用于腹部胎儿心电图检测的电极的制作方法

文档序号:13517018阅读:229来源:国知局
用于腹部胎儿心电图检测的电极的制作方法
相关申请的交叉引用本申请要求于2015年3月16日提交的美国临时专利申请no.62/133,485以及于2015年10月23日提交的美国专利申请no.14/921,489的优先权,其全部内容全文以引用的方式全部并入本文。本发明总体涉及适用于胎儿心率监测系统的电极。
背景技术
:监测胎儿心脏电活动可用于确定怀孕期间胎儿的健康状况。技术实现要素:在一个实施例中,本发明提供了一种被配置成检测胎儿心电图信号的电极,其包括:a)用于感测来自怀孕的人类受试者的胎儿心电图信号的皮肤接触物;b)与皮肤接触物电接触以连接到引线的连接器;以及c)用于附接至人类怀孕受试者的子结构,其中,皮肤接触物被配置在子结构上,以允许皮肤接触物的表面与怀孕的人类受试者的表皮电通信。在一个实施例中,皮肤接触物被配置成具有大于150kω的表皮-电极阻抗。在一个实施例中,皮肤接触物被配置成具有小于150kω的表皮-电极阻抗。在一个实施例中,皮肤接触物被配置成具有在5kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一个实施例中,皮肤接触物附接至弹性结构,该弹性结构被配置成当放置在怀孕的人类受试者的腹部上时变形,以产生小于150kω的表皮-电极阻抗。在一个实施例中,皮肤接触物附接至弹性结构,该弹性结构被配置成当放置在怀孕的人类受试者的腹部上时变形,以产生在5kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一个实施例中,皮肤接触物被配置成具有小于1ω/平方的表面电阻。在一个实施例中,皮肤接触物被配置成具有在0.01ω/平方与1ω/平方之间的表面电阻。在一个实施例中,胎儿心电图信号的信噪比是在-20db与50db之间。在一个实施例中,胎儿心电图信号的信噪比是在0db与50db之间。在一个实施例中,胎儿心电图信号的信噪比小于50db。在一个实施例中,皮肤接触物是导电织物。在一个实施例中,导电织物具有小于150kω的表皮-电极阻抗。在一个实施例中,导电织物具有在5kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一个实施例中,形成皮肤接触物的导电织物的表面被配置成具有小于1ω/平方的表面电阻。在一个实施例中,本发明提供了一种服装,其包括:至少一对电极,其中,所述至少一对电极被配置成当由怀孕的人类受试者穿戴该服装时使得所述至少一个电极对中的个别电极环绕怀孕的人类受试者的子宫,并且其中所述至少一个电极对中的个别电极包括:a)用于感测来自怀孕的人类受试者的胎儿心电图信号的皮肤接触物;b)与皮肤接触物电接触以连接到引线的连接器;以及c)用于附接至人类怀孕受试者的子结构,其中,皮肤接触物被配置在子结构上,以允许皮肤接触物的表面与怀孕的人类受试者的表皮电通信;其中心脏电活动数据是从所述至少一个传感器对记录的。附图说明图1示出了根据本发明的一些实施例的电极。图2示出了根据本发明的一些实施例的电极。图3示出了根据本发明的一些实施例的电极。图4示出了根据本发明的一些实施例的电极。图5示出了根据本发明的一些实施例的适合作为皮肤接触物的导电织物的显微照片。图6示出了根据本发明的一些实施例的适合作为皮肤接触物的导电织物的显微照片。图7示出了根据本发明的一些实施例的适合作为皮肤接触物的导电织物的显微照片。图8示出了根据本发明的一些实施例的适合作为皮肤接触物的导电织物的显微照片。图9示出了根据本发明的一些实施例的适合作为皮肤接触物的导电织物的显微照片。图10示出了根据本发明的一些实施例的适合作为皮肤接触物的导电织物的显微照片。图11示出了根据本发明的一些实施例的成对ecg传感器在怀孕女性的腹部上的位置。面板a)示出了前视图。面板b)示出了侧视图。图12示出了根据本发明的一些实施例的适用于胎儿心率监测系统的系统的表示图。图13示出了根据本发明的一些实施例的服装。图14的面板a-c分别示出了使用序号为3-5的电极记录的ecg信号数据。图15的面板a-d分别示出了来自怀孕第25周的人类受试者的使用序号为3-5的电极以及使用控制湿凝胶ecg电极(通用电气医疗集团(gehealthcare))记录的ecg信号数据。图16的面板a-d分别示出了来自怀孕第25周的人类受试者的使用序号为3-5的电极以及使用控制湿凝胶ecg电极(ge)记录的ecg信号数据。图17示出了根据本发明的一些实施例的用于确定导电织物的表面电阻率和电阻而设立的实验。图18示出了根据本发明的一些实施例的用于确定导电织物的btft而设立的实验。