５】
１５．実施形態１乃至１４のいずれかに記載のデバイスを作成する方法であって、
折り畳み型シートの外表面上に、導電性材料の接合パターンを設けるステップと、
前記折り畳み型シートを含み、皮膚表面と接着して接触する皮膚側の面を形成する、可撓性のホイルを設けるステップと、
前記ホイルよりも可撓性が低いソケットを設けるステップと、
前記ソケットを、前記皮膚側の面から離れて面する前記ホイルの上表面に取り付けるステップと、
前記ソケットの開口部を通じて、前記シートの接合部を折り畳むステップと、
前記接合部から、前記プロセッサの適合する結合部との電気通信のための結合部を設けるステップと
を備える方法。
【図１】
2015534495.tif 000005
【図２】
2015534495.tif 000006
【図３】
2015534495.tif 000007
【図４】
2015534495.tif 000008
【図５】
2015534495.tif 000009
【図６】
2015534495.tif 000010
【図７】
2015534495.tif 000011
【図８】
2015534495.tif 000012
【図９】
2015534495.tif 000013
【図１０】
2015534495.tif 000014
【図１１】
2015534495.tif 000015
【図１２】
2015534495.tif 000016
【図１３】
2015534495.tif 000017
【図１４】
2015534495.tif 000018
【図１５】
2015534495.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成27年8月20日(2015.8.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象を監視するための監視デバイスに関する。詳細には、本発明は、データ収集部と、別個のプロセッサとを備えるデバイスに関する。データ収集部は、人体の表面に接着して取り付けられるように構成される。
【０００２】
例えば、スポーツのトレーニング、および、例えば、人体で生成される電気信号、皮膚または血液の色、温度、吸光度等から検出可能な極めて重要な生理的要因の検査などの医療的目的に、生理信号のデータロギングおよび監視が広く使用される。
【背景技術】
【０００３】
既存の監視デバイスの１つの種類は、皮膚表面に取り付け可能であり、プロセッサ、および／または、捕捉された生体信号を生の形式でもしくは処理された形式で送信する送信器を含むパッチを備える。そのような監視デバイスが、例えば、スポーツのトレーニングの目的で知られており、それらは、胸、手首の周辺、または他の人体位置に留められることになるベルトに一体化される。一般に、このようなデバイスは、一人の使用者によって繰り返して使用される。
【０００４】
既存のデバイスの別の種類は、センサまたはデータ収集部として機能するパッチと、収集されたデータを処理することができる別個のプロセッサとを備える。一般に、パッチおよびプロセッサは、接着、または一種の留め具−固定機構によって接合される。別個のプロセッサを有する２つの部分の構造により、既知のデバイスは、かさばり、重くなることが多く、一般に、装着感が悪いか、または人体に適合することが困難である。例として、衣服、髪の毛および他の部位が、データ収集部とプロセッサとの間に引っかかったり、データ収集部とプロセッサとの間のデータ交換が失敗したり、データ収集部とプロセッサとが意図せずに離れてしまうことがよくある。
【０００５】
特許文献１は、生理的または神経学的な状態を主に監視するマイクロ電子システムを開示している。哺乳類の皮膚に取り付けることができる三次元の接着性デバイスに、システムが組み込まれる。マイクロ電子システムは、無線通信を使用し、ＥＣＧ（心電図検査）、ＥＭＧ（筋電図検査）、ＥＥＧ（脳波検査）、血糖、脈拍、血圧、ｐＨ、および酸素を測定するのに有効である。
【０００６】
特許文献２は、可撓性を有し薄い集積回路を有する着用可能生体モニタを開示している。開示は、薄層接着剤または皮膚に固定する接着性のパッドを使用することによって、優れた着心地性を達成する方法を含む。
【０００７】
特許文献３は、生理的状態を示す電気信号を生成する光電子センサを開示している。ポリエステルの裏張り上の両面感圧粘着剤によって、センサを人体に取り付けることができる。
特許文献４は、データ収集部と、別個のプロセッサとを備える監視デバイスを開示しており、データ収集部は、対象の皮膚表面に取り付けるための接着接触面を備える。プロセッサは、データ収集部の外表面から突出したアダプタを介して、データ収集部に電気的に接続される。これは、衣服、髪の毛、または他の部位に巻き込まれやすい、全高の高い構造を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２００６／０９４５１３号
【特許文献２】国際公開第０３／０６５９２６号
【特許文献３】米国特許第５０５４４８８号明細書
【特許文献４】国際公開第２０１１／０７６８７１Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の実施形態の目的は、２つの部分になっているにも関わらず、使用するのが容易であり、着心地がよく、使用中に部位に巻き込まれるリスクを最小化し、一般に既知のデバイスより良好に機能する、２つの部分の構造を有するデバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の態様によれば、本発明は、データ収集部と、別個のプロセッサとを備える監視デバイスであって、データ収集部は、可撓性がより低いソケットに取り付けられた可撓性のホイルを備え、ホイルは、データ収集部を、監視すべき対象の皮膚表面に接着する皮膚側の面を形成し、ソケットは、プロセッサを受容する凹部を形成し、データ収集部はさらに、その外表面上に、導電性材料の第１のパターンを有する折り畳み型シートを備え、第１のパターンは、可撓性のホイルに層を形成するシートの感知部と、ソケットの開口部内に折り畳まれ、プロセッサをデータ収集部に電気的に接続する電気的結合部を形成するシートの接合部と、の間を延在する、監視デバイスを提供する。
