产前监测设备的制作方法

1.本公开的实施例总的涉及医疗设备，更具体地涉及用于监测产前数据的可贴身穿戴的服装。


背景技术：

2.在美国，每年都会有许多怀孕以死产而告终。许多死产的原因尚不清楚。虽然已经确定了死产的各种风险因素，但很多时候死产的实际原因是未知的，除非对死产儿进行尸检或某种其它调查程序。为了防止死产并在怀孕早期发现潜在的问题，建议经常去产科就诊。这些就诊通常涉及对母亲和未出生胎儿都进行健康测量。通过监测这些健康指标(即“生命体征”)，训练有素的医疗专业人员可以跟踪胎儿和母亲的健康状况，并有可能在问题变得不可逆转之前识别出正在发展的问题。不幸的是，即使先进的医疗保健和相关的产科护理普遍可用，许多死产仍在继续发生。因此，该领域内还有许多问题尚未解决。


技术实现要素：

3.该技术的各个方面针对于可拉伸的织物，该织物围绕着孕妇的腹部延伸，以适应各种不同的孕妇体型。在一些方面，该设备使用用于获取母婴心率以及其它重要的生命标志的技术。一个方面包括附着到织物上的可拉伸分层导电材料。可拉伸分层导电材料的一部分直接接触孕妇腹部的皮肤以产生电信号连接。在一个方面，该设备构造成舒适地适应不同且不断变化的孕妇体型，同时优化导电材料与孕妇腹部之间的接触并限制该设备的拉伸以防止导电材料过度拉伸到机械失效的程度。
附图说明
4.根据以下结合附图进行的描述和所附权利要求，本发明的实施例将变得更加显而易见。应理解，这些附图仅仅描绘了示例性的发明实施例并且不应被认为是对本公开范围的限制。将容易理解的是，如在本文附图中图示的以及描述的那样，实施例的部件可以以各种不同的构型布置和设计。尽管如此，将通过使用附图以额外的特性和细节描述和说明该技术，在附图中：
5.图1是根据该技术的一个方面的可穿戴产前监测设备的透视图；
6.图2a是根据该技术的一个方面的传感器组件的一部分的侧视图；
7.图2b是根据该技术的一个方面的可拉伸传感器组件的正视图；
8.图3是图示了根据该技术的一个方面的可拉伸传感器组件的组装方面的图；
9.图4是图示了根据该技术的一个方面的可拉伸传感器组件的组装方面的图；
10.图5是图示了根据该技术的一个方面的可拉伸传感器组件的组装方面的图；
11.图6是图示了根据该技术的一个方面的可拉伸传感器组件的组装方面的图；
12.图7是示出了根据该技术的一个方面的可拉伸传感器组件的组装方面的图；
13.图8是图示了根据该技术的一个方面的可拉伸传感器组件的组装方面的图；
14.图9是图示了根据该技术的一个方面的可拉伸传感器组件的组装方面的图；
15.图10是根据该技术的一个方面的可拉伸传感器组件的导电层的顶视图；
16.图11是根据该技术的一个方面的可拉伸传感器组件的导电层的顶视图；
17.图12是根据该技术的一个方面的可拉伸传感器组件的导电层的顶视图；
18.图13是根据该技术的一个方面的可拉伸传感器组件的封装层的顶视图；
19.图14是根据该技术的一个方面的可拉伸传感器组件的图形印刷层的顶视图；
20.图15是根据该技术的一个方面的可拉伸传感器组件的图形覆盖切割线的顶视图；
21.图16是根据该技术的一个方面的可拉伸传感器组件的完成切割线的顶视图；和
22.图17是根据该技术的一个方面的可穿戴产前监测设备的组装分解图。
23.图18a是根据该技术的一个方面的传感器面板和设置在其上的传感器模块的一部分的正视图；
24.图18b是根据该技术的一个方面的传感器面板的正视图；
25.图19a是根据该技术的一个方面的传感器面板的正视图；
26.图19b是根据该技术的一个方面的传感器面板的侧视图；
27.图19c是根据该技术的一个方面的传感器面板的后视图；
28.图20a是根据该技术的一个方面的背板的后视图；
29.图20b是根据该技术的一个方面的背板的正视图；
30.图21a是根据该技术的一个方面的背板的后视图；
31.图21b是根据该技术的一个方面的背板的正视图；
32.图22a是根据该技术的一个方面的背板的后视图；
33.图22b是根据该技术的一个方面的背板的正视图；
34.图23是根据该技术的一个方面的使用者腰部上的背板的正视图；
35.图24是根据该技术的一个方面的穿戴者腹部上的传感器面板的正视图；
36.图25是根据该技术的一个方面的穿戴者腹部上的传感器面板的侧视图；
37.图26是根据该技术的一个方面的移除了监测设备控制器的罩盖的传感器面板的一部分的正视图；和
38.图27是根据该技术的一个方面的传感器面板的一部分的正视图，示出了监测设备控制器的盖的底部。
具体实施方式
39.以下详细描述包括对附图的引用，这些附图构成其一部分并且其中通过图示的方式示出了示例性实施例。相信可穿戴产前监测设备的构建将提高监测设备的性能。然而，在公开和描述该技术之前，应当理解，本公开不限于本文公开的特定结构、方法步骤或材料，而是扩展到其等价物，如相关领域的普通技术人员将认识到的。还应当理解，本文所采用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并非旨在加以限制。
40.尽管为了说明的目的，以下详细描述包含许多细节，但本领域普通技术人员应理解，可以对以下细节做出许多变型和改型并且被认为这些变型和改型包括在本文中。因此，在不丧失对所提出的任何权利要求的一般性且不对其施加限制的情况下阐述以下实施例。除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人
也应理解为对没有术语“约”的此类数值术语或范围提供支持。例如，为了方便和简洁起见，“约50埃至约80埃”的数值范围也应理解为对“50埃至80埃”的范围提供支持。
50.如文中所用，为了方便可在一公共列表中列出大量条目/产品、结构元件、组成元件和/或材料。然而，这些列表应解释为：列表的每个部件都被单独视为分离的、唯一的部件。因此，在无相反地说明的情况下，此类列表中的单独部件不应仅由于被列在公共的组中而被解释为同一列表的任何其它部件的实际等同物。