图19示出了根据本发明的一些实施例的假设表皮-电极界面等效电路的图。图20示出了测试电极配置的表示图。具体实施方式为了使公开内容清楚而不受到限制,本发明的详细描述分为以下小节,其描述或说明了本发明的特定特征、实施例或应用。本文所用的术语“接触区域”涵盖怀孕的人类受试者的表皮与皮肤接触物之间的接触面积,即电流流动可穿过的怀孕的人类受试者的表皮与皮肤接触物之间的表面积。在一些实施例中,本发明提供了一种用于检测、记录和分析来自怀孕的人类受试者的心脏电活动数据的系统。在一些实施例中,使用被配置成检测胎儿心电图信号的多个电极来记录心脏活动数据。在一些实施例中,使用被配置成检测胎儿心电图信号的多个电极和多个声学传感器来记录心脏活动数据。在一些实施例中,被配置成检测胎儿心电图信号的多个电极附接至怀孕的人类受试者的腹部。在一些实施例中,被配置成检测胎儿心电图信号的多个电极被直接附接。在一些实施例中,被配置成检测胎儿心电图信号的多个电极被并入用品中,诸如腰带和贴片等,并且该用品由怀孕的人类受试者穿戴或放置在其身上。在一些实施例中,本发明提供了一种被配置成检测胎儿心电图信号的电极,其包括:a)用于感测来自怀孕的人类受试者的胎儿心电图信号的皮肤接触物;b)与皮肤接触物电接触以连接到引线的连接器;以及c)用于附接至人类怀孕受试者的子结构,其中,皮肤接触物被配置在子结构上,以允许皮肤接触物的表面与怀孕的人类受试者的表皮电通信。不意图受任何特定理论的限制,在一些实施例中,电极的三维形状影响着性能。例如,没有锐角的弯曲轮廓很可能防止由皮肤接触物产生的电场中的突变或从皮肤接触物到引线的电流流动。图1示出了根据本发明一些实施例的圆形电极。在图1所示的实施例中,如截面a-a所示,电极包括附接在弹性圆顶形圆形结构(6)上的导电织物(5),该导电织物反过来附接至圆形泡沫材料背衬。泡沫材料背衬附接至印刷电路板(8),印刷电路板具有输出感测到的胎儿心电图信号的一个电连接器(9),以及将导电织物连接到印刷电路板(8)的至少一个电连接器(10)。在一些实施例中,印刷电路板被配置成使皮肤接触物与引线接合。另选地,在一些实施例中,印刷电路板还被配置成执行附加功能,例如信号滤波或预放大。图2示出了根据本发明一些实施例的电极。在所示的实施例中,电极包含泪珠形导电织物,其具有在一端终止与印刷电路板的连接的平坦部分,以及在相对端形成皮肤接触物的圆顶形结构。在所示的实施例中,只有圆顶形结构会被暴露出并接触怀孕的人类受试者的表皮。图3和图4示出了根据本发明的包括平坦皮肤接触物的电极的另选实施例。在图1所示的实施例中,弹性圆顶形圆形结构被配置成在所有可能的附接角度下使皮肤接触物与怀孕的人类受试者的表皮之间的接触最大化。在图1所示的实施例中,弹性圆顶形圆形结构被配置成产生轮廓,该轮廓不具有可能影响电极性能的锐角。在一些实施例中,弹性圆顶形圆形结构具有20mm至50mm的直径。在一些实施例中,弹性圆顶形圆形结构的直径为20mm。在一些实施例中,弹性圆顶形圆形结构的直径为25mm。在一些实施例中,弹性圆顶形圆形结构的直径为30mm。在一些实施例中,弹性圆顶形圆形结构的直径为35mm。在一些实施例中,弹性圆顶形圆形结构的直径为40mm。在一些实施例中,弹性圆顶形圆形结构的直径为45mm。在一些实施例中,弹性圆顶形圆形结构的直径为50mm。在一些实施例中,弹性圆顶形圆形结构具有5mm至15mm的未变形高度(即,施加压力之前的高度)。在一些实施例中,弹性圆顶形圆形结构具有5mm的未变形高度。在一些实施例中,弹性圆顶形圆形结构具有10mm的未变形高度。在一些实施例中,弹性圆顶形圆形结构具有15mm的未变形高度。在一些实施例中,圆形泡沫材料背衬的厚度范围为0.3mm至5mm。在一些实施例中,圆形泡沫材料背衬的厚度为0.3mm。在一些实施例中,圆形泡沫材料背衬的厚度为0.5mm。在一些实施例中,圆形泡沫材料背衬的厚度为1mm。在一些实施例中,圆形泡沫材料背衬的厚度为1.5mm。在一些实施例中,圆形泡沫材料背衬的厚度为2mm。在一些实施例中,圆形泡沫材料背衬的厚度为2.5mm。在一些实施例中,圆形泡沫材料背衬的厚度为3mm。在一些实施例中,圆形泡沫材料背衬的厚度为3.5mm。在一些实施例中,圆形泡沫材料背衬的厚度为4mm。在一些实施例中,圆形泡沫材料背衬的厚度为4.5mm。在一些实施例中,圆形泡沫材料背衬的厚度为5mm。在图2所示的实施例中,弹性圆顶形圆形结构被配置成产生轮廓,该轮廓不具有可能影响电极性能的锐角。在一些实施例中,弹性圆顶形圆形结构具有15mm至38mm的直径。在一些实施例中,弹性圆顶形圆形结构的直径为15mm。在一些实施例中,弹性圆顶形圆形结构的直径为20mm。