[发明专利]用于纺织物电极的加湿的装置

说明书

本发明涉及用于对纺织物电极进行加湿的装置(1)，其包括：第一层(3)；第二层(5)；和能够吸收并保留水的材料(4)；其中能够吸收并保留水的材料(4)位于第一层(3)和第二层(5)之间；第一层(3)不可渗透液态水和水蒸气；和第二层(5)在从外部向能够吸收并保留水分的材料运行的方向上可渗透水，并且在与其相反的方向上不可渗透液态水但可渗透水蒸气。本发明还涉及包括这种加湿装置的系统。

技术领域

本申请涉及一种自动加湿纺织物电极以进行ExG测量的装置。具体地，本申请涉及一种用于对纺织物电极进行加湿的装置以及包含该装置的系统。

背景技术

使用纺织物电极来测量人体的生理参数是已知的。

然而，这种纺织物电极的使用受到限制，因为其阻抗大于通过常规方法获得的阻抗(即，当通过凝胶与皮肤接触时)。

为了弥补这一缺陷，必须确保电极和皮肤之间存在水分，以允许在两个界面之间发生离子传导，从而获得足够的导电性以精确检测人体产生的信号。据估计，电极每天通常需要1克水以实现最佳运行。

在许多用途中，个体的汗液不足以使电极的导电层和皮肤之间的表面充分湿润；因此，以足够的质量水平检测所述信号变得困难。

使用非纺织物电极的常规方法在于通过凝胶使金属或导电电极与皮肤接触。这种凝胶的使用降低了电极接触时的阻抗，从而可以容易地测量非常低的电信号变化，例如通过脑电图(EEG)、心电图(ECG)或肌电图(EMG)测量的电信号变化。

在许多情况下，凝胶的使用使电极操作变得复杂，从而在测量中产生假象。此外，考虑到凝胶干得很快(最多几个小时)，其在电极和皮肤之间的使用不允许进行长时间的测量，特别是超过几个小时，或者超过一天。因此，凝胶的使用使许多疾病如心脏疾病(房颤)或神经疾病(癫痫)的诊断变得复杂，因此需要较长时间的记录才能检测到并预见异常情况。

为了克服上述困难，现有技术建议在导电层和基体(或纺织物)层之间放置水分保持器。例如，该水分保持器可以具有类似海绵的结构。该水分保持器可以吸收和储存液体以增加导电层与皮肤之间的水分含量，从而提高导电性。然而，该方法有几个缺点。首先，如果水以液体的形式和非均匀的方式释放出来，那么水分含量就无法得到完全的控制，并且测量的质量也会发生变化。此外，过多的水的存在将是不可持续的，并且可能会破坏水分保持器与导电层之间的连接，从而影响信号。

国际专利申请WO2012/007384提出了克服这些缺点的解决方案，其通过在与皮肤接触的相对侧上添加不可渗透层，从而减少水分保持器中存在的水分的蒸发，同时促进输送方向。然而，该技术仅解决了保持液体形式的水的输送的部分问题，并没有解决以下问题：(i)水蒸气向皮肤输送的均匀性；(ii)水分保持器与导电表面之间的液体过剩；和(iii)超过10小时至12小时的长时间测量的管理。

因此，本发明旨在开发一种装置，其通过控制其输送的水蒸气，在人类使用纺织物电极期间将纺织物电极持续加湿。本发明的装置通过控制输送的水蒸气的量和输送区域或表面的来行使该功能。其防止个体在不使用时的水分蒸发，并为使用者提供舒适感，使用者在周期开始时不会感受到与水分有关的任何感觉。

通过控制水分含量，包含加湿装置的系统被设计成在允许长时间佩戴的同时保持最佳电信号，从而提供高质量的测量。本发明的系统还允许穿戴该系统的个体在测量期间进行活动，而不会由于移动假象而中断信号。

当在电阻模式和感应模式之间切换时，水分控制还确保电极在电阻模式下的操作。感应操作模式的效果对皮肤与导电材料之间接触水平上的任何微小活动都特别敏感。因此，由于质量原因，必须禁止用于门诊测量。

该系统的集成被设计用于在纺织物的洗涤、使用、洗涤的正常生命周期内操作。它提供了在洗涤时以被动方式简单地进行自加湿的优点，即对装置没有进行任何特定操作；洗涤纺织物或简单地将纺织物浸泡在水中使其可以再充水而无需任何进一步的操作。