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定位汗液传感器设备的方法与流程

2022-12-24 13:50:20 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及定位汗液传感器设备的方法。


背景技术:

2.需要对指示健康和快乐的生物标志物进行无创、半连续和长期监测。例如,这样的生物标志物监测在评估脱水、压力、睡眠、儿童健康和围手术期监测中可能有用。汗液是一种不易访问的生物液体并且是与对象的生理和代谢有关的丰富信息来源。
3.汗液的临床相关成分的一些示例包括用于监测脱水的na

、cl-和/或k

离子、作为炎症早期预警的乳酸(其与败血症相关)、糖尿病患者和新生儿的葡萄糖以及与睡眠呼吸暂停和压力监测有关的皮质醇。
4.然而,虽然早在20世纪40年代和50年代的临床研究就显示出有希望的结果,但是可靠的汗液感测技术的发展受到了若干问题的阻碍。迄今为止,汗液分析的有效应用主要局限于囊性纤维化诊断以及药物和酒精滥用测试。
5.正如mena-bravo和de castro在“sweat:a sample with limited present applications and promising future in metabolomics”(j.pharm.biomed.anal.90,第139-147页,2014年)中所总结的,已经发现来自汗液感测的结果能够具有高度的变化性,并且对于各种生物标志物来说,从血液样本和汗液样本中确定的值之间似乎缺乏相关性。
6.为了解决这些问题,人们已经做出了努力:在汗液从皮肤中排出时,几乎立即使可穿戴传感器与汗液接触。一个示例是gao等人在“fully integrated wearable sensor arrays for multiplexed in situ perspiration analysis”(nature,529,第509-514页,2016年)中提出的可穿戴贴片。该贴片包括用于测量na

、k

、葡萄糖、乳酸盐和皮肤温度的传感器阵列。然而,本研究的重点是传感器本身的开发和集成,虽然这方面明显至关重要,但是并没有解决与汗液样本收集有关的问题。后者主要是通过在皮肤与传感器之间放置面积为若干cm2的量级的吸收垫来完成的。假设是:如果产生了大量的汗液(因此对进行剧烈运动的人进行了测试),吸收垫将吸收汗液以供分析,并且新产生的汗液将重新填充吸收垫并“冲洗掉”旧汗液。然而,由于积累效应,传感器的时间依赖性响应很可能无法直接反映生物标志物随时间的实际水平。样本收集和向所公布的传感器的呈现可能没有得到良好的控制,因此很难在长时间段内连续可靠地感测汗液。这样的贴片设计也可能无法处理在正常条件下产生的微量汗液(即,每分钟每汗腺产生纳升的量级的汗液)。
7.汗腺有两种类型:大汗腺和小汗腺。正在进行的辩论涉及第三种类型:大小汗腺。大汗腺和小汗腺分别分泌特定的生物标志物(在本文中被更一般地称为可变量中的“分析物”)。例如,监测这样的汗液分析物所产生的诊断结果可能取决于哪种腺体负责产生检测到的分析物。
8.大汗腺与小汗腺在解剖学和功能上都存在差异。小汗腺的分泌细胞包括三种不同类型的细胞,它们都在小汗腺产生汗液中起作用。这些细胞类型中的一种类型只能在小汗腺中发现,这种细胞类型是所谓的“暗细胞”,这种细胞包含细胞质电子致密颗粒,已知细胞
质电子致密颗粒用于分泌各种成分,例如,糖蛋白、金属和抗微生物菌蛋白。菌蛋白是一种仅由小汗腺分泌的抗微生物肽,并且直接攻击我们皮肤上的细菌。菌蛋白是汗液中最丰富的蛋白质之一,因此是小汗腺的合适标志物。另外,已经在小汗液中识别出若干蛋白质和肽,例如,半胱氨酸蛋白酶、dnase i、溶菌酶、zn-α2-糖蛋白、富含半胱氨酸的分泌蛋白-3。菌蛋白在大汗腺中并不表达。
9.能够在特定的身体部分(例如在腋窝、乳晕、耳道、眼睑、鼻孔翼、腹股沟、会阴或肛周区域)发现大汗腺。大汗腺在皮肤上分泌一种ph值为5至6.5的半透明混浊粘稠液体,但是量很少。与以更有规律的方式进行分泌的小汗腺不同,大汗腺以周期性爆发的方式分泌。随着皮脂腺向同一毛囊开放,大汗腺汗液与皮脂混合出现在皮肤表面。混浊可能是由不可溶解的非水成分(例如,不溶于水的皮脂的脂肪酸)引起的。
10.已经发现大汗腺是分泌含有某些分析物的汗液的唯一汗腺类型,这些分析物包括但不限于大汗腺分泌物气味结合蛋白1和2(asob1和asob2)、某些碳水化合物、铁离子、脂质、类固醇、唾液霉素(在由小汗腺分泌的汗液中也发现了唾液霉素,但是与大汗腺汗液相比,小汗腺分泌的唾液霉素的量可以忽略不计)和/或组织蛋白酶抑制素。
11.期望确定在大汗腺汗液中由大汗腺分泌的汗液成分的浓度。
12.wo 2015/143259 a1公开了用于确定用户的身体状况的系统和方法。
13.us 2015/112165 a1公开了感测汗液并能够提供按时间顺序的保证的设备。
14.wo 2018/057695 a1公开了用于感测生物液体的设备。
15.wo 2017/070641 a1公开了用于缓冲汗液样本的设备和方法。
16.us 2003/199743 a1公开了用于基于收集和分析大汗腺汗液来诊断哺乳动物中的某些疾病状态或生理状况的存在的测试。


技术实现要素:

17.本发明的目的是提供一种合适的定位汗液传感器设备的方法。本发明由独立权利要求来定义。从属权利要求定义了有利的实施例。
18.本发明的一个方面提供了一种定位汗液传感器设备的方法,所述方法包括:
19.确定哺乳动物对象的第一皮肤位置,所述第一皮肤位置包含大汗腺和小汗腺;
20.确定第二皮肤位置,所述第二皮肤位置邻近所述第一皮肤位置并且具有与所述第一皮肤位置不同的汗腺组成,其中,在所述第二皮肤位置处主要存在小汗腺,并且其中,通过检测所述第一皮肤位置与所述第二皮肤位置之间的差异来实现对所述第一皮肤位置和所述第二皮肤位置的所述确定;并且
21.对所述汗液传感器设备进行定位,使得所述汗液传感器设备的第一部分存在于所述第一皮肤位置上,同时所述汗液传感器设备的第二部分存在于所述第二皮肤位置上。
22.本发明的汗液传感器设备定位方法有利地与在我们的未预先公布的申请ep 3622880 a1中公开的确定在具有第一汗腺类型和第二汗腺类型的第一皮肤位置(i)处由第一汗腺类型分泌的汗液中的第一分析物(a)的校正浓度(ca)的方法结合使用。特别地,这种第二汗腺类型可能不分泌包含第一分析物的汗液;或者可能分泌这样的汗液,其中第一分析物的浓度非常低(与由第一汗腺分泌的汗液相比)以至于能够忽略不计;或者可能分泌具有以下第一分析物的浓度的汗液,所述第一分析物的浓度被初步认定明显不同于由第一汗
腺分泌的汗液中的第一分析物的浓度,这两种浓度能够容易地区分,该方法包括:测量在第一皮肤位置处分泌的汗液中的第一分析物的第一浓度测量在主要具有第二汗腺类型并且可能不具有第一汗腺类型的第二皮肤位置(ii)处由第二汗腺类型分泌的汗液的至少一个参数;使用至少一个参数来确定稀释因子所述稀释因子量化在第一皮肤位置处由第二汗腺类型分泌的汗液对第一分析物的稀释;并且使用稀释因子根据第一浓度来确定校正浓度(ca)。
23.各个皮肤位置既具有第一汗腺类型的汗腺(例如,大汗腺)又具有第二汗腺类型的汗腺(例如,小汗腺)。当试图确定仅在这样的(第一)皮肤位置(i)处由第一汗腺类型的腺体分泌的汗液中的第一分析物(a)的浓度时,这种确定受到由第二汗腺类型的腺体分泌的汗液对第一分析物的未知且潜在可变的稀释的阻碍。
24.在第一皮肤位置(i)处由第二汗腺类型的腺体分泌的汗液产生的稀释效应可以通过测量在第二皮肤位置(ii)处由第二汗腺类型分泌的汗液的至少一个参数来量化,所述第二皮肤位置主要具有第二汗腺类型并且可能不具有第一汗腺类型。这是因为在第一皮肤位置和第二皮肤位置处的第二汗腺类型的腺体的相应平均分泌速率可能相等(例如当第一皮肤位置和第二皮肤位置相对靠近时),也可能至少以可预测的方式彼此成比例。替代地或额外地,在第一皮肤位置和第二皮肤位置处由第二类型的汗腺单独分泌的第二分析物的相应浓度可能相等,也可能彼此成比例。然而,在第一皮肤位置处,第二分析物的测量浓度由于被第一汗腺类型的汗液稀释而降低。通过测量在这两个皮肤位置处的第二分析物的浓度,可以确定在第一皮肤位置处的稀释,并且这也使得能够确定在第一皮肤位置处的第一分析物的稀释。
25.这使得能够使用在第二皮肤位置(ii)处由第二汗腺类型分泌的汗液的至少一个参数来确定稀释因子所述稀释因子量化由在第一皮肤位置(i)处的第二汗腺类型分泌的汗液对第一分析物的稀释。然后,该稀释因子用于针对被在第一皮肤位置(i)处的第二汗腺类型的腺体分泌的汗液的稀释来校正第一分析物的测量的第一浓度
26.所述至少一个参数可以包括来自在第二皮肤位置处的第二汗腺类型的汗液的流速。测量来自在第二皮肤位置处的第二汗腺类型的汗液的流速可以提供相对简单的确定稀释因子的方法。使用流速来确定稀释因子可以包括使用流速与稀释因子之间的预定相关性。在实践中,可以以图表或查找表的形式使用预定相关性。
27.ep 3622880 a1的方法还可以包括测量在第一皮肤位置(i)处分泌的汗液中的第二分析物(e)的第二浓度第二分析物可以存在于由第二汗腺类型分泌的汗液中,并且可能不存在于由第一汗腺类型分泌的汗液中;或者可能以这样的情况被分泌,在汗液中的第二分析物的浓度非常低(与来自由第二汗腺分泌的汗液的第二分析物的浓度相比)以至于能够忽略不计;或者可能以这样的情况被分泌,在汗液中的第二分析物的浓度被初步认定明显不同于由第二汗腺分泌的汗液中的第二分析物的浓度,这两种浓度能够容易地区分。在该实施例中,所述至少一个参数包括在第二皮肤位置(ii)处分泌的汗液中的第二分析物的第三浓度并且使用所述至少一个参数来确定稀释因子包括使用第二浓度和第三浓度来计算稀释因子。例如可以使用以下公式来计算稀释因子
[0028][0029]
使用稀释因子根据第一浓度来确定校正浓度(ca)可以包括使用以下公式:
[0030][0031]
该方法还可以包括:计算在第一皮肤位置处的第二汗腺类型的腺体的第一局部活跃水平与在第二皮肤位置处的第二汗腺类型的腺体的第二局部活跃水平之间的比率(r
act
);并且使用至少一个参数和比率(r
act