51.浓度、量和其它数值数据在此可以以范围的形式表达或提出。应当理解的是，此类范围形式只是为了方便和简明而使用，因此应当灵活地解释为不仅包括作为范围界限明确列出的数值，而且包括包含在该范围内的所有单独的数值或子范围，视同明确列出了各数值和子范围。举例而言，数值范围“约1到约5”应当解释为不仅包括明确列出的值约1到约5，而且包括在所指出的范围内的单独的值和子范围。因此，此数值范围中包括单独的值如2、3和4以及子范围如从1到3、从2到4和从3到5等，以及单独的1、1.5、2、2.8、3、3.1、4、4.6和5。
52.该相同原理适用于列举一个数值作为最小值或最大值的范围。此外，不论所描述的范围和特征的幅度如何，此类解释都应当适用。
53.如本文所用，“增强的”、“改进的”、“性能增强的”、“升级的”、“改进的”等，当与设备、部件或过程的描述结合使用时，是指特征与先前已知的设备或过程相比，提供可测量的更好的形式、功能或结果的设备、部件或过程。这既适用于设备或过程中各个部件的形式和功能，也适用于此类设备或过程的整体。
54.在整个说明书中对“示例”的引用意味着结合示例描述的特定特征、结构或特征被包括在至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的用语“在一个示例中”不一定都指同一实施例。
55.术语“生物相容性材料”是指能够在不损害身体基本免疫功能的情况下发挥作用的任何材料。例如，典型的生物相容性塑料包括聚氯乙烯或pvc、聚醚砜或pes、聚四氟乙烯或ptfe、聚乙烯(pe-uhmw或pe-ld&hd)、聚氨酯或pu等。
56.如本文所用，术语“可拉伸性”或“可拉伸”是指材料的弹性特性及其在不经受塑性变形的情况下被拉伸的能力。
57.示例性实施例
58.应当理解，这里讨论的技术的方面被设想与可穿戴孕妇监测设备一起使用。出于说明本文要求保护的方法和系统的各个方面的目的，下面的讨论将主要针对于描述涉及孕妇穿戴的紧身服装的示例性实施例。然而，应当注意的是，文中讨论的要素和原理适用于其它应用。还应注意，文中对方法和系统的讨论在特定方面可以互换。换言之，文中对一种设备、方法或系统(或其部件)的具体讨论同样适用于其它方面，因为它们涉及该设备、系统或方法，反之亦然。
59.下面提供对技术实施例的初步概述，然后更详细地描述具体的技术实施例。该初步概述旨在帮助读者更快地理解该技术，但非旨在确定关键或基本的技术特征，也非旨在限制要求保护的主题的范围。特别地，该技术的各个方面针对可拉伸织物，该织物围绕孕妇的腹部延伸，在前面从肋骨到耻骨覆盖它们并在后面逐渐变细，以适应各种孕妇体型。在该技术的一些方面，该设备使用心电图(ecg)技术获取母婴心率以及其它重要的生命标志。该设备或服装的一个方面包括附着到前面板上的织物的分层层压导电材料。层压材料直接接
触孕妇腹部的皮肤以产生电信号连接。由于在不断长大中的孕妇身体会发生巨大变化，因此重要的是将导电材料舒适地放置在孕妇腹部的皮肤上。位于设备内的导电材料必须能够弯曲和拉伸以适应各种不同的孕妇体型。导电材料必须附着到织物上，并且覆盖物必须阻止由汗水或其它来源的水分或湿气引起的交叉连接信号。
60.该技术的其它方面针对可拉伸织物，该织物围绕孕妇的腹部延伸，在前面从肋骨到耻骨覆盖它们并在后面逐渐变细，以适应各种孕妇体型。在该技术的某些方面，该设备使用设置成与孕妇腹部接触的传感器来获取母婴心率以及其它重要的生命标志。该设备或服装的一个方面包括分层导电材料，其附着或以其它方式联接到前面板上的织物。导电材料直接接触孕妇腹部的皮肤以产生电信号连接，并允许与皮肤接触而不会半永久性或嵌入皮肤表层。由于成长中的孕妇身体发生的巨大变化，重要的是将导电材料舒适地贴靠孕妇腹部的皮肤放置，并在孕妇穿戴时保持就位。导电材料在它布置在设备上时必须能够弯曲和拉伸以适应孕妇体型的各种变化。在一个方面，该设备构造成舒适地适应不同且不断变化的孕妇体型，同时优化导电材料与孕妇腹部之间的接触并限制设备的拉伸以防止导电材料过度拉伸至机械失效的程度。
61.总体上参照图1，公开了一种可穿戴产前监测设备50。设备50旨在从怀孕约24周到足月期间穿戴，或者按照医生的指示穿戴。织物被切割成一定图案并组装成服装100，该服装100构造成紧密贴合孕妇的轮廓并且可在整个怀孕过程中针对她不断变化的轮廓而配置。在该技术的一个方面，服装100的织物可以是可拉伸织物，例如多嵌段共聚酯类中的机织弹性体，例如单独的或与棉或其它天然纤维或合成聚合物纤维如聚酯、尼龙、丙烯酸等混合的聚酯-聚氨酯共聚物纤维。例如，在该技术的一个方面，服装的织物包括尼龙、聚酯、氨纶混合物。在一个方面，该织物包括约91.5％的尼龙和约8.5％的氨纶。织物构造成围绕孕妇缠绕并使用钩环紧固件、按扣、拉链、带或本领域中已知的其它紧固件与其自身联接。在该技术的一个方面，使用钩环紧固件，其中钩的远端由宽环垫缓冲。亦即，环的基部比钩宽，这最大限度地降低了钩与下面的织物接触的可能性。
62.总体上参考图1和19-21，在该技术的一个方面，服装100包括一个或多个单独的片，其构造成在由穿戴者穿戴时联接在一起。在一个方面，服装100包括前片或前面板1110，其承载用于监测产前数据的电子设备、传感器和相关材料。服装100还包括后片或后面板1200，其联接到前片1110，并且旨在提供用于保持前片1110牢固地抵靠穿戴者的腹部的支承机构。虽然本文中引用两片，但应理解，服装100可包括适合特定应用的单个集成织物片或多个织物片。
