[發明專利]用于獲取生理信號的織物

有效

• 申請號: 201280018269.1
• 申請日: 2012-04-11
• 公開（公告）號: CN103476333B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 奧古斯汀·瑪西亞·貝爾波;丹尼爾·洛爾卡·朱安;克里斯蒂娜·文森特·瑞恩格爾;波爾加·岡扎爾維茲·繆恩奧茲
• 申請（專利權）人: 智能解決方案技術公司
• 主分類號: A61B5/0408
• 分類號: A61B5/0408;H01B1/24;A41D13/12;A61F13/00;D03D15/00
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司11258
• 代理人: 王安武

本申請要求2011年4月12日遞交的歐洲專利申請EP11162135和2011年4月12日遞交的美國臨時專利申請61/474484的優先權，這些專利申請通過引用結合于本文中。

技術領域

本發明涉及一種至少包括結合在織物中的彈性導電區域的織物、一種獲得織物的方法、以及一種使用裝載有導電材料的硅酮橡膠制備本發明的織物的方法。本發明還涉及一種包括該織物的裝置、以及一種包括該裝置的服裝。

背景技術

在本領域現有技術中已知，包括電極和軌跡的織物能夠實現可穿著服裝，該可穿戴服裝能夠記錄生理信號并且在日常活動中使用。電極放置成與人體皮膚接觸，檢查產生的電生理信號。心電圖(ECG)或肌電圖(EMG)是通過該服裝監測的生理信號的示例。

然而，信號的穩定性、噪聲和靈敏度會受到不同原因的影響；運動和長期獲取信號是兩個最重要的原因。

結合到服裝中的電極和軌跡必需是對人體(包括在運動中)微創、柔性和舒適并且耐重復洗滌的系統。

為減少噪聲，傳統電極使用粘合劑將電極連接到皮膚。電極結合在織物中的機會將使用織物到身體的壓力來消除粘合劑。為產生壓力，織物是柔性和彈性的，能夠適應每種不同類型的身體。如果布線系統不是彈性的，則由身體作出的每次運動將會傳遞到電極，使得電極離開其位置，彈性電路像電極和連接器之間的彈簧一樣起作用。這就是為什么需要找到結合在織物中的彈性且無方向布線系統的原因。

Anjum Saleem等人的文章“Fabrication of extrinsically conductive silicone rubbers with high elasticity and analysis of their mechanical andelectrical characteristics”(Polymers2010，卷2(3)，200-210頁)描述找到能實現這種功能的用導電填充物增強的硅酮橡膠的需求和努力，該文章提出實現這個目的的困難。將硅橡膠與導電填充物混合直到滲流閾值，看起來不足以獲得導電性，只有碳纖維能夠實現半導電值。碳纖維的問題是它們降低硅機械性能，所以碳纖維不適合高彈性產品。

在不同的專利中記載了在織物上使用硅導電橡膠，但是由于公開文本說明使用室溫固化溫度，所以仍然沒有解決將導電硅酮橡膠直接印刷在織物中。

用于獲取生理信號的織物領域的現有技術表現出不同的缺點，例如，申請人為SmartLife Technology Limited的專利申請US7779656記載了編織技術，特別是用于紗線具有導電特性的服裝的技術。這些服裝有助于監測穿著者的生理信號。電極連接到服裝或結合于服裝中，軌跡是連接到端子連接器的導電紗線，端子連接器定位在服裝上的別處。軌跡具有可能結合到織物中的兩個方向，所以當電極位于不同位置時軌跡嚴重限制將電極和端子連接器連接。在本文的圖1A中示出這種情況。

申請人為Electronics and Telecommunications Research Institute的專利公開文本US7783334記載了用于測量生理信號的服裝，該服裝包括：電極，電極由導電織物制成并且檢測生理信號；軌跡，通過該軌跡傳送檢測的生理信號；生理信號測量單元，該生理信號測量單元連接到傳輸線，接收生理信號，測量關于與生理信號有關的身體狀況的信息；和容器，生理信號測量單元插入該容器中。由導電線制成的軌跡沒有結合在服裝中，這些軌跡通過縫褶固定到服裝。這種選擇具有某些限制，軌跡沒有結合到服裝中意味著服裝不舒適，另一方面因為軌跡由金屬線制成，所以軌跡的彈性低。

專利申請US2010198038記載了電極板，該電極板包括：具有平坦表面的材料；設置在材料的平坦表面上并且由包含碳納米管的導電墨形成的布線層；和連接到布線層的電極。導電墨不是彈性的。導電墨的成分完全 不同于硅酮橡膠的成分。需要將墨施加到平坦區域中。當該區域是紡織品時，需要施加第一層，這是因為紡織品的編制呈現出孔洞。導電墨的最大問題在于機械特性，因為織物必需承受水、磨損、拉伸、沖擊等。導電墨不滿足這些要求。對材料的說明不僅針對導電性是重要的，而且針對機械性能也是重要的。

因為，根據本領域現有技術，包括彈性導電區域的織物的發展仍然很受關注，其中導電區域結合到織物中并且可以是軌跡。

發明內容