專利名稱：用于檢測(cè)呼吸運(yùn)動(dòng)的外衣的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種監(jiān)測(cè)生命有機(jī)體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的裝置，具體地涉及一種用于檢 測(cè)生命有機(jī)體的呼吸運(yùn)動(dòng)的裝置。
背景技術(shù)：
人體軀干的至少一部分處的周長(zhǎng)變化稱作呼吸效應(yīng)。典型地，在軀干、腹部和胸腔 的兩個(gè)位置處測(cè)量所述呼吸效應(yīng)，并且將其映射為信號(hào)并且存儲(chǔ)。呼吸效應(yīng)分別對(duì)肺肌肉 的拉緊和松弛進(jìn)行映射。當(dāng)實(shí)際上沒(méi)有呼吸流時(shí)，這意味著不存在呼吸氣體的交換，也可以 發(fā)生呼吸效應(yīng)中的變化，這分別意味著肺部肌肉的拉緊和松弛。然而通常情況下，呼吸效應(yīng) 與呼吸流相關(guān)聯(lián)。例如，呼吸效應(yīng)信號(hào)的圖像映射允許醫(yī)生直接解釋生命有機(jī)體與肺功能有關(guān) 的生命狀態(tài)。此外，將該信號(hào)進(jìn)一步處理成生命參數(shù)是可能的。例如，所述生命參數(shù)可 以是呼吸頻率、呼吸量、呼吸深度或呼吸的總體過(guò)程。檢測(cè)呼吸效應(yīng)在s0mn0l0gy(睡 眠研究)、運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)或家庭監(jiān)測(cè)中是有用的。家庭監(jiān)測(cè)用途的有關(guān)示例是在醫(yī)學(xué)上稱作 SIDS(SuddenInfant Death Syndrome 嬰兒瘁死綜合癥)的猝死現(xiàn)象。這種猝死的原因是 未知起因的中樞呼吸停頓。來(lái)自醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的這一示例特別相關(guān)的是在于SIDS對(duì)于處于生 命中第一年的所有孩子都有威脅。猝死是生命中第二和第十二個(gè)月之間的所有死因的幾乎 一半。例如，用于檢測(cè)呼吸效應(yīng)的已知方法是基于分別記錄呼吸運(yùn)動(dòng)的傳感器或測(cè)量值 傳感器、測(cè)量胸腔阻抗的裝置、心臟活動(dòng)性傳感器，例如EKG裝置、感應(yīng)體積描記器或脈搏 血氧計(jì)。在這幾種方法中，分別通過(guò)帶子或條帶來(lái)測(cè)量，將所述帶子或條帶繞到身體一部分 的周圍?？梢詫z測(cè)呼吸效應(yīng)的方法分為兩類無(wú)壓力方法和要求條帶一定程度上拉緊的 方法。無(wú)壓力方法的一個(gè)示例是感應(yīng)體積描記器，其中將所述條帶寬松地施加于人體的選 定部分周圍。與此相反，在通過(guò)拉緊測(cè)量條帶的呼吸描計(jì)測(cè)量時(shí)(應(yīng)變?nèi)莘e描計(jì)方法)，要 求條帶大得多的拉緊，這對(duì)于患者來(lái)說(shuō)是不舒服的。與測(cè)量方法無(wú)關(guān)，可以將這種條帶穿著 到衣服下面，但是必須經(jīng)由纜線與信號(hào)處理電子裝置相連。條帶的不利特性在于，例如他們 在穿戴期間滑落。在應(yīng)用之后，將帶子定位在人體的特定位置，然而在測(cè)量過(guò)程期間人們可 以改變條帶的位置，例如由于人體各個(gè)部分的移動(dòng)或不均勻性。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是消除現(xiàn)有技術(shù)的所述缺點(diǎn)，即為了增加測(cè)量值傳感器的穿 著舒適性，同時(shí)增加呼吸效應(yīng)的測(cè)量精確度。所述目的是通過(guò)具有權(quán)利要求1所述特征的外衣、根據(jù)權(quán)利要求12的外衣的使用 以及根據(jù)權(quán)利要求13的生產(chǎn)本發(fā)明的外衣的方法來(lái)解決的。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)通過(guò)將諸如感性工作傳感器之類的傳感器集成到外衣中，可以避免 用于測(cè)量條帶或帶子中集成的呼吸效果的傳感器的滑脫，可以將所述外衣套在軀干上，并
