專利名稱：生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明整體涉及一種生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，特別是涉及一種具有可變長度的連接 器的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
治療和診斷醫(yī)療過程利用能夠處理從對象接收或者傳送至對象的信號的設(shè)備。在 這些過程中，對象與所用設(shè)備之間的接口通常包括傳感器。例如，一些傳感器采用被構(gòu)造成 具有與醫(yī)療設(shè)備電連接的導(dǎo)體和適用于與對象(例如，對象的皮膚)進行接觸(例如，通過 粘合劑)的導(dǎo)電介質(zhì)的電極的形式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一些實施例提供了一種生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以包括傳感器， 其適于建立基于對象的生理特征的信號；和集線器，其適于接收來自傳感器的信號。信號可 以包括電磁信號、電信號、聲學(xué)信號、機械信號、熱信號、化學(xué)信號中的至少一種以及它們的 組合。該系統(tǒng)還可以包括適于耦合傳感器和集線器的連接器，該連接器具有可變長度，從而 通過改變連接器的長度能夠?qū)鞲衅骱图€器設(shè)置為隔開可變距離。連接器能夠適于在傳 感器與集線器之間提供信號的通道。在本發(fā)明的一些實施例中，提供了一種生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以包括 集線器；傳感器，其適于建立基于對象的生理特征的信號；和連接器。信號可以包括電磁信 號、電信號、聲學(xué)信號、機械信號、熱信號、化學(xué)信號中的至少一種以及它們的組合。連接器 可以耦合到傳感器并且還可以適于耦合到集線器從而在集線器與第一傳感器之間提供信 號的通道。連接器可以具有可變長度。本發(fā)明的一些實施例提供了一種將生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)應(yīng)用于對象的方法。該方 法可以包括提供具有集線器、傳感器和可變長度連接器的一種生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)。連接 器可以定位為耦合傳感器和集線器并且能夠適于在集線器與傳感器之間提供電磁信號、電 信號、聲學(xué)信號、機械信號、熱信號、化學(xué)信號中的至少一種以及它們的組合的通道。該方法 還可以包括改變可變長度連接器的長度，以在傳感器與集線器之間形成合適距離，并且將 傳感器耦合到對象。通過考慮詳細說明和附圖，本發(fā)明的其它特征和方面將變得清楚。


圖1是布置在對象上所示的根據(jù)本發(fā)明一個實施例的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)的俯 視平面圖。圖2是圖1的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)的局部透視分解仰視圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的電極和連接器的透視分解俯視圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的連接器的局部透視圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)的透視圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)的透視圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)的透視圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)的透視圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)的透視圖。圖10是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的連接器的截面圖。圖11是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的連接器的截面圖。圖12A-12C是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)的俯視圖。圖13是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的集線器的示意性框圖。
具體實施例方式在詳細解釋本發(fā)明的任何實施例之前，應(yīng)當理解，本發(fā)明的應(yīng)用不限于在下面說 明中闡述或者在下面附圖中所示的組件的結(jié)構(gòu)和布置的細節(jié)。本發(fā)明可以是其它實施例并 且能夠通過各種方法進行實踐或執(zhí)行。另外，應(yīng)當理解，本文所用的措詞和術(shù)語是用于說明 的目的而不應(yīng)該被認作是限制。本文所用的“包括”、“包含”或“具有”及其變型是指包括 后面列出的項目及其等同物以及附加項目。除非另外進行指定或限制，否則術(shù)語“連接”和 “耦合”及其變型被廣泛使用并且包括直接和間接連接以及耦合。另外，“連接”和“耦合”不 限于物理或機械連接或耦合。應(yīng)當理解，可以利用其它實施例并且在不脫離本發(fā)明的范圍 的情況下可以進行結(jié)構(gòu)或邏輯改變。另外，術(shù)語(例如，“頂部”、“底部”等等)僅僅用于描 述彼此相關(guān)的元件但是絕不意味著表示設(shè)備的特定定向，指示或暗示設(shè)備的所需或所要定 向，或者指定在使用過程中將如何使用、安裝、顯示或定位本文所述的本發(fā)明。本發(fā)明總體涉及一種生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)。舉例來講，能夠在診斷過程和包括用 于監(jiān)測心臟活動和診斷心臟異常的心電圖、用于監(jiān)測大腦活動和診斷大腦異常情況的腦電 圖和用于監(jiān)測休息和收縮時肌肉的生理特征的肌電圖的設(shè)備中采用生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng) (例如，一個或多個傳感器包括電極)。還可以在治療過程和設(shè)備(例如，用于疼痛科的經(jīng) 皮神經(jīng)電刺激(TENS)裝置、用于例如脊柱側(cè)凸的某些病癥的治療的神經(jīng)肌肉電刺激(匪S) 技術(shù)、用于對對象分配電能(以對心臟進行去纖顫)的去心臟纖顫裝置和用于接收已經(jīng)應(yīng) 用到電手術(shù)過程中形成的切口的電能的擴散裝置)中采用生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)。此外，通過使用從耦合到對象的傳感器向?qū)⑦M一步操縱并處理數(shù)據(jù)的接收器發(fā)送 數(shù)據(jù)的技術(shù)，能夠在遙測和遠程監(jiān)測過程中采用生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)。這些遙測和遠程監(jiān) 測裝置例如包括攜帶式裝置(例如，Holter監(jiān)測器)。在遠程監(jiān)測過程中，可以在一定時間 內(nèi)有時在幾天或幾周的范圍內(nèi)連續(xù)監(jiān)測對象。在這些遙測和攜帶式應(yīng)用中，對于在正常日 ?；顒悠陂g準確數(shù)據(jù)累積和對象舒適度，生物醫(yī)學(xué)傳感器的位置準確應(yīng)用是重要的。通常，本發(fā)明的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)是尺寸可調(diào)的，從而能夠適應(yīng)各種對象體型。 適應(yīng)各種對象體型可以提高采用的診斷和/或治療過程的準確性，并且能夠增強對象舒適 度。這種尺寸可調(diào)結(jié)構(gòu)還能夠優(yōu)化信號產(chǎn)生(例如，在監(jiān)測/診斷應(yīng)用中)，并且能夠減少 在制造這種結(jié)構(gòu)的過程中形成的浪費。這種尺寸可調(diào)結(jié)構(gòu)還可以表現(xiàn)出在組件之間具有最 小松弛的薄型，這能夠增強安全性和對象舒適度。本發(fā)明的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)能夠適于建立基于一個或多個生理特征的一個或多個信號。各種形式的能量可以由生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)的一個或多個傳感器進行感測并且 轉(zhuǎn)換成待處理的一個或多個信號(例如，在監(jiān)測/診斷應(yīng)用中)，或者傳感器可以用于將各 種形式的能量傳遞給對象(例如，在治療應(yīng)用中)。不管傳感器正從對象接收能量還是正將 能量傳遞到對象，傳感器都能夠用作將一種類型的能量轉(zhuǎn)換成另一種的換能器。除了適于建立基于一個或多個生理特征的一個或多個信號以外，生物醫(yī)學(xué)傳感器 系統(tǒng)還能夠適于進行通信和/或采取動作以改變系統(tǒng)的裝置(例如，傳感器)的一個或多 個特征。例如，在一些實施例中，如果生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)檢測到期望的監(jiān)測信號中的這種 非期望頻率的噪聲，則該系統(tǒng)能夠適于增加信號的過濾頻率內(nèi)容。本發(fā)明的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)能夠建立和/或轉(zhuǎn)換的信號的合適形式的實例包 括但不限于電磁信號(例如，光信號)、熱(即，熱信號)、電信號、聲學(xué)信號、機械信號、化學(xué) 信號和它們的組合。合適傳感器的實例可以包括但不限于電極(例如，感測電極、去心臟纖 顫電極、擴散電極)、加速計、用于感測血氧飽和度、葡糖糖、體溫和血壓的熱電偶傳感器、其 它合適傳感器以及它們的組合。例如，用于感測對象心臟的電活動的生物醫(yī)學(xué)電極能夠被 構(gòu)造為將離子流轉(zhuǎn)換成電流。進一步舉例來講，用于感測對象心臟的電活動的生物醫(yī)學(xué)電 極能夠被構(gòu)造為將待處理的對象表面上的電勢轉(zhuǎn)換成電子硬件中的電信號。在一些實施例中，生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)還能夠適于向接收器發(fā)送信號。這些信號 能夠包括但不限于電磁信號和聲學(xué)信號中的一個或多個。僅僅舉例來講，在下文中，參照(例如)在形成心電圖(ECG)的過程中監(jiān)測對象心 臟的電活動來描述本發(fā)明的一些實施例。在這些實施例中，傳感器包括電極。然而，應(yīng)當理 解，在各種診斷和/或治療過程中本發(fā)明的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)能夠用于從對象接收各種 信號和/或向?qū)ο髠鬟f信號(例如，電流)。此外，由于下面描述的實施例中的傳感器包括 電極，所以連接傳感器與集線器的連接器通常被描述為提供了集線器與傳感器之間的電通 信的途徑。然而，如上所述，應(yīng)當理解，連接器能夠適用于為可以在傳感器與集線器之間進 行通信的各種類型的信號提供通道。這種通信可以包括從傳感器到集線器以及從集線器到 傳感器的通信。如本領(lǐng)域公知的，能夠通過各種引線結(jié)構(gòu)獲取ECG，這些引線結(jié)構(gòu)包括但不限于3 導(dǎo)聯(lián)ECG、5導(dǎo)聯(lián)ECG和12導(dǎo)聯(lián)ECG，這取決于與對象接觸而置的感測生物醫(yī)學(xué)電極的數(shù)目。 在下文中更加詳細討論的圖示實施例表示多種的3引線和5導(dǎo)聯(lián)ECG結(jié)構(gòu)，但是應(yīng)當理解 相同教導(dǎo)能夠同樣應(yīng)用到其它引線結(jié)構(gòu)。圖1和圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)100。圖1示出 了相對于對象50處于第一未拉伸狀態(tài)和第二拉伸狀態(tài)的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)100。圖2示 出了處于第一未拉伸狀態(tài)的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)100的一部分，其中，更加詳細地舉例說 明了一些部件。術(shù)語“對象”通常用于指人、動物或者接受診斷和/或治療過程的生物醫(yī)學(xué) 源的任何其它生物起源的物質(zhì)，但是并非旨在受限于患病狀態(tài)的對象，并且能夠相反包括 正常的健康的對象。所示的對象50是人類對象；然而，應(yīng)當理解本發(fā)明不限于人類對象。生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)100被構(gòu)造為生成3導(dǎo)聯(lián)ECG( S卩，I，右臂-左臂(RA-LA)； II，右臂-左腿(RA-LL)；和III，左臂-左腿(LA-LL))。如圖1所示，生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng) 100包括集線器102、兩個衛(wèi)星電極104和兩個連接器106，這兩個連接器106布置為將每 個衛(wèi)星電極104與集線器102連接。電極104感測相對于基準節(jié)點或信號的微分信號。例如，可以由一個或多個其它的電極104和/或集線器102提供這種基準節(jié)點或信號。連接 器106還適用于對可以在電極104與集線器102之間進行通信的一個或更多信號提供電極 104(或其它傳感器)與集線器102之間的通道。