)来生成一个值,其中,使用至少一个参数来确定稀释因子包括使用这个值。比率(r
act
)可以用于校正在第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)处的相应局部汗腺活跃水平之间的任何差异,例如,在第一皮肤位置和第二皮肤位置彼此相距较远的情况下。例如,可以使用以下公式来计算比率(r
act
):
[0032][0033]
其中,和分别是在第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)处的第二汗腺类型的腺体的局部出汗率,并且和分别是在第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)处的第二汗腺类型的腺体的局部密度。
[0034]
根据另一方面,ep 3622880 a1提供了一种用于确定在具有第一汗腺类型和第二汗腺类型的第一皮肤位置(i)处由第一汗腺类型分泌的汗液中的第一分析物(a)的校正浓度(ca)的装置,所述第二汗腺类型可能不分泌包含第一分析物的汗液;或者可能分泌这样的汗液,其中第一分析物的浓度非常低(与由第一汗腺分泌的汗液相比)以至于能够忽略不计;或者可能分泌具有以下第一分析物的浓度的汗液,所述第一分析物的浓度被初步认定明显不同于由第一汗腺分泌的汗液中的第一分析物的浓度,这两种浓度能够容易地区分,该装置包括:第一传感器,其用于测量在第一皮肤位置处分泌的汗液中的第一分析物的第一浓度以及第二传感器,其用于测量在主要具有第二汗腺类型并且可能不具有第一汗腺类型的第二皮肤位置(ii)处由第二汗腺类型分泌的汗液的至少一个参数。
[0035]
该装置可以包括用于向第一传感器供应汗液的第一汗液收集孔以及用于向第二传感器供应汗液的第二汗液收集孔。因此,第一汗液收集孔和第二汗液收集孔可以彼此独立,从而能够从相应的第一皮肤位置和第二皮肤位置进行独立的汗液采样。
[0036]
相应的汗液收集孔之间的距离可以至少部分地通过(一个或多个)预期的采样位置来确定。第一汗液收集孔和第二汗液收集孔彼此分开的距离可以是例如至少大约1cm,例如,至少大约2cm。
[0037]
例如,当第一汗液传感器和第二汗液传感器被包括在单个贴片中时,第一汗液收集孔和第二汗液收集孔可以彼此分开至少大约1cm,优选至少大约2cm。
[0038]
不管第一汗液传感器和第二汗液传感器是否被包括在单个贴片中,第一收集孔和第二收集孔均可以例如具有大约2cm2的最大面积,例如,大约1cm2的面积。
[0039]
第二传感器可以包括流速传感器,并且至少一个参数因此可以包括来自在第二皮肤位置处的第二汗腺类型的汗液的流速。流速传感器可以提供一种相对简单的确定稀释因子的方法。该装置可以只需要第一传感器和流速传感器就能确定校正浓度(ca)。因此,
这样的装置制造起来相对简单且便宜。
[0040]
ep 3622880 a1的装置可以包括第三传感器,所述第三传感器用于测量在第一皮肤位置(i)处分泌的汗液中的第二分析物(e)的第二浓度第二分析物可以存在于由第二汗腺类型分泌的汗液中,并且可能不存在于由第一汗腺类型分泌的汗液中;或者可能以这样的情况被分泌,在汗液中的第二分析物的浓度非常低(与来自由第二汗腺分泌的汗液的第二分析物的浓度相比)以至于能够忽略不计;或者可能以这样的情况被分泌,在汗液中的第二分析物的浓度被初步认定明显不同于由第二汗腺分泌的汗液中的第二分析物的浓度,这两种浓度能够容易地区分。在该实施例中,第二传感器包括用于测量在第二皮肤位置(ii)处分泌的汗液中的第二分析物的第三浓度的检测器,并且至少一个参数包括第三浓度。
[0041]
当第一皮肤位置(i)邻近第二皮肤位置(ii)时,第一传感器和第二传感器可以被包括在用于附着到第一皮肤位置和第二皮肤位置的单个贴片中。替代地,第一传感器可以被包括在用于附着到第一皮肤位置(i)的第一贴片中,并且第二传感器可以被包括在用于附着到第二皮肤位置(ii)的第二贴片中。
[0042]
例如,单个贴片或第一贴片与第二贴片的贴片对可以被定位在包括大汗腺的腋窝区与主要具有小汗腺的邻近区之间的边界的任一侧。该边界相对尖锐,因此,将汗液收集孔分开至少2cm的距离可能就足够了。考虑到皮肤下的肌肉以及身材矮小的人也具有相对较小的腋窝区,可以期望从相对平坦的皮肤区采样,以有助于以合适的方式定位(单个)贴片。在这一点上,最大面积约为1-2cm2的孔尺寸在腋窝侧是实用的。在邻近区上,这样的限制不是特别严格,因为该区可能更光滑且更平坦,但是这里最大面积为1-2cm2的孔可能就足够了。
[0043]
ep 3622880 a1的装置还可以包括控制器,所述控制器被配置为:使用至少一个参数来确定稀释因子所述稀释因子对应于在第一皮肤位置处由第二汗腺类型分泌的汗液对第一分析物的稀释;并且使用稀释因子根据第一浓度来确定校正浓度(ca)。
[0044]
该装置可以例如包括用户接口,所述用户接口用于显示由控制器确定的校正浓度(ca)。
[0045]
当第二传感器包括流速传感器时,控制器可以被配置为使用流速与稀释因子之间的预定相关性来确定稀释因子实际上,控制器可以以图表或查找表的形式使用预定相关性。
[0046]
当该装置包括第三传感器和检测器时,控制器可以被配置为使用第二浓度和第三浓度来计算稀释因子。稀释因子可以例如由控制器使用以下公式来计算:
[0047][0048]
校正浓度(ca)可以由控制器使用以下公式根据稀释因子和第一浓度来计算:
[0049][0050]
控制器可以被配置为:计算在第一皮肤位置处的第二汗腺类型的腺体的第一局部
活跃水平与在第二皮肤位置处的第二汗腺类型的腺体的第二局部活跃水平之间的比率(r
act
);并且使用至少一个参数和比率(r
act
)来生成一个值。在该实施例中,控制器被配置为使用该值来确定稀释因子比率(r
act
)可以用于校正在第一皮肤位置和第二皮肤位置处的相应局部汗腺活跃水平之间的任何差异,例如,在第一皮肤位置和第二皮肤位置彼此相距较远的情况下。例如,可以使用以下公式来计算比率(r
act
):
[0051][0052]
其中,和分别是在第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)处的第二汗腺类型的腺体的局部出汗率,并且和分别是在第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)处的第二汗腺类型的腺体的局部密度。
附图说明
[0053]
参考附图,通过非限制性示例来更详细地描述本发明的实施例,其中:
[0054]
图1-5图示了在我们的未预先公布的申请ep 3622880 a1中公开的汗液分析物浓度确定装置的各种实施例;并且
[0055]
图6-25示出了本发明的定位汗液传感器设备的方法的各种实施例,该方法可以有利地与图1-5的装置一起使用并且在该装置的背景中使用。箭头指示了移动方向。
具体实施方式
[0056]
应当理解,详细描述和具体示例虽然指示了装置、系统和方法的示例性实施例,但是仅用于说明的目的,而并不旨在限制本发明的范围。根据以下描述、权利要求和附图,本发明的装置、系统和方法的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。应当理解,附图仅仅是示意性的且并未按比例绘制。还应当理解,在所有附图中,相同的附图标记用于指示相同或相似的部分。
[0057]
ep 3622880 a1提供了用于确定校正浓度(ca)的差分测量方法(和相关装置)。例如,第一皮肤位置(i)可能具有大汗腺和小汗腺。通过测量在第一皮肤位置(i)处的仅源自于大汗腺的第一分析物(a)的第一浓度(但是在该阶段被在第一皮肤位置(i)处的小汗腺稀释到未知程度)并且测量在第二皮肤位置(ii)处的小汗腺分泌的汗液的参数,可以毫无疑义地确定在大汗腺汗液中的第一分析物(a)的未稀释浓度。
[0058]
关于在腋窝中是否存在第三腺体类型——大小汗腺,仍有争论。为了本发明的目的,第一汗腺类型可以例如被认为包括大汗腺和大小汗腺。在这种情况下,第二汗腺类型将对应于小汗腺。
[0059]
图1示出了汗液分析物浓度确定装置100的第一实施例。装置100包括单个贴片102,该单个贴片102被定位在第一皮肤位置i上(例如被粘附到第一皮肤位置i),如图1的左手侧的较暗图案所表示的那样,并且该单个贴片102被定位在与第一皮肤位置i邻近的第二皮肤位置ii上。单个贴片102跨越邻近的第一皮肤位置i和第二皮肤位置ii可以意味着在第一皮肤位置i和第二皮肤位置ii处的第二汗腺类型的腺体的相应平均分泌速率可以是相等的或接近相等的,这可以简化对稀释因子的计算。替代地,装置100可以包括两个单独的贴片,它们例如分别用于附着到不邻近的第一皮肤位置i和第二皮肤位置ii。
[0060]
虽然从图1和图2提供的平面图中观察并不明显,但是贴片102可以包括接触皮肤的第一层和被设置在第一层上的第二层,使得第一层有效地介于皮肤与第二层之间。第二层可以覆盖贴片102的各个汗液采样和感测部件。
[0061]
如图1所示,装置100包括第一传感器104。第一传感器104用于测量在第一皮肤位置i处的第一分析物的第一浓度通过第一层中的第一收集孔106从第一皮肤位置i收集汗液并且经由通道108将汗液输送到第一传感器104。通道108延伸经过第一传感器104,并且终止于由第二层界定的气孔110。
[0062]
第一传感器104可以采用任何合适的分析物浓度测量原理,只要第一传感器104能够测量第一分析物(a)的浓度即可。例如,在第一分析物(a)的浓度测量中可以使用比色法、电阻抗、标记抗体等。例如,使用标记抗体的技术可以用于针对特定蛋白质的蛋白质浓度测定。
[0063]
第二传感器120被提供在装置100中,用于测量在第二皮肤位置ii处由第二汗腺类型分泌的汗液的至少一个参数,所述第二皮肤位置主要具有第二汗腺类型并且可能不具有第一汗腺类型。
[0064]
在图1所示的实施例中。第二传感器包括用于测量在第二皮肤位置ii处的第二分析物的(第三)浓度的检测器120。通过在接收来自第二皮肤位置ii的汗液的第二收集孔122与检测器120之间延伸的通道124向检测器120供应汗液。通道124进一步延伸超出检测器120,并且终止于气孔126。
