專利名稱：集成電導傳感器的編織物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于非侵害的測量體積中的傳導性的系統，所述系統包括作為諧振電路設置的磁性裝置，所述磁性裝置被設置為在所述體積中感應振蕩磁場，所述系統還包括電源裝置，所述電源裝置可以與所述磁性裝置連接，所述電源裝置被設置為當把所述磁場應用于所述體積時，提供表示所述諧振電路功率損耗特征的信號。
本發(fā)明還涉及一種用于監(jiān)控用戶狀況的系統。
本發(fā)明更進一步涉及一種警報系統，被設置為當用戶狀況方面失調時報警。
本發(fā)明更進一步涉及傳感裝置。
在上文段落中闡明的系統可以從WO 99/07281中獲知。所述已知的系統被設置為基于通過把振蕩磁場施加到體積的調查研究中來測量所述體積中的傳導率。如果在調查研究中所述體積包括導體，那么依照電磁感應原理在所述體積中生成渦流。因為導體中感應的渦流而引起的功率損耗是體積中的傳導率的測量值。已知系統的實施例被設置為測量活性有機體的體積中的傳導率。為此目的，所述系統具有至少一個導電線圈，所述導電線圈的大小與人員的身體相配，并且具有與作為諧振電路設置的導電線圈相連的振蕩器，以及阻抗測量電路，所述阻抗測量電路被設置為當應用于所述活性有機體時，提供與所述諧振電路的功率損耗相關的信號。為了圍繞人員的身體設置導電線圈，已知的系統具有堅硬的套筒載體。已知系統的導體借助于機械接頭被附于所述套筒載體。在已知系統的另一個實施例中，所述導電線圈被夾在內套筒和外套筒之間，以便使人員避免而受到外套筒堅硬邊緣的傷害。
已知系統的缺點在于它使人員需要適應一種非常不舒服的方式。已知的系統被設置為緊密地與人員的身體相適合。已知的套筒載體被設置為堅硬的主體，其要求額外的內套筒載體來相對于套筒的各個堅硬部分進行緩沖。因此，人員佩戴這種系統會很不舒服。此外，已知的系統不適用于持久的應用目的。
本發(fā)明的一個目的在于提供一種上文段落中闡明的系統，其中所述系統的使用情況被改善。具體來講，本發(fā)明的又一目的在于提供一種用于持久的病人監(jiān)控的系統。
依照本發(fā)明的系統的特征在于把磁性裝置并入絕緣編織物載體中。本發(fā)明的技術措施基于這樣的觀察，當把包括諧振電路的磁性裝置并入編織物載體中時，可以產生更加具有機械彈性的系統來測量體積中的傳導率。例如，對于工業(yè)應用來說，可以生成符合于多個空間幾何圖形來通用傳導率分析器。優(yōu)選的是，對于工業(yè)應用來說，依照本發(fā)明的系統被并入管面涂層等等中，以便允許容易地監(jiān)控或者控制在這種管中的流動的液體。優(yōu)選的是，所述編織物是可拉伸的，以便依照本發(fā)明的系統可適應各種管徑。
依照本發(fā)明的系統的實施例的特征在于所述系統還包括設置為另一諧振電路的磁性裝置，所述另一磁性裝置被設置在另一個體積的附近，以便提供基準信號。在要求基準信號的應用中，依照本發(fā)明的系統采用了另一磁性裝置來在產生基準信號的另一體積中感應渦流。例如，在調查研究中，所述另一磁性裝置可以位于緊接于體積的地方。作為選擇，所述另一磁性裝置例如可以被遠程定位，以便允許在類似結構之間適當的比較。