63.总体上参考图1，服装100设置有集成或联接到织物的多个电极120。即，接地电极120gnd和多个腹部电极121在构造成贴合孕妇的腹部的区域中布置在服装100上。接地电极120gnd可以位于身体的任何地方。监测设备控制器150通过多个导电通路130与电极电联接。监测设备控制器150从导电通路130接收信号。这些导电通路130可以以结合到服装织物中的导电线的形式体现。一般来说，非接地电极旨在测量孕妇的宫缩和她胎儿的心跳。靠近腹部顶部的电极通常负责检测宫缩，而靠近腹部底部的电极则负责检测胎儿的心跳。当然，收集到与母亲和胎儿的健康状况有关的其它数据，包括孕妇心率、母亲的一般睡眠姿势(例如，仰卧、俯卧或侧卧等睡姿)以及胎儿的一般运动(例如，踢腿、呼吸或胎儿膈膜的运动、打嗝等)。
64.虽然就其数据收集功能而言一般引用某些电极的主要作用，但应理解所有电极协同工作以收集可用信息。在该技术的某些方面，由不同电极随时间收集的不同数据点的比较用于向孕妇和/或她的医疗保健提供者或其他感兴趣的人提供有用的信息。此外，可以使用其它传感器并将其结合到服装100或监测设备控制器150中以收集另外的信息，包括脉搏血氧计、加速度计等。
65.广义地说，在该技术的一个方面，服装100包括可拉伸的集成电极/电路组件200。电极组件以构造成附着到服装100上以形成监测设备50的形式被预组装。在一个方面，集成的电极组件200包括联接到导电材料220的基膜210。传感器(即，电极)布置在导电材料的一部分上并且布置在密封剂/封装物内。覆盖膜布置在封装物245的顶部。在该技术的一个方面，沉积在基膜上的材料(导电层220、封装物245等)用丝网印刷机印刷到基膜210上，如本领域已知的那样。虽然不是在每一步都需要，但在该技术的一个方面，在每一层被印刷或沉积在基膜210上之后，在将下一层印刷在其上之前，将膜发送通过固化或干燥通道。
66.在该技术的一个方面，基膜或基底210包括用于电路且特别是可高度拉伸变形的电路——例如在用于衣服的织物上产生功能电路的那些应用——中的聚合物厚膜组合物。导电材料或导电子组件220被印刷在基底或基膜210上并干燥以产生功能电路，其中整个电路经受织物在孕妇腹部周围将会经历的典型弯曲/起皱。由于电路经受服装通常要经受的定期洗涤和干燥，因此导电材料220必须保持导电完整性。在该技术的一个方面，基膜210可以是intexar
tm te-11c或另一种可拉伸聚合物膜。一般而言，基膜210包括高回复率热塑性层和熔胶层/熔融粘合剂层。熔融粘合剂层被载膜覆盖。熔胶/熔融粘合剂包括乙烯-乙酸乙烯酯、聚烯烃、聚酰胺、聚氨酯、聚酯等。在该技术的一个方面，可以使用另外的熔融粘合剂层，例如bemis
tm hotmelt 3415c。一旦在基膜210的高回复率面上形成了功能电路，就移除载膜并且在热压层压下将电路粘合到服装100的织物上。在该技术的一个方面，在基膜210上的电路印刷完成并且电路被切割成期望的图案之后，电路被放置成在基本上均匀的温度和压力下在蛤壳式压力机中与织物接触。在该技术的一个方面，在0.5mpa至0.7mpa表压的压力下将温度设定在125℃至140℃，停留时间在15秒至40秒的范围内。在另一方面，在0.6mpa的压力下将温度设定为135℃，停留时间为35秒。
67.在该技术的一个方面，包括热塑性聚氨酯基底(tpu)的热塑性基底以及一系列聚合物厚膜(ptf)组合物用于生产可拉伸电路，这些电路可用于制造可洗涤服装中的可穿戴电子设备。虽然特别提到了tpu组合物，但基底可以包括聚酯(pet)、聚碳酸酯和类似的组合物。在该技术的一些方面，导电材料或ptf(有时称为导电“墨水”或“ptf墨水”)包括(i)银薄片，或银薄片和氯化银粉末或石墨、导电碳或其混合物和(ii)包含溶解在有机溶剂中的聚合物树脂的有机介质。当导电金属粉末被气相二氧化硅代替时，ptf组合物或油墨用作封装物。另外，可以添加其它粉末和印刷助剂以改善组合物。
68.导体组合物
69.在该技术的一个方面，用于形成ptf油墨的导电金属选自由ag、cu、au、pd、pt、sn、al、ni、ag合金、cu合金、au合金、pd合金、pt合金、sn合金、al合金、ni合金、及其混合物组成的群组。在一个方面，导电金属包括银(ag)、碳(c)、或碳复合材料。在又一方面，导电金属例如可以包括以下中的一种或多种：ag、cu、au、pd、pt、sn、al、ni、ag-pd和pt-au。在另一方面，导电金属包括以下中的一种或多种：(1)al、cu、au、ag、pd和pt；(2)al、cu、au、ag、pd和pt的
合金；以及(3)其混合物。在再另一方面，导电金属包括用另一种金属涂覆的上述金属中的一种，例如涂覆ag的cu、涂覆ag的ni。该技术的一个方面包含粉末或颗粒形式或液体、凝胶或适于放置在可拉伸基底上的其它形式的任何上述物质的混合物。
70.在一个这样的方面，导电金属是银粉并且可以包括银金属粉、银金属粉的合金、或其混合物。可设想导电粉末的各种粒径和形状。在一个实施例中，导电粉末可以包括任何形状的银粉，包括球形颗粒、薄片(棒状、锥状、板状)、和其混合。在一个实施例中，导电粉末为银片形式。在该技术的一个方面，导电粉末的粒径分布可以是1微米至100微米；在又一实施例中为2-10微米。在一个方面，银颗粒的表面积/重量比可以在0.1-1.0m2/g的范围内。此外，可以将少量其它金属添加到银导体组合物中以改善导体的特性。此类金属的一些示例包括：金、铜、镍、铝、铂、钯、钼、钨、钽、锡、铟、镧、钆、硼、钌、钴、钛、钇、铕、镓、硫、锌、硅、镁、钡、铈、锶、铅、锑、导电碳、及其组合、以及在厚膜组合物领域中常见的其它物质。添加的金属可占总组合物重量的至多约1.0％。在各种实施例中，基于组合物的总重量，导电金属粉末可以20wt％至92wt％、30wt％至70wt％、或45wt％至65wt％存在。在另一导体方面，功能组分是银粉末与氯化银粉末的组合。基于组合物的总重量，该组合以20wt％至92wt％存在。银粉末的重量与氯化银粉末的重量比在9:1至0.1:1的范围内。在一个方面，银粉末呈银片形式。功能性粉末可由石墨、导电碳、或混合物组成，并且所得组合物可用作保护油墨以形成外涂层。基于组合物的总重量，石墨、导电碳或混合物的量可以以20wt％至92wt％存在。