在一些实施例中,弹性圆顶形圆形结构的直径为25mm。在一些实施例中,弹性圆顶形圆形结构的直径为30mm。在一些实施例中,弹性圆顶形圆形结构的直径为35mm。在一些实施例中,弹性圆顶形圆形结构的直径为38mm。在一些实施例中,弹性圆顶形圆形结构具有5mm至15mm的未变形高度(即,施加压力之前的高度)。在一些实施例中,弹性圆顶形圆形结构具有5mm的未变形高度。在一些实施例中,弹性圆顶形圆形结构具有10mm的未变形高度。在一些实施例中,弹性圆顶形圆形结构具有15mm的未变形高度。不意图受任何特定理论的限制,表皮-电极阻抗随电极接触怀孕的人类受试者的表皮处的压力而变化。在一些实施例中,表皮-电极阻抗随电极接触怀孕的人类受试者的表皮处的压力的增大而减小。在一些实施例中,弹性圆顶被配置成当被放置在怀孕的人类受试者的腹部上并且向电极施加压力时变形。在一些实施例中,弹性圆顶被配置成当被放置在怀孕的人类受试者的腹部上并且施加压力以创建适于感测来自怀孕的人类受试者的胎儿心电图信号的表皮-电极阻抗时变形。在一些实施例中,弹性圆顶的变形增加了接触怀孕的人类受试者的表皮的皮肤接触物的表面积。在一些实施例中,皮肤接触物的100%的表面积接触怀孕的人类受试者的表皮。在一个另选实施例中,皮肤接触物的90%的表面积接触怀孕的人类受试者的表皮。在一个另选实施例中,皮肤接触物的80%的表面积接触怀孕的人类受试者的表皮。在一个另选实施例中,皮肤接触物的70%的表面积接触怀孕的人类受试者的表皮。在一个另选实施例中,皮肤接触物的60%的表面积接触怀孕的人类受试者的表皮。在一个另选实施例中,皮肤接触物的50%的表面积接触怀孕的人类受试者的表皮。在一个另选实施例中,皮肤接触物的40%的表面积接触怀孕的人类受试者的表皮。在一个另选实施例中,皮肤接触物的30%的表面积接触怀孕的人类受试者的表皮。在一个另选实施例中,皮肤接触物的20%的表面积接触怀孕的人类受试者的表皮。在一个另选实施例中,皮肤接触物的10%的表面积接触怀孕的人类受试者的表皮。在一个另选实施例中,皮肤接触物的75%的表面积接触怀孕的人类受试者的表皮。在一些实施例中,施加的压力等效于0.2kg至5kg之间的质量(mass)。在一些实施例中,施加的压力等效于0.2kg的质量。在一些实施例中,施加的压力等效于0.2kg的质量。在一些实施例中,施加的压力等效于0.3kg的质量。在一些实施例中,施加的压力等效于0.4kg的质量。在一些实施例中,施加的压力等效于0.5kg的质量。在一些实施例中,施加的压力等效于0.6kg的质量。在一些实施例中,施加的压力等效于0.7kg的质量。在一些实施例中,施加的压力等效于0.8kg的质量。在一些实施例中,施加的压力等效于0.9kg的质量。在一些实施例中,施加的压力等效于1kg的质量。在一些实施例中,施加的压力等效于1.5kg的质量。在一些实施例中,施加的压力等效于2kg的质量。在一些实施例中,施加的压力等效于2.5kg的质量。在一些实施例中,施加的压力等效于3kg的质量。在一些实施例中,施加的压力等效于3.5kg的质量。在一些实施例中,施加的压力等效于4kg的质量。在一些实施例中,施加的压力等效于4.5kg的质量。在一些实施例中,施加的压力等效于5kg的质量。在一些实施例中,使用服装(诸如腰带)施加压力。在一些实施例中,合适的表皮-电极阻抗在100kω与650kω之间。在一些实施例中,合适的表皮-电极阻抗是602kω。在一些实施例中,合适的表皮-电极阻抗小于150kω。在一些实施例中,合适的表皮-电极阻抗是227kω。在一些实施例中,合适的表皮-电极阻抗是135kω。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有小于150kω的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有在5kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有在10kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有在20kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有在30kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有在40kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有在50kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有在60kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有在70kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有在80kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有在90kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有在100kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有在110kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有在120kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有在130kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有在140kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物附接至弹性结构,该弹性结构被配置成当被放置在怀孕的人类受试者的腹部上时变形,以创建小于150kω的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物附接至弹性结构,该弹性结构被配置成当放置在怀孕的人类受试者的腹部上时变形,以创建在5kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物附接至弹性结构,该弹性结构被配置成当放置在怀孕的人类受试者的腹部上时变形,以创建在10kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物附接至弹性结构,该弹性结构被配置成当放置在怀孕的人类受试者的腹部上时变形,以创建在20kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物附接至弹性结构,该弹性结构被配置成当放置在怀孕的人类受试者的腹部上时变形,以创建在30kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物附接至弹性结构,该弹性结构被配置成当放置在怀孕的人类受试者的腹部上时变形,以创建在40kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物附接至弹性结构,该弹性结构被配置成当放置在怀孕的人类受试者的腹部上时变形,以创建在50kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物附接至弹性结构,该弹性结构被配置成当放置在怀孕的人类受试者的腹部上时变形,以创建在60kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物附接至弹性结构,该弹性结构被配置成当放置在怀孕的人类受试者的腹部上时变形,以创建在70kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物附接至弹性结构,该弹性结构被配置成当放置在怀孕的人类受试者的腹部上时变形,以创建在80kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物附接至弹性结构,该弹性结构被配置成当放置在怀孕的人类受试者的腹部上时变形,以创建在90kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物附接至弹性结构,该弹性结构被配置成当放置在怀孕的人类受试者的腹部上时变形,以创建在100kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物附接至弹性结构,该弹性结构被配置成当放置在怀孕的人类受试者的腹部上时变形,以创建在110kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物附接至弹性结构,该弹性结构被配置成当放置在怀孕的人类受试者的腹部上时变形,以创建在120kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物附接至弹性结构,该弹性结构被配置成当放置在怀孕的人类受试者的腹部上时变形,以创建在130kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,皮肤接触物附接至弹性结构,该弹性结构被配置成当放置在怀孕的人类受试者的腹部上时变形,以创建在140kω到150kω之间的表皮-电极阻抗。