集線器在一些實施例中，集線器102為生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)100提供單個連接部位，從而 生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)100能夠經(jīng)由集線器102連接到下游計算、信號處理、顯示和/或歸 檔設(shè)備。在一些實施例中，集線器102是“虛擬”集線器并且只用于為生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng) 100提供單個連接部位。集線器102可以通過以硬連線方式連接到下游設(shè)備，或者集線器 102可以以無線方式與下游計算、處理、顯示和/或歸檔設(shè)備進行通信。圖1所示的生物醫(yī) 學(xué)傳感器系統(tǒng)100包括一個集線器102，但是應(yīng)當理解，在一些實施例中，生物醫(yī)學(xué)傳感器 系統(tǒng)100包括多個集線器102并且在這些實施例中每個傳感器(例如，電極104)可以與一 個或多個集線器102進行通信。在一些實施例中，生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)100能夠與例如在轉(zhuǎn)讓給HMicro，Inc. (Los Altos, CA)的美國專利申請公開NO. 2007/0279217 (Venkatraman等人)中所述的無線 健康狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的至少一部分結(jié)合使用，該美國專利申請的公開內(nèi)容以引用方式并入本 文中。例如，集線器102可以包括由HMicro提出的醫(yī)學(xué)信號處理器和/或由Venkatraman 提出的移動裝置的至少一部分。在集線器102執(zhí)行至少一些信號處理的實施例中，例如，集 線器102能夠以無線方式與接收裝置(例如，移動裝置)進行通信，該接收裝置又可以經(jīng)由 無線或有線網(wǎng)絡(luò)與固定服務(wù)器或其它計算裝置進行通信。在圖13中示意性示出了集線器102的一個實施例。如圖13所示，在一些實施例 中，集線器102可以包括各種電子處理模塊和/或設(shè)備，用于執(zhí)行從一個或多個電極104接 收的輸入信號的至少一些初始信號處理。在這些實施例中，集線器102可以包括殼體103 和適于布置在殼體103內(nèi)的一個或多個電子單元105。在一些實施例中，在使用之前這些電 子元件集體封裝到能夠布置在殼體103內(nèi)的一個電子單元105中。此外，在一些實施例中，如圖1和圖13所示，集線器102可以包括至少一個附加 電極104(或其它傳感器，這取決于采用的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)的類型)，用于分別從對象 接收至少一個附加電信號或者為其它電信號提供基準節(jié)點。繼續(xù)參照圖13，在一些實施 例中，生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)100是無線的，并且集線器102包括信號處理器112 (例如，由 Venkatraman等人提出的醫(yī)學(xué)信號處理器)，其適于從一個或多個電極104 (即，衛(wèi)星或集線 器電極104)接收一個或多個信號并且將處理的信號發(fā)送至發(fā)送器108。發(fā)送器108適于將 來自電極104的信號轉(zhuǎn)變成能夠被發(fā)送的信號(例如，電磁信號、聲學(xué)信號以及它們的組合 中的一者或多者)，并且以無線方式將關(guān)于來自電極104的信號的信息發(fā)送至接收器110。 接收器110可以包括或者是任何必要的下游計算機、信號處理器、顯示器和/或歸檔設(shè)備的 一部分，或者它可以是以有線或無線方式連接到下游設(shè)備的獨立裝置。例如，在一些實施例 中，接收器110是還包括信號處理器并且適于與固定服務(wù)器或其它計算裝置進行通信的固 定或移動裝置的一部分。在這些實施例中，發(fā)送器108可以適于發(fā)送關(guān)于接收的所有信號的信息，或者信 號處理器112能夠收集并處理來自對象的一個或多個信號以形成組合信號，并且發(fā)送器 108可以適于將組合的信號發(fā)送至接收器110。
在一些實施例中，集線器102還可以包括控制器114，控制器114可以包括信號處 理器112或者可以適于與信號處理器112進行通信?？刂破?14可以為集線器102提供計 算、數(shù)據(jù)處理和/或控制功能。控制器114可以包括以上信號處理器和/或發(fā)送器部件中 的任何一個，或者信號處理器112和發(fā)送器108中的一者或多者可以包括控制器114或其 一部分。在處理來自對象的一個或更多信號的過程中，信號處理器112可以對該一個或更 多信號進行放大、濾波和/或數(shù)字化處理，然后這些信號可以發(fā)送至控制器114和/或發(fā)送 器108。另外，在一些實施例中，發(fā)送器108可以包括信號處理器112的至少一部分，反之亦 然。通常，控制器114可以是合適的電子裝置(例如，微控制器、嵌入式計算機、現(xiàn)場可 編程門陣列(FPGA)、另一個合適的數(shù)字邏輯器件或者它們的組合)。這樣，控制器114可以 包括硬件部件和軟件部件，并且意味著廣義上涵蓋這些部件的組合。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員還應(yīng)當清楚，圖13是集線器102的一個實施例的模型。可以通過由微處理器或相似裝置 (例如，集線器102的一部分或者通過有線或無線連接方式連接到集線器102)執(zhí)行的軟件 實現(xiàn)圖13所示和本文所述的許多模塊，或者可以通過使用各種部件(例如，包括專用集成 電路(ASIC))的硬件(例如，集線器102的一部分或者通過有線或無線連接方式連接到集 線器102)實現(xiàn)圖13所示和本文所述的許多模塊。在一些實施例中，發(fā)送器108和/或信號處理器112可以包括復(fù)用器，用于使用 任何形式的復(fù)用方法(例如，時分復(fù)用)從電極104順序選擇信號；模-數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將 組合的模擬信號轉(zhuǎn)換成用于發(fā)送的數(shù)字信號；數(shù)字信號處理器，用于對數(shù)字化的信號進行 十分之一抽取；以及無線電單元，用于通過載波信號對數(shù)字信號進行調(diào)制以供發(fā)送至接收 器110。接收器110可以布置在對象附近或者遠離對象，這取決于采用的診斷和/或治療過 程的類型。在一些實施例中，集線器102會必須從其它設(shè)備(例如，下游設(shè)備)接收信息， 并且在這些實施例中，發(fā)送器108可以是收發(fā)器，或者集線器102還可以包括接收器。收發(fā) 器的接收器部分或者單獨的接收器可以適于接收信號(例如，電磁信號)并且將它轉(zhuǎn)變成 能夠發(fā)送至信號處理器112、控制器114和/或發(fā)送器108的數(shù)據(jù)流。另外，如圖13所示，在一些實施例中，集線器102可以包括存儲器116，用于至少臨 時存儲關(guān)于從衛(wèi)星和/或集線器電極104接收的信號的信息。合適類型的存儲器可以包括 但不限于只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、易失性存儲器(例如，靜態(tài)隨機存取存 儲器(SRAM))、非易失性存儲器(例如，F(xiàn)LASH)和它們的組合中的一者或多者。存儲器116 可以適于在發(fā)送之前(例如，通過有線連接或通過發(fā)送器108)存儲關(guān)于電極信號的數(shù)據(jù)， 和/或存儲器116可以適于保持以后下載到下游計算機、信號處理器、顯示器和/或歸檔設(shè) 備的數(shù)據(jù)。如圖13所示，在一些實施例中，集線器102還可以包括時鐘發(fā)生器118，它能夠使 用外部連接的頻率基準裝置(例如，石英晶體)為集線器102產(chǎn)生定時和時鐘信號。如上所述，集線器102包括附加電極104，從而生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)100能夠占據(jù) 對象50上的較少總表面積，如圖1所示。在這些實施例中，生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)100還能 夠由較少的部件和材料形成，這可以減少在制造生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)100的過程中產(chǎn)生的 廢料量。在這些實施例中，集線器102和兩個衛(wèi)星電極104均適于耦合到對象(例如，對象 的皮膚)。
電極每個電極104可以包括本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員公知的一個或多個生物醫(yī)學(xué)電極 構(gòu)造。例如，電極104可以包括但不限于表面電極(例如，一次性的)、吸力電極、懸浮金屬 體表面電極、干電極或者它們的組合中的一者或多者。在采用表面電極的實施例中，表面電 極可以包括但不限于球緣板電極(例如，可重復(fù)使用的)、預(yù)凝膠電極(例如，一次性的)、 濕凝膠電極以及它們的組合。預(yù)凝膠電極可以包含電解質(zhì)，該電解質(zhì)含在內(nèi)聚凝膠內(nèi)，該內(nèi) 聚凝膠連接集電器。預(yù)凝膠電極的實例可以包括但不限于固態(tài)凝膠電極(例如，包括諸如 瓜耳膠的非粘合劑交連水凝膠)、粘凝膠電極(例如，包括粘合劑水凝膠)、可再貼電極(例 如，包括雙連續(xù)水凝膠壓敏粘合劑)以及它們的組合。濕凝膠電極可以包括與壓敏粘合劑 涂布基底耦合的干集電器以及濕凝膠或霜膏。在應(yīng)用這些電極之前，可以對干集電器涂敷 一定體積的濕凝膠或膏霜以用作皮膚上的導(dǎo)電界面。這些實施例中的濕凝膠或膏霜通常不 具有內(nèi)聚性質(zhì)。這種濕凝膠或膏霜還可以用于球緣板電極中。電極104(包括布置在集線 器102上的電極104)均可以是相同類型的、不同類型的或者它們的組合。生物醫(yī)學(xué)電極的非限制性實例包括在美國專利No. 4，527，087、4，539，996、 4，554，924、4，848，353(均是 Engel 的)、美國專利 No. 4，846，185 (Carim)、美 國專利 No. 4，771，713 (Roberts)、美國專利 No. 4，715，382 (Strand)、美國專 利 No. 5，012，810 (Strand 等人)、美國專利 No. 5，133，356 (Bryan 等人)、美國 專利 No. 3，805，769(Sessions)、美國專利 No. 3，845，757(Weyer)、美國專利 No. 4，640, 289 (Craighead)和美國專利 No. 5，215，087 (Anderson 等人)中公開的電極，上述 專利的公開內(nèi)容以引用方式并入本文中。這些生物醫(yī)學(xué)電極的另外非限制性實例包括多個公司市售的產(chǎn)品(例如，可從3M 公司(St. Paul,MN)獲得的3M RED DOT 電極)。僅僅以舉例的實例，圖2所示的電極104 是按扣型監(jiān)測電極104，在下文中更加詳細地對它的部件進行了描述。然而，應(yīng)當理解，僅僅 以舉例的方式示出圖2所示的電極104，并且本發(fā)明的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)不應(yīng)該限于這 些電極構(gòu)造。這些生物醫(yī)學(xué)電極的附加非限制性實例包括不含有作為對象與集電器之間的界 面的凝膠或電解質(zhì)的電極。這種電極的一個實例是“電容性”電極。在電容性電極中，對象 (例如，對象的皮膚)與傳感器的金屬表面用作電容性元件的極板。參照圖2中的電極104的分解圖，金屬螺栓151 (例如，可從例如Eyelets for Industry (Thomaston, CT)的公司商購獲得的不銹鋼金屬圈No. 304)通過聚合物墊板 153(例如，可從I^rime Graphics (West Chicago, IL)商購獲得的印刷白色聚乙烯的“正面” 標簽原料)中的孔連接塑性金屬板狀金屬圈152(例如，可從Micron Products (Fitchburg, ΜΑ)商購獲得的鍍銀并氯化處理的ABS塑性金屬圈)。聚合物墊板153的內(nèi)表面涂布有 粘合劑(例如，基于酚醛固化煙熏皺自然橡膠的粘合劑)。與金屬圈152的電鍍表面接 觸的是木漿稀松布154(例如，可從James River Corporation (Green Bay，WI)商購獲得 的“Airtex 399”稀松布)，在該木漿稀松布巧4上裝載有例如壓敏導(dǎo)電粘合劑的一些導(dǎo) 電粘合劑 155(例如，在美國專禾U No. 4，524，087,4, 539，996,4, 848，353 和 4，554，924(均 是Engel的)、5，296079 (Duan等人)、美國專利No. 5，385，679 (Uy等人)、美國專利 No. 5，338，490 (Dietz等人)和美國專利No. 5，779，632 (Dietz等人)中描述的壓敏導(dǎo)電粘合劑)。稀松布154和導(dǎo)電粘合劑155駐留在涂布粘合劑的泡沫156的孔中。例如，涂布 粘合劑的泡沫156可以包括0. 16cm厚的聚乙烯泡沫，該聚乙烯泡沫或者被涂布12砂目 的91 9的異辛基丙烯酸酯N-乙烯基-2-吡咯烷酮共聚物壓敏粘合劑或者被涂布18 砂目的94 6的異辛基丙烯酸酯粘有F0RAL 牌的樹脂酸松香(例如，可從Hercules Corporation商購獲得的“FORAL AX”或“F0RAL 85”松香)的丙烯酸共聚物，上述松香的 含量占共聚物固體的約35重量％到40重量％。涂布粘合劑的泡沫156的涂布粘合劑的一 側(cè)由貼式抗真菌劑墊片157(例如，由“Calgon TK-100”牌殺真菌劑進行處理的“Polyslik S-8004” 牌的 37. 