[0065]
第一汗液收集孔106与第二汗液收集孔122(图2中的132)之间的距离可以至少部分地通过(一个或多个)预期采样位置来确定。第一汗液收集孔106与第二汗液收集孔122(图2中的132)彼此分开的距离可以例如是至少大约1cm,例如,至少大约2cm。
[0066]
例如,当第一汗液传感器104和第二汗液传感器120被包括在单个贴片中时,第一汗液收集孔106与第二汗液收集孔122(图2中的132)可以彼此分开(即,汗液收集孔106、122(图2中的132)的相应边缘之间的距离)至少大约1cm,例如,至少大约2cm。
[0067]
不管第一汗液传感器104和第二汗液传感器120、121是否被包括在单个贴片中,第一收集孔106和第三收集孔122(图2中的132)例如均可以具有大约2cm2的最大面积,例如,大约1cm2的面积。
[0068]
检测器120可以采用任何合适的分析物浓度测量原理,只要检测器120能够测量在第二皮肤位置ii处的第二分析物(e)的(第三)浓度即可。例如,在第二分析物(e)的浓度测量中可以使用比色法、电阻抗、标记抗体等。
[0069]
在图1所示的实施例中。提供第三传感器112以用于测量在第一皮肤位置i处的第二分析物(e)的(第二)浓度第二分析物可以在由第二汗腺类型分泌的汗液中,并且可以不在由第一汗腺类型分泌的汗液中。通过在接收来自第一皮肤位置i的汗液的另外的第一收集孔114与第三传感器114之间延伸的通道116向第三传感器112供应汗液。通道116进一步延伸超出第三传感器112,并且终止于气孔118。
[0070]
第三传感器112可以采用任何合适的分析物浓度测量原理,只要第三传感器112能够测量在第一皮肤位置i处的第二分析物(e)的(第二)浓度即可。例如,在第二分析物(e)的浓度测量中可以使用比色法、电阻抗、标记抗体等。
[0071]
任选的流速分析器128可以被包括在装置100中,如图1所示。该流速分析器128例如可以包括围绕贴片102延伸的细通道129。经由在第一皮肤位置i处的额外收集孔130逐渐填充汗液的细通道129,通过测量作为时间的函数的被填充汗液的细通道129的长度来提供对来自第一皮肤位置i的流速的指示。在该背景中,术语“薄”(并且与流速传感器121相关)是指通道129比通道108、116和124更薄,即,具有相对较小的直径孔,通道108、114和126旨在将汗液运输到相应的传感器/检测器104、116、120,而不是提供对流速的指示。
[0072]
可以使用任何合适的检测原理来测量细通道129的填充程度。例如,可以根据合适的图像来确定作为时间的函数的细通道129中的弯月面的位置。在这方面,流速分析器128可以包括相机(未示出),并且装置100可以例如包括控制器(图1和图2中未示出),该控制器装载有用于检测弯月面的合适的图像分析软件。还可以预想到替代的流速感测原理,例如,热量流量感测、温度梯度驱动的流量感测等。
[0073]
虽然由于特定组分的浓度对出汗率的依赖性,流速分析器128可能是有用的,但是在图1所示的用于确定稀释因子的实施例的背景中,该流速分析器128并不是必需的,该稀释因子量化在第一皮肤位置i处由第二汗腺类型分泌的汗液对第一分析物的稀释。可以使用如分别由图1所描绘的装置100中的第三传感器112和检测器120所测量的第二浓度和第三浓度来导出稀释因子现在将更详细地解释这方面。
[0074]
可以在稀释因子和校正浓度(ca)方面以如下方式表示使用第一传感器104测量的在第一皮肤位置i处的第一分析物(a)的第一浓度
[0075][0076]
类似地,可以在另外的稀释因子和第二分析物的校正浓度(ce)方面以如下方式表示使用第三传感器112测量的在第一皮肤位置处的第二分析物(e)的第二浓度该稀释因子量化在第一皮肤位置i处由第一汗腺类型分泌的汗液对第二分析物(e)的稀释:
[0077][0078]
相应的稀释因子和的值均在0至1之间,并且通过以下公式相互关联:
[0079][0080]
公式c反映了在第一皮肤位置i处由第一汗腺类型和第二汗腺类型分泌的相应汗液的相互稀释。结合公式b和c得到:
[0081][0082]
可以假设仅在第一皮肤位置i处的第二汗腺类型的汗液中的第二分析物(e)的未稀释浓度(即,校正来自第一汗腺类型的汗液的稀释效应)等于在第二皮肤位置ii处的第二分析物(e)的浓度或者至少与之非常相似,即:
[0083][0084]
当第一位置i与第二位置ii彼此相对接近时,该假设尤其成立,因为可以是在图1和图2中描绘的单个贴片102实施例,假设贴片102具有例如仅几cm2的量级的面积。注意,在公式e中,是在第二皮肤位置ii处的第二分析物(e)的(第三)浓度。将公式e代入公式d得到公式i:
[0085][0086]
使用公式i、分别使用第三传感器112和检测器120测量的第二浓度和第三浓度因此可以确定稀释因子然后可以使用(通过重新排列公式a获得的)公式ii根据稀释因子和第一浓度来计算校正浓度(ca)。
[0087][0088]
校正浓度(ca)、第一浓度第二浓度和第三浓度的单位都可以是例如mol/l。
[0089]
虽然不是必需的,但是使用流速分析器128测量总汗液流速可以允许评估对象正在分泌的平均汗液量,这可以用于细化上面的计算。
[0090]
虽然在图1中未示出,但是装置100可以任选地包括流速传感器以用于测量来自在第二皮肤位置ii处的第二汗腺类型的汗液的流速。这样的流速传感器可以是流速分析器128的替代物或补充物。如将关于图2更详细地描述的,这样的流速传感器可以提供用于估计稀释因子的替代手段例如,这可以提供验证或者使得能够细化从测量第二分析物(e)的第二浓度和第三浓度中导出的稀释因子
[0091]
图2图示了汗液分析物浓度确定装置100的第二实施例。如同图1的情况,装置100包括单个贴片102,单个贴片102被定位在第一皮肤位置i上(例如被粘附到第一皮肤位置i),如装置100的左侧上的较暗图案所表示的那样,并且单个贴片102被定位在与第一皮肤位置i邻近的第二皮肤位置ii上。替代地,装置100可以包括两个单独的贴片,它们例如分别用于附着到不邻近的第一皮肤位置i和第二皮肤位置ii。
[0092]
如图2所示,装置100包括第一传感器104以用于测量在第一皮肤位置i处的第一分析物的第一浓度类似于图1所示的实施例,在图2中描绘的装置100的操作中。通过贴片102的第一层中的第一收集孔106从第一皮肤位置i收集汗液并且经由通道108将汗液输送到传感器104。通道108延伸经过第一传感器104,并且终止于由贴片102的第二层界定的气孔110。
[0093]
第一传感器104可以采用任何合适的分析物浓度测量原理,只要第一传感器104能够测量第一分析物(a)的浓度即可。例如,在第一分析物(a)的浓度测量中可以使用比色法、电阻抗、标记抗体等。
[0094]
在图2所示的实施例中,用于测量在第二皮肤位置ii处由第二汗腺类型分泌的汗液的至少一个参数的第二传感器包括流速传感器121。该流速传感器121可以例如包括围绕贴片102延伸的细通道131。细通道131介于贴片102的第一层和第二层之间,并且终止于气孔134,气孔134对应于由第二层界定的孔。经由在第二皮肤位置ii处的第二收集孔132向细通道131逐渐填充汗液,因此通过测量作为时间的函数的被填充汗液的细通道131的长度来提供对来自第二皮肤位置ii的流速的指示。
[0095]
可以使用任何合适的检测原理来测量细通道131的填充程度。例如,可以根据合适的图像来确定作为时间的函数的细通道131中的弯月面的位置。在这方面,流速传感器121可以包括相机(未示出),并且装置100可以包括控制器(在图1和图2中未示出),该控制器装
载有合适的图像分析软件。还可以预想到替代的流速感测原理,例如,热量流量感测、温度梯度驱动的流量感测等。这样的流速感测原理本身是众所周知的,仅为了简洁起见,在本文中将不再进一步描述这些原理。
[0096]
在图2所示的装置100中包括流速传感器121意指至少一个参数可以包括来自在第二皮肤位置ii处的第二汗腺类型的汗液的流速。可以根据这个测量的流速来确定稀释因子
[0097]
换句话说,测量的来自在第二皮肤位置ii处的第二汗腺类型的汗液的流速可以用于经由稀释因子来导出在第一皮肤位置i处由第一汗腺分泌的汗液(例如,大汗腺汗液)中的(例如仅由大汗腺分泌的)第一分析物的真实浓度。
[0098]
在实施例中,根据来自在第二皮肤位置ii处的第二汗腺类型的汗液的流速来确定稀释因子包括使用流速和稀释因子之间的预定相关性。
[0099]
为了获得这样的预定相关性,例如使用了一组志愿者。由于这些人将具有来自第二汗腺类型的腺体(例如,小汗腺)的可变流速,因此可以根据来自在第二皮肤位置ii处的第二汗腺体类型(例如,小汗腺)的汗液的流速对稀释因子进行关联。
[0100]
如前所述,图1所示的装置100可以例如用于通过测量分别在第一皮肤位置i和第二皮肤位置ii处的第二分析物(e)的第二浓度和第三浓度来确定志愿者中的每个志愿者的稀释因子合适的流速传感器(例如,上面关于图2所示的装置100描述的流速传感器121)可以用于确定志愿者中的每个志愿者的来自在第二皮肤位置ii处的第二汗腺类型的汗液的流速。
[0101]
因此,可以使用来自志愿者的数据,确定稀释因子与来自在第二皮肤位置ii处的第二汗腺类型的汗液的流速之间的相关性。所得到的(预定)相关性可以例如以查找表或图表的形式存在,然后可以使用该查找表或图表来确定针对使用图2所示的装置100的流速传感器121测量的流速的稀释因子然后,可以使用所确定的稀释因子根据第一浓度来确定校正浓度(ca)。因此,预定相关性可以有效地允许外推到来自在第一皮肤位置i处的第二汗腺类型(例如,小汗腺)的零流速,使得可以确定校正浓度(ca)。
[0102]
虽然使用这样的志愿者数据可能会降低针对个人的准确度,但在某些临床应用中,这种准确度可能就足够了。此外,在图2所示的实施例中,只需要两个传感器,这可以使装置100更加简单并且制造更加便宜。另一方面,如关于图1所示的实施例描述的额外的浓度传感器(例如,第三传感器112和检测器120)和/或另外的流速分析器可以任选地被包括在图2所示的装置100中。
[0103]