在一些实施例中,电极被配置成具有适于感测来自怀孕的人类受试者的胎儿心电图信号的表面电阻。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有小于1ω/平方的表面电阻。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有在0.01ω/平方与1ω/平方之间的表面电阻。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有0.01ω/平方的表面电阻。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有0.02ω/平方的表面电阻。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有0.03ω/平方的表面电阻。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有0.04ω/平方的表面电阻。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有0.05ω/平方的表面电阻。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有0.06ω/平方的表面电阻。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有0.07ω/平方的表面电阻。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有0.08ω/平方的表面电阻。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有0.09ω/平方的表面电阻。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有0.1ω/平方的表面电阻。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有0.2ω/平方的表面电阻。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有0.3ω/平方的表面电阻。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有0.4ω/平方的表面电阻。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有0.5ω/平方的表面电阻。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有0.6ω/平方的表面电阻。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有0.7ω/平方的表面电阻。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有0.8ω/平方的表面电阻。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有0.9ω/平方的表面电阻。在一些实施例中,皮肤接触物被配置成具有1ω/平方的表面电阻。在一些实施例中,电极被配置成具有适于感测来自怀孕的人类受试者的胎儿心电图信号的电容。在一些实施例中,电容为1nf至0.5μf。在一些实施例中,电容为5nf。在一些实施例中,电容为10nf。在一些实施例中,电容为15nf。在一些实施例中,电容为20nf。在一些实施例中,电容为25nf。在一些实施例中,电容为30nf。在一些实施例中,电容为35nf。在一些实施例中,电容为40nf。在一些实施例中,电容为45nf。在一些实施例中,电容为50nf。在一些实施例中,电容为60nf。在一些实施例中,电容为70nf。在一些实施例中,电容为80nf。在一些实施例中,电容为90nf。在一些实施例中,电容为80nf。在一些实施例中,电容为0.1μf。在一些实施例中,电容为80nf。在一些实施例中,电容为0.2μf。在一些实施例中,电容为80nf。在一些实施例中,电容为0.3μf。在一些实施例中,电容为80nf。在一些实施例中,电容为0.4μf。在一些实施例中,电容为80nf。在一些实施例中,电容为0.5μf。不意图受任何特定理论的限制,电极的电容随着接触怀孕的人类受试者的表皮的皮肤接触物的表面积的增加而增大。