6 公斤(83 磅)漂白防粘紙，可從 H. P. Smith Company (Chicago, IL)商 購獲得墊片和藥劑)覆蓋。稀松布巧4和導(dǎo)電粘合劑155由帽蓋158(例如，可從Wfeiss Company (Chicago, IL)商購獲得的0. 25mm的“PETG”聚酯膜)保護，該帽蓋158通過膠帶 (例如，可從3M Company (St. Paul, MN)商購獲得的3M 牌“Type 2185”膠帶)的兩個帶子 159被固定在合適的位置。在一些實施例中，用于在電極104中進行電通信的裝置可以包括從生物醫(yī)學(xué)電極 的周邊延伸的導(dǎo)電凸塊(例如，在美國專利No. 4，848，353中所示和所述的)和/或延伸穿 過絕緣背襯構(gòu)件中的狹縫或接縫的導(dǎo)體構(gòu)件(例如，在美國專利No. 5，012，810中所示和所 述的)。另外，用于進行電通信的裝置可以是金屬圈或其它按扣型連接器(例如，在美國專 利No. 4，640，289和4，846，185中公開的)。另外，用于進行電通信的裝置可以是在美國專 利No. 4，771，783中公開的引線。連接器生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)100是尺寸可調(diào)的并且適形于對象50，這至少部分是因為 可變長度連接器106。在一些實施例中，連接器106的尺寸適于相對小的對象(例如， 處于初始未拉伸狀態(tài))，但是可以被調(diào)整成適應(yīng)較大的對象。在圖1和圖2所示的實施 例中，連接器106至少部分由粘彈性材料形成，從而使得通過基本上沿著連接器106的 長度(例如，基本上在第一方向D1上進行取向)向連接器106施加力，連接器106可 以伸長。能夠采用各種粘彈性材料，范圍從彈性大并展示顯著彈性變形的粘彈性材料 到展示大量塑性變形和最小彈性變形的粘彈性材料。在共同待審的共同轉(zhuǎn)讓的序號為 61/049，678 的標題為 “Mretchable Electrical Connector，”(Oster 等人)的美國專 利申請和標題為 “Stretchable Conductive Connector，”(Oster 等人)的 PCT 專利申請
No._中描述了一個示例性可變長度的電連接器，上述專利申請的公開
內(nèi)容以引用方式并入本文中。連接器106的伸長可以使得電極104與集線器102離得更遠。在圖1中詳細示出 了這個尺寸可調(diào)特性。至少部分由于連接器106的粘彈性材料，電極104可以從靠近集線 器102的第一位置P1移至遠離集線器102的第二位置P2以適應(yīng)對象的尺寸，并且電極104 能夠在所需時間段內(nèi)例如在使用生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)100的整個持續(xù)時間內(nèi)保持在第二 位置P2。如果第二位置P2不足以準確安置電極104(例如，對于給定的對象尺寸)，則可以 基本在第一方向D1上再次對連接器106施加力，使電極104能夠遠離集線器102向第三位 置(未示出)移動，諸如此類，直到或者連接器106的塑性性質(zhì)耗盡或者電極104到達它的 最佳安置位置。
在一些實施例中，通過基本上沿著連接器106的寬度(例如，在與第一方向D1基 本垂直的方向上)拉伸連接器106可以減小它的長度，從而通過延伸連接器106的寬度，連 接器106的長度減小，并且連接器106變短。在一些實施例中，如在圖1所示的實施例中所示，至少部分由于對應(yīng)的可變長度 連接器106，電極104具有固定的角位置和可變的徑向位置，從而電極104基本上不會繞集 線器102進行角移動(但是可以稍微進行角移動)，但是能夠朝向集線器102或遠離集線器 102進行徑向移動。圖1所示的連接器106均用于將一個電極104與集線器102連接。然而，在一些 實施例中(在生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)100被構(gòu)造為生成12導(dǎo)聯(lián)ECG的實施例中)，生物醫(yī)學(xué) 傳感器系統(tǒng)100包括與一個或多個連接器106相關(guān)的不止一個電極104。例如，在一些實施 例中，一個或多個連接器106可以連接到沿其長度布置在第一距離處的第一電極104、沿其 長度布置在另外更遠距離處的第二電極104、等等?；蛘撸谝恍嵤├?，可以采用一系列 連接器106串聯(lián)連接兩個或更多個電極104并且在連續(xù)電極104之間形成可變長度以適應(yīng) 各種對象尺寸。連接器106將至少一個電極104以機械和電氣方式連接到集線器102。為了清楚 和簡潔起見，將描述一個連接器106，但是應(yīng)當理解相同解釋可應(yīng)用于所有的連接器106。 每個連接器106具有可變長度，從而連接器106的長度可以進行改變以改變對應(yīng)電極104 的位置并且使得電極104與集線器102之間的定位距離可變。僅僅以舉例的方式，圖2所示的連接器106包括作為導(dǎo)體162的導(dǎo)線(例如，諸如 銅線的具有合適延展性的導(dǎo)線)，其定位在第一支撐構(gòu)件164與第二支撐構(gòu)件166之間以在 集線器102與電極104之間形成通信通道(例如，電通信通道)。在圖2所示的實施例中， 電極104的涂布粘合劑的泡沫156連接到第二支撐構(gòu)件166的底表面。然而，應(yīng)當理解，或 者，連接器106可以提供電極構(gòu)造的部分或部件(例如，涂布粘合劑的泡沫156)。例如，在 采用圖2所示的電極104的一些實施例中，涂布粘合劑的泡沫156能夠與連接器106的一 部分(例如，支撐構(gòu)件164和166) —體形成。術(shù)語“導(dǎo)體”用于總體指能夠用于沿連接器106的長度提供從一個點到另一個點 的通信的信號傳導(dǎo)介質(zhì)。例如，在一些實施例中，術(shù)語“導(dǎo)體”能夠用于總體指能夠用于提供 沿連接器106的長度從一個點到另一個點的電通信的導(dǎo)電材料。此外，術(shù)語“導(dǎo)體”可以是 指涂布或絕緣的導(dǎo)體或者暴露的未涂布的導(dǎo)體。最后，術(shù)語“導(dǎo)體”并非僅僅是指普通柱狀 體結(jié)構(gòu)而能夠采用在連接器106中提供通信所需的任何形狀或構(gòu)造。示例性電導(dǎo)體能夠由 各種材料形成，這些材料包括但不限于金屬、碳、石墨、或者它們的組合。在一些實施例中， 導(dǎo)電薄片(例如，由金屬、碳、石墨、其它合適的導(dǎo)電材料或者它們的組合形成)可以用作導(dǎo) 體162并且能夠以基體或載體形式設(shè)置在支撐構(gòu)件164和166的一者或多者上，或者能夠 直接嵌入在支撐構(gòu)件164和166中的一者或多者中。在導(dǎo)體上采用絕緣涂層的一些實施例 中，該涂層能夠由相對導(dǎo)電的材料制成，其能夠用作將來自不希望的環(huán)境信號的任何干擾 降低至最小的屏蔽。作為另一個實例，在采用光信號的一些實施例中，術(shù)語“導(dǎo)體”可以用于總體指一 個或多個光纖。此外，在一些實施例中，術(shù)語“導(dǎo)體”可以用于總體指另一種能量形態(tài)(例 如，近紅外光調(diào)制)的導(dǎo)體。在一些實施例中，生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)100可以包括各種上述的能量形態(tài)、傳感器、信號和/或?qū)w。支撐構(gòu)件164和166可以由能夠改變長度例如當基本上在第一方向D1上施加力 時能夠伸長的各種材料形成。當支撐構(gòu)件164和166由粘彈性材料形成時發(fā)現(xiàn)了特定實用 性，從而連接器106可以展示至少一些彈性性質(zhì)但是當施加足夠大的力和/或連接器106 伸長超過某點時，連接器106不會表現(xiàn)出立即恢復(fù)彈性。在一些實施例中，基于這種粘彈性 性質(zhì)，電極104可以定位在對象50上的希望位置處，并且電極104不會因為與連接器106 關(guān)聯(lián)的實質(zhì)彈性彈簧力而拉動皮膚。相反，由于對連接器106施加力來拉伸連接器106時 會發(fā)生至少一些塑性變形，從而電極104可以在所需時間段內(nèi)保持在第二位置IV例如，在 可從3M Company (St. Paul, MN)商購獲得的3M COMMAND 粘合劑制品特別是在這些制品 的背襯內(nèi)實施這些粘彈性材料。3MtmC0MMAND 背襯是在低屈服應(yīng)力下表現(xiàn)出頸縮并且具有 高斷裂伸長率的單獨粘彈性材料的多層層合物的實例。這些背襯能夠用作支撐構(gòu)件164和 166中的一者或多者。例如可以使用本文所述的任何壓敏粘合劑將支撐構(gòu)件164和166連 接在一起?？梢栽谥螛?gòu)件164和166中的一者或多者中采用的多層層合物的一個實例包 括線性低密度聚乙烯(LLDPE)/聚乙烯(PE)泡沫/LLDPE三層的層合物。在一些實施例中，連接器106的至少一部分(例如，支撐構(gòu)件164和166中的一者 或多者)能夠由維度響應(yīng)于加熱或冷卻而變化的材料形成。例如，在一些實施例中，可能有 利的是，在確定了合適長度以后減小連接器106的長度。僅僅以舉例的方式，連接器106的 至少一部分(例如，支撐構(gòu)件164和166中的一者或多者)能夠由例如當加暖或加熱時(例 如，通過熱風(fēng)槍)表現(xiàn)出收縮的材料形成，從而能夠根據(jù)需要縮短連接器106。在一些實施例中，將電極104(和/或集線器102)連接到對象的粘合劑(例 如，涂布粘合劑的泡沫156的粘合劑)可以包括拉伸剝離粘合劑(例如，在美國專利 No. 6，527，900,5, 516，581,5, 672，402 和 5，989，708 (Kreckel 等人)、美國專利申請公開 No. 2001/0019764 (Bries等人)、美國專利申請公開No. 2001/0019764 (Bries等人)和美國 專利No. 6，231，962和6，403，206 (Bries等人)中所述的)，其中，上述美國專利和美國專利 申請的每一個由本申請的受讓人共同擁有并且以引用方式并入本文中。在這些實施例中， 粘合劑可以(例如，直接或間接地)連接到連接器106的至少一部分(例如，支撐構(gòu)件164 和166中的一者或多者)，該連接器106的至少一部分又可以用作拉伸剝離粘合劑的“背 襯”。結(jié)果，連接器106(例如，支撐構(gòu)件164和166中的一者或多者)可以包括可以拉伸至 導(dǎo)致粘合劑脫粘的點的一個或多個可拉伸層。在這些實施例中，連接器106可以伸長以正確安置每個衛(wèi)星電極104(以及適應(yīng)集 線器102處的電極104的正確安置)，并且當從對象(例如，對象的皮膚)去除電極時，連接 器106能夠再次拉伸直到發(fā)生粘合劑的脫粘，并且從皮膚去除集線器102和衛(wèi)星電極104。 在這些實施例中，能夠?qū)φ澈蟿┻M行設(shè)計以使得用于安置電極104的連接器106的初始伸 長不足以阻礙粘合劑的粘結(jié)性質(zhì)。連接器106的任何可拉伸層的合適材料可以包括基于至少50%斷裂伸長率可拉 伸而不會斷裂并且具有足夠抗拉強度從而在粘合劑脫粘之前不會斷裂的任何材料。在充分 伸展可以實現(xiàn)兩個粘合劑表面的粘合劑脫粘以被拉伸去除的情況下，這些可拉伸材料或者 可以發(fā)生彈性變形或者發(fā)生塑性變形。在上面列出的美國專利(Kreckel等人和Bries等人)中公開了合適的塑性背襯材料。適于利用塑性背襯的類型的連接器106中的聚合物泡沫或固態(tài)聚合物膜層的材料的 代表性實例包括聚烯烴(例如，聚乙烯(包括高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚 乙烯和線性超低密度聚乙烯)、聚丙烯和聚丁烯)、乙烯基共聚物(例如，增塑和未增塑的聚 氯乙烯和聚乙烯醋酸)、烯屬共聚物(例如，甲基丙烯酸亞乙酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚 物、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物和乙烯/丙烯共聚物)、丙烯酸類聚合物和共聚物、聚氨酯 和上述物質(zhì)的組合。還可以使用任何塑性或者塑性和彈性體材料(例如，聚丙烯/聚乙烯、 聚氨酯/聚烯烴、聚氨酯/聚碳酸酯、聚氨酯/聚酯)的混合物或共混物。用于連接器106的塑性背襯中的聚合物泡沫層可以包括約32到約481kg/m3(約2 到約30磅/立方英尺)，尤其是在該泡沫拉伸以實現(xiàn)粘合劑的脫粘的結(jié)構(gòu)中。根據(jù)聚烯烴 泡沫(包括可從 Voltek, Division of Sekisui America Corporation (Lawrence, Mass)商 購獲得的商標為“Volextra”和“Volara，”的那些聚烯烴泡沫)發(fā)現(xiàn)特定實用性。適作為用于連接器106的伸展釋放構(gòu)造的材料的彈性體材料包括苯乙烯一丁二 烯共聚物、聚氯丁烯(氯丁)、腈橡膠、丁基橡膠、聚硫化物橡膠、聚異戊二烯橡膠(cis-i， 4-polyisoprene)、乙烯-丙烯三元共聚物(EPDM橡膠)、硅橡膠、聚氨酯橡膠、聚異丁烯、天 然橡膠、丙烯酸酯橡膠、熱塑性橡膠(例如，苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物和苯乙烯-異戊二 烯-苯乙烯嵌段共聚物)和TPO橡膠材料。固態(tài)聚合物膜背襯可以包括聚乙烯和聚丙烯膜，例如線性低密度和超低密度聚 乙烯膜，例如得自于 Consolidated Thermoplastics Company, Schaumburg, 111 的商標為 "MaxiIene 200”的聚乙烯膜。連接器106(例如，支撐構(gòu)件164和166中的一者或多者)的整體厚度可以變化， 只要它能夠擁有可處理的足夠完整性并且提供關(guān)于用于從皮膚剝離粘合劑的伸展性質(zhì)的 希望特性即可。針對連接器106選擇的特定整體厚度可以取決于組成連接器106的聚合物 泡沫層和任何固態(tài)聚合物膜層的物理性質(zhì)。在僅僅多層連接器106的一個聚合物膜或泡沫 層旨在被拉伸以實現(xiàn)脫粘的情況下，那層應(yīng)表現(xiàn)出足夠的物理性質(zhì)并且具有足夠厚度以實 現(xiàn)所述目的。