Um protocolo detalhado para Monitoramento transpiração Usando um Novel, Pequeno, dispositivo sem fios
Summary
Recently, we developed a small wireless device for perspiration monitoring. In this article, we present detailed protocols on how to use the device for perspiration monitoring with an example of the sympathetic activity test.
Abstract
A transpiração monitorização pode ser utilizada para a detecção de determinadas doenças, tais como distúrbios de termorregulação e mentais, em particular quando os pacientes não têm conhecimento de tais distúrbios ou têm dificuldade em expressar os seus sintomas. Até agora, vários dispositivos para monitoramento de transpiração foram desenvolvidos; No entanto, esses dispositivos tendem a ter um relativamente grande exterior, o consumo de energia considerável, e / ou com menos sensibilidade.
Recentemente, desenvolvemos um pequeno dispositivo, sem fio para monitoramento de transpiração. O dispositivo consiste de uma temperatura / humidade relativa (T / RH) do sensor, registador de dados orientada por pequena bateria, e de gel de sílica como um dessecante numa pequena exterior cilíndrica. O sensor de T / RH é colocado entre as janelas de detecção (através da qual o vapor de água a partir da pele entra) e o gel de sílica. O princípio subjacente do dispositivo de monitorização da transpiração é baseada na Lei de Fick, o que significa que o fluxo de vapor de água from a pele para o gel de sílica (isto é, perda transepidérmica de água e a transpiração) pode ser capturado pela mudança em humidade para o sensor T / RH. Além disso, um método de subtracção da linha de base, foi adoptado para distinguir a transpiração e a perda de água transepidérmica.
Como mostrado no relatório anterior, o dispositivo desenvolvido pode monitorar o suor em sites do corpo de uma forma fácil, sem fio. No entanto, os métodos pormenorizados de como utilizar o dispositivo ainda não foram divulgados. Neste artigo, portanto, gostaríamos de mostrar os tutoriais ponto-a-ponto de como usar o dispositivo para a monitorização transpiração, mostrando o teste de atividade simpática com o monitoramento da resposta da pele simpático como um exemplo.
Introduction
Transpiração humana, geralmente conhecido como "sudação," não é apenas um mecanismo para a termorregulação 1, mas também está relacionado com certos tipos de doenças. A etiologia da transpiração anormal é amplo, incluindo: insolação, hiper ou hipotireoidismo 2, infarto cerebral 3, diabetes mellitus 4, disautonomia 5, menopausa (conhecido como "flash quente") 6, fibrose cística 7, doença de Parkinson 8, e social transtorno de ansiedade 9. Em função do número de doenças relacionadas com a transpiração, que foi considerado benéfico para controlar as taxas de transpiração para o diagnóstico precoce ou previsão de tais doenças (por exemplo, prevenção da insolação) de uma forma ubíqua 10.
Até à data, têm sido propostos apenas um pequeno número de dispositivos para monitoramento de transpiração. Nos primeiros dias, condutância da pele e umidade relativa foram utilizados para i indiretandices de a quantidade de transpiração 11,12. Mais recentemente, vários tipos de sensores de acessórios, flexíveis para monitorização transpiração têm sido propostos 13-19, embora eles destinam-se a análise dos electrólitos sudoríparas, em vez do que a quantidade ou o padrão temporal da transpiração. O cálculo de difusão de vapor de água tem sido utilizada para um método mais quantitativa do controlo das bolsas de água a partir da pele 20-23. No entanto, isto requer (1) a suposição de que a atmosfera exterior e ainda é constante 20, (2) a sensibilidade suficiente para detectar o fluxo natural de vapor de água 21,22, ou (3) um fluido de arrefecimento (por exemplo, um dispositivo Peltier que consome quantidade substancial de energia elétrica) para condensar o vapor de água ao líquido 23; Assim, eles podem ser difícil para diário e acompanhamento a longo prazo. Como alternativa, um método da câmara ventilada foi desenvolvido 20,24,25. No método da câmara ventilada, azoto seco ou ar desumidificadoé infiltrado numa pequena câmara adjacente à pele a partir de um tanque de gás de azoto ou de uma bomba, e do gás na forma de vapor de água evaporada da pele é recolhida. A quantidade de vapor de água a partir da pele pode ser calculado a partir da diferença da humidade nos gases de saída e de entrada. Embora este método pode-se estimar a quantidade de transpiração muito precisamente, um tanque de gás de azoto ou de uma bomba mecânica é geralmente suficientemente grande para impedir a monitoração diária.