71.有机介质
72.在该技术的一个方面，有机介质由溶解在有机溶剂中的热塑性聚氨酯树脂组成。聚氨酯树脂必须实现对下方基底良好的附着力。聚氨酯树脂与变形、洗涤和干燥循环后的电路的性能相容并且不会对其性能产生不利影响。
73.在一个方面，热塑性聚氨酯树脂占有机介质总重量的5-50wt％。在另一方面，热塑性聚氨酯树脂占有机介质总重量的20-45wt％，并且在再另一实施例中，热塑性聚氨酯树脂占有机介质总重量的23-30wt％。在另一方面，热塑性聚氨酯树脂是聚氨酯均聚物。在另一方面，聚氨酯树脂是基于聚酯的共聚物。在一个方面，热塑性聚氨酯树脂是主要是线性的羟基聚氨酯。热塑性聚氨酯树脂还具有实现小于1000磅/平方英寸(psi)的100％伸长率所需的拉伸应力。
74.通常通过机械混合将聚合物树脂添加到有机溶剂中以形成介质。适用于聚合物厚膜组合物的溶剂包括乙酸酯和萜烯，例如卡必醇乙酸酯和α-或β-萜品醇或其与其它溶剂如煤油、邻苯二甲酸二丁酯、丁基卡必醇、丁基卡必醇乙酸酯、己二醇和高沸点醇以及醇酯的混合物。另外，可以包括用于在施加到基底上之后促进快速硬化的挥发性液体。在本发明的许多实施例中，可以使用溶剂如乙二醇醚、酮、酯和类似沸点(在180℃至250℃的范围内)的其它溶剂、及其混合物。配制这些和其它溶剂的各种组合物以获得期望的粘度和挥发性要求。可以向组合物中添加溶剂以调节粘度并且该溶剂可以被认为是有机介质的一部分。在各个方面，基于组合物的总重量，有机介质可以以8wt％至80wt％、30wt％至70wt％或35wt％至55wt％存在。
75.根据该技术的一个方面，组合物可以配制成用作保护由上述聚合物厚膜导体组合物形成的导体以免环境降解的外涂层。聚合物厚膜外涂层组合物使用石墨、导电碳或其混合物以及上述有机介质配制。外涂层导致导体电阻的最小变化。
76.封装物组合物
77.在该技术的一个方面，封装物直接沉积在导体上或施加在外涂层上。该组合物使用添加了粉末状气相二氧化硅和/或根据需要添加了染料的有机介质配制。基于组合物的总重量，所使用的气相二氧化硅的量为0.1wt％至3wt％并且有机介质的量为97wt％至99.9wt％。在一个实施例中，基于组合物的总重量，所使用的气相二氧化硅的量为0.5wt％至1.5wt％并且有机介质的量为98.5wt％至99.5wt％。
78.图形印刷
79.根据该技术的一个方面，图形印刷层250是可拉伸电路组件200的一部分并且包括生物相容的可拉伸热塑性材料或聚合物材料。在一个方面，图形印刷层包括聚氨酯。
80.电路组件
81.参考图2a和2b，总体上公开了根据该技术的一个方面的可拉伸电路组件200。可拉伸电路组件200包括基膜210，基膜210包括基底(例如，热塑性聚氨酯膜)，该基底具有布置在基底的一面上的热熔融粘合剂，该粘合剂层被纸载体或可移除膜213覆盖。在去除纸载体或可移除膜213之后，另外的热塑性层214布置在粘合剂层上。导电层220与承载热熔融粘合剂的一面相对置地设置在基底上。导电组件220包括银层或第一导电层221、碳层或第二导电层230以及另一银层或第三导电层240。导电组件220被封装物245覆盖。图形印刷层250布置在封装物245上。最终的热塑性层260布置在图形印刷层的顶部。图2a示出了电路组件200的一部分的侧视图。图2b示出了切割成准备施加至织物的图案的电路组件200的正视图。在图2a中示出了多层，但应理解，所有层不必存在于组件的所有部分中，在不脱离该技术范围的情况下，组件200的不同部件中可存在更多或更少的层。
82.总体上作为步骤1至5描述，示出了根据该技术的一个方面的可拉伸电路组件200和与可拉伸电路组件200的制造相关的步骤。总体上参考图3、4和10，在一个方面，在步骤1(300)中，将基膜210布置在印刷机中，在该印刷机中，第一导电层221沉积(例如，印刷或以其它方式放置等)在基膜210上。在一个方面，第一导电层包括以图10所示的图案沉积或放置两层银复合材料。第一导电层221包括基础传感器222和导电迹线223的沉积或放置，导电迹线223引回到将联接到监测设备控制器150的导电引线224。在一个方面，导电迹线223以之字形、蛇形或正弦图案定向，这允许迹线在迹线的纵向方向上挠曲或伸展，从而允许孕妇腹部的膨胀。在一个方面，正弦图案的频率是一致的，这意味着图案的高度沿着迹线的整个路径保持大致相同。在另一方面，图案的高度根据迹线的位置和它在孕妇腹部生长期间的预期拉伸而变化。
83.在步骤2(301)，将第二导电层230印刷在第一导电层的顶部上。在一个方面，第二导电层230包括以图11所示的图案印刷两层碳复合材料。第二导电层230包括基础传感器232和引回至导电引线234的导电迹线233。第二导电层230的宽度大于第一导电层221的宽度并完全覆盖第一导电层221。在步骤3(302)，第三导电层240布置在第二导电层230上。在一个方面，第三导电层240包括仅印刷在传感器位置241的顶部上的银复合材料，从而形成如图12所示的多层传感器280(即，银/碳/银)。有利地，多层传感器或电极构造为发送到传感器中的电信号提供优化的电阻量，同时为设备50充分生成可用信息。在该技术的一个方面，传感器280具有范围在9欧姆到11欧姆的电阻值。
84.尽管描述了多层传感器的具体构造，但应理解，可使用任何数量的不同材料。此
外，可以使用少于三层或多于三层来创建传感器。