塑性聚合物膜層的厚度可以約在0. Olmm至0. 25mm(0. 4至10密耳)，尤其是厚度 可以約在0.01mm至0. 15mm (0. 4至6密耳)。以上列出的連接器材料被描述為可用于在電極104中采用拉伸剝離粘合劑的實 施例中。然而，應(yīng)當理解，連接器106可以包括以上列出的材料中的任何一個，即使是在不 采用拉伸剝離電極粘合劑的實施例中。也就是說，以上列出的材料可以向連接器106提供 可拉伸的可變長度性質(zhì)以用于安置電極104，即使是在將不需要用于去除電極104的可伸 展性質(zhì)的實施例中。電極104的粘合劑層的粘合劑可以包括任何壓敏粘合劑，特別是適于粘附到皮膚 的任何壓敏粘合劑。在一些實施例中，在12. 7cm/min的剝離速率下，根據(jù)PSTC-I和PSTC-3 和ASTM D 903-83進行測量，當剝離角度為180°時，粘附性質(zhì)的范圍通常為約4N/dm到約 200N/dm，在一些實施例中，粘附性質(zhì)的范圍為約25N/dm到約100N/dm。具有更高剝離粘合 水平的粘合劑通常要求連接器106具有較高的抗拉強度。合適的壓敏粘合劑包括增粘橡膠粘合劑(例如，天然橡膠)、烯烴、硅樹脂(例如， 有機硅聚脲)、合成橡膠粘合劑(例如，聚異戊二烯、聚丁二烯、和苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和其它合成彈性 體)、和增粘或未增粘的丙烯酸粘合劑(例如，丙烯酸異辛酯和丙烯酸的共聚物)，上述這些 粘合劑可以通過輻射、溶解、懸浮或乳化技術(shù)進行聚合。在一些實施例中，每個粘合劑層的厚度可以在約0. 015mm到約1. Omm(0. 6密耳到 約40密耳)的范圍內(nèi)，在一些實施例中，在約0.025mm到約0.41mm(約1密耳到約16密 耳)的范圍內(nèi)。用于將一個聚合物泡沫層粘附到另一個聚合物泡沫層或者固態(tài)聚合物膜層的粘 合劑包括上述的那些壓敏粘合劑組合物。在一些實施例中，用于將連接器106(例如，一 個支撐構(gòu)件164或166)的一個聚合物層連接到另一個的粘合劑層的厚度將約在0. 025到 0. 25mm(大約1到10密耳)的范圍內(nèi)。將背襯(即，支撐構(gòu)件164和166)的聚合物層彼此 粘貼的其它方法包括如共擠出法和熱焊接的這些常規(guī)方法。能夠通過用于制備壓敏粘合劑條帶的任何常規(guī)方法生成電極104的粘合劑(包括 集線器102上的粘合劑)。例如，粘合劑或者可以直接涂布在背襯(例如，連接器106的支 撐構(gòu)件164或166)上或者可以形成為單獨層并且以后層合到背襯上。在一些實施例中，在連接器106中采用的粘彈性材料可以允許至少200%的伸長 百分比，在一些實施例中，至少是300%，并且在一些實施例中，至少是600%。例如，表1 列出了各種處理條件下茂金屬催化的線性低密度聚乙烯(LLDPE)和Ziegler Natta催化 LLDPE的機械性能。這種線性低密度聚乙烯將會適用于連接器106的支撐構(gòu)件164和166 中的一者或多者。從在 ANTEC-2001，Conference Proceedings, Volume-I, CRC Press, pp 582-586 Φ^α JFfitJ Ruksakulpiwat, "Comparative study and structure and properties of Ziegler-Natta and metallocene based linear low density polyethylene in injection moldings, ”獲得表1中包含的信息。表1.各種處理條件下茂金屬催化LLDPE(mLLDPE5100)和ZiegIer Natta催化 LLDPE(ZNLLDPE2045)的機械性能。
處理條 件抗拉強度(MPa)屈服強度(MPa)%斷裂伸長率mLLDPE5100ZNLLDPE2045mLLDPE5100ZNLLDPE2045mLLDPE5100ZNLLDPE2045114.4913.2913.2812.33655.2726.22136813.2412.9912.92657.2831.8313.3512.3612.4512.39640,3769.0413.7613.2113.0512.51662.1755.2513.4713.3612.7612.75652.3777.0613.4113.2812.7112.65654.8759.9712.9112.9912.3112.30665.5760.4 此外，除了可封裝導(dǎo)體162的絕緣涂層或者外殼以外或者替代該絕緣涂層或者外 殼，支撐構(gòu)件164和166可以向?qū)w162提供絕緣(例如，電絕緣)。結(jié)果，當采用不僅長度可變并能夠伸長或縮短還可以對沿連接器106提供通信的裝置形成絕緣的支撐構(gòu)件164和 166時可以發(fā)現(xiàn)特定實用性。在圖2所示的實施例中，導(dǎo)體162位于第一和第二支撐構(gòu)件164和166之間，然而， 應(yīng)當理解導(dǎo)體162還可以替代地位于單個支撐構(gòu)件內(nèi)(例如，嵌入在支撐構(gòu)件內(nèi)，如圖5所 示和在下文進行描述)。舉例來講，導(dǎo)體162包括多個彎曲部165，從而當連接器106伸長 或縮短時，連接器162可以保持電極104與集線器102之間的電通信。沿連接器106的長 度的彎曲部165的數(shù)目和每個彎曲部165的曲率半徑可以被確定為適應(yīng)連接器106所需的 延展性或收縮性以及連接器106的材料構(gòu)成(例如，一個或多個支撐構(gòu)件164和166的材 料構(gòu)成)。在采用不同類型的傳感器以及不同類型的傳感器與集線器102之間的通信的生 物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)100的實施例中，通信通道也可以包括多個彎曲部以適應(yīng)可變長度連接 器106，并且這些實施例不需要只應(yīng)用于電通信。圖2所示的導(dǎo)體162設(shè)置為將耦合到電極104的金屬螺栓151。然而，應(yīng)當理解， 與電極104的任何導(dǎo)電元件接觸的導(dǎo)體162的端部能夠適用于以各種方式耦合到這些導(dǎo)電 元件，這些方式包括但不限于夾具、搭扣配合連接器(例如，導(dǎo)體162的遠端能夠耦合到將 通過搭扣配合型接合方式耦合到金屬螺栓151的搭扣配合型連接器)、其它合適的耦合裝 置以及它們的組合。僅僅舉例來講，所示的導(dǎo)體162為導(dǎo)線。然而，另外地或者作為替代，在一些實 施例中，能夠通過各種其它導(dǎo)電材料提供電極104與集線器102之間的通信。例如，能夠 通過各種導(dǎo)電材料形成電通信，這些導(dǎo)電材料包括但不限于印刷金屬油墨(例如，可從 Ercon Inc. (ffareham, ΜΑ)商購獲得的導(dǎo)電聚合物厚膜油墨)、導(dǎo)電厚膜層合物(例如沖切 銀，例如得自3M Company (St. Paul, MN)的3M RED DOT 電極的沖切銀背襯)、導(dǎo)電聚合 物(例如，可從Ormecon GMBH(Ammersbek, Germany)商購獲得的Ormecon聚苯胺)、可從 Bayer (Leverkusen，Germany)商購獲得的PEDOT (聚乙烯二氧噻吩))、其它合適的導(dǎo)電材料 或者它們的組合。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解用于沿連接器106的長度提供導(dǎo)電性以在電 極104與集線器102之間形成電通信的其它合適部件并且在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的 情況下可以進行采用。在一些實施例中，生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)100或者它的一部分(例如，電極104和連 接器106)可以是一次性的。在一些實施例中，集線器102也可以是一次性的。這些一次性 實施例可以是低成本的并且能夠通過高速穩(wěn)定低成本制造技術(shù)進行制造。此外，這些一次 性實施例可以重量輕，可以改善對象舒適度，可以減少布線復(fù)雜度，可以降低整體成本，可 以降低保健相關(guān)感染，還可以提高醫(yī)療成效。在一些實施例中，能夠由上述的3M COMMAND 粘合劑制品材料和構(gòu)造形成一次性連接器106或一次性電極/集線器-連接器組件(例如， 其中，一個或多個電極104和/或集線器102耦合到一個或多個連接器106以形成一次性 組件)。例如，在一些實施例中，能夠由多層層合物形成一次性連接器106或一次性電極/ 集線器-連接器組件，該多層層合物包括第一 3M COMMAND 背襯(例如，具有對應(yīng)的3M COMMAND 粘合劑)、導(dǎo)電厚膜層合物(例如，上述的沖切銀)和第二 3MtmC0MMAND 背襯。這 種構(gòu)造還將提供射線可透性從而將當對對象進行成像時的任何破壞進行最小化或消除。在 這些實施例中，導(dǎo)電厚膜層合物可以包括圖2所示的彎曲部165，并且一個或多個支撐構(gòu)件164和166可以包括一個或多個狹縫或者弱化的區(qū)域167以進一步適應(yīng)連接器106的長度 變化。例如，在一些實施例中，這一個或多個狹縫或弱化區(qū)域167可以與每個彎曲部165、每 第二個彎曲部165、每第四個彎曲部165等等對應(yīng)。采用導(dǎo)線作為導(dǎo)體162優(yōu)于提供電通信的其它裝置的一個潛在優(yōu)點在于當連接 器106的長度變化時導(dǎo)線將不會表現(xiàn)出電阻變化，這是因為當連接器106的長度變化時導(dǎo) 線的截面積不會變化而導(dǎo)線的彎曲部165的曲率半徑變化并且導(dǎo)線的相鄰段之間的距離
將變化。在采用導(dǎo)線作為導(dǎo)體162的一些實施例中，導(dǎo)線可以包括涂覆有聚合物(例如，聚 乙烯、聚苯醚、其它合適聚合物、或者它們的組合)的磁導(dǎo)線(例如，由銅、錫、碳/石墨、其 它合適導(dǎo)線材料中的一個或多個或者它們的組合形成)。導(dǎo)體162的這些實施例可以提供 附加優(yōu)點，這些優(yōu)點包括但不限于防水和電磁屏蔽(例如，在X射線應(yīng)用中)。此外，在一些實施例中，連接器106還可以適于耦合到對象50 (例如，對象的皮 膚)。例如，在一些實施例中，連接器106可以包括粘合劑，例如在電極104中將會采用的 粘合劑，從而例如當連接器106已經(jīng)從第一未拉伸狀態(tài)伸展至第二拉伸狀態(tài)(即，對應(yīng)電極 104已經(jīng)從第一位置P1移至第二位置P2)時，連接器106可以耦合到對象50。在這些實施 例中，連接器的粘合劑的至少一部分可以包括例如上述的那些拉伸剝離粘合劑。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的電極204和連接器206，其中，類似標號 表示類似元件。電極204和連接器206共享與在上文中參照圖1-2的電極104和連接器 106描述的元件和特征相同的許多元件和特征。參照以上結(jié)合附圖1-2的描述以更加全面 描述電極204和連接器206的特征和元件(以及這些特征和元件的替代物)。如圖3所示，電極204包括導(dǎo)電粘合劑255(例如，電離導(dǎo)電粘合劑)，例如壓敏導(dǎo) 電粘合劑(例如，上述的那些)。在使用過程中，圖3所示的導(dǎo)電粘合劑255的底部耦合到 對象。電極204還包括導(dǎo)體252 (例如，如圖3所示的盤狀導(dǎo)體252，但是應(yīng)當理解其它形狀 也是可行的)，導(dǎo)體252替代以上參照圖2描述的電極104的金屬螺栓151和/或金屬電鍍 金屬圈152。在一些實施例中，導(dǎo)體252可以包括銀、銀油墨、和/或氯化銀油墨(例如，可 從Ercon Inc. (ffareham,MA)商購獲得的導(dǎo)電聚合物厚膜油墨)。當裝配電極204時，導(dǎo)體 252設(shè)置為與導(dǎo)電粘合劑255進行電通信以在電極204的導(dǎo)電粘合劑255與連接器206之 間形成電通信。連接器206包括支撐構(gòu)件264和導(dǎo)體沈2，導(dǎo)體262位于支撐構(gòu)件264的內(nèi)部空間 2M之內(nèi)，從而在電極204與集線器(例如，圖1所示的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)100的集線器 102)之間形成電通信。支撐構(gòu)件264包括遠端部分220和管狀部分222，管狀部分222位 于遠端部分220與集線器之間。連接器206的遠端部分220和管狀部分222 —起限定內(nèi)部 空間224。遠端部分220的形狀和尺寸適于以浪費或未利用的導(dǎo)體252的表面積最小的形 式耦合到電極204的導(dǎo)體252。因此，圖3所示的實施例的遠端部分220具有基本中空的環(huán) 形，但是應(yīng)當理解可以采用其它形狀。僅僅舉例來講，所示的連接器206的管狀部分222至 少部分平坦。這種平坦結(jié)構(gòu)可以增強連接器206對于對象的舒適性。能夠通過以上參照圖2的支撐構(gòu)件164和166描述的相同材料形成支撐構(gòu)件沈4。 在一些實施例中，支撐構(gòu)件沈4由粘彈性材料形成從而耦合到連接器206的一端(例如，連 接器206的遠端的遠端部分220)的電極204可以從較靠近集線器的第一位置移至遠離集線器的第二位置以適應(yīng)對象尺寸，并且在期望的時間內(nèi)電極204可以保持在第二位置。與上述的導(dǎo)體162類似，導(dǎo)體262包括多個彎曲部265從而當連接器206伸長或 收縮時導(dǎo)體262可以保持電極204與集線器之間的電通信。沿連接器206的長度的彎曲部 265的數(shù)目和每個彎曲部沈5的曲率半徑可以被確定為適應(yīng)連接器206所需的延展性或收 縮性和連接器206的材料構(gòu)成(例如，支撐構(gòu)件沈4的材料構(gòu)成)。如圖3所示，導(dǎo)體262經(jīng)由遠端部分220中限定的孔2 延伸到遠端部分220之 外。