Para solucionar estes inconvenientes, nós desenvolvemos recentemente um novo dispositivo para a monitorização da transpiração, em que uma câmara fechada com um fluxo de vapor de água aplicada conduzido com dessecante, permitiu a monitorização e sensível a longo prazo 26. Este dispositivo consiste de um sensor cilíndrico exterior de plástico, a temperatura / humidade relativa (T / RH) com um microprocessador de gravação, e sílica gel (Figura 1). Em princípio, a atmosfera exterior não deve interferir com o fluxo de vapor de água, e um fluido de arrefecimento ou ventilating câmara não é necessária. Perfis de transpiração pode ser obtido por resolução de equações, utilizando um software de folha de cálculo 26. Um estudo anterior mostrou apenas o princípio do dispositivo desenvolvido e omitiu o método detalhado de como usar o dispositivo por causa das limitações de espaço.
O objectivo deste artigo, portanto, é o de mostrar um método detalhado de como utilizar o dispositivo de monitorização desenvolvido para a transpiração, mostrando a gravação de transpiração palmar induzida pelo stress durante o teste de actividade simpática como um exemplo.
Protocol
Representative Results
Discussion
O objetivo deste artigo é introduzir o uso de um romance, dispositivo de monitoramento transpiração sem fio. Devido ao recente progresso da engenharia, têm sido propostos, métodos de manipular fáceis mais precisos para a monitorização transpiração temporais; o método de difusão de pressão de vapor 23 ventilado método de câmara de 24,25 e são exemplos representativos. No entanto, o método da câmara ventilada requer a utilização de azoto seco ou uma bomba com dessecante para produ…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We would like to acknowledge Mr. Ryohei Suganuma and Ms. Sakie Tachibana who helped perform the research. This study was supported in part by the JSPS KAKENHI Grant Numbers 15K20664, 24500848, and 21500405. This study was also funded in part by the MEXT/JST Tenure Track Promotion Program. A part of this study was based on the Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2011-169881 and the Japanese Patent No. 5708911.
Materials
| Required for perspiration monitoring | |||
| Perspiration monitoring device | Rousette Strategy Inc. | SNT-200 | |
| USB-serial port conversion interface | Rousette Strategy Inc. | UUI-200 | |
| Perspiration recording software | Rousette Strategy Inc. | TED99 | |
| Silica gel | Wako Pure Chemical Industries Ltd. | 194-16665 | Type A silica gel should be used. |
| Medical double-sided tape | 3M | 2181 | Medical grade is recommended because of the attachment to the skin. |
| Computer | Requires Windows operating system. | ||
| Name | Company | Catalog | Comments |
| Required for the monitoring of sympathetic skin response | |||
| Instrumentation amplifier | Nihon Kohden Corp. | AB-611J | |
| Amplifier chassis | Nihon Kohden Corp. | MEG-6108 | |
| Input box | Nihon Kohden Corp. | JB-610B | |
| Alcohol swab | Suzuran Sanitary Goods Co., Ltd. | 4545766050846 | |
| Electrodes | Nihon Kohden Corp. | NE-114A | |
| Electrode paste | Nihon Kohden Corp. | Z-401CE | |
| Medical tape | Nichiban Co., Ltd. | SG257 | |
| Analog signal interface | Micro Science K.K. | C BOX-014 | |
| Analog-to-digital converter | Micro Science K.K. | ADM-686PCI | |
| SSR recording software | Matsuyama Advance Co., Ltd. | LaBDAQ2000 | |
References
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