Bir Roman kullanarak Terleme İzleme Detaylı Protokol, Küçük Kablosuz Aygıt
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
Terleme izleme hastalar bozuklukların habersiz ya da zorluk semptomlarını ifade yaşıyorsanız, özellikle bu tür termoregülasyon ve zihinsel bozukluklar gibi bazı hastalıkların, tespiti için kullanılabilir. Şu ana kadar, ter izlenmesi için çeşitli cihazlar geliştirilmiştir; Bununla birlikte, bu tür cihazların nispeten büyük bir dış, önemli bir güç tüketimi ve / veya daha az hassasiyet sahip olma eğilimindedir.
Son zamanlarda, ter izleme için küçük, kablosuz aygıtı geliştirdi. Cihaz, küçük bir silindir şeklindeki dış bir kurutucu gibi bir sıcaklık / bağıl nem (T / RH) sensör, batarya ile çalışan küçük bir veri kayıt ve silis jel oluşur. T / nem sensör tarama pencere (deri boyunca su buharı girer) ve silika jel arasına yerleştirilir. terleme izleme cihazının altında yatan ilke su buharı akı f anlamına Fick Kanunu dayanmaktadırSilika jel (yani transepidermal su kaybı ve terleme) cildi rom T / RH sensörüne nem değişikliği ile yakalanabilir. Buna ek olarak, bir temel çıkarma yöntemi terleme ve transepidermal su kaybını ayırt etmek kabul edilmiştir.
Önceki raporunda gösterildiği gibi, geliştirilen cihaz kolay, kablosuz bir şekilde vücudun herhangi bölgelerinde terlemeyi izleyebilir. Ancak, cihazı kullanmak için nasıl ayrıntılı yöntemler henüz açıklanmamıştır. Bu yazıda, bu nedenle, biz örnek olarak sempatik deri yanıtı izleme ile sempatik aktivite testi göstererek, ter izleme cihazı kullanmak için nasıl nokta-by-point öğreticiler göstermek istiyorum.
Introduction
Genel olarak "terleme" olarak bilinen insan terleme, termoregülasyon 1 bir mekanizma değildir, ama aynı zamanda hastalıkların belirli türde ile ilgilidir. Güneş çarpması, hiper veya hipotroidizm 2, beyin enfarktüsü 3, diabetes mellitus 4 dysautonomia 5, menopoz ( "hot flaş" olarak da bilinir) 6, sistik fibroz 7, Parkinson hastalığı 8 ve sosyal: Anormal terleme etyolojisi de dahil olmak üzere, geniş bir anksiyete bozukluğu 9. Terleme ile ilgili hastalıkların sayısı ışığında, bu tür hastalıkların erken tanı ya da tahmini için ter oranlarını izlemek için yararlı kabul edilmiştir (örneğin, güneş çarpması önlenmesi) bir yerde bir şekilde 10.
Bugüne kadar, ter izleme cihazları sadece az sayıda önerilmiştir. İlk günlerde, deri iletkenliği ve bağıl nem dolaylı i kullanıldıterleme 11,12 miktarının ndices. Bunlar ter elektrolit analizi yerine, bir miktar veya terleme zamansal modeli için tasarlanmıştır, ancak son olarak, terleme izlenmesi için, esnek, takılabilir sensörleri birkaç çeşit, 13-19 önerilmiştir. Su buharı difüzyon hesaplama cilt 20-23 su değişimi izleme daha nicel yöntem kullanılmıştır. Bununla birlikte, bu tüketir su buharı 21,22, ya da (3), bir soğutma sıvısı (örneğin, Peltier cihazı doğal akışını tespit etmek için (1), dış atmosfer yine olduğu varsayımını ve sürekli 20, (2) yeterli hassasiyet gerektirir elektrik önemli miktarda) sıvı 23'e su buharını yoğunlaştırmak için; böylece, her gün ve uzun vadeli izleme için zor olabilir. Bir alternatif olarak, bir havalandırılmış oda yönteminin, 20,24,25 geliştirilmiştir. havalandırmalı bölme yöntemiyle, kuru nitrojen ya da nemi havayaderiden buharlaştınldı, su buharı bir nitrojen gaz tankı ve bir pompa ve gaz deriye bitişik küçük bir oda içinde infiltre edilir toplanır. deriden su buharı miktarı çıkış ve giriş gazı nem farkından hesaplanabilir. Bu yöntem çok hassas terleme miktarı tahmin edilebilir, ancak, bir nitrojen gaz tankı ya da mekanik bir pompa kadar günlük izleme engellemek için, genellikle büyüktür.