具體地講，如圖3所示，導(dǎo)體沈2向下延伸到連接器206之外并且被構(gòu)造為當裝配電極 204與連接器206時與電極204的導(dǎo)體252電通信。在一些實施例中，導(dǎo)體262可以包括編 織導(dǎo)體，并且可以剝掉編織導(dǎo)體的末端，各個導(dǎo)體向外展開以提供多點接觸(例如，編織導(dǎo) 線可以用于提供多點電接觸)。在一些實施例中，導(dǎo)體262可以包括各種耦合裝置(例如， 搭扣配合連接器)，其適于與電極204的導(dǎo)體252上的配合連接器進行耦合。在一些實施例 中，導(dǎo)電粘合劑255能夠與導(dǎo)體262的一部分進行接觸，導(dǎo)體262的這部分可以被選擇為形 成導(dǎo)電粘合劑255 (例如，可以包括水和溶解的鹽)與導(dǎo)體262 (例如，其至少它的一部分可 以由銀-氯化銀制成)之間的非可極化界面。這些實施例可以消除導(dǎo)體252?？梢栽诒疚乃龅娜魏紊镝t(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)中采用電極204和連接器206。此外， 電極204和連接器206能夠獨立使用并且僅僅舉例在圖3中進行了一起顯示。另外，本領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，電極204和連接器206能夠與本文中參照其它實施例描述的 任何其它組件結(jié)合使用。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的連接器306，其中，類似標號表示類似元 件。連接器306共享上文中參照圖1到圖3的連接器106和206描述的元件和特征相同的 許多元件和特征。為了更加全面描述連接器306的特征和元件(以及這些特征和元件的替 代物)，參照以上結(jié)合附圖1到圖3的描述。如圖4所示，連接器306包括限定內(nèi)部空間3M的管狀支撐構(gòu)件364。導(dǎo)體362可 以定位在支撐構(gòu)件364的內(nèi)部空間3M之內(nèi)從而提供電極(例如，圖1和圖2所示的生物 醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)100的電極104)與集線器(例如，圖1和圖2所示的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng) 100的集線器10 之間的電通信。支撐構(gòu)件364可由上文中參照圖2的支撐構(gòu)件164和166描述的相同材料形成以 對連接器306提供相同可變的長度屬性。導(dǎo)體362包括一種螺線或螺旋結(jié)構(gòu)，其包括多個環(huán)或彎曲部365，從而當連接器 306伸長或縮短時導(dǎo)體362可以保持電極與集線器之間的通信。沿連接器306的長度的彎 曲部365的數(shù)目和相鄰彎曲部365之間的距離能夠被確定為適應(yīng)連接器306所需的延展性 或收縮性和連接器306的材料構(gòu)成(例如，支撐構(gòu)件364的材料構(gòu)成)。在一些實施例中，與其它實施例相比，導(dǎo)體362的螺旋結(jié)構(gòu)可以在連接器306的每 單位長度提供更多導(dǎo)體362，這能夠適應(yīng)具有更大伸長百分比的支撐構(gòu)件材料，從而使得即 使在高伸長伸長的情況下仍可以保持電通信。例如，在一些實施例中，螺旋導(dǎo)體362可以適 應(yīng)具有更高峰值應(yīng)變百分比或伸長百分比(例如，至少約500%、至少約600%、等等)的支 撐構(gòu)件364。在一些實施例中，導(dǎo)體362能夠與支撐構(gòu)件364模制而成。例如，支撐構(gòu)件364能 夠在預(yù)扭結(jié)或預(yù)盤繞的導(dǎo)體362上進行擠出(例如，遵照與關(guān)于例如導(dǎo)線的線性導(dǎo)體采用的擠出方法類似的方法)，或者導(dǎo)體362能夠通過涂覆在支撐構(gòu)件364的內(nèi)部空間3M的內(nèi) 表面上的壓敏粘合劑保持在合適的位置。在一些實施例中，連接器306能夠包括一個芯(例如，由與支撐構(gòu)件364相同的材 料形成)，導(dǎo)體362纏繞在這個芯上。然后，可以在導(dǎo)體362和芯上擠出支撐構(gòu)件364。在 一些實施例中，支撐構(gòu)件364包括芯。僅僅舉例來講，通過在導(dǎo)體362上共擠出三層系統(tǒng) (即，⑴支撐構(gòu)件材料(例如，線性低密度聚乙烯(LLDPE))、⑵填碳支撐構(gòu)件材料(例 如，填碳LLDPE)和(3)支撐構(gòu)件材料(例如，LLDPE))能夠形成屏蔽可拉伸連接器306。在本文所述的任何生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)中可以采用連接器306。此外，本領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員應(yīng)當理解，連接器306能夠與在本文中參照其它實施例描述的任何其它組件結(jié) 合使用。盡管在圖2、圖3和圖4中分別示出了連接器106、206和306，但是應(yīng)當理解連接器 106、206和306中的一個或多個可以結(jié)合使用。例如，在一些實施例中，連接器106、206和 306中的一個或多個可以在一個生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)內(nèi)并行使用或者串行使用以形成從集 線器到一個或多個電極的電通信。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)400，其中，類似標 號表示類似元件。生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)400共享與以上參照圖1和圖2所示的實施例描述 的元件和特征相同的許多元件和特征。因此，對與圖1和圖2所示的實施例的元件和特征 對應(yīng)的元件和特征設(shè)置有400系列的相同標號。為了更加全面描述圖5所示的實施例的特 征和元件(以及這些特征和元件的替代物)，參照以上結(jié)合附圖1和附圖2的描述。與圖1和圖2所示的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)100類似，生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)400被 構(gòu)造為生成3導(dǎo)聯(lián)ECG。如圖5所示，生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)400包括集線器402、三個衛(wèi)星 電極404和三個連接器406，其中，連接器406被定位為將每個衛(wèi)星電極404與集線器402 耦合。每個連接器406還適用于提供用于電極104與集線器102之間的信號(例如，電信 號)通信的通道。與圖1和圖2所示的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)100不同，生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)400的集 線器402不包括附加電極。結(jié)果，為了針對3導(dǎo)聯(lián)ECG進行構(gòu)建，生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)400 包括三個衛(wèi)星電極404。集線器402例如能夠通過采用與由衛(wèi)星電極404采用的粘合劑相 似的粘合劑(例如，壓敏粘合劑)耦合到對象，或者集線器402能夠定位在對象附近而不用 耦合到對象。不管集線器402是否耦合到對象，在使用過程中集線器402總能夠保持靠近 對象使得生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)400保持薄形并且適形于對象(例如，適形于患者身體)。在較靠近集線器402的第一位置P/和較遠離集線器402的第二位置P2'示出了 衛(wèi)星電極404之一。如電極404的第一和第二位置P1'，P2 ’所示，至少部分由于各個連接器 406的伸長，電極404能夠基本朝向集線器402和遠離集線器402徑向移動。與上述的連接 器106類似，連接器406適于使得電極404相對于集線器402徑向移動而不允許相對于集 線器402明顯角移動。另外，如圖5所示的連接器406之一所示，在一些實施例中，連接器406可以包括 導(dǎo)體462，導(dǎo)體462包括多個彎曲部465，導(dǎo)體462嵌入在支撐部件464內(nèi)，從而導(dǎo)體462提 供各個電極404與集線器402之間的電通信并且還能夠適應(yīng)連接器406/支撐構(gòu)件464的 伸長或縮短?；蛘撸B接器406可以采取任何先前所述的連接器106、206和306的形式或者在一個或多個電極404與集線器402之間提供可變長度和電通信的另一個合適形式。導(dǎo)體462可以以各種方式嵌入在支撐構(gòu)件464中。例如，導(dǎo)體462能夠通過模制 成型、擠出成型、熔接成型或以其它形式與支撐構(gòu)件464 —起形成。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)500，其中，類似標 號表示類似元件。生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)500共享與以上參照圖1和圖2所示的實施例描述 的元件和特征相同的許多元件和特征。因此，與圖1和圖2所示的實施例中的元件和特征 對應(yīng)的元件和特征設(shè)置有500序列的相同標號。為了更加全面地描述圖6所示的實施例的 特征和元件(以及這些特征和元件的替代物)，參照以上結(jié)合附圖1和附圖2的描述。生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)500被構(gòu)造為生成5導(dǎo)聯(lián)ECG。如圖6所示，生物醫(yī)學(xué)傳感器 系統(tǒng)500包括集線器502、四個衛(wèi)星電極504和四個連接器506，其中，每個連接器506被定 位成以機械方式和電氣方式將每個衛(wèi)星電極504耦合到集線器502。與圖1和圖2所示的 生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)100類似，集線器502包括電極504。所有的電極504可以是相同類型 或者不同類型或者是它們的組合。例如，通過采用合適的壓敏粘合劑，集線器502和四個衛(wèi) 星電極504中的每一個能夠適于耦合到對象的皮膚。在較靠近集線器502的第一位置P1 ”和較遠離集線器502的第二位置P2”顯示了 兩個衛(wèi)星電極504。如電極504的第一和第二位置P1 ”和P2”所示，至少部分由于各個連接 器506的伸長，電極504能夠基本上朝向集線器502和遠離集線器502徑向移動。與上述 的連接器106類似，連接器506適于使得電極504相對于集線器402徑向移動而不允許相 對于集線器502明顯角移動。連接器506可以采用任何先前所述的連接器106、206、306和 406的形式或者在一個或更多電極504與集線器502之間提供可變長度和通信通道的另一 種合適形式。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)600，其中，類似標 號表示類似元件。生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)600共享與以上參照圖1和圖2所示的實施例描述 的元件和特征相同的許多元件和特征。因此，與圖1和圖2所示的實施例中的元件和特征 對應(yīng)的元件和特征設(shè)置有600序列的相同標號。為了更加全面描述圖7所示的實施例的特 征和元件(以及這些特征和元件的替代物)，參照以上結(jié)合附圖1和附圖2的描述。與圖5所示的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)400類似，生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)600被構(gòu)造為 生成3導(dǎo)聯(lián)ECG。如圖7所示，生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)600包括集線器602、三個衛(wèi)星電極604 和三個連接器606，其中，每個連接器606被定位成以機械方式和電氣方式將每個衛(wèi)星電極 604耦合到集線器602。此外，生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)600的集線器602不包括附加電極。結(jié)果，為了針對3 導(dǎo)聯(lián)ECG進行構(gòu)建，生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)600包括三個衛(wèi)星電極604。例如通過采用與衛(wèi)星 電極604采用的粘合劑相似的粘合劑(例如，壓敏粘合劑)集線器602能夠耦合到對象，或 者集線器602能夠定位在對象附近而沒有耦合到對象。不管集線器602是否耦合到對象， 在使用過程中靠近對象的集線器602總能夠保持靠近對象從而生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)600能 夠保持薄型并且適形于對象。為了清楚和簡潔，將描述一個連接器606，但是應(yīng)當理解，該描述可以同樣應(yīng)用到 生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)600的所有連接器606。連接器606基本上包圍導(dǎo)體662，它具有絕緣 涂層或外殼從而封閉導(dǎo)體662并使得導(dǎo)體662與環(huán)境絕緣。如圖7所示，例如，導(dǎo)體662適于纏繞在位于集線器602處的線軸上，從而連接器606可以相對于集線器602進行徑向移 動和角移動以將各個電極604定位在所需位置從而準確獲取數(shù)據(jù)。例如，連接器606可以 包括yo-yo結(jié)構(gòu)?？