在这一点上,应注意到,为了清楚起见,并没有示出进出在图1和图2中描绘的装置100中的各个传感器和检测器的连接。例如,这些连接可以包括用于向传感器提供功率和/或用于将传感器/检测器信号传送到控制器(在图1和图2中未示出)的电线。控制器经由适当配置的用户接口(在图1和图2中未示出)记录/显示信号。替代地或额外地,(一个或多个)贴片102可以包括具有天线的板载芯片,该天线能够无线地接收功率并且/或者将传感器/检测器信号无线地发送到控制器,该控制器记录信号并且/或者向传感器/检测器提供功率。
[0104]
另外的传感器也可以被包括在图1和图2所示的装置100中。这些额外的传感器可以用于测量源自于第一汗腺类型的其他成分,即,除了第一分析物(a)以外的成分。可以使用与上面解释的技术相同的技术来校正由于来自在第一皮肤位置i处的第二汗腺类型的腺体的汗液引起的稀释。
[0105]
图3示出了汗液分析物浓度确定方法200的流程图。在步骤210中,测量在第一皮肤位置(i)处的第一分析物的第一浓度如前所述,这可以使用装置100的第一传感器104来实现。
[0106]
在步骤220中,测量至少一个参数。所述至少一个参数涉及在主要具有第二汗腺类型并且可能不具有第一汗腺类型的第二皮肤位置(ii)处由第二汗腺类型分泌的汗液。然后在步骤260中使用所述至少一个参数来确定稀释因子该稀释因子量化在第一皮肤位置(i)处由第二汗腺类型分泌的汗液对第一分析物的稀释。在步骤270中,使用稀释因子来校正第一浓度以便提供第一分析物(a)的校正浓度(ca)。
[0107]
测量220至少一个参数可以包括测量来自在第二皮肤位置处的第二汗腺类型的汗液的流速。这可以例如通过使用图2所示的装置100的流速传感器121来实现。在这样的场景中,如前所述,使用260至少一个参数来确定稀释因子可以包括使用流速与稀释因子之间的预定相关性。
[0108]
任选地或额外地,方法200还可以包括测量230在第一皮肤位置(i)处由第二汗腺类型分泌的汗液中的第二分析物(e)的第二浓度例如,这可以使用图1所示的装置100的第三传感器112来实现。在这样的实施例中,测量220至少一个参数包括测量在第二皮肤位置(ii)处的第二分析物的第三浓度这可以使用图1所示的装置100的检测器120来实现。
[0109]
使用260至少一个参数来确定稀释因子可以包括例如如前所述使用公式i,使用第二浓度和第三浓度来计算稀释因子使用稀释因子根据第一浓度来确定270校正浓度(ca)可以使用公式ii。
[0110]
方法200还可以包括使得能够考虑汗腺密度和汗腺活跃水平的解剖学变化的步骤。虽然在图1和图2中示出的装置100包括单个贴片102,但这并不旨在限制。替代地,第一贴片可以被附着到第一皮肤位置(i),并且第二贴片可以被附着到第二皮肤位置(ii)。在这样的实施例中,第一传感器104被包括在第一贴片中,并且第二传感器120、121被包括在第二贴片中。
[0111]
合理的假设是,第二汗腺类型(例如,小汗腺)的每个腺体的平均分泌速率对于附近的皮肤位置(例如,由同一贴片102跨越的皮肤位置)来说是相等的。然而,当两个皮肤位置(i)和(ii)彼此相距相对较远时,可以有效地考虑在相应皮肤位置处的第二汗腺类型的平均分泌速率。
[0112]
先前的研究(例如,taylor和machado-moreira的“regional variations in transepidermal water loss,eccrine sweat gland density,sweat secretion rates and electrolyte composition in resting and exercising humans”(extreme physiology&medicine 2013,第2卷,第4期)(下文简称为“taylor”))已经表明,虽然出汗在
整个身体中是同步的,但是来自身体的不同区域的小汗腺可能以不同的速率排汗。这反过来可能暗示在身体的不同区域处分泌的汗液中的生物标志物的浓度可能存在差异,这可能是由于解剖学和生理学的差异。根据kondo等人的“regional difference in the effect of exercise intensity on thermoregulatory sweating and cutaneous vasodilation”(acta physiologica scandinavica 1998,第164卷,第71-78页),不同皮肤区域的汗腺活跃水平会有所不同,其中,出汗率由腺体募集和流速增加共同决定。
[0113]
因此,方法200可以包括以下额外步骤,这些额外步骤考虑了在汗腺密度和汗腺分泌/排泄速率这两方面的区域差异。
[0114]
在步骤240中,可以计算在第一皮肤位置处的第二汗腺类型的腺体的第一局部活跃水平与在第二皮肤位置处的第二汗腺类型的腺体的第二局部活跃水平之间的比率(r
act
)。在步骤250中,使用至少一个参数和比率(r
act
)来生成一个值。在这种情况下,在步骤260中使用该值来确定稀释因子
[0115]
在实施例中,使用以下公式来计算比率(r
act
):
[0116][0117]
其中,和分别是在第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)处的第二汗腺类型的腺体的局部出汗率,并且和分别是在第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)处的第二汗腺类型的腺体的局部密度。
[0118]
可以通过以下方式导出公式iii。在给定位置处的第二汗腺类型的局部出汗率可以被表示为:
[0119][0120]
其中,是第二汗腺类型的每个活跃腺体的平均出汗率,并且是第二汗腺类型的活跃腺体的平均数量。
[0121][0122]
其中,是第二汗腺类型的活跃腺体与非活跃腺体的局部比率,是第二汗腺类型的腺体的局部汗腺密度(这例如能够从taylor(参见taylor的表3)中导出),并且a
patch
是贴片面积(这是已知量)。
[0123]
在两个不同的皮肤位置(i)和(ii)处测量出汗率,这样分别产生了两个不同的出汗率和
[0124][0125][0126]
重新排列公式h和j得到:
[0127][0128][0129]
用公式k除以公式l得到:
[0130][0131]
为了简单起见,假设a
patch;ii
=a
patch;i
(即,在两个皮肤位置处的贴片面积相同)并且将分组为单个项r
act
,该项捕获了在两个部位处的汗腺的局部活跃水平的比率,公式m简化为:
[0132][0133]
如果假设等于(即,在两个部位处的活跃汗腺与非活跃汗腺的比率相同),则可以估计在第一皮肤位置和第二皮肤位置处的汗腺活跃度的比率
[0134]
例如,对于假设(公式e)可能不太适用的情形(例如,第一贴片和第二贴片彼此相距相对较远的情形),比率r
act
可以用于校正所测量的在第二皮肤位置(ii)处的第二分析物的(第三)浓度在这样的场景中,所测量的(第三)浓度可以通过乘以r
act
而得到校正。然后,在使用公式i确定稀释因子中可以使用所得到的值。
[0135]
替代地,比率r
act
可以用于校正所测量的在第一皮肤位置(i)处的第二分析物的(第二)浓度在这种情况下,(第二)浓度可以通过乘以而得到校正。
[0136]
为了实施步骤240,可以使用已知的(平均)解剖第二汗腺密度(例如,小汗腺;参见taylor中提供的表3)以及汗腺排泄率与局部出汗率、汗腺密度和汗腺活跃性的适当相关性(例如,查找表)。可以从志愿者测试中获得这样的相关性。
[0137]
在非限制性示例中,当第一贴片和第二贴片分别被放置在前额和足背上时,使用公式iii,峰值出汗率时的r
act
为:
[0138][0139]
比率119/186是从taylor中提供的表3中导出的,并且比率的数值2.5是从taylor的图3所示的图表中导出的。后一比率是在16分钟时的额头和足背的峰值局部出汗率时确定的。将前额和足背的相应峰值高度相除得到2.5。
[0140]ract
=1.6暗示前额处的汗腺活跃水平是足背位置处的汗腺活跃水平的1.6倍。这可以表明前额处的第二分析物的浓度因此是足背处的第二分析物的浓度的1.6倍。
[0141]
图4示出了汗液分析物浓度确定装置100的另一实施例的框图。装置100包括第一传感器104和第二传感器120、121以及控制器150。控制器150从装置100中包括的各种传感器/检测器接收信息,如从传感器/检测器指向控制器150的箭头所示的那样。如前所述,可以经由有线或无线方式将该信息传送到控制器150。
[0142]
在该实施例中,控制器150使用由第二传感器120、121测量的至少一个参数来确定稀释因子控制器150然后使用稀释因子根据第一浓度来确定校正浓度(ca)。换句话说,控制器150被配置为实施上述方法200的步骤260和270。
[0143]
当第二传感器包括流速传感器121时,控制器150可以使用流速与稀释因子之
间的预定相关性来确定稀释因子如前所述,控制器150还可以被配置为(在确定流速的过程中)根据合适的图像来检测细通道131中的汗液的弯月面。
[0144]
替代地或额外地,当装置100包括第三传感器112和检测器120时,控制器150可以例如使用公式i,使用第二浓度和第三浓度来确定稀释因子然后可以如前所述使用公式ii根据稀释因子和第一浓度来计算校正浓度(ca)。
[0145]
在实施例中,控制器150还被配置为实施方法200的步骤240和250。在这方面,控制器150可以例如使用公式iii计算在第一皮肤位置处的第二汗腺类型的腺体的第一局部活跃水平与在第二皮肤位置处的第二汗腺类型的腺体的第二局部活跃水平之间的比率(r
act
)。控制器150然后可以使用至少一个参数和比率(r
act
)来生成一个值,并且使用该值来确定稀释因子
[0146]
如图4所示,装置100包括用户接口155。如从控制器150指向用户接口155的箭头所示,由控制器150接收和/或计算的信息可以被发送到用户接口155,用户接口155然后可以显示该信息。特别地,用户接口155可以用于显示由控制器150确定的第一分析物(a)的校正浓度(ca)。用户接口155可以包括任何合适的显示器类型。例如,用户接口155可以包括led/lcd显示器,所述led/lcd显示器可以具有触摸屏能力,从而允许用户录入参数,例如,用于在r