85.在步骤4(303)，将导电层或子组件220布置或印刷在基膜210上之后，将封装层245布置或印刷在导电组件220的各部分的顶部周围。在一个方面，封装层包括两层封装组合物，其中组合物覆盖导电组件220的迹线(在246处)和一部分引线(在247处)，但使传感器组件露出，使得它可以接触孕妇的皮肤。封装层包围传感器248，但并不覆盖它们，如图13所示。它还使一部分导电引线在249处露出。在步骤5(304)，将图形印刷层250印刷在封装层240的顶部上，从而覆盖整个封装层，使传感器和引线的一部分露出，如图15所示。在该技术的一个方面，图形印刷层250被着色以匹配或基本上等同于服装100的织物的颜色。
86.现在总体上参考图5至10，在步骤7(305)中制备覆盖膜260或热塑性层，用于施加到在步骤1至6中制备的基底。覆盖膜260包括热塑性聚氨酯层261，在热塑性聚氨酯层261的一面上带有热熔融粘合剂262，在膜260的相对的两面上具有可移除的载膜或纸263、264。在步骤8(306)，确立了切割线269并且根据确立的图案穿过载纸264的背面、层261和262但不穿过载纸263地切割覆盖膜260。从覆盖膜260去除多余的纸和材料，并将覆盖膜260施加到准备好的基底组件215。亦即，覆盖膜260施加到基膜210，在基膜210上布置或印刷了导电组件220、封装层245和图形印花250。在步骤9(307)，覆盖膜260被放置成与准备好的基底组件215接触，使得覆盖膜260和准备好的基底组件215的相应图案对齐。
87.在步骤10(308)，从覆盖膜260去除载纸263并将其布置成与热塑性层214接触。然后如图8所示在步骤11(309)根据最终切割线270切割最终组件，以产生用于施加至一片织物的完成的传感器组件300。具体地，根据该技术的一个方面，用于放置在服装100的前片1110上。最终切口穿过最终组件的不同层，最终载膜213除外。在该技术的一个方面，完成的传感器组件300具有在约0.35mm至约0.50mm的范围内的总厚度。
88.应注意，上述步骤中不需要特定顺序，除非文中阐述的权利要求特别要求，但是通常在该技术的一些方面，方法步骤可以按顺序执行。
89.参考图17，在该技术的一个方面，传感器被策略性地确定尺寸并位于孕妇的腹部周围，以优化收集到的信息。在该技术的一个方面，传感器282和283布置在监测设备控制器150的两侧上，并且当由孕妇穿戴时被定位为靠近孕妇的子宫。这些传感器(282和283)位于接收与孕妇宫缩有关的信息的最佳位置。传感器284、285、286和287位于接收关于胎儿头部位置的信息的最佳位置。更具体地，传感器284、285、286和287操作以测量胎儿心脏的qrs信号。传感器比较从不同传感器测量到的qrs信号的差异(例如，信号的极性等)以确定子宫内胎儿头部的位置。传感器282和283以及另外的基准传感器288、289与传感器284、285、286和287结合使用以进一步细化胎儿头部的位置。传感器的直径约为1英寸到1.5英寸，以优化能够贴靠最大的传感器表面积放置在孕妇腹部上的传感器数量。传感器286和287被最佳地放置在腹部的底部附近，靠近孕妇的耻骨顶部并且正好在肚脐下方。在该技术的一个方面，传感器286和287的中心距为约2.5英寸到3英寸。传感器281被用作接地电极。
90.总体上参考图1和18，完成的传感器组件300布置在服装100的前片1110的“皮肤侧”上并且进行加压热处理以将传感器组件300联接到服装100。监测设备控制器150形成在传感器组件300的顶部部分周围，其中引线以圆形图案布置以便与监测设备控制器150的各部分联接。监测设备控制器150的“皮肤侧”部分包括印刷电路板155，其经由多个螺母联接到引线的集束，但也可以使用本领域已知的其它连接机构。平整板153附着到印刷电路板
上，并且一块背衬织物154布置在监测设备控制器150的整个“皮肤侧”部分周围。监测设备控制器150的布置在外侧部分周围/上或背对孕妇的皮肤的部分包括母板封壳，该母板封壳联接到附着到服装100的织物上的塑料垫。
91.印刷电路板包含用于存储用于执行向传感器传送信号并记录从传感器接收的数据的信息的存储器和编程指令。存储器是指允许存储和检索信息(通常是计算机数据)的电子电路。存储器可以指外部设备或系统，例如磁盘驱动器或其它数字媒体。存储器也可以指快速半导体存储器，例如随机存取存储器(ram)或直接连接到处理器的各种形式的只读存储器(rom)。计算机终端代表可以访问计算机网络的任何类型的设备。诸如pda(个人数字助理)、手机、个人电脑、膝上型电脑、平板电脑、移动设备等设备可用于访问由监测设备控制器150产生的信息。计算机终端通常具有显示设备和一个或多个输入设备。网络可以包括任何类型的电子连接的计算机组，包括例如因特网、内联网、局域网(lan)或广域网(wan)。另外，与网络的连接可以是例如远程调制解调器或以太网。
92.以上描述提供了许多具体细节，用于彻底理解这里描述的实施例。然而，本领域技术人员将认识到，可以省略一个或多个特定细节，或者可以使用其它方法、部件或材料。在一些情况下，没有详细示出或描述操作。此外，所描述的特征、操作或特性可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式组合。还容易理解的是，结合所公开的实施例描述的步骤或动作的顺序可以改变，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。
93.如本领域技术人员将理解的，本发明的方面可以体现为一种系统、方法或与作为产前监测设备的一部分的计算机程序产品一起使用。因此，本发明的方面可以采用完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、常驻软件、微代码等)或结合软件和硬件方面的实施例的形式，这些方面通常全部可以在文中称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，本发明的方面可以采用包含在一个或多个计算机可读介质中体现的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质具有体现在其上的计算机可读程序代码。