【００１１】
折り畳み型シートによって、超薄型コンダクタが、プロセッサとデータ収集部との間の電気通信を促進することが可能になる。これにより、対象の皮膚表面上のデバイスを非常に低い高さとすることが可能になる。折り畳み型シートが一体化される可撓性のホイルと、剛構造のソケットとの組み合わせにより、可撓性のホイルおよびシート構造であっても、良好な通信を保証することができる。したがって、本発明は、低い高さおよび良好な電気的接続性を有する固定デバイスを促進する。折り畳み型シートが、可撓性のホイルに層を形成するので、材質を省き、よって重量および高さの両方を削り、同時に製造コストを下げることができる導電体に、ホイル自体がなる。
【００１２】
特に、折り畳まれたシートは、折り畳まれる連続した単一のシート要素であってもよい。
【００１３】
データ収集部の主要な機能は、例えば、対象の人体に取り付けること、そこからの生理信号を認識すること、および生理信号を示す監視信号をプロセッサに送信すること、であってもよい。監視信号は生理信号自体であってもよく、または、データ収集部は、生理信号を別の形式（一般的には、プロセッサへの転送がより容易な形式、および／またはプロセッサによってより容易に処理される形式）に変換する変換部を備えてもよい。別の段落でさらに詳細に説明されるように、変換部は、データ収集部、プロセッサ、またはその両方の一部を形成してもよい。
【００１４】
本発明に関連する生理信号の例は、心電図検査（ＥＣＧ）、筋電図検査（ＥＭＧ）脳波検査（ＥＥＧ）、電気皮膚反応（ＧＳＲ）、光電式容積脈波検査（ＰＰＧ）、心音図（ＰＣＧ）、動脈血酸素飽和度（Ｓｐ０２）、筋活動、感情、カルボキシヘモグロビン濃度（ＳｐＣＯ）および血中二酸化炭素（ＣＯ２）、血圧（ＢＰ）、呼吸数（ＲＦ）および／または呼吸量（ＲＶ）などの呼吸、心拍（ＨＲ）、脈拍、生体インピーダンスおよび／またはリズム、心音、呼吸音、血圧、姿勢、起床／睡眠、起座呼吸、熱流、患者の活動、いびき音もしくは対象の他の音、ならびに皮膚温度（ＳＴ）および／または中核温度などの温度を含む。
【００１５】
そのような信号は、対象の生理的状態、特に、障害が死に至る致命的な要因に対して重要となることがある。
【００１６】
データ収集部は、２つの主要なコンポーネント、すなわち、ホイルおよびソケットを含む。ホイルは、可撓性を有するテープ、または少なくとも皮膚側の面上に接着性を有するパッチから作成されてもよい。
【００１７】
ここで、定義によって、皮膚側の面は、監視される対象の皮膚表面に接着して取り付けられるデータ収集部の表面である。また、定義によって、デバイス全体の皮膚側の面、またはデバイスにおける個々の構造上のエンティティの皮膚側の面は、デバイスの側面、またはデバイスが対象に取り付けられるときの皮膚表面に向かって面する構造上のエンティティの側面である。
【００１８】
皮膚側の面は、デバイスを人体に接着して取り付けるための粘着剤（ＰＳＡ）を備えてもよい。一実施形態では、皮膚側の面は、ゲル、例えば、接着特性を有するヒドロゲルを備える。ヒドロゲルは、導電性であってもよく、またはそうでなくてもよい。異なる特性を有する異なる形式または剤形のヒドロゲルが、同一のシステムまたはデバイス内で使用されてもよい。
【００１９】
適切なヒドロゲルの例は、Ａｘｅｌｇａａｒｄ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｃｏ．、Ｌｔｄ、ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｘｅｌｇａａｒｄ．ｃｏｍ／ｈｏｍｅ．ｈｔｍまたはその部門であるＡｍＧｅｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｍｇｅｌ．ｃｏｍ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌから得ることができる。
【００２０】
接着剤またはゲルは、デバイスが取り付けられる対象からの生理信号に対する伝送経路を形成してもよい。
【００２１】
特に、例えば、ヒドロゲル、または軟性かつ弱性なジェル状の範囲から剛性かつ強性でありながらも変形可能な範囲までの特性を有する類似の材質の形式の接着剤を使用することが有利であることがあり、さらに、１．０１〜１．７、例えば、１．３４〜１．４２などの１．３０〜１．４５の範囲の屈折率を有する材質を使用することが有利であることがある。このように、率が標準的な皮膚の率に近くなり、それによって、音声または光信号である生理信号の反射を防止、または少なくとも減少させることができる。
【００２２】
ここで、ホイルの可撓性は、ホイルをある程度まで曲げることができること、すなわち、人体の輪郭に従うことができることを意味する。加えて、ホイルは、縦方向に伸縮自在に変形可能であってもよく、それによって、例えば、人体部位の伸びに従うように伸びることができる。
【００２３】
ホイル、特に折り畳み型シートは、非導電性材料から作成されてもよい。ここで、非導電性は、伝導性パターンよりずっと低い導電性を有し、例えば、伝導性パターンの２倍、伝導性パターンの４倍、または伝導性パターンの１０倍超の抵抗を有すると理解されるべきである。