梢圆捎酶鞣N連接器卷軸設(shè)計以實現(xiàn)圖7所示的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)600。例如， 在一些實施例中，所有的連接器606都可以纏繞在集線器602處的公共線軸上。在一些實 施例中，連接器606均可以纏繞在獨立線軸上，從而每個連接器606的纏繞獨立于另一個 連接器606的纏繞。在一些實施例中，例如通過采用包括凸輪式表面和偏置力以將連接器 606保持在各種離散位置和期望長度的纏繞輥、卷軸或線軸，連接器606能夠被收入或拉出 集線器602。不管采用什么類型的纏繞或收回機構(gòu)，生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)600可以被構(gòu)造為 使得連接器606包括纏繞機構(gòu)，或者集線器602包括纏繞機構(gòu)。由于連接器606被纏繞或收回(例如，在集線器602處)所以長度可變，從而電極 604能夠朝向和遠離集線器602移動。在較靠近集線器602的第一位置P/”和較遠離集線 器602的第二位置P2”’顯示了每個衛(wèi)星電極604。如電極604的第一和第二位置P/”和 P2 ”’所示，至少部分由于延伸了連接器606 (例如，通過解繞連接器606的期望量)電極604 能夠朝向和遠離集線器602徑向移動。此外，在圖7中所示的每個第二位置P2”’與每個對 應(yīng)的第一位置P/”保持一定角距離從而示出了連接器606可以相對于集線器602進行徑 向移動或角移動的能力。然而，根據(jù)在連接器606和/或集線器602中采用的纏繞機構(gòu)，每 個電極604還能夠相對于集線器602基本上僅徑向移動或者基本上僅角移動并且不需要總 是徑向移動和角移動。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)700，其中，類似標 號表示類似元件。生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)700共享與以上參照圖1和圖2所示的實施例描述 的元件和特征相同的許多元件和特征。因此，與圖1和圖2所示的實施例中的元件和特征 對應(yīng)的元件和特征設(shè)置有700序列的相同標號。為了更加全面描述圖8所示的實施例的特 征和元件(以及這些特征和元件的替代物)，參照以上結(jié)合附圖1和附圖2的描述。與圖1所示的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)100類似，生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)700被構(gòu)造為 生成3導(dǎo)聯(lián)ECG。如圖8所示，生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)700包括集線器702、兩個衛(wèi)星電極704 和兩個連接器706，其中，每個連接器706被定位成以機械方式和電氣方式將每個衛(wèi)星電極 704耦合到集線器702。分別與上述的圖1和圖6中所示的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)100和500類似，集線器 702包括附加電極704，從而生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)700可以占據(jù)對象上較小的總表面積。在 這些實施例中，集線器702和兩個衛(wèi)星電極704均能夠適于耦合到皮膚。為了清楚和簡潔，將描述一個連接器706，但是應(yīng)當理解，該描述可以同樣應(yīng)用到 生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)700的所有連接器706。連接器706包括支撐構(gòu)件764以及一個或多 個導(dǎo)體762，其中，支撐構(gòu)件764提供集線器702與電極704之間的機械耦合，一個或多個 導(dǎo)體762位于支撐構(gòu)件764內(nèi)以提供集線器702與電極704之間的通信通道(例如，電通 信)。具體地講，支撐構(gòu)件764(以及導(dǎo)體76 包括多個交替折疊件或彎曲部730，用于限 定支撐構(gòu)件764和連接器706的片段732。支撐構(gòu)件764/連接器706的片段732能夠彼此套縮以減小連接器706的長度，或 者這些片段732能夠彼此分離伸展以增加連接器706的長度。結(jié)果，連接器706的至少一部分可以包括折疊式結(jié)構(gòu)，并且連接器706的長度可以根據(jù)連接器706的相鄰片段732之 間的角度變化。例如，當折疊件730折疊到低角度位置時連接器706的相鄰片段732可以 被定位為彼此相對靠近，當折疊件730延伸至高角度位置時連接器706的相鄰片段732可 以被定位為進一步彼此分開。如圖8所示，一個電極704在連接器706收縮時顯示在第一位置P/’”，在連接器 706拉伸時顯示在第二位置P2”” (以虛線顯示)。結(jié)果，至少部分由于可變長度的連接器 706，電極704可以定位為朝向和遠離集線器702。與上述的其它實施例類似，電極704可以 相對于集線器702徑向移動而基本不會相對于集線器702角移動。電極704可以定位在第一位置P/’”和第二位置P2””之間。在這些位置處，通過 將連接器706的任何未用或未伸展部分保持在收縮狀態(tài)(即，通過保持連接器706的未用 部分的相鄰片段732之間的低角度)以將連接器706的任何松弛最小化，連接器706能夠 基本保持薄型并且適形于對象。在一些實施例中，連接器706在連接器706的相鄰片段732之間可以包括粘合劑 (例如，壓敏粘合劑)，從而連接器706可以保持在壓縮結(jié)構(gòu)直到基本沿連接器706的長度 (例如，徑向遠離集線器702以及基本上在第一方向D/上)對連接器706施加足夠力以克 服粘合劑的剝離力。在圖8所示的實施例中，折疊件730基本定向為垂直(例如，在x-z平面內(nèi))。然 而，應(yīng)當理解，還可以采用折疊件730的其它結(jié)構(gòu)或定向，從而折疊件730基本定向為水平 (例如，在x_y平面內(nèi))，或者折疊件730可以包括垂直和水平定向的組合?？梢愿鶕?jù)給定應(yīng)用的需要設(shè)置連接器706的每個相鄰折疊件730之間的距離 (即，每個片段732的長度)。例如，在一些實施例中，連接器706中的每個相鄰折疊件730 之間的距離相對短，從而當電極704設(shè)置在它的第一位置P/’”時，連接器706的高度低得 足以使連接器706可以適形于對象并且保持相對薄型。支撐構(gòu)件764和導(dǎo)體762可以采取以上參照導(dǎo)體106、206、306、406、506和606描 述的任何形式或者它們的組合。即，導(dǎo)體762可以安置在支撐構(gòu)件764的內(nèi)部空間，或者導(dǎo) 體762可以嵌入在支撐構(gòu)件764內(nèi)，導(dǎo)體762可以包括多個彎曲部，導(dǎo)體762可以相對于支 撐構(gòu)件764基本是直的，導(dǎo)體762可以定位在兩個支撐構(gòu)件764之間，或者它們的組合。此外，支撐構(gòu)件764能夠由各種材料形成，這些材料包括以上關(guān)于支撐構(gòu)件164、 264,364和464描述的材料。在一些實施例中，導(dǎo)體762是進行折疊和彎曲以形成折疊式結(jié) 構(gòu)的導(dǎo)電材料(例如，導(dǎo)電金屬、碳帶、其它合適導(dǎo)電材料、以及它們的組合)的平坦件并且 至少包括對導(dǎo)電材料進行封裝和絕緣的絕緣涂層的薄層或外殼。在這些實施例中，支撐構(gòu) 件764可以包括絕緣涂層或外殼。在一些實施例中，連接器706可以包括卷式結(jié)構(gòu)而非折疊式結(jié)構(gòu)，從而能夠解開 而非展開可變長度連接器706以朝向和遠離集線器702移動各個電極704。圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)800，其中，類似標 號表示類似元件。生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)800共享與以上關(guān)于圖1和圖2所示的實施例描述 的元件和特征相同的許多元件和特征。因此，與圖1和圖2所示實施例中的元件和特征對 應(yīng)的元件和特征設(shè)置有800序列的相同標號。為了更加全面描述圖9所示的實施例的特征 和元件(以及這些特征和元件的替代物)，參照以上結(jié)合圖1和圖2的描述。
與圖1所示的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)100類似，生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)800被構(gòu)造為 生成3導(dǎo)聯(lián)ECG。如圖9所示，生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)800包括集線器802、兩個衛(wèi)星電極804 和兩個連接器806，其中，每個連接器806被定位成以機械方式和電氣方式將每個衛(wèi)星電極 804耦合到集線器806。分別與上述的圖1和圖6所示的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)100和500類似，集線器802 包括附加電極804，從而生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)800可以占據(jù)對象上的較少總表面積。在這些 實施例中，集線器802和兩個衛(wèi)星電極804均可以適用于耦合到皮膚。為了清楚和簡潔，將描述一個連接器806，但是應(yīng)當理解，該描述可以同樣應(yīng)用到 生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)800的所有連接器806。連接器806包括支撐構(gòu)件864以及一個或多 個導(dǎo)體862，其中，支撐構(gòu)件864提供集線器802與電極804之間的機械耦合，一個或多個 導(dǎo)體862位于支撐構(gòu)件864內(nèi)以提供集線器802與電極804之間的通信通道(例如，電通 信)。具體地講，在耦合到集線器802的端部833和電極804之間支撐構(gòu)件864(以及導(dǎo)體 862)具有一個或多個折疊件或彎曲部830。支撐構(gòu)件864(以及導(dǎo)體86 自身縱向折疊形 成支撐構(gòu)件864和連接器806的重疊部分832。如圖9所示，在一些實施例中，生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)800還能夠包括外殼831，外殼 831可以形成連接器806的一部分或者可以與連接器806結(jié)合使用。外殼831至少包圍支 撐構(gòu)件864的折疊段832的一部分但能夠觸及支撐構(gòu)件864(以及導(dǎo)體86 的端部833。 這樣，外殼831可以鞏固支撐構(gòu)件864的未用部分，從而能夠減小整個連接器806的松弛， 能夠?qū)撛诶p結(jié)最小化，能夠提高連接器806(以及生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)800)對于對象的 舒適度。在一些實施例中，整個折疊段832能夠由外殼831進行隱藏，并且在一些實施例中， 折疊段832的至少一部分能夠至少部分延伸超出外殼831的端部。支撐構(gòu)件864/導(dǎo)體862的片段832能夠彼此套縮以減小連接器806的長度直到 希望更大長度。此時，可以通過充足力拖拽端部833以使得支撐構(gòu)件864/導(dǎo)體862在外殼 831內(nèi)滑動，由此減小支撐構(gòu)件864/導(dǎo)體862的折疊部分的長度以及增加連接器806的整 體長度，這增大了集線器802與各個電極804之間的距離。結(jié)果，連接器806的至少一部分 可以包括折疊式結(jié)構(gòu)(特別是縱向折疊式結(jié)構(gòu))，并且連接器806的長度可以根據(jù)支撐構(gòu)件 864/導(dǎo)體862的折疊段832的長度變化。如圖9所示，一個電極804在連接器806收縮時顯示在第一位置P/’”’，在連接器 806延伸時顯示在第二位置&””’(以虛線顯示)。結(jié)果，至少部分由于可變長度連接器806， 電極804定位為朝向和遠離集線器802。與上述的其它實施例類似，電極804相對于集線器 802徑向移動而基本上不會相對于集線器802角移動。電極804能夠定位在第一位置P/’”’與第二位置P2””’之間。在這些位置，通過 將連接器806的任何未用或未拉伸部分保持在折疊狀態(tài)和/或位于外殼831內(nèi)以將連接器 806的任何松弛最小化，連接器806能夠保持基本薄型并且適形于對象。在一些實施例中，連接器806在連接器806的相鄰片段832之間可以包括粘合劑 (例如，壓敏粘合劑)從而連接器806能夠保持在折疊結(jié)構(gòu)直到基本沿連接器806的長度 (例如，徑向遠離集線器802以及基本上在第一方向D1”上)對支撐構(gòu)件864/導(dǎo)體862的 端部833施加足夠力以克服粘合劑的剝離力。在圖9所示的實施例中，折疊段832基本上相對于連接器806的長度縱向定向。然而，應(yīng)當理解，還可以采用折疊段832的其它結(jié)構(gòu)或定向，例如圖8所示的生物醫(yī)學(xué)傳感器 系統(tǒng)700的折疊式結(jié)構(gòu)或者上述它們的替代物。僅僅舉例來講，在圖9所示的實施例中，支撐構(gòu)件864包括形成三個重疊折疊段 832的兩個縱向折疊件830。然而，折疊件830的數(shù)目以及折疊件830的整體折疊方案或布 置能夠根據(jù)給定應(yīng)用根據(jù)需要進行變化。例如，在一些實施例中，連接器806需要更大的延 伸率，然而，這需要與連接器806的折疊段832和外殼831的整體規(guī)?；蛲庑纹胶?。在圖10 和圖11中示出了示例性替代折疊方案。