94.一个或多个计算机可读介质的任意组合可用于记录和报告从设备50收集的数据。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置或设备，或前述的任何合适的组合。计算机可读存储介质的更具体示例(非详尽列表)将包括以下内容：具有一条或多条线的电连接、便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式光盘只读存储器(cd-rom)、光存储设备、磁存储设备或前述介质的任何合适的组合。在本文献的上下文中，计算机可读存储介质可以是可以包含或存储由指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的程序的任何有形介质。
95.计算机可读信号介质可以包括传播的数据信号，其中包含计算机可读的程序代码，例如，在基带中或作为载波的一部分。这种传播的信号可以采用多种形式中的任何形式，包括但不限于电磁、光或它们的任何合适的组合。计算机可读信号介质可为不是计算机可读存储介质并且可以通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的任何计算机可读介质。
96.体现在计算机可读介质上的程序代码可以使用任何合适的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、rf、蓝牙等，或者前述介质传输的任何合适的组合。用于执行本技术各
方面的操作的计算机程序代码可以用一种或多种编程语言的任意组合编写，包括指向对象的编程语言，例如java、visual basic、sql、c 等，以及传统的过程编程语言，例如“c”编程语言或类似的编程语言。程序代码可以完全在用户计算机上执行、部分在用户计算机上执行、作为独立软件包执行、部分在用户计算机上执行并且部分在远程计算机上执行、完全或部分在监测设备控制器内执行、或者完全在远程计算机上或服务器执行。在后一种情形中，远程计算机可以通过任何类型的网络连接到用户的计算机，包括局域网(lan)或广域网(wan)，或者可以连接到外部计算机(例如，通过互联网服务提供商的互联网)。
97.总体上参考图19-23，公开了一种可穿戴产前监测设备。该设备旨在从怀孕大约17周到足月期间穿戴，或按照医生的指示穿戴。织物被剪裁成一种图案并组装到服装中，该服装构造成紧密贴合孕妇的轮廓，并且可以在整个怀孕过程中根据她不断变化的轮廓进行配置。在该技术的一个方面，服装的织物可以是可拉伸的织物，例如多嵌段共聚酯类中的机织弹性体，例如单独的或与棉或其它天然纤维或合成聚合物纤维如聚酯、尼龙、丙烯酸等混合的聚酯-聚氨酯共聚物纤维。例如，在该技术的一个方面，服装的织物包括尼龙、聚酯、氨纶混合物。织物被构造成缠绕孕妇的身体周围并使用钩环紧固件、按扣、拉链、带或本领域已知的其它紧固件与其自身联接。在该技术的一个方面，使用钩环紧固件，其中钩的远端由宽环垫缓冲。亦即，环的基部比钩宽，这使钩与下方的织物接触的可能性最小。
98.在该技术的一个方面，该服装包括一个或多个单独的片，其构造成当被穿戴者穿戴或压靠在腹部上时被联接在一起。在一个方面，服装包括前片或前面板1110，其承载用于监测产前数据的电子设备、传感器和相关材料。服装还包括后片或后面板1200，其联接到前片或前面板1110，并且旨在提供用于保持前片1110牢固地抵靠孕妇的腹部的支承机构。虽然文中引用两片，但应理解，服装可包括适合特定应用的单个集成织物片或多个织物片。
99.服装设置有集成或联接到织物的多个电极1101。即，接地电极gnd和多个腹部电极在构造成贴合孕妇的腹部的区域中布置在服装周围。接地电极可以位于身体上的任何地方。监测设备控制器1102通过多个导电通路1103与电极1101电联接。监测设备控制器1102接收来自导电通路1103和电极1101的信号并处理这些信号。在一个方面，监测设备控制器1102包括具有多个可伸缩销1105的可移除顶部部件1102a，所述销1105构造成与布置在固定基座1102b中的导电板1106配合。监测设备控制器包括电源(例如，电池)和构造成处理从导电通路1103接收的信号的硬件。固定基座1102b被固定到导电通路交汇的区域上。这些导电通路1103可以以结合到服装织物中或以其它方式联接或附着到织物上的导电线或导电膜的形式体现。在一个方面，可移除的顶部部件和固定基座1102b构造成机械地联接在一起并具有正、负磁连接以有利于顶部部件的移除。在一个方面，顶部部件包括可充电电池和充电底座。如果孕妇希望在不取下服装的情况下给电池充电，她可以取下顶部部件1102a并将其放在充电底座上。在洗涤服装之前取下顶部部件1102a对于保护其中的电子设备来说也很重要。
100.一般来说，非接地电极用来测量孕妇的宫缩和她的胎儿的心跳。靠近腹部的顶部的电极通常负责检测宫缩，而靠近腹部的底部的电极则负责检测胎儿的心跳。当然，能收集到与母亲和胎儿的健康状况有关的其它数据，包括孕妇心率、母亲的一般睡眠姿势(例如，仰卧、俯卧或侧卧等睡姿)以及胎儿的一般运动(例如，踢腿、呼吸或胎儿膈膜的运动、打嗝等)。
101.虽然就其数据收集功能而言一般引用某些电极的主要作用，但应理解所有电极协同工作以收集可用信息。在该技术的某些方面，由不同电极随时间收集的不同数据点的比较用于向孕妇和/或她的医疗保健提供者或其他感兴趣的人提供有用的信息。此外，可以使用其它传感器并将其结合到服装或监测设备控制器1102中以收集另外的信息，包括脉搏血氧计、加速度计等。