【００２４】
ソケットは可撓性が劣り、例えば、ホイルからのソケットの取り外しを防止する強接着剤によって、ホイルに強固に接続される。ソケットは、ホイルの表面に従う底部と、底部から上方に延在し、プロセッサが受容される開口部周辺にフランジを形成する、側壁とを有してもよい。
【００２５】
折り畳み型シートの感知部は、ホイルと一体化され、すなわち、ホイルに層の１つを形成し、したがって、ホイルにより規定される平面に収容される。ここで、「ソケットの開口部内に折り畳まれる」接合部の定義は、接合部が曲がることもしくは反転すること、または任意の他の向きでは、ホイルの平面から、ソケットの開口部を介して凹部に変形されることを意味する。したがって、接合部および感知部は、１つの同一のシートであり、折り曲げ性により、このシートは、ホイルに一体化されてもよいし、プロセッサとの電気通信のための結合部を形成する凹部に延在してもよい。
【００２６】
第１のパターンは、折り畳み型シートの「外表面」として規定される、同一表面上にプリントされる。折り畳み型シートがホイル構造に位置する向きに応じて、外表面は、データ収集部の皮膚側の面に向かう方向にあるようになり、または皮膚側の面から離れて反対方向にあるようになる。接合部がソケットの開口部に折り畳まれる向きに応じて、シートの接合部の外表面は、感知部の外表面から離れて面し、または接合部の外表面と同一方向に面し、すなわち、外表面、よって接合部の第１のパターンは、皮膚側の面に向かって面し、または一般的にプロセッサに向かう、皮膚側の面の反対に面する。
【００２７】
プロセッサは、例えば、個人から受信される生理信号を処理するコンピュータユニットを備える。加えて、プロセッサは、バッテリ、コンピュータメモリ、ディスプレイ、および、例えば、無線通信機構などの外部デバイスとの通信を可能にする他の機構を備えてもよい。
【００２８】
一部の実施形態では、本発明に係るシステムにおいて、デバイスは、少なくとも１つのセンサ、および任意選択で別個の異なるセンサを備える。心電図検査（ＥＣＧ）、筋電図検査（ＥＭＧ）脳波検査（ＥＥＧ）、電気皮膚反応（ＧＳＲ）、心音図（ＰＣＧ）、動脈血酸素飽和度（Ｓｐ０２）、筋活動、感情、カルボキシヘモグロビン濃度（ＳｐＣＯ）および血中二酸化炭素（ＣＯ２）、血圧（ＢＰ）、呼吸数（ＲＦ）および／または呼吸量（ＲＶ）などの呼吸、心拍（ＨＲ）、脈拍、生体インピーダンスおよび／またはリズム、心音、呼吸音、血圧、姿勢、起床／睡眠、起座呼吸、熱流、患者の活動、いびき音または対象の他の音、ならびに皮膚温度（ＳＴ）および／または中核温度などの温度から選択された１以上の生理信号を測定するように、センサが構成されてもよい。
【００２９】
一般に、生理信号は、以下で「検出コンポーネント」と呼ぶ構造によって、個人から認識され、抽出される。このコンポーネントは、例えば、電極（単極、双極）、圧力センサ、電極を有する針、加速度計、光検出器、マイクロフォン、イオン特定用途電界効果トランジスタ（ＩＳＦＥＴ）、ＮＴＣ（負の温度係数）レジスタ、バンドキャップディテクタ、イオン薄膜、酵素リアクタ、またはコンデンサなどを含むことができる。特に、デバイスは、非侵襲的に生理信号を捕捉するコンポーネント、例えば、電極または光認識手段を備えてもよい。しかしながら、コンポーネントはまた、例えば、流体サンプルをとる針の形式、または電気的生理信号を皮下的に捕捉する電極を含む針の形式で、生理信号を侵襲的に捕捉してもよい
【００３０】
したがって、データ収集部はさらに、監視デバイスと対象との間で電気信号を伝達する、例えば、対象により生成された電気的活動を捕捉する、少なくとも１つの電極を備えてもよい。第１のパターンは、電極に電気的に接続されてもよく、したがって、各電極とソケットの凹部内部の結合部との間の個々の接続性を提供する。
【００３１】
少なくとも１つの電極は、折り畳み型シートの感知部の外表面上に、導電性材料の第２のパターンを備えてもよい。第２のパターンおよび第１のパターンは、同一の導電性材料のパターンとすることができる。
【００３２】
第２のパターンおよび第１のパターンの両方が、折り畳み型シートの外表面上、すなわち、折り畳み型シートの同一の表面上に設けられるので、データ収集部を生成するのが非常に容易になる。
【００３３】
要約すると、第１および第２のパターンを折り畳み型シートの片面にプリントし、シートの感知部を積層ホイル構造に一体化し、ソケットの開口部を通じてシートの接合部を曲げることによって、それを生成することができる。例えば、ホイルの積層構造の結果として、および、ソケットの強固で可撓性がより低い構造の結果として、結果は、潜在的に非常に平面であり、安価であり、軽量かつ高強度の信頼できる構造である。
【００３４】
第１のパターン、また任意選択で第２のパターンを有する（ｃａｒｒｙ）シートの折り曲げ性により、シートとプロセッサとの間の接続の品質が劣ることがあり、すなわち、折り畳むことによってシートが変形することがあり、それによって、接続性が失われることがある。強固であり、プロセッサにおける適合するソケットに受容される差し込み構造に、折り畳み型シートの接合部を受容することによって、これを改善することができる。しかしながら、これは、厚み、重量、およびデバイスのコストが増すことがある。薄く安価で良好な電気的接続性を提供するために、折り畳み型シートの接合部はそれ自体、凹部に結合部を形成してもよく、すなわち、結合部は、接合部によって構成されてもよい。接続の品質を高めるために、ホイルよりも可撓性が低いソケットを、シートの接合部と感知部との間に配置することが望ましく、したがって、プロセッサを、折り畳み型シートの接合部に対して押し込むことができ、ソケットは、折り畳み型シートの後方に強固な支持部を形成してもよく、よって、接続性を保証する。