4且具體地，可以套在生命有機(jī)體的胸腔上。因此，在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述傳感器是電導(dǎo) 體結(jié)構(gòu)，將所述電導(dǎo)體結(jié)構(gòu)集成到外衣上，使得當(dāng)套上外衣時(shí)所述傳感器與胸腔處于相同 的高度。如果穿上諸如T恤或運(yùn)動(dòng)裝之類的外衣，并且所述外衣在某人的身體上相對(duì)較緊， 可以大大地防止電導(dǎo)體形式傳感器的滑脫。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，外衣具有用于評(píng)估電子裝置的支架，可以將所述評(píng)估電子 裝置耦合至傳感器，并且將其集成到外衣。例如，該支架可以是某種類型的口袋，可以將例 如集成電路形式的評(píng)估電子裝置插入到所述口袋中。所述評(píng)估電子裝置實(shí)現(xiàn)為輸出或存儲(chǔ) 從可電學(xué)測(cè)量特性中得到的數(shù)據(jù)。生命有機(jī)體的呼吸效應(yīng)改變了軀干不同位置處的直徑，并且進(jìn)而改變了按照集成 到外衣中的電導(dǎo)體形式導(dǎo)引在軀干周圍的傳感器的直徑。由于電導(dǎo)體的直徑或周長(zhǎng)的這種 變化，電導(dǎo)體的可電學(xué)測(cè)量特性依賴于胸腔的呼吸效應(yīng)的變化。如果評(píng)估電子裝置與電導(dǎo) 體偶合，評(píng)估電子裝置可以檢測(cè)所述可電學(xué)測(cè)量特性，并且經(jīng)由評(píng)估電子裝置中集成的接 口輸出或存儲(chǔ)從中得出的數(shù)據(jù)。所述接口可以是有導(dǎo)線接口，優(yōu)選地，是用于無(wú)線電傳輸?shù)?無(wú)導(dǎo)線接口。根據(jù)實(shí)施例，呼吸效應(yīng)改變了電導(dǎo)體的電感，當(dāng)穿上外衣時(shí)，所述電導(dǎo)體實(shí)質(zhì)上形 成生命有機(jī)體周圍的導(dǎo)體回路，其中所述電導(dǎo)體的電感分別依賴于所述電導(dǎo)體的直徑或周長(zhǎng)。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，呼吸效應(yīng)改變了電導(dǎo)體的電阻。因此，優(yōu)選地所述電導(dǎo) 體包括至少一個(gè)彈性纖維，所述彈性纖維隨著擴(kuò)展或收縮而改變其電阻或電感。因此，本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種獨(dú)立外衣，通過(guò)所述獨(dú)立外衣可以檢測(cè)或確定可 從中得到的呼吸效應(yīng)和/或生命參數(shù)。另外，這些生命參數(shù)可以通過(guò)評(píng)估電子裝置無(wú)線地 傳輸、或者可選地通過(guò)所述評(píng)估裝置實(shí)時(shí)地本地存儲(chǔ)?？梢栽谌梭w的至少一個(gè)或幾個(gè)部分 處測(cè)量所述呼吸效應(yīng)。在人體的幾個(gè)部分的情況下，根據(jù)實(shí)施例的外衣在生命有機(jī)體的腹 部(當(dāng)穿上所述外衣時(shí))高度處具有另外的電導(dǎo)體，所述另外的電導(dǎo)體可以與所述評(píng)估電 子裝置相連。所述外衣同樣適用于監(jiān)測(cè)新生」L、嬰幼兒和成人。此外，所述外衣是舒服并且無(wú)污 染的?？梢詮乃鐾庖轮腥〕鲈u(píng)估電子裝置和/或其能量源對(duì)外衣進(jìn)行洗滌。由于集成到 外衣的傳感器，傳感器的精確定位是可能的。此外，所述傳感器在測(cè)量期間不再滑脫。這具 有巨大的優(yōu)勢(shì)可以按照單位敘述呼吸幅度，例如以厘米為單位的人體部分的周長(zhǎng)的變化 或者以立方厘米為單位的人體部分的體積的變化。通過(guò)作為傳感器的電導(dǎo)體的精確定位、并且通過(guò)將這些傳感器固定到固定位置， 呼吸運(yùn)動(dòng)的更精確和可靠的測(cè)量成為可能。通過(guò)防止電導(dǎo)體滑進(jìn)生理學(xué)上不能檢測(cè)到呼吸 的人體區(qū)域，由于所述固定位置，所述測(cè)量變得更加可靠。通過(guò)消除來(lái)自電導(dǎo)體滑脫的影 響，可以按照單位如上所述的敘述測(cè)量的量。另外的優(yōu)勢(shì)在于將測(cè)量裝置固定到患者。需要簡(jiǎn)單地穿上外衣。與此相反，將由 分立部件組成的傳統(tǒng)系統(tǒng)必需定位、連線、固定到患者的衣服上。由于傳感器的精確定位，可以非常精確地確定諸如呼吸頻率、呼吸深度、以及特別 地呼吸量(用之前的校準(zhǔn))之類的周長(zhǎng)、數(shù)量變化的精確測(cè)量。當(dāng)分別使用彈性電導(dǎo)體或纖維時(shí)，將所述彈性電導(dǎo)體或纖維按照整齊的方式梭織