102.广义地说，在该技术的一个方面，导电通路包括与导电材料联接以形成可拉伸的导电通路的基膜。在该技术的一个方面，基膜包含用于电路中的聚合物厚膜组合物，特别是可高度拉伸的变形电路，例如在用于衣服的织物上产生功能电路的那些应用。导电材料被印刷在基底(例如，基膜)上并干燥以便产生功能电路，其中整个电路经受织物在孕妇腹部周围将会经历的典型弯曲/起皱。该技术的各个方面限制了联接到电路的织物的拉伸，同时为孕妇腹部和不断变化的孕妇体型提供舒适的拉伸和支承。
103.在该技术的一个方面，前片1110(例如，该设备的收纳电极的部分)包括大致圆形或椭圆形的主面板1111，该主面板1111包括第一材料，构造成至少部分地贴合孕妇腹部的形状。在一个方面，主面板1111被切割并成形为具有例如图20b中的1190处所示的大体凹形形状。在一个方面，主面板1111至少部分地被第二材料1112包围。第二材料1112还在前片1110的顶部部分1113和底部部分1114延伸并终止于前片1110的连接边缘1115处。前片1110的背面1118包括在第二材料1112在前片1110的顶部1113和底部1114附近延伸时邻近第二材料1112布置的加强材料。
104.在该技术的一个方面，前片1110进一步包括第三材料1116，其从主面板1111的朝向连接边缘1115延伸的一侧横向布置。在一个方面，第三材料1116在从主面板1111朝向连接边缘的方向上向内以预定长度逐渐变细，然后向外逐渐变宽，直到它联接到连接边缘1115。在一个方面，第三材料1116逐渐变细到点1117，从而形成便于移动并提高孕妇的舒适度的铰接点或枢转点。铰接点1117将围绕孕妇腹部收紧主面板1111的力引导至腹部的侧边。在该技术的一个方面，第四材料1120布置在逐渐变细或逐渐变宽的/锥化的第三材料1116的上方1121和下方1122并且还布置在于前片1110的顶面和底面附近布置的第二材料1112内。
105.虽然公开了具有不同形状的多种不同材料，但应理解，在不脱离该技术的范围的情况下，在此可设想各种不同的组合。例如，在该技术的一个方面，前片1110包括仅由第二材料1112包围的主面板1111。在另一方面，前片包括具有第二材料1112和第三材料1113的主面板1111，第三材料1113不从第二材料向连接边缘1115逐渐变细或逐渐变宽，而是在由第二材料1112形成的周边的内部延伸。在又一方面，主面板1111在图中示出第二材料1112和第三材料1116的位置处朝向连接边缘1115横向延伸。在又一示例中，前片包括各向同性材料的主面板1111和具有各向异性材料的侧边，所述各向异性材料从主面板1111的侧边缘延伸到连接边缘1115，在主面板1111与在主面板1111和连接边缘1115之间延伸的织物之间没有中间织物。换言之，这里可设想许多不同的材料和材料形状的组合，以能够拉伸主面板1111以贴合在孕妇腹部的周围，同时限制在主面板1111的侧面周围的拉伸，并且不应将具体公开内容解释为限制该技术的范围。
106.在该技术的一个方面，第一、第二、第三和第四材料中的每一种包括导致不同拉伸性的不同类型的材料或针织样式。在怀孕期间，前片1110在横向方向上比在竖直方向上拉
伸得更多以适应不断长大的孕妇腹部。因此，不同的材料和材料构型限制了至少在横向方向上的拉伸。在该技术的一个方面，沿横向方向延伸到电极1101的导电通路1103以之字形、蛇形或正弦构型布置，以允许导电通路1103拉伸而不损害电通路1103的完整性。有利地，主面板1111可以紧紧地跨孕妇的腹部拉伸，而不会将材料拉伸到损坏导电通路103的程度，而前片的侧边1105和1106提供有限的拉伸，但提供该服装随着孕妇移动的多向移动。
107.在一个方面，第一材料1109(在一个方面包括平纹编织)在不同类型的材料或针织样式中具有最高的拉伸率。第二材料1112(在一个方面包括罗纹针织)具有第二高的拉伸率。第四材料1120(在一个方面包括迷你罗纹针织)具有第三高的拉伸率。第三材料1113(在一个方面包括交叉编织)具有第四高的拉伸率。应理解，可以使用具有不同拉伸率的材料的任何不同组合，只要该材料起到限制传感器面板的横向拉伸的作用即可，从而最小化下方的导电通路1103失效的可能性，同时优化电极1101与孕妇腹部的接触和孕妇的舒适度。
108.在该技术的各方面，与孕妇服装的织物相关地使用的材料包括以下特性：
109.示例性实施例1
[0110][0111]
示例性实施例2
[0112][0113]
示例性实施例3
[0114][0115]
示例性实施例4
[0116][0117]
在该技术的一个方面，结合不同织物图案(例如，针织、编织等)使用的材料包括一种或多种材料。在一个方面，该材料包括棉、聚酯、氨纶和/或尼龙。在该技术的一个方面，该材料包括具有相对低弹性模量的各向异性弹性织物，旨在为膨胀的腹部提供适度的支承。各向异性织物的拉伸方向是纬度方向，即从一侧到另一侧或从臀部到腰部区域。弹性模量可在相对较宽的范围内变化，但在一个方面，弹性模量在3lb/in2至约8lb/in2的范围内。在该技术的其它方面，织物不是各向异性的(即，它是各向同性的)，这意味着它旨在竖直、水平并成不同角度拉伸。在该技术的一个方面，与主面板1111结合使用的材料是各向同性的。意思是，它旨在在纬度和非纬度方向上拉伸。在该技术的一个方面，主面板1111的弹性模量是与第二、第三和第四材料结合使用的材料的弹性模量的至少1.5倍并且可以在相对宽的范围内变化。在一个方面，第二、第三和第四材料具有至少4.5lb/in2的弹性模量，并且在一个方面，模量在约6lb/in2至12lb/in2的范围内变化。在该技术的某些方面，这里使用的织物不仅是各向同性或各向异性的，而且在不同方向上具有不同程度的可拉伸性。例如，平纹编织的可拉伸性在所有方向上基本相似，而罗纹针织的可拉伸性在纬度方向上比在经度方向上大，反之亦然。同样，在一个方面，交叉编织和迷你罗纹针织在纬度方向上的可拉伸性大于在经度方向上的可拉伸性，反之亦然。
[0118]