【００３５】
折り畳み型シートの接合部とプロセッサとの間の良好な接続性をさらに高めるために、デバイスは、接合部をプロセッサの結合部に向けて押し込む、ばね構造を備えてもよい。
【００３６】
特に、ばね構造は、ソケットの一体化部を形成してもよく、シートの接合部とデータ収集部の皮膚側の面との間に位置してもよい。
【００３７】
上述したプロセッサに向かう接合部の押し込みは、上方へのばね力、すなわち、ソケットの結合部からプロセッサに向かう方向のばね力、皮膚側の面に垂直であり皮膚側の面から離れる方向のばね力によって、提供されてもよい。
【００３８】
特に、プロセッサは、皮膚側の面に垂直な下方向、皮膚側の面に向かう方向、すなわち、上述した上方向とは反対の方向に、凹部に受容可能であってもよい。
【００３９】
代わりに、プロセッサは、皮膚側の面に平行な横方向、皮膚側の面に向かう方向に、凹部に受容可能であってもよい。
【００４０】
さらに簡潔にするために、重量およびコストを下げ、デバイスの耐久性を高めるために、ばね構造は、ソケットの凹所または開口部によって隣接した凸部とは分離した、いくつかの上方凸部を備えてもよい。特に、そのような凸部は、ソケットの残りの部分とともに１つの部分に形成されてもよく、すなわち、同一の材質から作成されてもよく、例えば、１つの部分に成形されてもよい。凸部は、例えば、ソケットの底部に対して上述した上方向に突出してもよい。
【００４１】
隣接する凸部の間の凹所または開口部は、長方形であり、横方向に平行な方向に延在してもよい。これは、結合部と接触するプロセッサのスライドを促進し、それによって、プロセッサの凹部への横からの挿入を促進する。
【００４２】
ソケットは、凹部にプロセッサを収容するように構成された係止構造を形成してもよい。特に、ソケットは、プロセッサの留め固定、すなわち、プロセッサが凹部に挿入されるときに自動的にプロセッサを係合する、係止構造を形成してもよい。係止構造は、プロセッサの係止を解放可能であってもよく、特に、係止構造は、プロセッサの取り外しに対する破壊を制御するように構成されてもよい。これは、特に、制御された破壊が、プロセッサの新たな挿入が防止され、または少なくともプロセッサが凹部に固定されるのが不可能となるような場合に、データ収集部の単回使用を保証する。
【００４３】
係止構造は、皮膚側の面に垂直な下方向、および皮膚側の面に向かう方向で、プロセッサに一定の力を加えてもよく、それによって、プロセッサを凹部に押し込むことができる。したがって、固定構造は、上述したばねの力に対してプロセッサを押し込み、データ収集部とプロセッサとの間の良好な電気的接触を確立することができる。
【００４４】
第２の態様では、本発明は、データ収集部と、別個のプロセッサとを備える監視デバイスであって、データ収集部は、可撓性がより低いソケットに取り付けられた可撓性のホイルを備え、ホイルは、データ収集部を、監視すべき対象の皮膚表面に接着する皮膚側の面を形成し、ソケットは、プロセッサを受容する凹部を形成し、プロセッサは、外部ユニットへのケーブル接続を確立するコネクタを備え、コネクタは、プロセッサが凹部に受容されると、ソケットによって覆われる、監視デバイスを提供する。
【００４５】
本発明のこの態様によれば、ソケットは、コネクタへの接近を防止し、したがって、プロセッサがソケット内にあるときに、外部ユニットへのケーブル接続を使用者が確立することが防止される。一般的に、デバイスが使用者の人体に取り付けられているときは、コンピュータはソケット内にあるので、第２の態様に係る発明は、デバイスが使用者の人体に取り付けられるときのプロセッサへのケーブル接続を防止し、これは、接続された外部ユニットが機能しなくなった場合、誤動作のリスク、および電気ショックを発生させる潜在的なリスクを下げる。したがって、第２の態様に係る発明は、本発明の第１の態様に係るデバイスを使用する際の安全性を高める。
【００４６】
コネクタは、例えば、小型ＵＳＢコネクタ、または例えば、プロセッサを外部コンピュータ、充電器、もしくは他の外部機器に接続する、任意の類似した種類の標準コネクタとすることができる。
【００４７】
第３の態様では、本発明は、データ収集部と、別個のプロセッサとを備える監視デバイスであって、データ収集部は、可撓性がより低いソケットに取り付けられた可撓性のホイルを備え、ホイルは、データ収集部を、監視すべき対象の皮膚表面に接着する皮膚側の面を形成し、ソケットは、プロセッサを受容する凹部を形成し、プロセッサおよびソケットは、ソケットに対してプロセッサの一方向のみに、プロセッサが凹部に受容されるようにする、適合した形状を有する、監視デバイスを提供する。
【００４８】
ここで、「適合した形状」によって、凹部に受容されるプロセッサのその縁の輪郭の形状、およびプロセッサが受容される凹部のその縁の対応する形状と考えられる。簡単にするために、本明細書でこれは、「接合」と呼ぶ。
【００４９】
例として、接合は、円形、長円形、四角形、または二等辺三角形とするべきでない。より一般的な定義では、形状は、最大で対称の１つの線、すなわち、接合の形状が、それに沿って対称となる線、または線に沿って重なる線、を確立することができるようにするべきである。２以上のそのような対称の線を、接合に対して確立することができ、対称の線の数に応じて、２以上の異なる方向に、プロセッサが凹部に受容可能となる。第３の態様に係る発明の目的は、そのような複数の方向の可能性を回避することであり、それによって、プロセッサのソケットへの正確な取り付けを保証する。したがって、第３の態様に係る発明は、使用の精度を高め、不完全な取り付けを少なくすることを促進する。
【００５０】