5到外衣中，即在胸腔周圍圓形或環(huán)形形狀，此外可以改進(jìn)穿戴舒適度和/或美學(xué)度?？梢詫?這種纖維按照非常分立的方式集成到外衣中，并且這種纖維幾乎不占據(jù)空間，從而幾乎不 會(huì)影響到外衣穿著者的自由移動(dòng)。通過(guò)分立地結(jié)合一個(gè)或幾個(gè)彈性纖維，所述外衣與“常 規(guī)”緊身外衣不再有區(qū)別，從而旁觀者不能辨別所述外衣的功能，例如監(jiān)測(cè)生命參數(shù)。這樣， 可能克服當(dāng)眾穿著這種外衣的顧慮。


下面將參考附圖討論本發(fā)明的實(shí)施例。附圖示出了圖1根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于檢測(cè)呼吸運(yùn)動(dòng)的外衣的示意性說(shuō)明；圖2承載磁性流的導(dǎo)體回路的說(shuō)明；圖3隨時(shí)間繪制的呼吸曲線的說(shuō)明；圖4根據(jù)本發(fā)明另外實(shí)施例的用于檢測(cè)呼吸運(yùn)動(dòng)的外衣的示意性說(shuō)明；圖5根據(jù)本發(fā)明另外實(shí)施例的具有彈性電導(dǎo)體的、用于檢測(cè)呼吸運(yùn)動(dòng)的外衣的示 意性說(shuō)明；圖6根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的評(píng)估電子裝置的圖像；圖7穿著根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的外衣的人的圖像；以及圖8根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的嬰兒運(yùn)動(dòng)服的圖像。
具體實(shí)施例方式關(guān)于以下描述，應(yīng)該注意的是在不同的實(shí)施例中，相等或類似功能的元件具有相 同的參考符號(hào)，并且因此在以下所述的不同實(shí)施例中這些功能元件的描述是可互換的。圖1示出了用于檢測(cè)生命有機(jī)體的呼吸運(yùn)動(dòng)的外衣10的示意性說(shuō)明。盡管在下文中總是提到人類呼吸運(yùn)動(dòng)的檢測(cè)，本發(fā)明的實(shí)施例絕不局限于人類， 而是可以相應(yīng)地應(yīng)用于動(dòng)物，特別地應(yīng)用于哺乳動(dòng)物。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)所述外衣10，以便將其分別穿到人或生命有機(jī)體的胸腔 上。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，不但可以將外衣10穿到胸腔上，而且可以穿到人的整個(gè)軀 干上。例如，所述外衣實(shí)現(xiàn)為緊身T恤作為嬰兒的緊身運(yùn)動(dòng)服。所述外衣在人的軀干上盡 可能緊是重要的。例如，這可以通過(guò)外衣10由盡可能彈性的面料組成的事實(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述 面料可以隨著呼吸運(yùn)動(dòng)擴(kuò)展或收縮。這種彈性面料可用于多種方面。如果假設(shè)將外衣10穿到人的軀干上，那么在人的胸腔高度處，所述外衣10包括按 照集成到外衣10中的電導(dǎo)體12形式的傳感器，所述傳感器附加到外衣10上，使得可以依 賴于胸腔的呼吸運(yùn)動(dòng)改變電導(dǎo)體12的電學(xué)可測(cè)量特性。因此，將電導(dǎo)體12集成到外衣10 中，使得當(dāng)穿上外衣時(shí)電導(dǎo)體12從第一線端12-A繞著人的胸腔抵達(dá)第二線端12-B，與圖2 中示意性所示的導(dǎo)體回路類似。