圖10示出了連接器806A，其中，設(shè)置在外殼831A內(nèi)的支撐構(gòu)件864A/導(dǎo)體862A 的折疊部分可以包括四個上部較短折疊部分832A，這四個上部較短折疊部分832A堆疊在 一個下部較長的折疊部分832A上面。例如通過在支撐構(gòu)件864A/導(dǎo)體862A內(nèi)形成四個折 疊件830A可以形成這種結(jié)構(gòu)。圖11示出了另一個連接器806B，其中，設(shè)置在外殼831B內(nèi) 的支撐構(gòu)件864B/導(dǎo)體862B的折疊部分可以包括四個折疊件830B和五個折疊部分832B， 以增加連接器806B的延伸性能(例如，與包括相似尺寸的外殼831和僅僅三個折疊段832 的連接器806相比)。繼續(xù)參照圖9，外殼831能夠由各種材料形成，這些材料包括但不限于金屬、聚合 物、紡織物、或者它們的組合。例如，在一些實施例中，外殼831能夠由彈性材料(例如，聚 合物、紡織物、或者它們的組合)、波狀材料(例如，金屬)、散熱管、披上或刷上彈性體、適于 牢固固定折疊段832并且當對支撐構(gòu)件864/導(dǎo)體862的端部833施加張力時允許它們自 由滑動的其它合適材料或者它們的組合形成。此外，在一些實施例中，外殼832和/或支撐構(gòu)件864/導(dǎo)體862可以包括低摩擦 材料或者可以進行潤滑以減小外殼-支撐構(gòu)件/導(dǎo)體界面摩擦。潤滑實例可以包括但不限 于外部施加的干的、液體或膏狀潤滑劑、嵌入在支撐構(gòu)件864和外殼831之一或二者內(nèi)的潤 滑劑、形成低摩擦材料(即，具有低摩擦系數(shù)的材料)的支撐構(gòu)件864和外殼831之一或二 者、或者它們的組合。在生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)800的一些實施例中，可以利用一個或多個連接器806連 接一個電極804與集線器802。在利用與一個電極804關(guān)聯(lián)的多個連接器806的實施例中， 能夠串行、并行或者它們的組合的形式連接連接器806。在一些實施例中，能夠從外殼831拉出并拉伸支撐構(gòu)件864以增加連接器806的 長度，但是支撐構(gòu)件864不能夠收縮到或者容易地重新插入到外殼831內(nèi)以減小連接器806 的長度。然而，在一些實施例中，支撐構(gòu)件864和/或外殼831可以適于便于將支撐構(gòu)件 864移入和移出外殼831以及變成和退出折疊結(jié)構(gòu)，從而能夠容易地增加或減小連接器806 的長度。支撐構(gòu)件864和導(dǎo)體862可以采取以上關(guān)于連接器106、206、306、406、506和606 描述的任何形式或者它們的組合。即，導(dǎo)體862可以安置在支撐構(gòu)件864的內(nèi)部空間，或者 導(dǎo)體862能夠嵌入在支撐構(gòu)件864內(nèi)，導(dǎo)體862可以包括多個彎曲部，導(dǎo)體862相對于支撐 構(gòu)件864可以基本是直的，導(dǎo)體862可以位于兩個支撐構(gòu)件864之間，或者它們的組合。支撐構(gòu)件864能夠由各種材料形成，這些材料包括以上關(guān)于支撐構(gòu)件164 J64、 364和464描述的材料。在一些實施例中，導(dǎo)體862是進行折疊和彎曲以形成折疊段832的 導(dǎo)電材料(例如，導(dǎo)電金屬、碳帶、其它合適的導(dǎo)電材料和它們的組合)的平坦件并且至少包括對導(dǎo)電材料進行封裝和絕緣的絕緣涂層的薄層或外殼。在這些實施例中，支撐構(gòu)件864 可以包括絕緣涂層或外殼。在一些實施例中，連接器806可以包括卷式結(jié)構(gòu)而非折疊結(jié)構(gòu)，從而可變長度的 連接器806能夠進行去纏繞而非展開從而朝向和遠離集線器802移動各個電極804。圖12A-12C示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)900，其中， 類似標號表示類似元件。生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)900共享與以上參照圖9到圖11所示的實 施例描述的許元件和特征相同的許多元件和特征。因此，與圖9到圖11所示的實施例中的 元件和特征對應(yīng)的元件和特征設(shè)置有900序列的相同標號。為了更加全面描述在圖12A到 12C中所示的實施例的特征和元件(以及這些特征和元件的替代物)，參照以上結(jié)合圖9到 圖11的描述。如圖12A-12C所示，生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)900包括集線器902 (包括電極904)，該 集線器902示出為經(jīng)由多個連接器906連接到多個電極904，其中，為了簡潔和清楚僅僅詳 細顯示了一個電極904和連接器906。圖12A-12C所示的連接器906示出了制造折疊或未 延伸部分能夠由外殼931覆蓋的可變長度連接器906的一個實例。如圖12A所示，外殼931耦合到連接器906的支撐構(gòu)件964(例如，與之一體形 成)，并且在它的展開狀態(tài)具有平坦結(jié)構(gòu)。外殼931包括基座部分935和突出部分937。在 圖12A-12C中所示的實施例中，突出部分937大于基座部分935并且與基座部分935相比 更遠離支撐構(gòu)件964的其余部分延伸，但是僅僅舉例示出了這個結(jié)構(gòu)并且本領(lǐng)域的技術(shù)人 員能夠理解基座部分935和突出部分937的其它結(jié)構(gòu)。如圖12B所示，連接器906還包括導(dǎo)體962，并且支撐構(gòu)件964和/或?qū)w962能 夠進行折疊以形成折疊件或彎曲部930。例如，支撐構(gòu)件964/導(dǎo)體962自身能夠進行折疊 (例如，縱向)以減小它的長度以及形成一個或多個折疊段932。支撐構(gòu)件964能夠折疊起 來以與平坦外殼931相鄰。如圖12C所示，外殼931隨后可以包裹支撐構(gòu)件964的折疊段932。例如，突出部 分937可以包裹折疊段932并且耦合到基座部分935從而形成環(huán)繞連接器906的折疊段932 的至少一部分但可以使得連接器906的長度發(fā)生變化以適應(yīng)給定應(yīng)用、對象尺寸等等的外 殼931。在一些實施例中，整個折疊段932能夠由外殼931隱藏，并且在一些實施例中，如圖 12C所示，折疊段932的至少一部分能夠至少部分延伸超出外殼931的端部?；糠?35和突出部分937能夠通過各種耦合方式進行耦合，這些耦合方式包 括但不限于壓力配合或摩擦配合接合、搭扣配合接合、磁體、鉤環(huán)扣件、粘合劑、內(nèi)聚物、夾 具、熱密封、縫合、縫釘、螺釘、釘子、鉚釘、曲頭釘、卷曲器、焊接(例如，聲波(例如，超聲波) 焊接)、任何熱粘結(jié)技術(shù)(例如，熱和/或壓施加到要耦合的組件之一或二者)、其它合適耦 合方式、或者它們的組合。僅僅舉例來講，通過高容量自動化裝配應(yīng)用能夠形成圖12A-12C中所示的實施 例，其中，能夠通過沖切撓曲電路加工集線器902 (或者它的一部分)、電極904 (或者它的一 部分)以及連接器906。本發(fā)明的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)的一些實施例包括使得電極遠離集線器移動而基 本不能使得電極向集線器返回的連接器。即，根據(jù)連接器采用的材料的類型，一些連接器使 得電極可以進行同向和反向移動(例如，連接器606和706的一些實施例)，而在其它連接器(例如，連接器106、206、306、406和506的一些實施例)中，至少在一定閾值之上，應(yīng)用 到連接器的至少一些動能被采用作為材料(例如，連接器的支撐構(gòu)件中)的粘稠流，從而使 得材料改變形狀(例如，塑性變形)和伸長而基本沒有彈性恢復(fù)。能夠采用上述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)100、400、500、600、700、800、900的任何組 合。例如，能夠以任何定向或結(jié)構(gòu)(例如，3引線、5引線、12引線、等等)利用連接器106、 206、306、406、506、606、706、806、906中的一個或多個或者它們的組合以及電極104、204、 404、504、604、704、804、904(或者其它傳感器)中的一個或多個和/或集線器102、402、 502、602、702、802、902中的一個或多個以實現(xiàn)可以通過一個或多個可變長度連接器定位一 個或多個傳感器的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)。制造方法可以通過各種方式(包括模組化設(shè)計)制造本發(fā)明的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)。例如， 在一些實施例中，集線器、一個連接器和一個傳感器被制造成一個單元，并且根據(jù)需要附加 傳感器-連接器單元可以耦合到集線器(例如，形成3引線、5引線或12導(dǎo)聯(lián)ECG結(jié)構(gòu)、等 等)。在一些實施例中，集線器是獨立單元，每個傳感器和連接器整體被一起制造成一個單 元，并且根據(jù)需要每個傳感器-連接器單元可以耦合到集線器或其它傳感器-連接器單元。 另外，在一些實施例中，集線器以及一個或多個連接器被制造成一個單元，并且可以在以后 加入傳感器(例如，當應(yīng)用到對象時)。在一些實施例中，每個傳感器、每個連接器和集線器 分別形成為完整模組，并且在以后確定和耦合所需數(shù)目的傳感器、連接器和集線器(例如， 在應(yīng)用到對象時)。最后，在一些實施例中，針對特定應(yīng)用集線器、所需數(shù)目的傳感器和所 需數(shù)目的連接器形成為一個單元，從而通過所需的最少的預(yù)應(yīng)用耦合步驟就能夠應(yīng)用該系 統(tǒng)。應(yīng)用方法僅僅作為實例使用圖6所示的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)500描述將生物醫(yī)學(xué)傳感器系 統(tǒng)應(yīng)用于對象的一種示例性方法，以示出生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)500如何應(yīng)用到對象以獲取 5導(dǎo)聯(lián)ECG。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解，將生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)500應(yīng)用于對象的方法將 如何應(yīng)用到本發(fā)明的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)的其它實施例。在一些實施例中，首先通過將生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)500干燥安裝到對象，生物醫(yī) 學(xué)傳感器系統(tǒng)500能夠應(yīng)用到對象。S卩，用戶(例如，醫(yī)療從業(yè)者)能夠初始調(diào)整連接器 506的長度而不用從電極504的集線器502去除任何墊片或者激活任何粘合劑。為了將生 物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)500干燥安裝到對象，用戶能夠一手抓住生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)500并且 用另一只手通過拉伸各個連接器506遠離集線器502徑向拖動每個電極504直到用戶將每 個電極504大致移至用于獲取ECG的它的期望位置。在干燥安裝生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)500 之前、期間和/或之后，用戶能夠保持直至對象的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)500以通過視覺檢查 初始電極位置。在用戶已經(jīng)干燥安裝生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)500以后，用戶能夠首先定位集線器電 極504或者衛(wèi)星電極504之一(例如，通過去除集線器502或衛(wèi)星電極504處的任何墊片 和/或激活任何粘合劑)。然后，用戶能夠定位剩余的電極504，如果需要則進一步拉伸每 個對應(yīng)的連接器506，并且仔細地充分拉伸每個連接器506以將對象(例如，對象皮膚)上 的任何張力最小化，同時還將連接器506的松弛最小化。
僅僅舉例描述了應(yīng)用生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)500的以上方法；然而，應(yīng)當理解，可以 利用各種其它合適方法將本發(fā)明的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)應(yīng)用于對象，并且本發(fā)明不限于上 述步驟的確切集合或次序。此外，如上所述，本發(fā)明的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)的一些實施例包 括模組化組件。結(jié)果，在應(yīng)用到對象之前或在此過程中用戶可能需要將生物醫(yī)學(xué)傳感器系 統(tǒng)的各種組件裝配在一起。例如，在利用分立的集線器、連接器和傳感器的實施例中，能夠 通過將每個連接器的一端耦合到集線器(例如，通過機械方式和/或形成通信通道)以及 將每個連接器的相對端耦合到傳感器直到生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)包括所需數(shù)目的連接器和 傳感器來執(zhí)行以上步驟。下面工作實例旨在示出本發(fā)明而非進行限制。鍾1 在500%伸長少重和少后的H有申i甬i首的連接器0.63mm(25密耳)直徑的焊料線材(可從Kester Inc. (Glenview，IL)商購獲得 的44松香芯)的樣品被切割成18cm的長度。與兩端等距的中心15cm部分盤繞在Imm線 材形式上并且對螺距進行調(diào)整以獲得3cm長度的盤繞。用作導(dǎo)體的線材被熔接在線性低密 度聚乙烯(LLDPE)膜(Flexol ER276037)內(nèi)，用作支撐構(gòu)件，從而暴露用于進行電接觸的兩 個線材端部并且形成連接器。兩個突出部然后被固定到熔接膜的兩端從而部分覆蓋線材的 盤繞端部之外的線材的線性端部。使用萬用表測量線材的電阻并且登記為1.3歐姆。然后 在每只手的拇指與食指之間緊緊抓住這兩個突出部并且對包括LLDPE層合物和盤繞線材 的連接器進行拉伸以將這兩個突出部之間的3cm部分延長至15cm的長度。在這個過程期 間，線材解繞并且被直線化。再次測量線材的電阻并且發(fā)現(xiàn)電阻沒有變化仍是1. 3歐姆。以上描述和附圖所示的實施例僅僅是實例并非旨在限制本發(fā)明的構(gòu)思和原理。這 樣，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以對元件 及其結(jié)構(gòu)和布置進行各種改變。在下面的權(quán)利要求中闡述了本發(fā)明的各種特征和方面。