本発明の第２および第３の態様に係るデバイスは、本発明の第１の態様に係るデバイスに対して上述した任意の機構を備えてもよい。
【００５１】
第４の態様では、本発明は、第１の態様に係るデバイスを作成する方法を提供する。方法は、
折り畳み型シートの外表面状に、導電性材料の接合パターンを設けるステップと、
折り畳み型シートを含み、および皮膚表面と接着して接触する皮膚側の面を形成する、可撓性のホイルを設けるステップと、
ホイルよりも可撓性が低いソケットを設けるステップと、
皮膚側の面から離れて面するホイルの上表面にソケットを取り付けるステップと、
ソケットの開口部を通じて、シートの接合部を折り畳むステップと、
接合部から、プロセッサの適合した結合部との電気通信のための結合部を設けるステップと
を備える。
【００５２】
一実施形態では、上述した順序でステップが実行される。
【００５３】
方法は、シートの感知部の外表面に、導電性材料の感知パターンを設けるステップと、感知部および接合部がソケットの反対側になるように、感知部を配置するステップとを備えてもよい。
【００５４】
方法は、シートの感知部と接合部との間で、ソケットにばね構造を設けるステップを備えてもよい。
【００５５】
一般に、本発明の第４の態様に係る方法は、第１の態様、第２の態様、および第３の態様のいずれかに係るデバイスを提供するステップ、ならびに／または、本発明の第１、第２、および第３の態様に係るデバイスを使用するステップを備えてもよい。
【００５６】
以下に、図面を参照して、本発明の実施形態が例として記載される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る監視デバイスを示す図である。
【図２】本発明に係る監視デバイスを示す図である。
【図３】ソケットおよびホイルの詳細を示す断面図である。
【図４】ソケットおよびホイルの詳細を示す断面図である。
【図５】ＥＭＧ信号を検出するように構成されたデータ収集部における層を示す図である。
【図６】ＥＣＧ信号の検出に適したデータ収集部の実施形態を示す図である。
【図７】プロセッサを凹部に収容するように構成された係止構造の詳細を示す図である。
【図８】プロセッサを凹部に収容するように構成された係止構造の詳細を示す図である。
【図９】プロセッサを凹部に収容するように構成された係止構造の詳細を示す図である。
【図１０】プロセッサを凹部に収容するように構成された係止構造の詳細を示す図である。
【図１１】ソケットと、ソケットの一部を形成するばね構造の詳細とを示す図である。
【図１２】ソケットと、ソケットの一部を形成するばね構造の詳細とを示す図である。
【図１３】プロセッサを示す分解図である。
【図１４】プロセッサが軌道に横から挿入される実施形態を示す図である。
【図１５】プロセッサが軌道に横から挿入される実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
以下の詳細な説明および特定の例から、本発明の利用可能性のさらなる範囲が明らかとなるであろう。しかしながら、詳細な説明から、本発明の範囲内での種々の変更および変形が当業者にとって明らかであるから、この詳細な説明および特定の例は、本発明の好ましい実施形態を示すが例示としてのみ提示される。
【００５９】
図１、２は、データ収集部２と、データ収集部に着脱可能に取り付けられる別個のプロセッサ３とを備える監視デバイス１を示す。図１では、プロセッサがデータ収集部に取り付けられており、図２では、プロセッサがデータ収集部から取り外されている。
【００６０】
データ収集部は、弾性を有し、または少なくとも可撓性を有する材質から作成される、可撓性のホイル４を備える。皮膚側の面５上で、ホイルは、例えば、監視すべき対象の皮膚表面にデータ収集部を接着する親水コロイド接着剤などの接着剤を備える。反対のホイルの上表面上では、データ収集部は、ホイルよりも可撓性が低い、剛性プラスチック材料から作成されるソケット６を備える。ソケットおよびホイルは、接着して、好ましくは取り外し不可能に接合される。ホイルの可撓性によって、ホイルが皮膚表面に接着して取り付けられることになり、人体の輪郭に従うことが可能になる。加えて、ホイルは、伸ばすことができるように、縦方向に伸縮自在に変形可能であってもよい。ホイルは、異なる材質の多数の薄層を含む積層構造を有する。
【００６１】
ソケットは、プロセッサを受容する凹部７を形成する。凹部は、プロセッサの高さの略半分、すなわち、プロセッサの半分が凹部に押し下げられるような深さを有する。プロセッサは、ソケットの上方縁９と接触するショルダ８を含む。このポイントにおいて、プロセッサの電気的結合部１０とデータ収集部の電気的結合部１１とが接合され、データ収集部とプロセッサとの間の電気通信が確立される。
【００６２】
湿気、水分、または埃などの影響を抑えるために、ソケットおよび／またはプロセッサは、ソケットとプロセッサとの間に位置する、弾力性を有し、伸縮自在に変形可能なガスケットを含んでもよく、それは、プロセッサがソケットに挿入されるときに押しつけられる。ガスケットは、ショルダ８上もしくはショルダ８に、または上方縁９上もしくは上方縁９に位置することができる。
【００６３】
プロセッサは、ソケットにおける適合する窓１４、１５に受容される段１２、１３のペアを含む。プロセッサがテーブルなどに配置されるとき、段はプロセッサの電気的結合部の下で空き領域を提供し、それによって、汚れおよび摩耗に対して電気端子を保護する。
【００６４】