Bu sakıncaları gidermek için, son zamanlarda bir kurutucu odaklı zorunlu su buharı akışı ile kapalı bir bölme, hassas ve uzun süreli izleme 26 etkin olduğu ter izlenmesi için yeni bir cihaz geliştirdik. Bu cihaz, bir kayıt mikroişlemci ve silis jel (Şekil 1) sahip bir silindirik plastik dış sıcaklık / bağıl nem (T / RH) sensöründen oluşmaktadır. Prensip olarak, dış atmosfer su buharı akışı ve soğutma sıvısı veya ventilatin engel olmamalıdırg odası gerekli değildir. Terleme profilleri tablo yazılımı 26 kullanarak çözme denklem elde edilebilir. Bir önceki çalışmada sadece gelişmiş cihazın ilkesini göstermiştir ve Alan kısıtlamalarından dolayı cihazı kullanmak için nasıl ayrıntılı bir yöntem ihmal etmiştir.
Bu makalenin amacı, bu nedenle, bir örnek olarak sempatik aktivite testi sırasında stres kaynaklı palmar terleme kayıt göstererek, ter izleme için geliştirilen cihazı kullanmak için nasıl ayrıntılı bir yöntem göstermektir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu yazının amacı bir roman, kablosuz terleme izleme cihazı kullanımını tanıtmaktır. mühendislik son gelişmeler sayesinde, zamansal ter izlenmesi için daha doğru, kolay sap yöntemleri önerilmiştir; havalandırmalı odacık yöntemi 24,25 ve buhar basıncı difüzyon yöntemi 23 için temsili örnekleridir. Bununla birlikte, havalandırılmış oda yönteminin, kuru azot ya da bir kuru atmosfer üretilmesi için kurutucu ile bir pompa kullanılması gerekir ve bu nedenle, dış büyü…
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
- Hardy, J. D. Physiology of temperature regulation. Physiol. Rev. 41, 521-606 (1961).
- Niepomniszcze, H., Amad, R. H. Skin disorders and thyroid diseases. J. Endocrinol. Invest. 24 (8), 628-638 (2001).
- Korpelainen, J. T., Sotaniemi, K. A., Myllyla, V. V. Hyperhidrosis as a reflection of autonomic failure in patients with acute hemispheral brain infarction. An evaporimetric study. Stroke. 23 (9), 1271-1275 (1992).
- Fealey, R. D., Low, P. A., Thomas, J. E. Thermoregulatory sweating abnormalities in diabetes mellitus. Mayo Clin Proc. 64 (6), 617-628 (1989).
- Leung, A. K., Chan, P. Y., Choi, M. C. Hyperhidrosis. Int J Dermatol. 38 (8), 561-567 (1999).
- Kronenberg, F., Cote, L. J., Linkie, D. M., Dyrenfurth, I., Downey, J. A. Menopausal hot flashes: thermoregulatory, cardiovascular, and circulating catecholamine and LH changes. Maturitas. 6 (1), 31-43 (1984).
- Gibson, L. E., Cooke, R. E. A test for concentration of electrolytes in sweat in cystic fibrosis of the pancreas utilizing pilocarpine by iontophoresis. Pediatrics. 23 (3), 545-549 (1959).
- Swinn, L., et al. Sweating dysfunction in Parkinson’s disease. Mov. Disord. 18 (12), 1459-1463 (2003).