權(quán)利要求
1.一種生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括傳感器，所述傳感器適于建立基于對象的生理特征的信號，所述信號包括電磁信號、電 信號、聲學(xué)信號、機械信號、熱信號和化學(xué)信號中的至少一種； 集線器，所述集線器適于接收來自所述傳感器的信號；以及連接器，所述連接器適于耦合所述傳感器和所述集線器，所述連接器具有可變長度，從 而通過改變所述連接器的長度能夠?qū)⑺鰝鞲衅髋c所述集線器設(shè)置為隔開可變距離，所述 連接器適于在所述傳感器與所述集線器之間提供所述信號的通道。
2.一種生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，包括 集線器；傳感器，所述傳感器適于建立基于對象的生理特征的信號，所述信號包括電磁信號、電 信號、聲學(xué)信號、機械信號、熱信號和化學(xué)信號中的至少一種；連接器，所述連接器耦合到所述傳感器，所述連接器還適于耦合到所述集線器以在所 述集線器與所述傳感器之間提供所述信號的通道，所述連接器具有可變長度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，其中所述傳感器是第一傳感器，所述 信號是第一信號，所述連接器是第一連接器，并且所述生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)還包括第二傳感器，所述第二傳感器適于建立基于所述對象的生理特征的第二信號，所述第 二信號包括電磁信號、電信號、聲學(xué)信號、機械信號、熱信號和化學(xué)信號中的至少一種；以及 第二連接器，所述第二連接器適于耦合所述第二傳感器和所述集線器，所述第二連接 器具有可變長度，從而通過改變所述第二連接器的長度能夠?qū)⑺龅诙鞲衅骱退黾€ 器設(shè)置為隔開可變距離，所述第二連接器適于在所述第二傳感器與所述集線器之間提供所 述第二信號的通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，其中所述傳感器是第一傳感器，所述 信號是第一信號，所述連接器是第一連接器，并且所述生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)還包括第二傳感器，所述第二傳感器適于建立基于所述對象的生理特征的第二信號，所述第 二信號包括電磁信號、電信號、聲學(xué)信號、機械信號、熱信號和化學(xué)信號中的至少一種；以及 第二連接器，所述第二連接器耦合到所述第二傳感器，所述第二連接器還適于耦合到 所述集線器以在所述集線器與所述第二傳感器之間提供所述第二信號的通道，所述第二連 接器具有可變長度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，其中所述集線器包括收 發(fā)器，所述收發(fā)器適于以無線方式向所述第一傳感器、所述第二傳感器和下游設(shè)備中的至少一個發(fā)送信息； 以無線方式從所述第一傳感器、所述第二傳感器和所述下游設(shè)備中的至少一個接收信 息；以及它們的組合。
6.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，其中所述傳感器包括電極。
7.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，其中所述集線器包括控制器。
8.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，其中所述集線器還適于向所述 傳感器發(fā)送信息。
9.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，其中所述集線器包括收發(fā)器，所述收發(fā)器適于以無線方式向所述傳感器和所述下游設(shè)備中的至少一個發(fā)送信息、以無線 方式從所述傳感器和所述下游設(shè)備中的至少一個接收信息以及它們的組合。
10.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，其中所述集線器適于通過硬 連線連接到下游設(shè)備。
11.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，其中所述集線器用作所述生 物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)的單個連接站。
12.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，其中所述集線器是多個集線 器之一，并且其中所述傳感器適于與所述多個集線器中的至少一個通信。
13.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，其中所述傳感器包括電極，其 中所述電極是多個衛(wèi)星電極之一，并且其中所述集線器包括電極，從而所述生物醫(yī)學(xué)傳感 器系統(tǒng)適于生成多導(dǎo)聯(lián)ECG。
14.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，其中所述連接器的至少一部 分是粘彈性的。
15.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，其中所述連接器包括耦合到 支撐構(gòu)件的導(dǎo)體。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，其中所述支撐構(gòu)件是粘彈性的，并 且其中所述導(dǎo)體包括至少一個彎曲部。
17.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，其中至少所述傳感器和所述 連接器是一次性的。
18.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，其中所述生物醫(yī)學(xué)傳感器系 統(tǒng)的至少一部分是射線可透的。
19.根據(jù)權(quán)利要求15至18中任一項所述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，其中所述導(dǎo)體包含導(dǎo) 電材料。
20.根據(jù)權(quán)利要求15至19中任一項所述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，其中所述導(dǎo)體包括導(dǎo) 電厚膜層合物。
21.根據(jù)權(quán)利要求15至20中任一項所述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，其中所述導(dǎo)體包括光纖。
22.根據(jù)權(quán)利要求15至20中任一項所述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，其中所述導(dǎo)體嵌入在 所述支撐構(gòu)件內(nèi)。
23.根據(jù)權(quán)利要求15至22中任一項所述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，其中所述支撐構(gòu)件是 第一支撐構(gòu)件，并且所述生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)還包括第二支撐構(gòu)件，并且其中所述導(dǎo)體耦 合在所述第一支撐構(gòu)件與所述第二支撐構(gòu)件之間。
24.根據(jù)權(quán)利要求15至23中任一項所述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，其中所述支撐構(gòu)件限 定內(nèi)部空間，并且其中所述導(dǎo)體設(shè)置在所述支撐構(gòu)件的內(nèi)部內(nèi)空間。
25.根據(jù)權(quán)利要求15至M中任一項所述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，其中所述導(dǎo)體具有螺 旋結(jié)構(gòu)。
26.根據(jù)權(quán)利要求15至25中任一項所述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，其中所述支撐構(gòu)件包 括至少一個狹縫或弱化區(qū)域。
27.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，其中所述連接器包括折疊式結(jié)構(gòu)。
28.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，其中所述連接器適于纏繞在 線軸上。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，其中所述線軸位于所述集線器處。
30.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，其中所述連接器能縮進或伸 出所述集線器。
31.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，其中所述連接器適于使得所 述電極相對于所述集線器徑向移動和/或相對于所述集線器角移動。
32.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，還包括外殼，其中所述連接器 包括至少一個折疊段，并且其中所述外殼設(shè)置為容納所述連接器的所述至少一個折疊段。
33.一種將生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)應(yīng)用于對象的方法，所述方法包括提供生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)，所述生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)包括集線器，傳感器，以及可變長度連接器，所述連接器設(shè)置為耦合所述傳感器和所述集線器，所述連接器適于 在所述集線器與所述傳感器之間提供電磁信號、電信號、聲學(xué)信號、機械信號、熱信號和化 學(xué)信號中的至少一種的通道；改變所述可變長度連接器的長度，以在所述傳感器與所述集線器之間提供合適距離；以及將所述傳感器耦合到所述對象。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，還包括將所述集線器耦合到所述對象。
35.根據(jù)權(quán)利要求33或34所述的方法，其中將所述傳感器耦合到所述對象發(fā)生在改變 所述可變長度連接器的長度以后。
36.根據(jù)權(quán)利要求33至35中任一項所述的方法，其中改變所述可變長度連接器的長度 的步驟包括第一次改變所述可變長度連接器的長度以在所述傳感器與所述集線器之間提 供第一距離，并且還包括第二次改變所述可變長度連接器的長度以在所述傳感器與所述集 線器之間提供第二距離。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中改變所述可變長度連接器的長度的步驟包括拉 長所述可變長度連接器，并且其中所述第二距離大于所述第一距離。
38.根據(jù)權(quán)利要求36或權(quán)利要求37所述的方法，其中第二次改變所述可變長度連接器 的長度發(fā)生在將所述傳感器耦合到所述對象以后。
39.根據(jù)權(quán)利要求33至38中任一項所述的方法，其中改變所述可變長度連接器的長度 的步驟包括縮短所述可變長度連接器以減小所述傳感器與所述集線器之間的距離。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以包括傳感器，其適于建立基于對象的生理特征的信號；和集線器，其適于接收傳感器的信號。該信號可以包括電磁信號、電信號、聲學(xué)信號、機械信號、熱信號和化學(xué)信號中的至少一種。該系統(tǒng)還可以包括適于耦合傳感器和集線器的連接器，該連接器具有可變長度，從而通過改變連接器的長度能夠?qū)鞲衅骱图€器定位為隔開可變距離。該連接器可以適于在傳感器與集線器之間形成信號的通道。生物醫(yī)學(xué)傳感器系統(tǒng)應(yīng)用于對象的方法可以包括改變可變長度連接器的長度，以在傳感器與集線器之間形成合適距離，以及將傳感器耦合到對象。
文檔編號A61B5/00GK102065751SQ200980123461
公開日2011年5月18日 申請日期2009年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月1日
發(fā)明者克里斯托弗·R·云格斯, 克雷格·D·奧斯特, 凱西·L·卡爾森, 哈特姆·M·賈勒姆, 威廉姆·拜丁漢姆, 容·A·基施霍費爾, 維諾德·P·梅農(nóng) 申請人:3M創(chuàng)新有限公司