用于测量和分析体液的可穿戴系统、设备和方法与流程

文档序号:26188082发布日期:2021-08-06 18:39阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种方法,包括:

在可穿戴设备的样本收集区域中从体液的源收集体液的样本;

将体液的样本的一部分从样本收集区域引导至电极的集合,该电极的集合包括激发电极和感测电极;

通过体液的样本的所述一部分施加激发信号;

感测响应于激发信号的响应信号;

基于响应信号,测量与体液的样本的所述一部分相关联的阻抗;以及

基于阻抗,确定体液的源的特性。

2.如权利要求1所述的方法,其中特性是溶质浓度,该方法还包括:

基于阻抗,计算与体液的样本的所述一部分相关联的摩尔浓度。

3.如权利要求1所述的方法,还包括:

测量体液的样本的所述一部分的温度;以及

基于阻抗和温度,计算与体液的样本的所述一部分相关的摩尔浓度。

4.如权利要求1所述的方法,其中体液是用户的汗液,该方法还包括:

基于阻抗,计算汗液的摩尔浓度,以及

基于摩尔浓度,估计用户的水合的状态。

5.如权利要求1所述的方法,其中体液是用户的汗液,该方法还包括:

基于阻抗,计算汗液的摩尔浓度,以及

基于摩尔浓度,为用户预测补充水分的方案。

6.如权利要求1所述的方法,其中体液的样本的所述一部分是第一部分,所述激发信号是在第一时间点生成的第一激发信号,并且所述响应信号是第一响应信号,该方法还包括:

通过体液的样本的第二部分施加第二激发信号;

感测响应于第二激发信号的第二响应信号;

基于第二响应信号,测量与体液的样本的第二部分相关联的阻抗;以及

基于体液的样本的第一部分和第二部分的阻抗,确定与体液的初始样本的所述一部分相关联的体积流速;

基于体积流速,确定用户的出汗速率,以及

基于出汗速率,估计用户的水合的状态。

7.如权利要求6所述的方法,还包括:

估计用户的水合的损失率。

8.如权利要求6所述的方法,还包括:

估计用户的电解质的损失率;以及

经由可穿戴设备,向用户指示补充电解质的信号。

9.如权利要求6所述的方法,还包括:

计算用户的水合的损失率;以及

提供补充水分的建议方案。

10.一种可穿戴装置,包括:

样本收集区域,具有入口并被构造为经由入口接收体液的初始体积;

进入端口,与样本收集区域流体连通;以及

流通道,与进入端口流体连通并且被构造为将体液的初始体积的一部分朝着电极的集合引导,

电极的集合,包括激发电极和感测电极,激发电极被配置为将激发信号施加到体液的初始体积的所述一部分,并且感测电极被配置为从体液的初始体积的所述一部分接收响应于激发信号的响应信号,感测电极被配置为将响应信号传输到处理器以计算与体液的初始体积的所述一部分相关联的阻抗。

11.如权利要求10所述的可穿戴装置,其中流通道还被构造为将体液的初始体积的所述一部分引导至出口。

12.如权利要求10所述的可穿戴装置,还包括:

温度传感器,被配置为测量与体液的初始体积的所述一部分相关联的温度。

13.如权利要求10所述的可穿戴装置,其中电极的集合包括两对电极,所述两对电极中的每一对包括至少一个激发电极和至少一个感测电极,所述两对电极位于彼此之间的预定义距离处。

14.如权利要求13所述的可穿戴装置,其中流通道还被构造为将体液的初始体积的所述一部分引导至所述两对电极中的每一对,使得所述体液的初始体积的所述一部分按顺序方式通过所述两对电极。

15.如权利要求10所述的可穿戴装置,其中流通道的至少一部分被定义为包括线性、曲线、环状、平面、非平面、蛇形或曲折形状中的至少一种。

16.如权利要求10所述的可穿戴装置,其中流通道或电极的集合中的至少一个包括被构造为促进体液流动的亲水涂层。

17.如权利要求10所述的可穿戴装置,其中流通道具有介于大约0.2mm和大约5.0mm之间的横截面区域。

18.如权利要求10所述的可穿戴装置,其中电极的集合的至少一部分由印刷墨水形成,该印刷墨水包括按重量计大约80%的银和按重量计大约20%的氯化银。

19.如权利要求10所述的可穿戴装置,其中电极的集合包括双极电极,所述双极电极被配置为向体液的初始体积的所述一部分提供电流并且感测与体液的初始体积的所述一部分相关联的电压。