図３は、データ収集部を示す断面図であり、図４は、特に、データ収集部の電気的結合部１１の詳細を示す。データ収集部は、導電性材料のパターン１７を有するシート１６を備え、本明細書では「第１のパターン」と呼ぶ。第１のパターンは、シートの外表面上にプリントされる。シートの一部は、本明細書では、「感知部」と呼び、ホイルの積層構造に一体化され、すなわち、積層構造に層の１つを形成する。シートは折り畳み可能であり、シートの接合部は、開口部または窓１８を通じて凹部に折り畳まれる。このシートの折り畳みによって、外表面が上方向になり、すなわち、プロセッサが凹部に受容されると、外表面がプロセッサに向かって面する。
【００６５】
第１のパターンが、感知部および接合部の両方の外表面に適合されるので、折り畳まれたシートは、プロセッサをデータ収集部に電気的に接続する極めて平坦で薄い電気的結合部を形成する。
【００６６】
図４はまた、矢印２０によって示される上方向にばね力を提供する、ばね構造を形成する上方凸部１９を示す。
【００６７】
図５は、ＥＭＧ信号の検出に適した実施形態におけるこのケースにおける、データ収集部を示す分解図である。ここで、ホイルが、複数の層２１〜２７を含む積層構造を有すること、および折り畳み型シート２５が、層の１つを構成すること、が明確に理解される。さらなる剛性のソケットは、符号２８を有する。
【００６８】
図５は、ＥＭＧに対して構成されたデータ収集部における層を示す。以下の表１に、このデータ収集部における各層に適切な詳細な材質を示す。
【００６９】
【表１】
2015534495.tif 000020
【００７０】
図６は、ＥＣＧ信号の検出に適したこのケースにおける、データ収集部の代替的な実施形態を示す分解図である。再度、ホイルが、複数の層３０〜３７を含む積層構造を有すること、および折り畳み型シート３４が、層の１つを構成することが明確に理解される。さらなる剛性のソケットは、符号３８を有する。
【００７１】
以下の表２に、ＥＣＧデータ収集部における各層に適切な、詳細な材質を示す。
【表２】
2015534495.tif 000021
【００７２】
図７〜１０は、プロセッサを凹部に収容するように構成された係止構造の詳細を示す。
【００７３】
係止構造は、ソケットの上方縁４１の周辺、すなわち、主として上方縁の角に連続して配置されたいくつかの可撓性を有する凸部４０を備える。プロセッサを凹部に挿入する下方向、すなわち、矢印４２によって示される方向に対して、凸部は、傾斜した上縁表面４３および反対の横方向縁表面４４を有する。傾斜した上縁表面により、プロセッサ４６のくぼんだ縁４５を、凸部と同じ高さに押し下げることができ、それによって、凸部は、くぼんだ縁を係合し、プロセッサをソケットに係止する。横方向縁表面４４により、プロセッサは固定され、ソケットの破壊によってのみ取り外すことができる。
【００７４】
ソケット、特に凸部は、プロセッサに対し、特に、押し下げられた縁に対して配置および形成され、それによって、矢印４２によって示される下方向、すなわち皮膚側の面に向かう方向に、係止構造がプロセッサに一定の力を加え、それによって、プロセッサを凹部に、折り畳み型シートの接合部によって形成される電気的結合部上で下方に押し込む。
【００７５】
ソケットは、凹部におけるプロセッサへの封止縁を形成してもよい。封止縁は、凹部に流体（例えば、水分）が入るのを防止する。封止の特性は、ソケットおよびプロセッサが作成される同一の剛性プラスチック材料の使用によって、例えば、封止を保証する縁表面の異なる角度の使用によって得られてもよい。この代わりに、またはこれと組み合わせて、より軟性の材料、例えば、ゴムまたは熱可塑性エラストマが、ソケットの縁上、またはプロセッサ上に設けられてもよい。係止構造は、プロセッサに一定の力を加えることができ、それによって、より軟性の材質が変形し、封止が得られる。
【００７６】
図９は、ソケットの反対端を示す断面図である。この図では、ソケットの破壊が制御されるように設計されることを理解することができる。ソケット外部の端部４７を破壊することによって、係止凸部４８が、くぼんだ端４９から抜かれ、プロセッサがソケットから解放される。図１０は、プロセッサをソケットから上方向に除去することができることを示す。
【００７７】
図１１、１２は、ソケット６と、ソケットの一部を形成するばね構造の詳細とを示す。図１１、１２においては、より明確にばね構造を示すために、シートと、一体化された層をシートが形成するホイルとが省略される。ばね構造５０は、窓５１を形成する開口部を通じて直接隣接して位置し、窓５１を通じてシートの接合部が折り畳まれる。ばね構造は、図１２で最善に理解され、符号５２で示されている、いくつかの上方凸部５２を備える。上方凸部は、ソケットに開口部５３を形成する（図１２を参照）貫通孔によって、隣接する凸部から分離される。開口部は、長方形であり、本明細書で「横方向」と呼ぶ方向に延在する。
【００７８】
矢印５４によって図１１に示される凸部の上方向により、プロセッサが凹部に挿入され、凸部が下方に変形されるときに、ばね構造が、上方向にばね力を提供する。ばね構造はソケット６の一部を形成する、すなわち、例えば、プレス成形または真空成形などによって、例えば、シートおよびホイルよりも剛性のプラスチック材料から、ソケットを有する一部でばね構造が形成される。
【００７９】
図１３は、プロセッサを示す分解図である。プロセッサは、トップシェル５５と、２枚のＰＣＢ（プリント回路基板）５６、５７と、バッテリ５８と、トップシェルが受容され、閉じたカプセルを形成するボトムシェル５９とを備える。内部では、プロセッサは、メモリブロック６０、外部のデータ受信側との無線通信を可能にするアンテナ６１、データ収集部から受信され、またはデータ収集部に送信されるデータの処理を実行するようにプログラムされたＣＰＵ（コンピュータプロセシングユニット）６２を備える。加えて、プロセッサは、プロセッサを外部のデータ受信機に接続し、またはバッテリに充電するマイクロＵＳＢコネクタを備える。加えて、プロセッサは、下方に面し、データ収集部のソケットにおける結合部に電気的に接続するように構成された結合部６４を備える。