act
计算中使用的出汗率和/或汗腺密度值等。
[0147]
图5图示了用于实施上述控制器150的计算机500的示例。
[0148]
计算机500包括但不限于pc、工作站、膝上型电脑、pda、掌上设备、服务器、存储装置等。通常,就硬件架构而言,计算机500可以包括一个或多个处理器501、存储器502和一个或多个i/o设备503,它们经由本地接口(未示出)通信耦合。本地接口能够是例如但不限于一条或多条总线或如本领域所公知的其他有线或无线连接。本地接口可以具有额外的元件(例如,控制器、缓冲器(高速缓冲存储器)、驱动器、中继器和接收器)以实现通信。另外,本地接口可以包括地址、控件和/或数据连接以实现前述部件之间的适当通信。
[0149]
处理器501是用于运行能够被存储在存储器502中的软件的硬件设备。处理器501实际上能够是任何定制的或市售的处理器、中央处理单元(cpu)、数字信号处理器(dsp)或与计算机500相关联的若干处理器中的辅助处理器,并且处理器501可以是基于半导体的微处理器(呈微芯片的形式)或微处理器。
[0150]
存储器502能够包括易失性存储器元件(例如,随机存取存储器(ram),例如,动态随机存取存储器(dram)、静态随机存取存储器(sram)等)和非易失性存储元件(例如,rom、可擦除可编程只读存储器(eprom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、可编程只读存储器(prom)、磁带、压缩盘只读存储器(cd-rom)、磁盘、软盘、胶片盒、盒式磁带等)中的任何一项或组合。此外,存储器502可以结合电子、磁性、光学和/或其他类型的存储介质。注意,存储器502能够具有分布式架构,其中,各种部件彼此远离,但是能够被处理器501访问。
[0151]
存储器502中的软件可以包括一个或多个单独的程序,其中的每个程序包括用于实施逻辑功能的可执行指令的有序列表。根据示例性实施例,存储器502中的软件包括合适的操作系统(o/s)504、编译器505、源代码506和一个或多个应用程序507。
[0152]
应用程序507包括许多功能部件,例如,计算单元、逻辑单元、功能单元、过程、操作、虚拟实体和/或模块。
[0153]
操作系统504控制计算机程序的运行并且提供调度、输入-输出控制、文件和数据管理、存储器管理、通信控制和相关服务。
[0154]
应用程序507可以是源程序、可执行程序(目标代码)、脚本或包括要执行的一组指令的任何其他实体。当该程序是源程序时,通常经由编译器(例如,编译器505)、汇编器、解释器等来翻译该程序,这些模块可以被包括在存储器502中,也可以不被包括在存储器502中,以便结合操作系统504来正确操作。此外,应用程序507能够被编写为具有数据和方法类的面向对象的编程语言,或者具有例程、子例程和/或函数的过程编程语言,例如但不限于c、c 、c#、pascal、basic、api调用、html、xhtml、xml、asp脚本、javascript、fortran、cobol、perl、java、ada、.net等。
[0155]
i/o设备503可以包括输入设备,例如但不限于鼠标、键盘、扫描仪、麦克风、相机等。此外,i/o设备503还可以包括输出设备,例如但不限于打印机、显示器等。最后,i/o设备503还可以包括传送输入和输出的设备,例如但不限于网络接口控制器(nic)或调制器/解调器(用于访问远程设备、其他文件、设备、系统或网络)、射频(rf)或其他收发器、电话接口、网桥、路由器等。i/o设备503还包括用于通过各种网络(例如,互联网或内联网)进行通信的部件。
[0156]
当计算机500运行时,处理器501被配置为:运行被存储在存储器502内的软件,向存储器502传送数据和传送来自存储器502的数据,以及根据软件来总体控制计算机500的操作。应用程序507和操作系统504全部或部分被处理器501读取,可能被缓冲在处理器501中,然后被运行。
[0157]
当应用程序507以软件实施时,应当注意,应用程序507实际上能够存储在任何计算机可读介质上,以供任何计算机相关的系统或方法使用或与其结合使用。在本文的背景中,计算机可读介质可以是电子、磁性、光学或其他物理设备或模块,其能够包含或存储由计算机相关的系统或方法使用的或与其结合使用的计算机程序。
[0158]
例如,本发明可以应用于患者监测领域。特别地,本文提供的方法200和装置100可以被应用为对病房中正被监测的患者的突然恶化的早期警告,并且应用于对睡眠障碍的调查。对于后者,测量往往只在患者看医生时以抽查的方式进行。本发明可以实现连续或半连续的监测,这可以有助于这样的调查。
[0159]
本发明的实施例提供了一种定位汗液传感器设备(例如,在我们的未预先公布的申请ep 3622880a1中公开的汗液分析物浓度确定装置)的方法,以这样的方式,汗液传感器设备的第一部分被附着在第一皮肤位置(i)上,所述第一皮肤位置(i)包含大汗腺并且发现于哺乳动物对象的腋窝或乳晕或耳道或眼睑或鼻孔翼或腹股沟或会阴或肛周区域中,同时汗液传感器设备的第二部分被附着在第二皮肤位置(ii)上,所述第二皮肤位置(ii)邻近第一皮肤位置(i)(即,邻近哺乳动物对象的腋窝或乳晕或耳道或眼睑或鼻孔翼或腹股沟或会阴或肛周区域),具有与第一皮肤位置不同的汗腺组成,其中,主要存在小汗腺并且可能不存在大汗腺。
[0160]
图25示出了图示定位汗液传感器设备100的方法400的流程图。方法400包括:
[0161]
确定410哺乳动物对象的第一皮肤位置(i),所述第一皮肤位置(i)包含大汗腺;
[0162]
确定420第二皮肤位置(ii),所述第二皮肤位置邻近第一皮肤位置(i)并且具有与第一皮肤位置不同的汗腺组成;并且
[0163]
定位430汗液传感器设备100,使得汗液传感器设备100的第一部分160存在于第一皮肤位置(i)上,同时汗液传感器设备100的第二部分161存在于第二皮肤位置(ii)上。
[0164]
通过检测第一皮肤位置(i)与第二皮肤位置(ii)之间的差异来实现对第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)的确定。如下文将更详细地描述的,这样的差异可以是反射率、皮肤上的汗液的图像、导电性、挥发性有机化合物分泌、亲水性和疏水性、滑动阻力、皮肤图案、汗液分泌行为以及在第一皮肤位置(i)处独特分泌的分析物。可以在借助于汗液传感器定位设备300确定了第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)之后将汗液传感器设备100定位到第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)。替代地,确定第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)的步骤与定位汗液传感器设备100的步骤可以通过以下操作来同时完成:将汗液传感器设备100定位在皮肤上并滑动它,直到确定了第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)为止。替代地,可以通过将汗液传感器设备100定位在皮肤上来完成确定第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)的步骤和定位汗液传感器设备100的步骤,并且通过采用小汗腺或大汗腺的独特的参数来确定汗液传感器设备100的正确定位430。这样的参数是由大汗腺独特分泌的分析物以及小汗腺和大汗腺的独特的汗液分泌行为。汗液传感器定位设备300和/或汗液传感器设备100可以包括经适当编程的处理器,以用于执行下面描述的各种方法步骤。
[0165]
图6图示了根据实施例的方法。该方法包括使用具有光源301和光探测器302的汗液传感器定位设备300,光源301提供光以照射皮肤,光探测器302接收来自皮肤的反射并探测反射率。光源可以是人造光源(例如,由led产生的光)或汗液传感器定位设备300的壳体370中的开口,所述开口允许光穿过壳体370并照射皮肤。光探测器302可以包括用于重建皮肤的图像的矩阵,因此可以详细检查皮肤反射率,从而提高反射率检测灵敏度。第一皮肤位置(i)具有不同于邻近的第二皮肤位置(ii)的大汗腺,在第二皮肤位置(ii)中主要存在小汗腺并因此在所述的两个皮肤区之间记录了不同的反射。不同的皮肤反射或图像变化是由皮脂引起的。第一皮肤位置(i)含有大量皮脂腺。大汗腺进入毛囊轴,并且皮脂腺也进入同一轴。因此,这两个腺体的分泌都发生在同一皮肤位置上并且构成蜡状成分,所述蜡状成分部分吸收光,从而降低反射率。由于在第一皮肤位置(i)处的毛囊密度显著高于在邻近的第二皮肤位置(ii)处的毛囊密度,因此与在邻近的第二皮肤位置(ii)处分泌的皮脂量相比,在第一皮肤位置(i)处分泌的皮脂量更高。
[0166]
用户可以在皮肤上移动汗液传感器定位设备300,或者替代地可以将汗液传感器定位设备300定位在皮肤上的离散位置处并进行点测量。替代地,定位设备可以自主移动,而不需要用户在皮肤上移动它。
[0167]
第一皮肤位置(i)具有第一皮肤反射率,因为它们在皮肤上具有第一皮脂量,并且第二皮肤位置(ii)具有第二皮肤反射率(高于第一皮肤反射率),因为它们在皮肤上具有第二皮脂量(低于在第一皮肤位置(i)处的第一皮脂量)。第一皮脂量与第二皮脂量的比率低于1。当汗液传感器定位设备300通过第一皮肤位置(i)与第二皮肤位置(ii)之间的界面时,汗液传感器定位设备300记录反射率的变化。如果反射率的变化对应于大于第二皮脂量的第一皮脂量,则汗液传感器定位设备300将第一皮肤位置(i)确定为具有第一皮肤反射的位置,并且将第二皮肤位置(ii)确定为具有第二皮肤反射的位置。
[0168]
在确定了第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)之后,汗液传感器定位设备300可以通过提供视觉(例如,打开灯)、听觉(例如,播放声音)或触觉(例如,振动)反馈来通知用
