专利名称：可选择地拆卸和穿戴的电极/传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及承载有用于对人体和动物体进行电学治疗和监控的电极/传感器的衣物。更具体地说，本发明涉及具有结合于其中的电极/传感器的可穿戴衣物，所述电极/传感器可以被轻易地固附和拆卸下来以便进行更换和/或清洁，却无需耗费过多的劳动，并且不会对传感器与衣物和相关设备之间的电连接产生不利影响，所述相关设备比如是监控装置和电源。
用于与皮肤表面发生接触的传感和治疗装置在本技术领域是非常公知的。在此前公开的具有一个或者多个结合入其中的电传感器的衣物中，均没有公开或者建议传感器可以被安装起来以便能够从衣物上拆卸下来，以有利于对已经使用过的传感器进行清洁、更换或者处置。显然，将会认识到对现有传感器进行这种更换或者清洁将常常需要满足由现时的医药标准和程序要求的高度卫生和无菌。类似地，在现有技术中没有公开或者建议传感器可以被安装成能够轻易地从一件可穿戴的衣物上拆卸下来和固附到其上，同时允许用于所述传感器的可连接电路在衣物上保持处于合适位置。
现有技术中的这些限制在本发明中得以克服，本发明允许传感器被方便并且可拆卸地固附在一件可穿戴衣物的内表面上，比如衬衫或者夹克，同时被单独连接在传感器上的电路以及相应地用于将所需设备连接到传感器上的电路，在衣物的本体上保持处于合适位置。
本发明公开了一种带有传感器的衣物，所述传感器具有一个由柔性导电硅酮制成的接触表面，该接触表面由半个可分离的导电性紧固件提供支撑，并且被电连接在其上，所述紧固件比如是以商标VELCRO销售的那种钩扣-环扣材料。钩扣-环扣材料由任何合适的常规类型柔性导电材料制成，这种材料可以被结合入一件可穿戴、可清洗或者可以以其它方式清洁的衣物本体内。所述可分离紧固件中的匹配部分，比如类似地由柔性导电材料制成的钩扣-环扣材料，被固附在衣物内表面上的所需位置处，并且被电连接在结合入衣物本体内的耐用电导体上，所述电导体比如经由印刷或者编织导电性纤维结合入衣物本体。通过将所述可分离紧固件的两个部分接合起来，传感器被可拆卸地连接在衣物上以及连接在结合入其中的导体上，并且结合入衣物本体内的导体由此能够经由该紧固件将电信号/电子信号传送至所述传感器的表面和/或从所述传感器的表面获得电信号/电子信号。
位于所述导体另一端部处的第二可分离紧固装置允许该导体被可拆卸地连接在任何合适的所需类型外部监控或者治疗设备上。这种第二紧固件可以与在所述导体另一端部处的可拆卸电极相连的可分离紧固件相同或者不同。也就是说，一个由导电材料制成的柔性可分离紧固件半部分与所述导体上远离所述可拆卸电极的端部相连；其可以被在内表面或者外表面上结合入可穿戴衣物的主体结构内，或者根据需要，其可以被简单地固附在与所述衣物分离的导体远端部上。这种第二紧固装置由匹配的由导电材料制成的紧固件半部分制成，具有用于在所述两个半部分相互接合起来时将所述导体电连接到所需设备上的装置。
通过参照下面结合附图进行考虑的说明书，对于本技术领域中那些熟练技术人员来说，本发明中所述系统和设备的这些、其它以及进一步特征和优点将变得更为明了。
图1是用于本发明的可穿戴衣物的简化示意图；图2是图1中所示衣物的一部分的简化示意图，该部分按照本发明构造而成。
在下面的描述中，为了解释而并非限制目的，对具体细节进行了陈述，比如具体结构、界面、技术等等，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本技术领域中那些熟练人员来说将会明白的是，本发明可以以其它脱离这些具体细节的实施例进行实施。为了简化和清晰目的，对公知器件、电路以及方法的详细描述被省去，以免不必要的细节使本发明的描述不够清晰。