在该技术的一个方面，前片1110包括在前片1110的侧边附近布置的连接边缘1115。连接边缘1115包括构造成与后面板1200的连接边缘1220联接的紧固件。
[0119]
在该技术的一个方面，前片1110(例如，在图18b中示出)的背面包括布置在顶部部分1113和底部部分1114附近的背衬材料1125，对应于第二材料1112在前片1110的正面上的放置。在一个方面，前片1110的背面上的背衬材料1125不包围前片1110的主面板1111。相反，它仅布置在前片的顶部部分1113和底部部分1114附近，对应于第二材料1112的位置。在该技术的一个方面，背衬材料用于限制第二材料1112在前片1110的顶部部分1113和底部部分1114附近的横向和竖向拉伸，同时允许主面板1111的侧边附近的第二材料1112拉伸。在该技术的一个方面，电通路1103会聚在主面板1111的预期对应于孕妇腹部的中心顶部的中心部分1124中。覆盖物1123在约中心部分1124处布置在前片1110的背面上。
[0120]
根据该技术的一个方面，该设备的后片或后面板1200包括中央面板1205，其中连接边缘1220布置在中央面板1205的侧边附近。连接边缘1220中的每一个都包括多个紧固件，这些紧固件构造成与布置在连接边缘附近的紧固件配合。在该技术的一个方面，紧固件包括钩环结构，如图19c和22a所示。例如，在该技术的一个方面，后面板1200的连接边缘1220的背面包括多个环1221。环1221构造成与布置在前片1110的连接边缘1115附近的钩1126联接。在该技术的一个方面，紧固件(例如，钩、环、按扣或其它紧固件)联接到半刚性界面1127，在一个方面，该界面包括柔性或可拉伸聚合物。界面1127联接到一片织物，该织物包括对应于在界面1127上布置的紧固件的位置的狭缝或开口。当界面1127联接到织物时，紧固件被推动穿过织物中的开口。在该技术的一个方面，织物被成形为界面1127尺寸的约两倍，使得界面1127可以布置在织物的前半部分上/附近，而织物的后半部分围绕界面1127的背面折叠。
[0121]
在该技术的一个方面，后面板1200的中央面板包括多个织物，其构造成围绕孕妇支承前片1110，以使电极1101与孕妇腹部之间的接触最大化，同时还支承孕妇的背部并提供枢转运动。在该技术的一个方面，中央面板1205包括在底部部分1211附近布置的第一材料，该第一材料向后面板1200和中央面板1205的中心部分附近的枢转点1215逐渐变细。侧面部分1212包括第二材料，该第二材料在底部部分1211上方从中央面板的侧边延伸到枢转点1215，从而在底部部分1211与顶部部分1213之间形成大体三角形配合。在一个方面，顶部部分1213包括第三材料。与前片1110一样，后面板1200的不同材料构造成优化拉伸。在该技术的一个方面，第一材料(例如，与底部部分1211一起使用的材料)在三种材料中拉伸能力最大。顶部部分1213的拉伸能力为第二，侧面部分1212的拉伸能力为第三。在该技术的一个方面，底部部分1211包括平纹编织，顶部部分1213包括罗纹针织，并且侧面部分1212包括交叉编织。与前片1110一样，应理解，在不背离该技术的精神的情况下，本文设想了后面板1200的不同的材料组合和不同形状的部分。例如，在某些方面，顶部部分1213和侧面部分1212可以包括相同的材料。在另一些方面，顶部部分1213和底部部分1211可以包括相同的材料。另外，不同部分1211、1212、1213在不同部分之间的边界处可以是更弯曲的，而不是直线的，只要至少两个部分包括在中心点或枢转点1215会聚的具有不同拉伸率的材料即可。枢转点1215构造成对应于孕妇的背部的中心部分。
[0122]
在该技术的一个方面，中央面板1205和连接边缘1220一起构造成包括大致直线形的外边缘1230以及曲线形的顶部1222和底部1223。直线形的外边缘1230构造成便于联接到前片1110的连接边缘1115并且可以包括多种不同的构型。后面板1200的曲线形的顶部1221和底部1223沿同一方向弯曲，并且构造成最大限度地提高孕妇的舒适度。在该技术的一个
方面，后面板的曲线形的顶部1221和底部1222的曲率半径根据后面板1200的整体尺寸而减小。在一个方面，后面板1200的曲率半径在约200mm至500mm的范围内，较大的后面板具有较大的曲率半径。在一个方面，背面(或旨在接触孕妇的背部的一面)包括布置在后面板1200的顶部边缘和底部边缘附近的边缘1228。
[0123]
上述的详细说明引用具体的示例性实施例来对技术进行说明。然而应当理解，在不背离本公开如所附权利要求所阐明的范围的前提下，可作出各种变型和改变。应将详细描述和附图视为只是说明性的而非限制性的，所有此类变型和改变
‑‑
如存在
‑‑
都应落入在此描述和阐明的本公开的范围内。
[0124]
更具体而言，虽然在此描述了本发明的示例性实施例，但本公开并不局限于这些实施例，而是包括本领域的技术人员基于上述详细描述可想到的具有改型、省略、结合(例如，跨各实施例的方面的结合)、适应和/或变更的任何或所有实施例。任何权利要求中的限定应基于权利要求中所采用的语言宽泛地解释，而不局限于上述详细描述中或在本技术的执行期间所述的示例，应当认为这些示例是非排他性的。例如，在本发明中，术语“优选”为非排他性的，其中该术语旨在表示“优选但不限于”的意思。任何方法或过程权利要求中所列举的任何步骤可以以任何次序执行，而不局限于在权利要求中提出的次序。装置 功能的限定或步骤 功能的限定将只在这样的情况下采用，即在特定的权利限定中存在所有的以下条件：a)清楚地列举了“用于
…
的装置/手段”或“用于
…
的步骤”；以及b)清楚地列举了对应的功能。在本文的描述中清楚地列举了支持装置/手段 功能的结构、材料或方案。因此，本公开的范围应当只由所附权利要求和它们的合法等效方案确定，而不是由以上给出的描述和示例确定。