户。
[0169]
然后,用户可以记住第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)并且将汗液传感器设备100附着到皮肤上的适当位置。替代地,用户可以使用用于标记第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)的手段(例如,标记物),然后将汗液传感器设备100附着到皮肤上的适当位置。替代地,汗液传感器定位设备300可以整合用于(例如借助于墨水)在第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)的位置上标记皮肤的手段。
[0170]
图7图示了根据另外的实施例的方法。该方法包括使用汗液传感器定位设备300和光源301,汗液传感器定位设备300具有相机303以产生皮肤上的汗液的图像,光源301提供光以照射皮肤。光源301可以是人造光源(例如,由led产生的光)或汗液传感器定位设备300的壳体370中的开口,所述开口允许光穿过壳体370并照射皮肤。大汗腺进入毛囊轴,因此汗液会在毛囊轴处形成。另一方面,小汗腺直接向皮肤表面开放。当用户在皮肤上滑动汗液传感器定位设备300时,将第一皮肤位置(i)确定为图像示出汗液源自于毛囊的地方,并且将第二皮肤位置(ii)确定为在图像示出汗液源自于毛囊之前的皮肤区。
[0171]
在确定了第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)之后,汗液传感器定位设备300可以通过提供视觉(例如,打开灯)、听觉(例如,播放声音)或触觉(例如,振动)反馈来通知用户。
[0172]
用户可以使用汗液传感器定位设备300来确定第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)。替代地,可以通过图像识别算法来分析相机的图像记录,并且定位设备可以自动确定第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)。
[0173]
然后,用户可以记住第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)并且将汗液传感器设备100附着到皮肤上的适当位置。替代地,用户可以使用用于标记第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)的手段(例如,标记物),然后将汗液传感器设备100附着到皮肤上的适当位置。替代地,汗液传感器定位设备300可以整合用于(例如借助于墨水)在第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)的位置上标记皮肤的手段。
[0174]
图8和图9图示了根据另外的实施例的方法。该方法包括:使用具有皮肤电反应(gsr)传感器的汗液传感器定位设备300;并且暴露与皮肤接触的gsr传感器的两个电极304,这两个电极之间可以具有1cm的典型距离;并且测量这两个电极之间的电导。导电凝胶垫也可以用于将电极暴露于皮肤,以减少实现电极-皮肤界面的足够稳定电导所需的时间。
[0175]
替代地,可以使用利用了2对或更多对电极的2个或更多个gsr传感器,以便改善电导测量。
[0176]
由于小汗腺的密度不同,在第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)处测得的电导将是不同的。当电极在第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)内时,测得的电导的差异应当基本为零,并且应当仅在一个电极在第一皮肤位置(i)处并且另一个电极在第二皮肤位置(ii)处时才显示出差异。用户可以在皮肤上滑动使用gsr传感器的汗液传感器定位设备300。替代地,汗液传感器定位设备300可以自主移动,而不需要用户在皮肤上滑动它。当gsr传感器经过第一皮肤位置(i)与第二皮肤位置(ii)之间的界面时,gsr传感器记录电导的变化,从而识别所述皮肤区的位置。
[0177]
在图8中,使用gsr传感器的汗液传感器定位设备300被定位在第二皮肤位置(ii)处(即,不在对象的腋窝或乳晕或耳道或眼睑或鼻孔翼或腹股沟或会阴或肛周区域)并且朝
向第一皮肤位置(i)(即,对象的腋窝或乳晕或耳道或眼睑或鼻孔翼或腹股沟或会阴或肛周区域)滑动。当检测到皮肤电导变化时,确定第一皮肤位置(i),并且第二皮肤位置(ii)是在皮肤电导变化之前的皮肤区。
[0178]
图9图示了另一实施例,其中,使用gsr传感器的汗液传感器定位设备300被定位在第一皮肤位置(i)(即,对象的腋窝或乳晕或耳道或眼睑或鼻孔翼或腹股沟或会阴或肛周区域)中并且朝向第二皮肤位置(ii)滑动(即,远离对象的腋窝或乳晕或耳道或眼睑或鼻孔翼或腹股沟或会阴或肛周区域)。当检测到皮肤电导变化时,确定第二皮肤位置(ii),并且第一皮肤位置(i)是在皮肤电导变化之前的皮肤区。
[0179]
在确定了第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)之后,汗液传感器定位设备300可以通过提供视觉(例如,打开灯)、听觉(例如,播放声音)或触觉(例如,振动)反馈来通知用户。
[0180]
然后,用户可以记住第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)并且将汗液传感器设备100附着到皮肤上的适当位置。替代地,用户可以使用用于标记第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)的手段(例如,标记物),然后将汗液传感器设备100附着到皮肤上的适当位置。替代地,汗液传感器定位设备300可以整合用于(例如借助于墨水)在第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)的位置上标记皮肤的手段。
[0181]
图10图示了根据另外的实施例的方法。该方法包括检测源自于具有大汗腺的皮肤位置的挥发性有机化合物。用户可以将使用挥发性有机化合物传感器305的汗液传感器定位设备300定位在皮肤上。这样的传感器305可以被定位在一侧朝向皮肤敞开的腔室350中。传感器305被放置在皮肤上,从而封闭腔室350,并且挥发性有机化合物保留在腔室350内部并被测量。随后,腔室350被放置在不同的皮肤位置上并被再次测量。替代地,用户可以在皮肤上滑动汗液定位设备300。在这种情况下,为了防止挥发性有机化合物的积累,优选在滑动的同时冲洗腔室350。
[0182]
在第一皮肤位置(i)处观察到挥发性有机化合物的第一浓度,并且在第二皮肤位置(ii)处观察到挥发性有机化合物的第二浓度。预期挥发性有机化合物的第一浓度高于在第二皮肤位置(ii)处的第二浓度,因为在第一皮肤位置(i)处的细菌菌群数量和皮脂浓度高于在第二皮肤位置(ii)处的细菌菌群数量和皮脂浓度,并且细菌消耗皮脂,从而产生挥发性有机化合物。
[0183]
当将汗液传感器定位设备300定位在第二皮肤位置(ii)处时,将检测到挥发性有机化合物的第二浓度,并且当汗液定位设备300移动到第一皮肤位置(i)时,将检测到挥发性有机化合物的第一浓度,所述第一浓度高于挥发性有机化合物的第二浓度。因此,汗液定位设备300检测到第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)。
[0184]
反之亦然,当将汗液传感器定位设备300定位在第一皮肤位置(i)中时,将检测到挥发性有机化合物的第一浓度,并且当汗液定位设备300移动到第二皮肤位置(i)时,将检测到挥发性有机化合物的第二浓度,所述第二浓度低于挥发性有机化合物的第一浓度。因此,汗液定位设备300检测到第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)。
[0185]
替代地,汗液传感器定位设备300可以使用两个或更多个挥发性有机化合物传感器305。将第一皮肤位置(i)确定为在第一组传感器检测到挥发性有机化合物的第一浓度的地方,并且将第二皮肤位置(ii)确定为在第二组挥发性有机传感器检测到挥发性有机化合
物的第二浓度的地方。
[0186]
汗液传感器定位设备300也可以自主移动,而不需要用户在皮肤上滑动它。
[0187]
在确定了第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)之后,汗液传感器定位设备300可以通过提供视觉(例如,打开灯)、听觉(例如,播放声音)或触觉(例如,振动)反馈来通知用户。
[0188]
然后,用户可以记住第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)并且将汗液传感器设备100附着到皮肤上的适当位置。替代地,用户可以使用用于标记第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)的手段(例如,标记物),然后将汗液传感器设备100附着到皮肤上的适当位置。替代地,汗液传感器定位设备300可以整合用于(例如借助于墨水)在第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)的位置上标记皮肤的手段。
[0189]
图11图示了根据另外的实施例的使用汗液传感器设备100的方法。汗液传感器设备100具有两个部分。第一部分160被具有亲水性的第一粘附材料308覆盖,并且第二部分161被粘附到皮肤306并且不具有亲水性的任意材料覆盖。第一部分160被设计成附着到第一皮肤位置(i),并且第二部分161被设计成附着到第二皮肤位置(ii)。
[0190]