將這兩個(gè)線端12-A、12-B引導(dǎo)至集成到外衣中的支架14。所述支架14用于將評(píng) 估電子裝置16可集成地固定到外衣中，所述支架可以經(jīng)由所述兩個(gè)線端12-A、12-B與電導(dǎo) 體12相連，并且所述支架實(shí)現(xiàn)為檢測(cè)電導(dǎo)體12的電學(xué)可測(cè)量特性。另外，所述評(píng)估電子裝 置包括接口，用于輸出或存儲(chǔ)從電學(xué)可測(cè)量特性中得出的數(shù)據(jù)。評(píng)估電子裝置16的接口可 以是用于無(wú)線電傳輸?shù)臒o(wú)線接口，如圖1中示意性所示。同樣明顯的是，有線接口或存儲(chǔ)器
6接口也是可以的。根據(jù)實(shí)施例，支架14可以是某種類型的口袋，可以將評(píng)估電子裝置插入到所述口 袋中，并且所述口袋與所述兩個(gè)線端12-A、12-B相連?？梢越?jīng)由插頭連接執(zhí)行線端12-A、 12-B與評(píng)估電子裝置16的連接，例如經(jīng)由按壓式按鈕。為了將評(píng)估電子裝置16固定到口 袋14中，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，口袋14配置有諸如維可牢尼龍搭扣或按壓式按鈕之類的閉 合裝置?？梢詮乃隹诖腥〕鏊鲈u(píng)估電子裝置和/或其能量源，以便洗滌外衣?？蛇x地，也可以按照防水方式實(shí)現(xiàn)所述評(píng)估電子裝置16，例如通過(guò)將評(píng)估電子裝 置16放入到環(huán)氧樹(shù)脂中，并且可以將其牢固地集成或縫制到外衣10中。在這種情況下，支 架14必須配置有例如電池或蓄電池之類的能量源，用于外衣10處評(píng)估電子裝置16。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，電導(dǎo)體12是導(dǎo)線，所述導(dǎo)線與外衣10絕緣并且被縫制到外 衣10中。因此，可以按照不同的方式將絕緣導(dǎo)線縫制到外衣10中。例如，所述導(dǎo)線12直 接貫穿外衣10的纖維、或者按照特定配置的接線片在纖維上蔓延。為了能夠跟隨人胸腔的 呼吸運(yùn)動(dòng)，即為了能夠擴(kuò)展和收縮，例如按照正弦形狀、曲徑形狀或Z字形形狀將電導(dǎo)體12 集成到外衣10中。當(dāng)穿上所述外衣時(shí)，電導(dǎo)體12在人的胸腔周圍蔓延的事實(shí)，所述電導(dǎo)體形成圖2 中示意性示出的導(dǎo)體回路。當(dāng)將例如電流或電壓形式的信號(hào)施加到導(dǎo)體回路12的兩個(gè)線端12-A、12-B時(shí)，產(chǎn) 生磁場(chǎng)、進(jìn)而產(chǎn)生磁流。通過(guò)所述導(dǎo)體回路的磁流與導(dǎo)體回路中的電流的比值稱作電感L。 假設(shè)所使用的電導(dǎo)體12的直徑與電導(dǎo)體12形成的導(dǎo)體回路12的直徑D(即胸腔的直徑) 相比非常小(d/D< 0.001)，可以將非常簡(jiǎn)單的近似方案用于導(dǎo)體回路的電感。因此，所述 電感由下式表達(dá)L = u 0. R. In (2R/d)。其中，R = D/2導(dǎo)體回路的半徑，d是所使用的電導(dǎo)體12的直徑，以及y ^是磁場(chǎng)常數(shù)。通過(guò)胸腔的呼吸運(yùn)動(dòng)，緊緊施加于胸腔的電導(dǎo)體的半徑或直徑變化，并且進(jìn)而改 變其電感L。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，電導(dǎo)體12的隨著呼吸運(yùn)動(dòng)可更改的電感形成LC并聯(lián) 諧振電路的電感。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述LC并聯(lián)諧振電路是眾所周知的以科爾皮茲電 路或科爾皮茲振蕩器命名的電子電路的一部分。由于僅僅是電導(dǎo)體12的電感L改變，所述 電感12實(shí)質(zhì)上確定了由科爾皮茲振蕩器產(chǎn)生的頻率。因此，除了電導(dǎo)體12之外，科爾皮茲 振蕩器駐留在評(píng)估電子裝置16內(nèi)。因此，通過(guò)電導(dǎo)體12的可變電感L，依賴于人的呼吸運(yùn) 動(dòng)，將人的呼運(yùn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為振蕩器電路的頻率。