此外,不意图受任何特定理论的限制,电极的电容随着施加到皮肤接触物的压力增加而减小。在一些实施例中,电极被配置成检测具有在-20db与50db之间的信噪比的胎儿心电图信号。在一些实施例中,电极被配置成检测具有在0db与50db之间的信噪比的胎儿心电图信号。在一些实施例中,电极被配置成检测具有小于50db的信噪比的胎儿心电图信号。皮肤接触物在一些实施例中,皮肤接触物是导电织物。导电织物可以用导电纤维制成,例如编织成织物构造的金属丝(metalstrands)。根据本发明的一些实施例,适用于电极中的导电织物的实例包括但不限于在sensors,1216907-16919,2012中公开的纺织物电极。根据本发明的一些实施例,适用于电极中的导电织物的另一实例包括但不限于在sensors,1411957-11992,2014中公开的纺织物电极。导电织物可以是可拉伸的。另选地,导电织物可以不是可拉伸的。导电织物可以能够拉伸至50%,或者40%,或者30%,或者20%,或者20%,或者10%,或者9%,或者8%,或者7%,或者6%,或者5%,或者4%,或者3%,或者2%,或者1%。在一些实施例中,导电织物是各向异性的。在一些实施例中,各向异性为50%到100%。本文所用的术语“各向异性”是指与垂直于主方向的方向相比,在主方向上测量的导电织物的电阻的差异。本文所用的术语“主方向”是指织物被编织的方向。在一些实施例中,导电织物的各向异性被配置成具有适于感测来自怀孕的人类受试者的胎儿心电图信号的各向异性。在一些实施例中,各向异性为62%。在一些实施例中,导电织物的取向被配置成使得记录的电流是由胎儿和/或母体心脏产生的电活动且沿着织物的主方向流动到引线。在一些实施例中,导电织物的取向被配置成使得记录的电流是由胎儿和/或母体心脏产生的电活动且沿着织物的具有最小电阻的方向流动到引线。在一些实施例中,导电织物的一侧的电导率大于另一侧。在一些实施例中,具有较大电导率的导电织物的侧面形成皮肤接触物。在一些实施例中,导电织物具有在0.3mm与0.5mm之间的厚度。在一些实施例中,导电织物的厚度为0.3mm。在一些实施例中,导电织物的厚度为0.4mm。在一些实施例中,导电织物的厚度为0.5mm。在一些实施例中,导电织物是以商品名orangeit出售的银基导电织物。这种导电织物的一个实例在图5中示出。在一些实施例中,导电织物是由美国佛罗里达州圣彼得堡的clothing+出售的商品名为c+的银基导电织物。这种导电织物的一个实例在图6中示出。在一些实施例中,导电织物是由中国浙江的绍兴运佳纺织品有限公司出售的商品名为shaoxing17的银基导电织物。这种导电织物的一个实例在图7中示出。在一些实施例中,导电织物是由中国浙江的绍兴运佳纺织品有限公司出售的商品名为shaoxing27的银基导电织物。这种导电织物的一个实例在图8中示出。在一些实施例中,导电织物是由美国纽约州palmyra的shieldextradingusa出售的商品名为shieldextechnik-texp130-b的银基导电织物。这种导电织物的一个实例在图9中示出。在一些实施例中,导电织物是由中国浙江的绍兴运佳纺织品有限公司出售的商品名为silver30的银基导电织物。这种导电织物的一个实例在图10中示出。用于感测胎儿心脏电活动的系统在一些实施例中,不管传感器位置、胎儿取向、胎儿运动或胎龄如何,电极的布置提供了用于记录、检测和分析胎儿心脏电活动数据的系统。在一些实施例中,在图11所示的构造中,电极被附接至或定位在怀孕的人类受试者的腹部上。在一些实施例中,电极被划分到包括一对电极的信道,并且同时从信道记录心脏电活动数据。在一些实施例中,信道输出获取的信号数据,该数据对应于记录的心脏电活动数据。参考图12,在一些实施例中,用于记录、检测和分析胎儿心脏电活动的系统包括表皮-电极界面、至少一个电极、模拟预处理模块、模数转换器/微控制器(adc/mcu)模块、通信模块、智能电话模块和云计算模块。在一些实施例中,模拟预处理模块执行选自由以下各项组成的组中的至少一个功能:记录信号的放大,以及对记录信号的滤波。在一些实施例中,adc/mcu模块执行选自由以下各项组成的组中的至少一个任务:将模拟信号转换为数字信号、将记录的信号转换为数字信号、压缩数据、数字滤波、以及将记录的心电图信号数据传送到发送器。在一些实施例中,通信模块将记录的信号发送到无线接收器。在一些实施例中,不管传感器位置、胎儿取向、胎儿运动或胎龄如何,用于记录、检测和分析胎儿心脏电活动数据的系统是国际专利申请号pct/il2015/050407中公开的系统。在一些实施例中,使用至少一个电极对来获得已获取的信号数据。