第一部分160被选择为被具有亲水性的粘附材料306覆盖,因为如elkhyat等人在“agache'smeasuring the skin”(elkhyat a.、fanian f.、abdou a.、amarouch h.、humbert p.,2017年,influence of the sebum and the hydrolipidic layer in skin wettability and friction.in:humbert p.、fanian f.、maibach h.、agache p.(编辑)agache's measuring the skin.springer,cham,2017年4月29日、doi https://doi.org/10.1007/978-3-319-32383-1_19,印刷isbn 978-3-319-32381-7,在线isbn978-3-319-32383-1)一书中所提到的:“皮肤在皮脂部位具有亲水倾向,并且在无皮脂部位具有疏水倾向。水的扩散程度是皮肤与水的亲和力的良好指示物。清楚地证明了皮肤润湿性的水脂膜的作用。皮肤在接触(触摸)不同材料时的皮肤摩擦行为对我们接触到的物体的皮肤感官感知中起着关键作用”。虽然皮脂腺分布在体表,但是不同身体位置的皮脂腺数量是不同的。如上所述,预期在第一皮肤位置(i)中的皮肤表面上的皮脂腺密度高于在第二皮肤位置(ii)中的皮肤表面上的皮脂腺密度。因此,对于所述皮肤表面,亲水/疏水平衡将是不同的。”[0191]
在粘合剂领域,不断开发出具有不同属性的新型粘合剂化合物。例如,adhesives research的专有亲水粘合剂可作为压敏粘合剂(psa)、热封和涂层使用。
[0192]
汗液传感器设备100的第一部分160和第二部分161以及它们的粘附材料被保护膜覆盖。汗液传感器设备100的第二部分161的保护膜310覆盖第二部分的整个区。相比之下,第一部分160的保护膜309并不覆盖第一部分160的整个区,并且留下小开口,在该小开口处亲水粘合剂未被覆盖,该小开口与第二部分161的距离优选不超过1cm。
[0193]
当用户在皮肤上滑动汗液设备传感器设备100时,使亲水粘合剂未被覆盖的开口将粘附到第一皮肤位置(i),因此确定了第一皮肤位置(i)。也确定了第二皮肤位置(ii),并且第二皮肤位置(ii)是邻近第一皮肤位置(i)的皮肤区。在此之后,用户可以用手指固定汗液传感器设备100并剥离2层保护膜309、310。
[0194]
汗液传感器设备100可以由柔性材料制成,并且可以弯曲以帮助剥离动作。汗液传感器设备的汗液收集孔应当被定位在离粘合剂之间的界面足够远的地方。
[0195]
图12图示了根据另外的实施例的使用汗液传感器设备100的方法。如同在图11的实施例中的情况,汗液传感器设备100具有两个部分。第一部分160被粘附到皮肤并且不具有疏水性的第一粘附材料311覆盖。第二部分161被具有疏水性的第二粘附材料312覆盖。第一部分160被设计成附着到第一皮肤位置(i),并且第二部分被设计成附着到第二皮肤位置(ii)。
[0196]
第二部分161被具有疏水性的粘附材料312覆盖,因为如elkhyat等人在“agache's measuring the skin”(elkhyat a.、fanian f.、abdou a.、amarouch h.、humbert p.,2017年,influence of the sebum and the hydrolipidic layer in skin wettability and friction.in:humbert p.、fanian f.、maibach h.、agache p.(编辑)agache's measuring the skin.springer,cham,2017年4月29日、doi https://doi.org/10.1007/978-3-319-32383-1_19,印刷isbn 978-3-319-32381-7,在线isbn 978-3-319-32383-1)一书中所提到的:“皮肤在皮脂部位具有亲水倾向,并且在无皮脂部位具有疏水倾向。”[0197]
汗液传感器设备100的第一部分160和第二部分161以及它们的粘附材料311、312分别被保护膜313、314覆盖。汗液传感器设备100的第二部分161的保护膜310覆盖第一部分161的整个区。相比之下,第二部分161的保护膜314并不覆盖第二部分161的整个区,并且留下小开口,在该小开口处疏水粘合剂未被覆盖,该小开口与第一部分160的距离最大为1cm。
[0198]
当用户在皮肤上滑动汗液设备传感器100时,使疏水粘合剂未被覆盖的开口将粘附到第二皮肤位置(ii),因此确定了第二皮肤位置(ii)。也确定了第一皮肤位置(i),并且第一皮肤位置(i)是邻近第二皮肤位置(ii)的皮肤区。在此之后,用户可以用手指固定汗传感器设备100并剥离2层保护膜313、314。
[0199]
汗液传感器设备100可以由柔性材料制成,并且可以弯曲以帮助剥离动作。汗液传感器设备的汗液收集孔应当被定位在离粘合剂之间的界面足够远的地方。
[0200]
图13图示了根据另外的实施例的使用汗液传感器设备100的方法。汗液传感器设备100具有覆盖有粘合材料的2个部分。第一部分160被第一保护膜316覆盖,当第一部分160在第一皮肤位置(i)上滑动时,第一保护膜316提供第一滑动阻力。当第一部分160在第一皮肤位置(i)上滑动时,所述第一滑动阻力能够高于或低于第三滑动阻力。第三滑动阻力是当第一部分160在第二皮肤位置(ii)上滑动时第一部分160的滑动阻力。汗液传感器设备100的第二部分161被第二保护膜317覆盖,第二保护膜317没有任何特定的滑动阻力属性。
[0201]
可以将汗液传感器设备100定位在第二皮肤位置(ii)处(即,不在对象的腋窝或乳晕或耳道或眼睑或鼻孔翼或腹股沟或会阴或肛周区域),并且用户可以朝向第一皮肤位置(i)(即,对象的腋窝或乳晕或耳道或眼睑或鼻孔翼或腹股沟或会阴或肛周区域)滑动汗液传感器设备100。随着汗液传感器设备100在对象的皮肤上滑动,当用户检测到滑动阻力变化时,此时已经超过第二皮肤位置(ii)与第一皮肤位置(i)之间的界面,因此确定了第一皮肤位置(i)。第二皮肤位置(ii)是在汗液传感器设备100的第一部分160受到第一滑动阻力之前的皮肤区。
[0202]
图14图示了根据另外的实施例的使用汗液传感器设备100的方法。汗液传感器设备100具有覆盖有粘合材料的2个部分。第二部分161被第二保护膜319覆盖,当第二部分161在第二皮肤位置(ii)上滑动时,第二保护膜319提供第二滑动阻力。当第二部分161在第二皮肤位置(ii)上滑动时,所述第二滑动阻力能够高于或低于第四滑动阻力。第四滑动阻力
是当第二部分161在第一皮肤位置(i)上滑动时第二部分161的滑动阻力。汗液传感器设备100的第一部分160被第一保护膜318覆盖,第一保护膜318没有任何特定的滑动阻力属性。
[0203]
可以将汗液传感器设备100定位在第一皮肤位置(i)处(即,在对象的腋窝或乳晕或耳道或眼睑或鼻孔翼或腹股沟或会阴或肛周区域中),并且用户可以朝向第二皮肤位置(ii)滑动汗液传感器设备100(即,远离对象的腋窝或乳晕或耳道或眼睑或鼻孔翼或腹股沟或会阴或肛周区域)。随着汗液传感器设备100在对象的皮肤上滑动,当用户检测到滑动阻力变化时,此时已经超过第一皮肤位置(i)与第二皮肤位置(ii)之间的界面,因此确定了第二皮肤位置(ii)。第一皮肤位置(i)是在汗液传感器设备100的第二部分161受到第二滑动阻力之前的皮肤区。
[0204]
图15图示了根据另外的实施例的使用汗液传感器设备100的方法。汗液传感器设备100具有覆盖有粘合材料的2个部分。第一部分160被第一保护膜316覆盖,当第一部分160在第一皮肤位置(i)上滑动时,第一保护膜316提供第一滑动阻力。当第一部分160在第一皮肤位置(i)上滑动时,所述第一滑动阻力能够高于或低于第三滑动阻力。第三滑动阻力是当第一部分160在第二皮肤位置(ii)上滑动时第一部分160的滑动阻力。第二部分161被第二保护膜319覆盖,当第二部分161在第二皮肤位置(ii)上滑动时,第二保护膜319提供第二滑动阻力。当第二部分161在第二皮肤位置(ii)上滑动时,所述第二滑动阻力能够高于或低于第四滑动阻力。第四滑动阻力是当第二部分161在第一皮肤位置(i)上滑动时第二部分161的滑动阻力。优选地,当保护膜316的第一滑动阻力高于第三滑动阻力时,保护膜319的第二滑动阻力也高于第四滑动阻力。同样优选地,当保护膜316的第一滑动阻力低于第三滑动阻力时,保护膜319的第二滑动阻力也低于第四滑动阻力。
[0205]
可以将汗液传感器设备100定位在对象的皮肤上,并且用户在皮肤上滑动该设备。在第一滑动阻力高于第三滑动阻力并且第二滑动阻力高于第四滑动阻力并且汗液传感器设备100最初被定位在第二皮肤位置(ii)处并且朝向第一皮肤位置(i)滑动的情况下,由于第一部分160表现出第三滑动阻力,因此用户可以总体上感受到中等的滑动阻力。当汗液传感器设备100滑动并且第一部分160到达第一皮肤位置(i)时,由于第一部分将表现出比第三滑动阻力更高的第一滑动阻力,因此用户将总体上感受到高的滑动阻力。如果用户继续滑动汗液传感器设备100,直到整个设备位于第一皮肤位置(i),由于第二部分161将表现出低于第二滑动阻力的第四滑动阻力,因此用户将再次总体上感受到中等的滑动阻力。因此,将第一皮肤位置(i)确定为用户感受到最高滑动阻力的地方,第一皮肤位置是在皮肤上第一部分160受到第一滑动阻力并且第二部分161受到第二滑动阻力的位置。
[0206]
成比例地,在第一滑动阻力低于第三滑动阻力并且第二滑动阻力低于第四滑动阻力并且汗液传感器最初被定位在第二皮肤位置(ii)处并且朝向第一皮肤位置(i)滑动的情况下,用户可以总体上感受到中等的滑动阻力。这是因为第一部分160表现出高于第一滑动阻力的第三滑动阻力并且第二部分161表现出低于第四滑动阻力的第二滑动阻力。当汗液传感器设备100滑动并且第一部分160到达第一皮肤位置(i)时,由于第一部分160将表现出低于第三滑动阻力的第一滑动阻力并且第二部分161仍将表现出低于第四滑动阻力的第二滑动阻力,因此用户将总体上感受到低的滑动阻力。如果用户继续滑动汗液传感器设备100,直到整个设备位于第一皮肤位置(i),由于第二部分161将表现出高于第二滑动阻力的第四滑动阻力,因此用户将再次总体上感受到中等的滑动阻力。因此,将第一皮肤位置(i)