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，評(píng)估電子裝置16包括頻率計(jì)數(shù)器，用于檢測(cè)由于呼吸效應(yīng) 變化的振蕩器電路的頻率。如果生命有機(jī)體的胸腔在吸氣期間擴(kuò)張，電導(dǎo)體12的電感L由 于通過(guò)電導(dǎo)體12形成的胸腔周圍的導(dǎo)體回路的半徑R的增加而增加。因此，減小了由具有 LC并聯(lián)諧振電路的振蕩器電路所產(chǎn)生的頻率。反之，這也適用于呼氣。通過(guò)監(jiān)測(cè)科爾皮茲振蕩器的頻率，可以示出依賴于人的呼吸運(yùn)動(dòng)的呼吸曲線。圖 3中示出了這種呼吸曲線。在圖3中所示的呼吸曲線中，繪制了胸腔周長(zhǎng)與標(biāo)稱胸腔周長(zhǎng)的偏差A(yù)U隨時(shí)間 的變化?？梢钥闯鲋钡浇咏?5秒的時(shí)間段為止，相對(duì)正常的平滑呼吸運(yùn)動(dòng)占上風(fēng)。然而
7在接近35秒時(shí)，可以看見(jiàn)由于強(qiáng)呼氣導(dǎo)致的呼吸曲線的下降。在40秒至接近47秒的時(shí)間 段，呼吸曲線30再次正?；员憬?jīng)歷在接近50秒時(shí)的重建的下降。對(duì)于所示概念顯而易見(jiàn)的是，可以獲得生命有機(jī)體呼吸活動(dòng)性的相對(duì)精確和可靠 的監(jiān)測(cè)。圖4示出了用于檢測(cè)人的呼吸運(yùn)動(dòng)的外衣的另外實(shí)施例的示意性說(shuō)明。為了更加可靠地檢測(cè)呼吸活動(dòng)性，與圖1中所示的外衣相比，所述外衣40除了電 導(dǎo)體12之外包括另外的電導(dǎo)體42，將所述另外電導(dǎo)體42集成到所述外衣40中以便依賴于 腹部的呼吸動(dòng)作而改變電學(xué)可測(cè)量特性。根據(jù)實(shí)施例，另外的導(dǎo)體42的電學(xué)可測(cè)量特性也 是其電感。所述另外的導(dǎo)體42也可以經(jīng)由其線端42-A、42-B耦合至評(píng)估電子裝置。根據(jù) 實(shí)施例，與第一電導(dǎo)體12類似的方式將所述另外的導(dǎo)體42集成到外衣40中。根據(jù)實(shí)施例，可以將所述另外的電導(dǎo)體42經(jīng)由其線端42-A、42_B耦合至另外的科 爾皮茲振蕩器電路，用于獲得依賴于生命有機(jī)體的呼吸運(yùn)動(dòng)的另外頻率響應(yīng)。此外，可以將 所述頻率響應(yīng)轉(zhuǎn)換為諸如人體某部分周長(zhǎng)等之類的其他生命參數(shù)。所述另外的電導(dǎo)體42 可以進(jìn)一步增加所述測(cè)量方法的可靠性。這兩個(gè)電導(dǎo)體12、42作為飾帶編織或縫制到整個(gè)軀干周圍的預(yù)定高度，例如單獨(dú) 的電導(dǎo)體。如果他們是普通的諸如金屬線、Z字形、正弦形或彎曲形線結(jié)構(gòu)之類的非柔性線 是有利的，以便允許呼吸運(yùn)動(dòng)?？梢栽谌我馕恢弥袛嗨鲭娋€12、42。這種中斷導(dǎo)致了相應(yīng) 的線端，并且作為評(píng)估電子裝置16的端子。根據(jù)本發(fā)明另外的實(shí)施例，也可以將彈性纖維用作導(dǎo)體12和/或42，例如，所述彈 性纖維可以在擴(kuò)展期間改變其電阻R或其電感L。當(dāng)使用這種彈性纖維時(shí)，不必按照Z(yǔ)字 形、正弦形或彎曲形將這種彈性纖維集成到外衣中，但是可以直接編織這種彈性纖維，即如 圖5中示意性示出的在胸腔周圍圓形或環(huán)形的形狀。因此，經(jīng)由相鄰排列的彈性電導(dǎo)體52、 54的個(gè)數(shù)、或者彈性電導(dǎo)體52、54纏繞的個(gè)數(shù)，可以調(diào)節(jié)適用于評(píng)估電子裝置16的標(biāo)稱電 阻。通過(guò)胸腔或腹部分別的呼吸運(yùn)動(dòng)，可擴(kuò)展電導(dǎo)體52、54的相應(yīng)電阻改變了，使得在這種 情況下，例如可以按照可變方式衰減上述LC并聯(lián)諧振電路?？梢园凑毡绢I(lǐng)域普通技人員已 知的多種方式檢測(cè)電阻的變化，并且將所述電阻的變化映射成與圖3中所示信號(hào)類似的信 號(hào)。