下面参照图1和2，可以看到一件按照本发明构造而成的可穿戴衬衫10包括一个主体结构14，该主体结构14具有半个钩扣-环扣紧固件18，它由导电纤维制成，被固定在衣物10的内表面22上。一个或者多个电连接在导电性钩扣-环扣紧固件18上或者从钩扣-环扣18延伸出来的柔性电导体26，被安装在衣物10的内表面22上。一个可拆卸的传感器/电极30，具有一个导电性硅酮接触表面34和一个导电性钩扣-环扣紧固件衬板38，该衬板38可以被固附在钩扣-环扣紧固件18上，当匹配的钩扣-环扣紧固件18、38以它们的特性并且以公知方式相互接合起来时，传感器/电极电连接在导体26上。一个或者两个钩扣-环扣紧固件18、38可以被设置成一根或者多根条带的形式。传感器30被设置在衣物10主体上的预定位置处，该预定位置被选择为使得其基本上与衣物穿戴者身体上的所需表面位置呈对置关系。
为了有利于将导体26电连接到钩扣-环扣紧固件18上，所述导体可以与一个导电性垫片元件27制成一个整体，并且紧固件18可以被固定成与垫片27处于直接物理性接触和电接触。在本发明的范围之内，从传感器30延伸出来的电导体26可以被以各种方式制成并且被固附在衣物10的本体上。例如，导体26和垫片27可以被以合适的涂布材料形式，比如导电性油墨、涂料或者染料，印刷或者以其它方式直接设置于衣物10的内表面22中的织物上。可选择地，导体26和垫片27可以利用导电性纤维被编织或者类似地结合入表面22中的材料内，成为其中的一个整体部分，同时形成表面22并且支撑导体26的材料的绝大部分，无论是呈纤维或者其它合适的材料形式，是不导电的。必须明白的是，尽管优选的是导体26和垫片27被一体式制成，但是根据需要，一个或者多个导体16和垫片27可以由不同的材料单独制取。还有，鉴于成本或者其它考虑，根据需要，导体26可以被直接电连接并且机械连接在紧固件18上，无需使用一个介于其间的垫片27。
传感器/电极30是本发明中的必需元件。其包括两个明显的特征，即，一个柔性的接触表面34和由柔性导电材料制成的紧固件半部分。在这里所公开的优选形式中，接触表面34由导电性硅酮制成，并且紧固件半部分38包括一个匹配的钩扣-环扣条带。柔性是用于本发明中的接触表面34的特别所需特征，因为其避免了造成所不希望的皮肤发炎和皮肤刮伤的可能性，皮肤发炎和皮肤刮伤很有可能是由于活性的皮肤组织与刚性触点/传感器结构34的边缘35处的尖锐边缘发生接触而导致的，在边缘35处，所述传感器终止，而支撑衣物10的柔软内表面22起始于这里。接触表面34中的硅酮材料必须是导电的，以满足电接触传感器的公知电操作要求。
呈匹配条带形式的钩扣-环扣紧固件38以常规方式与衣物10的内表面22上呈匹配条带形式的钩扣-环扣紧固件18发生匹配，并且固定于其上。如前所述，呈条带和补丁形式的钩扣-环扣紧固件是公知的，并且可以以商标VELCRO购买到。可以明白的是，这种匹配条带通常包括两种不同形式，一种代表着“钩扣”表面，而另外一种代表着“环扣”表面。这种紧固件可以根据需要由任何合适形式的塑料或者其它可模制材料制成。对于本发明来说，优选的是利用一种耐用的可清洁塑性材料，附加要求是这种塑料必须导电。满足耐用性、可清洁性以及导电性要求的塑性材料是公知的，并且可以轻易获得；为了避免混淆和罗嗦，在本文中不再对这些条带和这些材料的性质以及结构进行讨论或者描述。
对于本技术领域中那些具有相当熟练程度的人来说，将会明白的是，按照本发明构造而成的可穿戴衣物10将使得位于该可穿戴衣物内表面22上的医用接触传感器30处于预定的位置处，以便与穿戴者皮肤的所需位置发生接触。传感器30可以通过以常规方式将导电性紧固件部分18、38分离开而被轻易地从衣物10上拆卸下来。通过简单地将承载有合适紧固件半部分38的替代件重新连接到承载于衣物10的内表面22上的紧固件半部分18上，可以同样轻易地将经过清洁、更新后的传感器或者替代传感器30安装起来。
尽管已经图解和描述了本发明的优选实施例，但是本技术领域中那些熟练技术人员将会明白的是，在不脱离本发明的实质范围的条件下，可以进行各种改变和改进，并且可以等效地替换其中的元件。此外，在不脱离中心构思的条件下，可以进行许多改进来适应本发明的特定情形和教导。因此，所希望的是，本发明并不局限于作为实施本发明的最佳方式而公开的特定实施例，而是本发明包括所有落入所附权利要求保护范围内的实施例。