确定为用户感受到最低滑动阻力的地方,第一皮肤位置是在皮肤上第一部分160受到第一滑动阻力并且第二部分161受到第二滑动阻力的位置。
[0207]
图16-18图示了根据另外的实施例的使用莫尔图案的使用汗液传感器设备100或汗液传感器定位设备300的方法。众所周知,当在堆叠中观察到两个等同的规则图案时,会出现各种干涉图案。这些干涉图案被称为莫尔图案,其取决于这些规则图案之间的角度位置。能够通过使光照射通过堆叠或者使光照射在堆叠上并且观察反射而观察到这些莫尔图案。莫尔图案中可识别的特征比实际图案的特征尺寸大得多。虽然肉眼难以观察到大约100-300μm的特征尺寸,但是肉眼能够容易地观察到大得多的干涉特征尺寸。当图案中的一个图案相对于另一个图案在特征尺寸或形状上有所不同时,仍然会出现干涉图案,但是尺寸和形状会有所不同。还能够使用这些莫尔图案来检测本身呈现出某种类型的规则图案的皮肤特征。皮肤的上表面(角质层)由相当规则的片状结构构成。这些皮肤片有点类似于尺寸在100-300μm的量级的三角形。这样的皮肤片的尺寸和形状在皮肤区(例如在第一皮肤位置(i)与第二皮肤位置(ii))之间有所不同。如果在皮肤上放置具有与规则的皮肤片状结构相似图案的透明箔,人们也能够看到莫尔图案。规则的片状皮肤结构的对比度应当足以良好地观察到莫尔图案,尽管如此,仍有多种措施可以提高对比度:
[0208]
a.规则的皮肤片状结构与箔印记之间的最优角度取向。
[0209]
b.使用以小角度照射皮肤的入射光,这将增强对规则的皮肤片状结构的高度差的观察,这也将增强对比度。
[0210]
c.可以针对性别和年龄调整印记的规则结构。
[0211]
d.在不堵塞汗腺的情况下,在皮肤上施加薄的生物相容性涂层以提高反射率。
[0212]
在图16中,汗液传感器设备100或汗液传感器定位设备300具有通孔320,通孔320露出哺乳动物对象的皮肤。透明箔321覆盖通孔320。附着到透明箔的是具有图案322的印记,图案322反映第一皮肤位置(i)的皮肤图案的重复特征。用户将汗液传感器设备100或汗液传感器定位设备300定位在皮肤上的远离第一皮肤位置(i)的地方(即,不在腋窝或乳晕或耳道或眼睑或鼻孔翼或腹股沟或会阴或肛周区域中)。在此之后,汗液传感器设备100或汗液传感器定位设备300朝向腋窝或乳晕或耳道或眼睑或鼻孔翼或腹股沟或会阴或肛周区域滑动。将第一皮肤位置(i)确定为通过通孔320观察到莫尔图案的地方,并且第二皮肤位置(ii)是在通过通孔310观察到莫尔图案之前的皮肤区。
[0213]
图17图示了根据另外的实施例的使用莫尔图案来定位汗液传感器设备100的方法。汗液传感器设备100或汗液传感器定位设备300具有通孔320,通孔320露出哺乳动物对象的皮肤。透明箔321覆盖通孔320。附着到透明箔的是具有图案323的印记,图案323反映第二皮肤位置(ii)的皮肤图案的重复特征。用户将汗液传感器设备100或汗液传感器定位设备300定位在皮肤上的第一皮肤位置(i)上(即,在腋窝或乳晕或耳道或眼睑或鼻孔翼或腹股沟或会阴或肛周区域中)。在此之后,滑动汗液传感器设备100或汗液传感器定位设备300而使其远离腋窝或乳晕或耳道或眼睑或鼻孔翼或腹股沟或会阴或肛周区域。将第二皮肤位置(ii)确定为通过通孔320观察到莫尔图案的地方,并且第一皮肤位置(i)是在通过通孔310观察到莫尔图案之前的皮肤区。
[0214]
图18图示了根据另外的实施例的使用莫尔图案来定位汗液传感器设备100的方法。汗液传感器设备100或汗液传感器定位设备300具有通孔320,通孔320露出哺乳动物对
象的皮肤。透明箔321覆盖通孔320。附着到透明箔的是具有图案330的印记。另一透明箔331被附着到对象的皮肤。该透明箔331具有附着有相同图案330的另一印记。
[0215]
图案330并不一定是如图16和图17所示的皮肤图案的重复特征,它能够是任何图案。优选地,具有图案330的印记由折射率与皮脂的折射率相似的材料制成。附着到透明箔331(其附着到皮肤)的图案330的对比度在第一皮肤位置(i)处减小,因为其被丰富的皮脂所隐藏。在第二皮肤位置(ii)处产生的皮脂较少,因此保持了该对比度。
[0216]
用户在皮肤上移动汗液传感器设备100或汗液传感器定位设备300。附着到透明箔331的重复图案330的取向不应平行于附着到透明箔321的重复图案330的取向,以便出现莫尔图案。当用户在第一皮肤位置(i)上滑动汗液传感器设备100或汗液传感器定位设备300时,不会出现莫尔图案,因为皮脂隐藏了附着到透明箔331的印记的图案。当汗液传感器设备100或汗液传感器定位设备300到达第二皮肤位置(ii)时,通过通孔320观察到莫尔图案并且确定了第二皮肤位置(ii)。第一皮肤位置(i)是在通过通孔320观察到莫尔图案之前的皮肤区。
[0217]
图19图示了使用莫尔图案的实施例的另一视图。在俯视图中,在汗液传感器设备100或汗液传感器定位设备300处观察通孔320,并且可以看到附着在透明箔321的顶部的印记。用阴影圆圈示意性地表示莫尔图案。实际上,观察到的不是阴影,而是莫尔图案。代替一个通孔320,能够在汗液传感器设备100或汗液传感器定位设备300处定位一个以上的通孔。
[0218]
图20图示了根据另外的实施例的使用汗液传感器设备100的方法。该方法包括检测存在于大汗腺汗液中的分析物,这些分析物由大汗腺独特地分泌。汗液传感器设备100具有第一部分160和第二部分161,第一部分160具有传感器104,第二部分161具有传感器120。传感器104和120都检测存在于大汗腺汗液中的分析物。存在于大汗腺汗液中的分析物能够是大汗腺分泌气味结合蛋白1和2(asob1和asob2)、碳水化合物、铁离子、脂质、类固醇、唾液粘蛋白和/或组织蛋白酶。汗液传感器设备100被放置在患者的皮肤上,并且在第一部分160处的传感器104检测到存在于大汗腺汗液中的分析物并且在第二部分161处的传感器120没有检测到存在于大汗腺汗液中的分析物的情况下,确定汗液传感器设备100的正确定位(430)。
[0219]
图21图示了用于检测存在于大汗腺汗液中的分析物(其由大汗腺独特分泌)的汗液传感器设备100的配置的实施例。汗液传感器设备100包括单个贴片102,单个贴片102被划分成粘附到第一皮肤位置(i)的第一部分160和粘附到邻近第一皮肤位置(i)的第二皮肤位置(i)的第二部分161。汗液传感器104、112、120和127测量来自汗液的分析物的浓度。从收集孔106、114、122和125收集汗液,并且分别经由通道108、116、123和124将汗液供应到汗液传感器。通过汗液收集孔130将汗液供应到流速传感器128。传感器104和传感器127确定仅源自于大汗腺的分析物的浓度。传感器112和120确定仅源自于小汗腺的分析物的浓度。传感器128通过测量由汗液填充的通道的长度来确定总流速。
[0220]
图22图示了根据检测由大汗腺独特分泌的分析物的实施例的汗液传感器设备100的四种潜在位置:
[0221]
a.汗液传感器设备100被错误地放置在仅第二皮肤位置(ii)上。
[0222]
b.汗液传感器设备100被错误地放置在仅第一皮肤位置(i)上。
[0223]
c.汗液传感器设备100被正确地放置在第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)上。
[0224]
d.汗液传感器设备100被错误地放置,其中,第一部分160被定位在第二皮肤位置(ii)上,但是汗液传感器设备100的该第一部分160旨在针对第一皮肤位置(i)。此外,其中,汗液传感器设备100的第二部分161被定位在第一皮肤位置(i)上,但是该第二部分162旨在针对第二皮肤位置(ii)。
[0225]
只有当传感器104检测到大汗腺分析物的浓度并且传感器127没有检测到大汗腺分析物的浓度时,汗液传感器设备100的位置才是正确的,如图22所示。
[0226]
图23示出了根据另外的实施例的使用汗液传感器设备100的方法。该方法包括测量小汗腺和大汗腺的独特的汗液分泌行为,因为大汗腺周期性地分泌汗液,而小汗腺则连续地分泌汗液。汗液传感器设备100具有第一部分160和第二部分161,第一部分160具有检测周期性出汗率的传感器194,第二部分162具有检测连续出汗率的传感器195。汗液传感器设备100被放置在患者的皮肤上,并且在第一传感器194检测到周期性汗液分泌并且第二传感器195检测到连续的汗液分泌的情况下,确定汗液传感器设备100的正确定位430。如果小汗腺和大汗腺不同时活跃,那么将很容易辨别出周期性出汗率信号。如果大汗腺和小汗腺同时活跃,并且它们的汗液分泌存在重叠,那么大汗腺分泌将被检测为在连续出汗率信号顶部上的周期性出汗率信号。
[0227]
图24图示了根据测量小汗腺和大汗腺的独特汗液分泌行为的实施例的汗液传感器设备100的四种可能放置:
[0228]
a.汗液传感器设备100被错误地放置在仅第二皮肤位置(ii)上。
[0229]
b.汗液传感器设备100被错误地放置在仅第一皮肤位置(i)上。
[0230]
c.汗液传感器设备100被正确地放置在第一皮肤位置(i)和第二皮肤位置(ii)上。
[0231]
d.汗液传感器设备100被错误地放置,其中,第一部分160被定位在第二皮肤位置(ii)上,但是汗液传感器设备100的该第一部分160旨在针对第一皮肤位置(i)。此外,其中,汗液传感器设备100的第二部分161被定位在第一皮肤位置(i)上,但是该第二部分162旨在针对第二皮肤位置(ii)。
[0232]
只有当传感器194检测到周期性出汗率并且传感器195检测到连续的出汗率分泌时,汗液传感器设备100的位置才是正确的,如图24c所示。
[0233]
本领域技术人员通过研究附图、公开内容以及权利要求,在实践请求保护的发明时能够理解并实现对所公开的实施例的其他变型。在权利要求中,“包括”一词不排除其他元件或步骤,并且词语“一”或“一个”不排除多个。能够有利地组合使用在互不相同的从属权利要求中记载的措施。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。
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