通過(guò)使用按照整齊的方式縫制到外衣中的彈性電導(dǎo)體，按照胸腔周圍的圓形或環(huán) 形形狀，可以顯著地改善穿著舒適度和美學(xué)度。根據(jù)本發(fā)明，將導(dǎo)電彈性纖維用作電導(dǎo)體。 可以將這種纖維比按照曲線形狀蔓延的線條更不被人關(guān)注的集成到外衣上。這種纖維幾乎 不占據(jù)空間，幾乎不會(huì)干擾外衣穿著者自由移動(dòng)。這意味著增加了穿著舒適度。通過(guò)小心 地將一條或幾條彈性纖維插入到外衣中，所述外衣不能與“正?！本o身外衣相區(qū)分，這使得 旁觀者不能檢測(cè)到所述外衣的功能，即測(cè)量生命參數(shù)。這也可以減小患者公開(kāi)穿著這種外 衣的顧慮。所述評(píng)估電子裝置16用于檢測(cè)和評(píng)估傳感器12、42的測(cè)量值、處理所檢測(cè)到的信 號(hào)、并且經(jīng)由無(wú)線或有線接口提供數(shù)據(jù)。可選地，也可以存儲(chǔ)所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)。例如，蓄電 池之類的能量源向評(píng)估電子裝置16提供能量。應(yīng)該調(diào)節(jié)所述外衣10、40分別適應(yīng)生命有 機(jī)體或測(cè)試的人，并且應(yīng)該像諸如背心或運(yùn)動(dòng)T恤之類的緊身。圖6中示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的評(píng)估電子裝置16。
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將評(píng)估電子裝置16放置到小而輕的電路板上。根據(jù)本發(fā)明，所述電路板具有約 2x2cm的尺寸，并且因此易于集成到外衣中。如前面已經(jīng)描述過(guò)的，評(píng)估電子裝置可以例如 包括科爾皮茲電路，其中通過(guò)電導(dǎo)體形成LC并聯(lián)諧振電路的電感。在這種情況下，評(píng)估電 子裝置16具有頻率計(jì)數(shù)器，用于檢測(cè)由科爾皮茲振蕩器產(chǎn)生的頻率。不檢測(cè)依賴于呼吸運(yùn)動(dòng)改變的電導(dǎo)體電感，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，評(píng)估電子裝置 16也可以形成為檢測(cè)電導(dǎo)體的電阻R的變化。例如，當(dāng)將彈性或可擴(kuò)展纖維用作電導(dǎo)體時(shí)， 可以提供這種電阻變化，所述彈性纖維或可擴(kuò)展纖維依賴于它們的擴(kuò)展而改變其電阻R。圖7和圖8中示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的兩件外衣。圖7示出了本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)衫，所述運(yùn)動(dòng)衫包括作為測(cè)量值傳感器的集成電導(dǎo)體和 集成的評(píng)估電子裝置。這里應(yīng)該注意的是，將所述運(yùn)動(dòng)衫相對(duì)緊身地穿在穿戴者的軀干上。圖8示出了具有作為測(cè)量值傳感器的集成電導(dǎo)體的嬰兒運(yùn)動(dòng)裝。如之前已經(jīng)描述 的，通過(guò)使用具有集成的呼吸檢測(cè)的嬰兒運(yùn)動(dòng)裝，可以檢測(cè)和防止嬰兒猝死綜合癥。本發(fā)明的概念實(shí)質(zhì)上是基于檢測(cè)編織或縫制電導(dǎo)體周長(zhǎng)變化。周長(zhǎng)的這種變化影 響電導(dǎo)體的電感L或電阻R的變化?？梢酝ㄟ^(guò)評(píng)估電子裝置連續(xù)地檢測(cè)并且數(shù)字化電感L 或電阻R。利用包括集成電導(dǎo)體和附加的評(píng)估電子裝置的外衣的綜合系統(tǒng)，幾個(gè)固定位置、 但是至少一個(gè)固定位置處的身體周長(zhǎng)的連續(xù)測(cè)量是可能的。通過(guò)將電導(dǎo)體固定到外衣中， 測(cè)量位置在使用期間不會(huì)變化。因此，呼吸效應(yīng)的精確測(cè)量及從中可獲得的生命參數(shù)成為 可能。