20.如权利要求10所述的可穿戴装置,其中样本收集区域被构造为使得在收集的体液的初始体积超过阈值体积后,体液的初始体积的所述一部分以连续的方式经由进入端口从样本收集区域推动到流通道。

21.如权利要求20所述的可穿戴装置,所述阈值体积是第一阈值体积,所述可穿戴装置还包括定义在样本收集区域域中并被构造为减小样本收集区域的流体容量的间隔器部分,使得在收集的体液的初始体积超过小于第一阈值体积的第二阈值体积后,体液的初始体积的所述一部分经由进入端口和经由流通道从样本收集区域被推动。

22.如权利要求10所述的可穿戴装置,其中电极的集合被配置为感测指示在体液的初始体积的所述一部分中存在一定量的na+、cl-、ca2+、k+或mg2+离子中的至少一种的信号。

23.如权利要求10所述的可穿戴装置,其中电极的集合中的至少一个电极包括碳涂层,所述碳涂层被构造为减少电极的集合的腐蚀。

24.如权利要求10所述的可穿戴装置,其中电极的集合被配置为感测指示在体液的初始体积的所述一部分中存在一定量的乳糖酶、葡萄糖、乳酸或丙酮酸中的至少一种的信号。

25.一种系统,包括:

存储器,存储指令的集合;

处理器,耦合到存储器,并被配置为执行存储在存储器中的指令;以及

可穿戴设备,包括

样本收集区域,被构造为接收体液的初始体积;

进入端口,与样本收集区域流体连通;以及

流通道,与进入端口流体连通并且被构造为将体液的初始体积的一部分朝着电极的集合引导,

电极的集合,包括激发电极和感测电极,激发电极被配置为将激发信号施加到体液的初始体积的所述一部分,并且感测电极被配置为从体液的初始体积的所述一部分接收响应于激发信号的响应信号。

26.如权利要求25所述的系统,体液的初始体积的所述一部分是第一部分,其中流通道还被构造为将所述第一部分引导至出口并且顺序地推动体液的初始体积的第二部分朝着电极的集合流动。

27.如权利要求25所述的系统,其中指令在被执行时被配置为使处理器:

向激发电极发送激发信号,

从感测电极接收响应信号,

基于响应信号,计算与体液的初始体积的所述一部分相关联的阻抗;

确定体液的初始体积的渗透压,以及与体液的源相关联的水合的状态;以及

经由可穿戴设备,指示表示可穿戴设备的用户的水合的状态的信号。

28.如权利要求27所述的系统,其中指令在被执行时还被配置为使处理器:

识别水合的状态低于预定义的值,以及

基于识别结果并经由可穿戴设备,产生建议补充体液的源的警报。

29.如权利要求27所述的系统,还包括:

加速度计,其中指令在被执行时还被配置为使处理器:

识别系统的加速度的状态,以及

基于加速度的状态,估计体液的源的预测的最优补充速率。

30.一种用于测量体液的样本的生物物理特性的设备,包括:

界面层,其包括衬垫,该衬垫被构造为被剥离以将设备固定在用户的身体上;

粘合层,其具有预定义的厚度,包括要固定在用户的身体上的粘合近侧表面,并且包括要固定到进入端口层的粘合远侧表面,粘合层定义经由其接收体液的样本的开口;

进入端口层,其包括近侧表面和远侧表面,近侧表面被构造为固定到粘合层的远侧表面,粘合层和进入端口层共同定义样本收集区域,进入端口层定义进入端口以推动体液从样本收集区域流出;

通道层,其定义流通道,该流通道被构造为引导体液从样本收集区域流动,流通道包括测试区域,该测试区域被配置为测试体液的样本的一部分的体液特性;以及

电极层,被配置为定义电极的集合并与测试区域处的流通道接口,电极的集合包括(i)激发电极,被配置为将激发信号施加到测试区域处体液的样本的所述一部分,以及(ii)感测电极,被配置为响应于在测试区域处施加激发信号而从体液的样本的所述一部分接收响应信号,电极的集合还包括端子连接以提供电极的集合和将要处理的响应信号发送到的处理器之间的电通信。


技术总结
本文针对用户穿戴的样本分析系统的各种实施例描述了系统、设备和方法,样本分析系统被配置为收集体液的样本,并测量和分析体液以确定用户的体液的特性和/或健康参数(例如,水合的程度、电解质流失、出汗速率等)。

技术研发人员:K·瑞施尔;S·米施拉;B·科驰兰;D·唐德瑞斯;M·罗伯茨;M·U·卡斯
受保护的技术使用者:尼克斯股份有限公司
技术研发日:2019.11.13
技术公布日:2021.08.06
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