在一些实施例中,例如,通过非限制性说明,在一些实施例中,信道指定如下:1.b1-b32.b1-b23.b2-b34.a1-a45.a2-a36.a2-a4在一些实施例中,从获取的信号数据中提取对应于胎儿心脏电活动数据的信号数据。在一些实施例中,根据美国专利申请no.14/921,489中描述的方法,从获取的信号数据中提取对应于胎儿心脏电活动数据的信号数据。在一个实施例中,本发明提供了一种服装,其包括:至少一对电极,其中,所述至少一对电极被配置成当由怀孕的人类受试者穿戴该服装时使得所述至少一个电极对中的个别电极环绕怀孕的人类受试者的子宫,并且其中所述至少一个电极对中的个别电极包括:a)用于感测来自怀孕的人类受试者的胎儿心电图信号的皮肤接触物;b)与皮肤接触物电接触以连接到引线的连接器;以及c)用于附接至人类怀孕受试者的子结构,其中,皮肤接触物被配置在子结构上,以允许皮肤接触物的表面与怀孕的人类受试者的表皮电通信;其中心脏电活动数据是从所述至少一个传感器对记录的。参考图13,其示出了根据本发明的一些实施例的服装的实例。在所示的实施例中,6个电极被并入到腰带中,其中当穿戴时,腰带将电极定位在怀孕母体的腹部上,使得电极接触怀孕母体的腹部表皮,并且电极定位于围绕子宫的圆周布置中。在所示的实施例中,腰带还包含附加的传感器和发送器。在一些实施例中,附加的传感器是声学传感器。现在参考以下实例,其与上述描述一起以非限制性方式说明本发明的一些实施例。实例实例1:根据本发明的一些实施例的电极根据图1所示的实施例制造各种电极并进行评估。测试了以下参数:表面电阻/电阻率(mssr);基本传递函数测试(btft);生物参数(physiopm);以及胎儿心脏电信号的实时记录(rlpysiopm)。表1总结了测试的电极。表1图5示出了使用电极序号为1的导电织物的显微照片。图6示出了使用电极序号为2的导电织物的显微照片。图7示出了使用电极序号为3的导电织物的显微照片。图8示出了使用电极序号为4的导电织物的显微照片。图9示出了使用电极序号为5的导电织物的显微照片。图10示出了使用电极序号为6的导电织物的显微照片。表2a-表2f示出了从测试的电极观察到的mssr值。表3示出了观察到的测试电极的各向异性。表2a表2b表2c表2d表2e表2f表3还确定了织物和引线连接器之间的阻抗。电极连接到铜片,并且使用1.01026kg的重量施加34.386kpa的压力。测量系统的测量阻抗为0.109ω,并且从电极的测量阻抗中减去该值。结果如表4所示。观察到序号为5的电极具有与表面接触的最大表面积。表4电极3-5的性能最好。性能得分如下所示:电极3-5的mssr结果的总结示于表5中。序号为6的电极的织物较弱,并且在纤维之间具有大空隙(参见图10),因此是不合适的。由于表面电阻率大于1ω/平方,因此排除序号为2的电极。表5btft结果:使用下面实例3中描述的方法获得btft测量值。表6示出了结果。表6corrcoef:是输入信号与输出信号之间的线性相关系数(correlationcoefficient);corrlag:是输入信号与输出信号之间的滞后(lag);relativediffrms:是输入信号与输出信号的rms的相对差异,以%表示;sinad.rel:是输入信号与输出信号之间的sinad值的相对差异百分比;sinad.relref:是输出信号与参考信号之间的信噪比和失真比(sinad)值的相对差异百分比;snr.rel:是输入信号与输出信号之间的snr值的相对差异百分比。btft结果表明,在snr和相对sinad方面具有最佳性能的电极是电极序号为5的电极,然后是序号为4的电极,然后是序号为3的电极。pysiopm:根据实例4中描述的方法获得pysiopm测量值。表7示出了测量阻抗的结果。表7id传感器1传感器2传感器3传感器4最大差异30.7330.6670.6510.75413.66%41.3961.4951.2811.50314.77%54.2513.13.5513.92127.08%观察到的值包括5cm引线的电阻、铜片的电阻和连接到铜片的电缆的电阻。电极与表皮之间的界面的阻抗:在表皮上间隔20mm放置的2个电极之间测量阻抗。表8示出了3次实验的平均值。表8id平均生物阻抗[mω]30.60240.22750.135使用电极记录的ecg信号数据:图14的面板a-c分别示出了使用序号为3-5的电极记录的ecg信号数据。电极3-5能够滤除电力线噪声,并具有相似的幅度。然而,所有电极都易于发生运动伪像(movementartifacts)。使用电极位置b1-b3(参见图11的电极位置),使用电极3、4、5中的任一者和比较电极,使用湿接触电极来记录第25周和第28周的两个怀孕受试者的ecg信号。