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，以小印刷電路板形式的評(píng)估電子裝置用于評(píng)估所檢測(cè)到 的信號(hào)，也可以將所述評(píng)估電子裝置集成到外衣中。根據(jù)實(shí)施例，所述電路板具有無(wú)線電 接口，用于通過(guò)無(wú)線電向顯示器、警報(bào)和/或記錄單元傳輸測(cè)量值。例如，這可以是手表、 PDA(個(gè)人數(shù)字助理)或PC(個(gè)人計(jì)算機(jī))。在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，可以在呼吸停止時(shí)觸發(fā)警報(bào)。在 運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域，例如通過(guò)本發(fā)明概念可以檢測(cè)呼吸頻率，并且可以記錄所有數(shù)據(jù)用于后續(xù)分析。總之，應(yīng)該注意的是本發(fā)明不局限于外衣的各個(gè)單獨(dú)部分或所討論的程序，因?yàn)?這些單獨(dú)的部分和方法可以改變。所使用的術(shù)語(yǔ)指示用于描述特定的實(shí)施例，并且不是用 于限制的目的。當(dāng)在描述和權(quán)利要求中使用單數(shù)或不定冠詞時(shí)，他們也涉及多個(gè)這些元件， 只要總體內(nèi)容沒(méi)有指定其他任何事物。反之亦然。
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權(quán)利要求
一種檢測(cè)生命有機(jī)體呼吸運(yùn)動(dòng)的外衣(10；40)，其中能夠?qū)⑺鐾庖麓┑缴袡C(jī)體的胸腔上，所述外衣包括整齊的電導(dǎo)體(12)，所述電導(dǎo)體在生命有機(jī)體的胸腔高度處可集成到所述外衣(10；40)，將所述整齊的電導(dǎo)體附加到所述外衣，以便依賴于胸腔的呼吸運(yùn)動(dòng)來(lái)改變電學(xué)可測(cè)量特性(L；R)，其中所述電導(dǎo)體是彈性導(dǎo)電纖維，當(dāng)將所述外衣穿著到生命有機(jī)體的胸腔上時(shí)，所述彈性導(dǎo)電纖維可以依賴于呼吸運(yùn)動(dòng)而擴(kuò)展，并且從而經(jīng)歷電學(xué)可測(cè)量特性(L；R)的變化；以及支架(14)，用于固定可集成到外衣(10；40)的評(píng)估電子裝置(16)，所述評(píng)估電子裝置可以與電導(dǎo)體(12)相連，并且實(shí)現(xiàn)為檢測(cè)電學(xué)可測(cè)量特性(L；R)，并且所述評(píng)估電子裝置還包括接口，用于輸出或存儲(chǔ)從電學(xué)可測(cè)量特性得出的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外衣，其中將所述電導(dǎo)體(12)集成到所述外衣，使得當(dāng)將所 述外衣穿著到生命有機(jī)體的胸腔上時(shí)，由電導(dǎo)體圍繞的區(qū)域依賴于呼吸運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的外衣，其中按照Z(yǔ)字形、正弦形或彎曲形將所述電導(dǎo) 體(12)集成到所述外衣，使得當(dāng)將所述外衣穿著到生命有機(jī)體的胸腔上時(shí)，所述電導(dǎo)體縛 住所述生命有機(jī)體的胸腔。
4.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的外衣，其中所述電導(dǎo)體(12)的電感(L)可以依賴于呼 吸運(yùn)動(dòng)按照可測(cè)量方式變化。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的外衣，其中可以將所述評(píng)估電子裝置(16)固定到所述支架 (14)中，其中所述評(píng)估電子裝置(16)實(shí)現(xiàn)為檢測(cè)從電導(dǎo)體(12)的電感(L)可得出的量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外衣，其中所述電學(xué)可測(cè)量特性是電感。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外衣，其中所述電學(xué)可測(cè)量特性是電阻。