依照本發(fā)明的用于監(jiān)控用戶狀況的系統包括傳感裝置，被設置為位于用戶的目標體積附近，以便檢測能夠表示用戶狀況的信息，所述傳感裝置包括設置為諧振電路的磁性裝置，所述磁性裝置被設置為在所述目標體積中感應振蕩磁場，所述磁性裝置被并入絕緣編織物載體中，所述系統還包括可與所述磁性裝置相連的電源裝置，所述電源裝置被設置為當把振蕩磁場應用于所述目標體積時、提供表示所述諧振電路功率損耗的特征的信號，所述系統還包括檢測裝置，所述檢測裝置由所述傳感裝置啟動，所述檢測裝置被設置為處理所述信號以便推導所述信息。依照本發(fā)明的用于監(jiān)控用戶狀況的系統尤其適合于持久的監(jiān)控。由于把依照本發(fā)明的系統的傳感裝置并入編織物載體中，例如一件衣服中，所以可以持久地監(jiān)控人員，而不會誘發(fā)那個人的任何不適。其次，因為基本的物理原理，所述監(jiān)控可以被無接觸地設置，由此可以減少對皮膚的刺激或者用戶的其他生理學的不適。在活體中借助于磁感應進行傳導率的無接觸測量的原理可以從1997年10月30日、在IEEE/EMBS，第19次國際會議的會議記錄上，由R.Guardo等人提出的“Contact1ess measurement of thoracic conductivitychanges by magnetic induction”中獲知。優(yōu)選的是，把依照本發(fā)明的用于監(jiān)控的系統并入T恤、文胸或者任何其他適當的身體衣物中。還能夠把用于監(jiān)控的系統并入一件家具、廢舊的椅子、汽車的安全帶等等中。作為選擇，可以把依照本發(fā)明的系統并入床單中，以便允許在用戶休息期間能夠舒適持久地監(jiān)控。此實施例尤其適合于監(jiān)控喪失活動能力的患者。
依照本發(fā)明的監(jiān)控系統的實施例的特征在于所述系統包括另一傳感裝置，所述另一傳感裝置被設置在另一個體積的附近，以便提供基準信號。為了人類監(jiān)控的目的，對于要求了來自于用戶身體的一個以上信號的一些醫(yī)療環(huán)境而言，優(yōu)選的是，本發(fā)明提供了輔助傳感器，所述輔助傳感器被設置為與所述監(jiān)控系統進行交互。例如，另一傳感裝置可以包括溫度計、血壓計或者任何其他適當的傳感器。
依照本發(fā)明的監(jiān)控系統的又一實施例的特征在于所述另一傳感裝置包括設置為諧振電路的另一磁性裝置，所述另一磁性裝置被設置為在所述另一體積的附近感應振蕩磁場。經常地，為了醫(yī)療監(jiān)控的目的，期望來自于健康組織的基準信號。例如，依照本發(fā)明的系統適用于監(jiān)控異常治療的發(fā)展，像腫脹部分、浮腫、損傷等等。當這種異常存在于四肢時，為了比較的目的，橫向健康的四肢可以提供基準信號。在該情況下，可以把依照本發(fā)明的監(jiān)控系統并入繃帶中，所述繃帶將會圍繞包括異常的體積以及相應的橫向體積來纏繞。依照此技術措施，可以獲得與治療過程有關的個性化的信息。
依照本發(fā)明的一種警報系統，被設置為當用戶狀況異常時報警，所述系統包括傳感裝置，被設置為位于用戶的目標體積附近，用于檢測代表用戶狀況的信息，所述傳感裝置包括設置為諧振電路的磁性裝置，所述磁性裝置被設置為在所述目標體積中感應振蕩磁場，所述磁性裝置被集成到絕緣編織物載體中，所述警報系統還包括可以與所述傳感裝置相連的電源裝置，所述電源裝置被設置為當把所述振蕩磁場應用于所述目標體積時、提供表示所述諧振電路功率損耗的特征的信號，所述警報系統還包括由所述傳感裝置啟動的檢測裝置，所述檢測裝置被設置為處理所述信號以便推導所述信息，所述警報系統還包括由所述檢測裝置啟動的警報裝置，所述警報裝置被設置為當檢測裝置檢測到所述信息時、觸發(fā)報警信號。優(yōu)選的是，依照本發(fā)明的所述警報系統包括傳送裝置，所述傳送裝置被設置為響應于所述報警信號、把所述報警信號傳送至遠程站。