【００８０】
上方から下方向にプロセッサをソケットに挿入するように、上記説明した実施形態が構成される場合、図１４、１５は、ソケットおよびプロセッサの協働する突出部６５によって形成される軌道に、横からプロセッサが挿入される実施形態を示す。この実施形態では、ソケットに形成されるばね構造は、長方形であり、矢印６６によって示される横方向に平行である方向に延在する、凹所または開口部によって分離される凸部を備え、折り畳み型シートの接合部上にプリントされた第１のパターン６７は、それに応じて横方向に平行に延在する導体を形成する。
【００８１】
実施形態のリスト
１．データ収集部と、別個のプロセッサとを備える監視デバイスであって、前記データ収集部は、可撓性がより低いソケットに取り付けられた可撓性のホイルを備え、前記ホイルは、前記データ収集部を、監視すべき対象の皮膚表面に接着する皮膚側の面を形成し、前記ソケットは、前記プロセッサを受容する凹部を形成し、前記データ収集部はさらに、その外表面上に、導電性材料の第１のパターンを有する折り畳み型シートを備え、前記第１のパターンは、前記可撓性のホイルに層を形成する前記シートの感知部と、前記ソケットの開口部内に折り畳まれ、前記プロセッサを前記データ収集部に電気的に接続する電気的結合部を形成する前記シートの接合部との間に延在する、デバイス
【００８２】
２．前記データ収集部さらに、前記監視デバイスと前記対象との間で電気信号を伝達するための少なくとも１つの電極を備え、前記第１のパターンは、各電極と前記結合部との間で個々の導電性を提供する、実施形態１に記載のデバイス。
【００８３】
３．前記少なくとも１つの電極は、前記折り畳み型シートの前記感知部の前記外表面上に、導電性材料の第２のパターンを備える、実施形態２または３に記載のデバイス。
【００８４】
４．前記第２のパターンおよび前記第１のパターンは、同一の導電性材料のパターンである、実施形態３に記載のデバイス。
【００８５】
５．前記ソケットは、前記シートの前記接合部と前記感知部との間にある、実施形態３乃至４のいずれかに記載のデバイス。
【００８６】
６．前記ソケットの一部を形成し、前記シートの前記接合部と前記データ収集部の前記皮膚側の面との間に位置するばね構造を備え、前記ばね構造は、前記皮膚側の面と垂直な上方向、および前記皮膚側の面から離れる方向にばね力を提供し、それによって、前記プロセッサが前記凹部に受容されると、前記力が前記プロセッサに向かうようになる、実施形態１乃至５のいずれかに記載のデバイス。
【００８７】
７．前記プロセッサは、前記皮膚側の面と垂直な下方向、および前記皮膚側の面に向かう方向に、前記凹部に受容可能である、実施形態１乃至６のいずれかに記載のデバイス。
【００８８】
８．前記プロセッサは、前記皮膚側の面に平行な横方向、および前記皮膚側の面に向かう方向に、前記凹部に受容可能である、実施形態１乃至７のいずれかに記載のデバイス。
【００８９】
９．前記ばね構造は、前記ソケットにおける凹部または開口部により隣接した凸部から分離した、いくつかの上方凸部を備える、実施形態６乃至９のいずれかに記載のデバイス。
【００９０】
１０．隣接する凸部の間の凹部または開口部は、長方形であり、横方向に平行な方向に延在する、実施形態８および９に記載のデバイス。
【００９１】
１１．前記ソケットは、前記プロセッサを前記凹部に収容するように構成された固定構造を形成し、前記固定構造は、前記皮膚側の面と垂直な下方向、および前記皮膚側の面に向かう方向に、前記プロセッサに一定の力を加えるように構成され、それによって、前記プロセッサを前記凹部に押し込む、実施形態１乃至１０のいずれかに記載のデバイス。
【００９２】
１２．前記固定構造は、前記ソケットの構造的に弱い部分において、制御された破壊により解放可能である、実施形態１１に記載のデバイス。
【００９３】
１３．データ収集部と、別個のプロセッサとを備える監視デバイスであって、前記データ収集部は、可撓性がより低いソケットに取り付けられた可撓性のホイルを備え、前記ホイルは、前記データ収集部を、監視すべき対象の皮膚表面に接着する皮膚側の面を形成し、前記ソケットは、前記プロセッサを受容する凹部を形成し、前記プロセッサは、外部ユニットへのケーブル接続を確立するコネクタを備え、前記プロセッサが前記凹部に受容されると、前記コネクタが前記ソケットによって覆われる、デバイス。
【００９４】
１４．データ収集部と、別個のプロセッサとを備える監視デバイスであって、前記データ収集部は、可撓性がより低いソケットに取り付けられた可撓性のホイルを備え、前記ホイルは、前記データ収集部を、監視すべき対象の皮膚表面に接着する皮膚側の面を形成し、前記ソケットは、前記プロセッサを受容する凹部を形成し、前記プロセッサおよび前記ソケットは、前記ソケットに対して前記プロセッサの一方向のみに、前記プロセッサが前記凹部に受容されるようにする、適合する非対称形状を有する、デバイス。
【００９５】
１５．実施形態１乃至１４のいずれかに記載のデバイスを作成する方法であって、
折り畳み型シートの外表面上に、導電性材料の接合パターンを設けるステップと、
前記折り畳み型シートを含み、皮膚表面と接着して接触する皮膚側の面を形成する、可撓性のホイルを設けるステップと、
前記ホイルよりも可撓性が低いソケットを設けるステップと、
前記ソケットを、前記皮膚側の面から離れて面する前記ホイルの上表面に取り付けるステップと、
前記ソケットの開口部を通じて、前記シートの接合部を折り畳むステップと、
前記接合部から、前記プロセッサの適合する結合部との電気通信のための結合部を設けるステップと