8.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的外衣，其中將所述評(píng)估電子裝置(16)固定到支架 (14)中，使得所述評(píng)估電子裝置(16)是所述外衣的一部分，其中按照防水方式實(shí)現(xiàn)所述評(píng) 估電子裝置(16)。
9.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的外衣，其中可以將包括用于無(wú)線電通信的無(wú)線接口的 所述評(píng)估電子裝置(16)固定到所述支架(14)中。
10.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的外衣，其中所述外衣的纖維是彈性的，允許將電導(dǎo)體 緊身地應(yīng)用于生命有機(jī)體的軀干。
11.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的外衣，其中可以將所述外衣額外地穿著到所述生命 有機(jī)體的腹部，并且所述外衣包括在所述生命有機(jī)體的腹部高度處的另外的電導(dǎo)體(42)， 將所述另外的電導(dǎo)體(42)附加到所述外衣(10 ；40)，以便依賴于所述腹部的呼吸運(yùn)動(dòng)來(lái)改 變電學(xué)可測(cè)量特性(L ；R)，并且其中所述另外的電導(dǎo)體(42)可以與所述評(píng)估電子裝置(16) 相連。
12.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的外衣的用途，用于檢測(cè)生命有機(jī)體的呼吸運(yùn)動(dòng)，其中 通過(guò)支架(14)將所述評(píng)估電子裝置(16)固定到所述外衣，其中所述評(píng)估電子裝置(16)與 電導(dǎo)體相連，用于檢測(cè)電學(xué)可測(cè)量特性。
13.—種生產(chǎn)用于檢測(cè)生命有機(jī)體的呼吸運(yùn)動(dòng)的外衣(10;40)的方法，其中可以將所 述外衣穿著到生命有機(jī)體的胸腔上，所述方法包括將彈性導(dǎo)電纖維(12)集成到所述外衣(10 ；40)，使得當(dāng)將所述外衣穿著到生命有機(jī)體的胸腔上時(shí)，所述彈性導(dǎo)電纖維可以依賴于所述呼吸運(yùn)動(dòng)而擴(kuò)展，并且從而所述彈性導(dǎo)電 纖維經(jīng)歷所述纖維(12)的電學(xué)可測(cè)量特性(L ；R)的變化；以及將支架(14)附加到所述外衣，用于固定可集成到所述外衣(10;40)的評(píng)估電子裝置 (16)，所述評(píng)估電子裝置可以與彈性導(dǎo)電纖維(12)相連，并且實(shí)現(xiàn)為檢測(cè)電學(xué)可測(cè)量特性 (L;R)，并且所述評(píng)估電子裝置還包括接口，用于輸出或存儲(chǔ)從電學(xué)可測(cè)量特性得出的數(shù) 據(jù)。
全文摘要
用于檢測(cè)生命有機(jī)體的呼吸運(yùn)動(dòng)的外衣(10；40)，其中可以將所述外衣套到生命有機(jī)體的胸腔上，所述外衣包括在生命有機(jī)體的胸腔高度處可集成到外衣里的電導(dǎo)體(12)，將所述電導(dǎo)體附加到所述外衣以便依賴于胸腔的呼吸運(yùn)動(dòng)來(lái)改變可電學(xué)測(cè)量的特性(L；R)；以及支架(14)，用于固定可集成到所述外衣(10；40)的評(píng)估電子裝置，所述支架可以與電導(dǎo)體(12)相連，并且實(shí)現(xiàn)為檢測(cè)所述可電學(xué)測(cè)量的特性(L；R)，并且所述支架還具有接口，用于輸出或存儲(chǔ)從所述可電學(xué)測(cè)量特性得出的數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)A61B5/113GK101854856SQ200880115632
公開(kāi)日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2008年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月12日
發(fā)明者克里斯蒂安·韋甘德, 安德列亞斯·托博拉 申請(qǐng)人:弗勞恩霍夫應(yīng)用研究促進(jìn)協(xié)會(huì)