對于遭受危急生命的狀況的個人來說，更適宜的是，把所述狀況作為目標的所述監(jiān)測系統被持久地穿戴，并且使用戶的不適感降低到最小程度。由于把依照本發(fā)明的警報系統的傳感裝置并入絕緣編織物中，所以可以把所述絕緣編織物容易地并入布、床單、家具、車輛安全帶等中。如果發(fā)生危急生命的異常情況，那么所述警報裝置啟動警報，以便當出現所述異常時警告在場的人。當把依照本發(fā)明的警報系統并入安全帶中時，當在用戶的狀況中出現異常時，車輪的發(fā)動機會被自動地關掉。設置為監(jiān)控活性有機體的警報系統的功能本來是已知的，所以不會詳細說明。
將參照附圖來描述本發(fā)明的這些以及其他方面。


圖1示意性地示出依照本發(fā)明的包括諧振電路的傳感裝置的實施例。
圖2示意性地示出依照本發(fā)明的系統的傳感裝置和被研究的傳導體積之間的交互。
圖3示意性地示出依照本發(fā)明的監(jiān)控系統的實施例，其中把所述磁性裝置并入衣服中。
圖4示意性地示出了依照本發(fā)明的監(jiān)控系統的實施例，所述系統包括進一步的傳感裝置。
圖5示意性地示出依照本發(fā)明的警報系統的實施例。
圖1示意性地示出依照本發(fā)明的包括諧振電路2，4，10的傳感裝置(1)的實施例。所述諧振電路包括電阻10，所述電阻10順序連接到電容2和線圈4。電源裝置8激發(fā)諧振電路10、2、4，以便產生振蕩磁場(未示出)。來自于諧振電路10、2、4的信號S由安培計6檢測到。在信號S的數值方面的變化，可以反映出因為與導體(未示出)的電磁相互作用而由諧振電路經受的功率損耗。通過檢測信號S，可以確定諧振電路的功率損耗。如果功率損耗的絕對值與信號S之間的關系是已知的，那么可以確定正被研究的體積的傳導特性。為了確保恒定的功率負荷，優(yōu)選的是，允許所述諧振電路具有反饋環(huán)路(未示出)。所述反饋環(huán)路最好被設置，以便控制諧振電路幅度的電壓與諧振電路遞送的RF功率成比例。把所述諧振電路并入絕緣編織物載體9中。優(yōu)選的是，形成所述線圈4的導體與編織物9的纖維交織。在簡單的實施例中，所述諧振電路包括具有單個環(huán)路的單個線圈4。在更復雜的實施例中，能夠設計具有多個線圈的諧振電路，其中所述多個線圈包括多個回路。
圖2示意性地示出依照本發(fā)明的系統的傳感裝置和被研究的傳導體積之間的交互。當所述諧振電路1被激活，并且開始和包括導體1’的體積接觸時，發(fā)生由法拉第定律描述的過程。在線圈4中流通的RF電流產生隨時間變化的磁場B，也就是初級場，其在體積中感應電場E。由于線圈4接近導體1’，所以所述電場E在該導體中生成渦流(未示出)。這些渦流的密度與導體1’的傳導率成比例。感生的渦流生成次級磁場B’，其相對于初級磁場B指向相反的方向。因為法拉第定律，所述次生磁場B’在線圈4中感應電動勢，其相位相對于所述激勵電流是180度。所述導體因此能被表示為電阻負荷，等效電路包括電容2’、線圈4’和電阻10’。因為所述導體的內阻抗是有限的，所以負載電阻因為傳導率改變而產生的變化會令測量信號S的幅度改變。當初級諧振電路的特性是已知時，在調查研究中的體積的傳導率因此能被確定。在人體中，傳導介質是血。因此，位于諧振電路附近的體積中的血流的監(jiān)控是可行的。這尤其適用于心臟應用。作為選擇，當吸入期間、胸部的傳導率因為進氣而減少時，能夠監(jiān)控呼吸率。浮腫或者損傷恢復的監(jiān)控基于這樣的觀測，即，包括所述異常的體積傳導率因為圍繞異常的液體改變。