图15的面板a-d和图16的面板a-d分别示出了使用序号为3-5的电极和ge比较电极记录的两个受试者在第25周的ecg信号数据。胎儿ecg在迹线中可见。实例2:测量表面电阻率和电阻图17示出了根据本发明一些实施例的用于确定导电织物的表面电阻率和电阻而设立的实验。a、b、c和d是点接触连接器。为了测量表面电阻率,根据以下方案引入和记录电流:1.按照背景部分所述的那样连接样品。2.确保电流源正在运行并且是稳定的。3.注入(inject)ab,测量(measure)cd;4.注入cd,测量ab;5.注入ba,测量dc;6.注入dc,测量ba;7.注入bc,测量da;8.注入da,测量bc;9.注入cb,测量ad;10.注入ad,测量cb。根据下列公式计算表面电阻:其中是在点a与点b之间引入电流时,点c与点d之间测量的电阻;以及iab[a]是在点a与点b之间注入的电流;以及d[m]是样本的厚度;以及ρ是电阻率。ρ=rsd[ω·m]r=r垂直=r水平仅使用电极或者与铜片接触的电极来进行上述方案(以测量电极-表面界面的电阻率)。此外,在导电织物在主方向上或在与主方向垂直的方向上拉伸20%或50%之后获得测量值。实例3:基本传递函数测试将电极放置在铜片上,以使得皮肤接触物与铜片接触,并向电极施加1kg的质量。铜片连接到信号发生器的正极端子,电极连接到放大器的正极输入,且放大器的另一个输入接地。图18示出了上述实验设置。由信号放大器产生30hz的信号,并记录以下参数:1.时域:a.幅度-2-幅度(amplitude-2-amplitude);以及b.非零划分(non-zerodivision);以及c.时移(timeshifts);以及d.互相关(crosscorrelation);以及e.相关系数(correlationcoefficient);以及f.直方图(histogram):平均值(mean),rms,std。2.频域:a.韦尔奇psd估计(量级)(welchpsdestimation(magnitude));以及b.互相干(crosscoherence);以及c.主频量级(mainfrequencymagnitude);以及d.主导频率量级(dominantfrequenciesmagnitude);以及e.sinad,snr。实例4:电生理性能测量使用根据本发明一些实施例的电极检测的生理信号的来源位于怀孕的人类受试者的身体内,并且具有极低的幅度和低频率。不意图受任何特定理论的限制,生理信号通过离子的运动在怀孕的人类受试者的身体内流动。根据本发明一些实施例的电极用作信号换能器,并且将离子的运动转导成电子的运动。表皮-电极界面(ssi)是电极转导生理信号的能力的决定因素之一。用于根据本发明一些实施例的电极的ssi可以通过具有附加warburg电阻的欧姆和电容阻抗的并联电路来建模(参见图19)。不意图受任何特定理论的限制,导电隔室和电容隔室均影响根据本发明一些实施例的电极的性能。表皮-电极阻抗(ssim)等效于图19所示的电路的阻抗,并且范围为10kω至100mω。减少阻抗改善了根据本发明的一些实施例的电极的性能。减少阻抗可以通过增加皮肤接触物的表面积或通过降低皮肤接触物的电阻率来实现。放大器的输入电容的减小和输入阻抗的增加也可以改善根据本发明一些实施例的电极的性能。在测试方案中,根据图20所示的布置,将电极施加到受试者的手的表皮上。首先清洁手的表面。应用四个velcro带子,使用表面压力传感器确认带子的压力相等。然后将测试电极插入带子下面。使用表面压力传感器确认电极接触表皮的压力相等。阻抗测量如下所示:·双线(2-wire):测量si电极和so电极之间的双线电阻(测量2次)。·四线(4-wire):使用si电极作为注入器(injector),以及使用so电极作为测量器。测量电阻(测量1次)。·电容测量:测量si电极和so电极之间的双线电阻(测量2次)。对si电极施加150mvpp正弦波,并使用由biopac系统公司出售的biopac放大器记录在so电极上产生的电压。使用以下频率的正弦波获得记录:0.1hz、1hz、5hz、10hz、15hz、20hz、25hz、30hz、35hz、40hz、45hz、50hz、55hz、60hz、70hz、80hz和90hz。整个文档中引用的公开信息据此以引用的方式全文并入。尽管通过以上参考实例和优选实施例已经说明了本发明的各个方面,但是应当理解,本发明的范围不是由前述说明而是由专利法原理下适当解释的所附权利要求限定的。当前第1页12
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