を備える方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ収集部と、別個のプロセッサとを備える監視デバイスであって、前記データ収集部は、可撓性がより低いソケットに取り付けられた可撓性のホイルを備え、前記ホイルは、前記データ収集部を、監視すべき対象の皮膚表面に接着する皮膚側の面を形成し、前記ソケットは、前記プロセッサを受容する凹部を形成し、前記データ収集部はさらに、その外表面上に、導電性材料の第１のパターンを有する折り畳み型シートを備え、前記第１のパターンは、前記可撓性のホイルに層を形成する前記シートの感知部と、前記ソケットの開口部内に折り畳まれ、前記プロセッサを前記データ収集部に電気的に接続する電気的結合部を形成する前記シートの接合部との間に延在することを特徴とする、デバイス。
【請求項２】
前記データ収集部はさらに、前記監視デバイスと前記対象との間で電気信号を伝達するための少なくとも１つの電極を備え、前記第１のパターンは、各電極と前記結合部との間で個々の導電性を提供することを特徴とする、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記少なくとも１つの電極は、前記折り畳み型シートの感知部の前記外表面上に、導電性材料の第２のパターンを備えることを特徴とする、請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記第２のパターンおよび前記第１のパターンは、同一の導電性材料のパターンであることを特徴とする、請求項３に記載のデバイス。
【請求項５】
前記ソケットは、前記シートの前記接合部と前記感知部との間にあることを特徴とする、請求項３または４に記載のデバイス。
【請求項６】
前記ソケットの一部を形成し、前記シートの前記接合部と前記データ収集部の前記皮膚側の面との間に位置するばね構造を備え、前記ばね構造は、前記皮膚側の面と垂直な上方向、および前記皮膚側の面から離れる方向にばね力を提供し、それによって、前記プロセッサが前記凹部に受容されると、前記力が前記プロセッサに向かうようになることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項７】
前記プロセッサは、前記皮膚側の面と垂直な下方向、および前記皮膚側の面に向かう方向に、前記凹部に受容可能であることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項８】
前記プロセッサは、前記皮膚側の面に平行な横方向、および前記皮膚側の面に向かう方向に、前記凹部に受容可能であることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項９】
前記ばね構造は、前記ソケットにおける凹部または開口部によって隣接した凸部から分離した、いくつかの上方凸部を備えることを特徴とする、請求項６乃至９のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１０】
隣接する凸部の間の凹部または開口部は、長方形であり、横方向に平行な方向に延在することを特徴とする、請求項８または９に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記ソケットは、前記プロセッサを前記凹部に収容するように構成された固定構造を形成し、前記固定構造は、前記皮膚側の面と垂直な下方向、および前記皮膚側の面に向かう方向に、前記プロセッサに一定の力を加えるように構成され、それによって、前記プロセッサを前記凹部に押し込むことを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記固定構造は、前記ソケットの構造的に弱い部分において、制御された破壊により解放可能であることを特徴とする、請求項１１に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記プロセッサは、外部ユニットへのケーブル接続を確立するコネクタを備え、前記プロセッサが前記凹部に受容されると、前記コネクタが前記ソケットによって覆われることを特徴とする、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の監視デバイス。
【請求項１４】
前記プロセッサおよび前記ソケットは、前記ソケットに対して前記プロセッサの一方向のみに、前記プロセッサが前記凹部に受容されるようにする、適合する非対称形状を有することを特徴とする、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の監視デバイス。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のデバイスを作成する方法であって、
折り畳み型シートの外表面上に、導電性材料の接合パターンを設けるステップと、
前記折り畳み型シートを含み、皮膚表面と接着して接触する皮膚側の面を形成する、可撓性のホイルを設けるステップと、
前記ホイルよりも可撓性が低いソケットを設けるステップと、
前記ソケットを、前記皮膚側の面から離れて面する前記ホイルの上表面に取り付けるステップと、
前記ソケットの開口部を通じて、前記シートの接合部を折り畳むステップと、
前記接合部から、前記プロセッサの適合する結合部との電気通信のための結合部を設けるステップと
を備えることを特徴とする方法。
【国際調査報告】
2015534495.tif 000022
2015534495.tif 000023
2015534495.tif 000024
2015534495.tif 000025