圖3示意性地示出依照本發(fā)明的監(jiān)控系統15的實施例，其中把所述磁性裝置并入衣服中。在簡單的實施例中，把T恤17、17’用作將與諧振電路16合為整體的絕緣編織物載體。這里，所述諧振電路16包括參照圖1所討論的所有部件。在可替代的實施例17’中，為了參照的目的，所述T恤具有多個調諧線圈。
圖4示意性地示出了依照本發(fā)明的監(jiān)控系統的實施例，所述系統包括另外的傳感裝置。在此實施例中，床14a用于收納人員(未示出)。床單14b具有多個傳感裝置11、12、13、18、19。優(yōu)選的是，兩個傳感裝置包括諧振電路，如參照圖1所討論的那樣。還可能的是，在所述床單中還包括其他的傳感裝置，像溫度計、環(huán)境計、像測氧計、呼吸計。必須要意識到的是，圖4中所示的實施例只是為舉例說明而服務，其不意欲把本發(fā)明的范圍限制為任何方式的任何特定傳感器。
圖5示意性地示出依照本發(fā)明的警報系統的實施例。所述警報系統30包括磁性裝置31，所述磁性裝置31被設置為監(jiān)控用戶的生理情況。所述磁性裝置31包括諧振電路31a，所述諧振電路31a將被設置在用戶的身體上，以便拾取表示目標生理情況特征的信號，例如與血流相關的信號。另外，所述磁性裝置31可以包括另一磁性裝置32，所述另一磁性裝置32被設置為監(jiān)控基準信號。所述磁性裝置31被設置為執(zhí)行用戶生理情況的連續(xù)監(jiān)控，并且被進一步設置為把相應信號提供給系統30的前端電子設備40。所述磁性裝置31和前端電子設備40是被穿在用戶的身體上的，優(yōu)選的是，穿在胸部區(qū)域。作為選擇，所述磁性裝置31可以被并入家具、床單、安全帶等等中?？膳鍘У脑O備的適當編織物載體的例子在本領域中是已知的。所述前端電子設備40被設置為分析來自于諧振電路31a的信號。為此，所述前端電子設備40包括前置放大器41和模擬處理電路42、ADC單元43、檢測裝置45和μ-處理器44。所述前端電子設備40還包括警報裝置46和傳送裝置47。所述檢測裝置45包括傳感器信號解釋單元45a和特征抽取裝置45b。所述系統30如下操作所述磁性裝置31獲得原始數據，所述原始數據被遞送到所述前端電子設備40。所述前端電子設備40提供用于接收來自于磁性裝置的信號的裝置，借助于所述模擬處理電路42執(zhí)行適合的模擬處理。借助于所述ADC 43把已經處理的原始數據轉換為數字格式，并且由μ-處理器44轉送至檢測裝置45，在所述檢測裝置45中分析用戶的狀況。所述檢測裝置45包括傳感器信號解釋單元45a，用于推導表示用戶失常生理情況的信號特征的特征。對于心臟應用來說，所述特征例如可以是信號的幅度。如果所述檢測裝置45檢測到異常情況，那么把信號發(fā)送到警報裝置46，以便生成警報，所述警報由傳送裝置47傳送，例如借助于RF鏈路傳送，以便警告在場的人或者專業(yè)醫(yī)務人員。
權利要求
1.一種用于非侵害地測量體積中的傳導率的系統，所述系統包括作為諧振電路設置的磁性裝置，所述磁性裝置被設置為在所述體積中感應振蕩磁場，所述系統還包括電源裝置，所述電源裝置可以與所述磁性裝置連接，所述電源裝置被設置為當把所述磁場應用于所述體積時，提供表示所述諧振電路功率損耗的特征的信號，其特征在于，把所述磁性裝置并入絕緣編織物載體中。
2.如權利要求1所述的系統，其特征在于所述系統還包括設置為另一諧振電路的磁性裝置，所述另一磁性裝置被設置在另一體積的附近，以便提供基準信號。