权利要求
1.一种用于相对于穿戴者的皮肤对可更换的医用传感器进行定位的可穿戴衣物(10)，包括可穿戴的主体结构(14)，由柔性材料制成，具有内表面；固附在所述内表面上的柔性电导体(26)，该导体(26)具有一个第一端部；固附在所述衣物的内表面上的第一可分离紧固件半部分(18)；所述第一可分离紧固件半部分(18)由柔性导电材料制成，并且被电连接在所述电导体(26)的第一端部上；以及由柔性导电材料制成的医用传感器(30)，具有由柔性导电材料制成的第二可分离紧固件半部分(38)，该半部分(38)电连接并且机械连接于医用传感器(30)上，第二可分离紧固件半部分(38)被构造成用于可分离地紧固在所述第一可分离紧固件半部分(18)上，来在所述医用传感器(30)与电导体(26)之间提供电流通路。
2.如权利要求1中所述的可穿戴衣物，其特征在于所述柔性电导体(26)还具有第二端部；并且所述衣物(10)还包括由导电性材料制成的第三可分离紧固件半部分，其电连接在所述柔性电导体(26)的第二端部上，用于将外部的电设备电连接到所述导体(30)上。
3.如权利要求1或2中所述的可穿戴衣物，其特征在于以由基本上不导电的纤维支撑起来的导电性纤维形式，所述电导体(26)被结合入主体结构(14)的柔性材料内。
4.如权利要求1或2中所述的可穿戴衣物，其特征在于所述电导体(26)被以导电性涂布材料形式印刷在衣物(10)的内表面上。
5.如权利要求1、2、3或4中所述的可穿戴衣物，其特征在于所述第一和第二可分离紧固件半部分(18，38)包括钩扣和环扣材料。
6.如权利要求1至5中任一或者多个所述的可穿戴衣物，其特征在于所述医用传感器(30)中的柔性导电材料是导电性硅酮。
7.如权利要求1、3、4、5或6中任一或者多个所述的可穿戴衣物，其特征在于所述电导体(26)还具有第二端部；并且所述可穿戴衣物(10)还包括第三可分离紧固件半部分，其电连接在所述导体(26)的第二端部上，用于提供通往外部装置的电通路。
8.一种医用传感器(30)，具有一个由柔性导电材料制成的可分离紧固件半部分，该半部分电连接并且机械连接在该医用传感器(30)上。
9.一种医用传感器(30)，具有在权利要求1至7中任一或者多个所述的医用传感器的技术特征。
全文摘要
一种可穿戴衣物，具有相对于穿戴者的皮肤安装在预定位置处的医用电极/传感器，能够使得这种传感器被轻易地取出和固附起来，以便在不会对其电连接产生不利影响的条件下进行清洁、维修和/或更换。这种衣物包括一个可穿戴的主体结构，该主体结构在其内表面(22)上具有一个或者多个柔性电导体(26)，同时一个由柔性导电材料制成的第一可分离紧固件半部分(18)被安装在内表面(22)上，并且电连接在电导体(26)上。一个由柔性导电材料，最好是导电性硅酮(34)，制成的医用传感器(30)被电连接并且机械连接在一个第二可分离紧固件半部分(38)上，该半部分(38)也由柔性导电材料制成。第二可分离紧固件半部分(38)被构造成可分离地与第一半部分(1 8)连接起来，在医用传感器(30)与电导体(26)之间提供一条电流通路。所述可分离紧固件半部分最好包括由导电性塑料制成的钩扣和环扣材料，并且以由基本上不导电的纤维支撑起来的导电性纤维形式，位于衣物内表面上的电导体(26)被与衣物主体结构中的柔性材料结合在一起，或者被以导电性涂布材料形式，比如导电性油墨，印刷在所述内表面上。
文档编号A61N1/04GK1708328SQ03804817
公开日2005年12月14日 申请日期2003年2月28日 优先权日2002年2月28日
发明者G·马马罗波洛斯, C·R·范希登 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司