3.一種監(jiān)控用戶狀況的系統，所述系統包括傳感裝置，被設置在用戶的目標體積附近，用于檢測代表用戶狀況的信息，所述傳感裝置包括磁性裝置，作為諧振電路而設置，所述磁性裝置被設置為在所述目標體積中感應振蕩磁場，所述磁性裝置被集成到絕緣編織物載體中，電源裝置，可與所述磁性裝置相連，所述電源裝置被設置為當把所述振蕩磁場應用于所述目標體積時，提供表示所述諧振電路功率損耗特征的信號，檢測裝置，可由所述傳感裝置啟動，所述檢測裝置被設置為處理所述信號以便推導所述信息。
4.如權利要求3所述的系統，其特征在于，所述絕緣編織物載體是衣服的一部分。
5.如權利要求3所述的系統，其特征在于，所述絕緣編織物載體是床單的一部分。
6.如權利要求3所述的系統，其特征在于，所述絕緣編織物載體是安全帶的一部分。
7.如權利要求3所述的系統，其特征在于，所述絕緣編織物載體是家具的一部分。
8.如權利要求1所述的系統，其特征在于所述系統包括另一傳感裝置，所述另一傳感裝置被設置在另一體積的附近，以便提供基準信號。
9.如權利要求8所述的系統，其特征在于所述另一傳感裝置包括設置為諧振電路的另一磁性裝置，所述另一磁性裝置被設置為在所述另一體積的附近感應振蕩磁場。
10.如先前權利要求3至9任一項所述的系統，其特征在于，所述目標體積包括用戶的心臟。
11.一種警報系統，被設置為當用戶狀況方面出現異常時報警，所述警報系統包括傳感裝置，被設置在用戶目標體積的附近，用于檢測代表用戶狀況的信息，所述傳感裝置包括作為諧振電路設置的磁性裝置，所述磁性裝置被設置為在所述目標體積中感應振蕩磁場，所述磁性裝置被集成到絕緣編織物載體中，電源裝置，可與所述傳感裝置相連，所述電源裝置被設置為當把所述振蕩磁場應用于所述目標體積時，提供表示所述諧振電路功率損耗特征的信號，檢測裝置，可由所述傳感裝置啟動，所述檢測裝置被設置為處理所述信號以便推導所述信息，警報裝置，由所述檢測裝置啟動，所述警報裝置被設置為當由檢測裝置檢測到所述信息時觸發(fā)報警信號。
12.如權利要求11所述的警報系統，所述警報系統包括傳送裝置，所述傳送裝置被設置為響應于所述報警信號、把所述報警信號傳送至遠程站。
13.用于如先前權利要求任一項所述的系統的傳感裝置，所述傳感裝置包括作為諧振電路設置的磁性裝置，所述磁性裝置被構想為在調查研究的體積中感應振蕩磁場，所述傳感裝置被進一步構想為可以與所述電源裝置相連，所述傳感裝置被集成到絕緣編織物載體中。
14.如權利要求12所述的傳感裝置，其中所述編織物載體包括編織物的纖維，其特征在于，所述磁性裝置包括導電材料的環(huán)路，把所述導電材料與所述編織物的纖維交織在一起。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)控體積傳導率的系統(1)。依照本發(fā)明的所述系統適用于工業(yè)和醫(yī)療應用。所述系統(1)包括諧振電路(2，4，10)，所述諧振電路包括由電源裝置(8)驅動的導電線圈(4)，所述導電線圈被設置為在體積中感應振蕩磁場。所述電源裝置(8)被設置為測量所述諧振電路因體積中的傳導率而導致的功率損耗。把所述導電線圈(4)設置為被并入絕緣編織物(9)中。優(yōu)選的是，形成所述導電線圈的導體與編織物的纖維交織。對于醫(yī)療應用來說，更適宜的是，把所述系統并入衣物中，例如T恤中。
文檔編號A61B5/113GK1728966SQ200380106689
公開日2006年2月1日 申請日期2003年11月21日 優(yōu)先權日2002年12月19日
發(fā)明者M·珀庫恩, R·施米特, H·雷特, J·勞特, O·薩奇, C·雷欽格, A·蒙特瓦伊, J·米爾斯蒂夫 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司