- Davidson, J. R., Foa, E. B., Connor, K. M., Churchill, L. E. Hyperhidrosis in social anxiety disorder. Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry. 26 (7-8), 1327-1331 (2002).
- Gun Park, D., Chul Shin, S., Won Kang, S., Tae Kim, Y. Development of flexible self adhesive patch for professional heat stress monitoring service. Conf. Proc. IEEE Eng. Med. Biol. Soc. 4, 3789-3792 (2005).
- Pickup, J. C. Preliminary evaluation of a skin conductance meter for detecting hypoglycemia in diabetic patients. Diabetes Care. 5 (3), 326-329 (1982).
- Stenstrom, S. J. A study on skin humidity in leprosy patients using a new type of humidity meter. Int. J. Lepr. Other Mycobact. Dis. 52 (1), 10-18 (1984).
- Monty, C. N., Wujcik, E. K., Blasdel, N. J. Flexible Electrode for Detecting Changes. in Temperature, Humidity, and Sodium Ion Concentration in Sweat. , (2013).
- Wujcik, E. K., Blasdel, N. J., Trowbridge, D., Monty, C. N. Ion Sensor for the Quantification of Sodium in Sweat Samples. IEEE Sens. J. 13 (9), 3430-3436 (2013).
- Blasdel, N. J., Wujcik, E. K., Carletta, J. E., Lee, K. S., Monty, C. N. Fabric Nanocomposite Resistance Temperature Detector. IEEE Sens. J. 15 (1), 300-306 (2015).
- Jia, W., et al. Electrochemical tattoo biosensors for real-time noninvasive lactate monitoring in human perspiration. Anal. Chem. 85 (14), 6553-6560 (2013).
- Huang, X., et al. Stretchable, wireless sensors and functional substrates for epidermal characterization of sweat. Small. 10 (15), 3083-3090 (2014).
- Rose, D. P., et al. Adhesive RFID Sensor Patch for Monitoring of Sweat Electrolytes. IEEE Trans. Biomed. Eng. 62 (6), 1457-1465 (2015).
- Gao, W., et al. Fully integrated wearable sensor arrays for multiplexed in situ perspiration analysis. Nature. 529 (7587), 509-514 (2016).
- Nilsson, G. E. Measurement of water exchange through skin. Med. Biol. Eng. Comput. 15 (3), 209-218 (1977).
- Tagami, H., Kobayashi, H., Kikuchi, K. A portable device using a closed chamber system for measuring transepidermal water loss: comparison with the conventional method. Skin Res. Technol. 8 (1), 7-12 (2002).
- Nuutinen, J., et al. A closed unventilated chamber for the measurement of transepidermal water loss. Skin Res. Technol. 9 (2), 85-89 (2003).
- Imhof, R. E., De Jesus, M. E., Xiao, P., Ciortea, L. I., Berg, E. P. Closed-chamber transepidermal water loss measurement: microclimate, calibration and performance. Int. J. Cosmet. Sci. 31 (2), 97-118 (2009).
- Sakaguchi, M., Ono, N., Ohhashi, T. A new skin moisture meter using absolute hygrosensor. Tech. Rep. IEICE. 98 (309), 43-47 (1998).
- Sakaguchi, M., et al. Development of the new ventilation capsule type sweating-evaporation ratemeter – measurements of local sweating rates and evaporation rates. Tech. Rep. IEICE. 106 (253), 65-68 (2006).
- Ogai, K., Fukuoka, M., Kitamura, K., Uchide, K., Nemoto, T. Development of a small wireless device for perspiration monitoring. Med. Eng. Phys. 38 (4), 391-397 (2016).
- Claus, D., Schondorf, R., Deuschl, G., Eisen, A. Sympathetic skin response. Recommendations for the Practice of Clinical Neurophysiology Guidelines of the International Federation of Clinical Physiology (EEG Suppl. 52). , 277-282 (1999).
- Emad, M., Roshanzamir, S., Dabbaghmanesh, A., Ghasempoor, M. Z., Eivazlou, H. Inclusion of Height and Limb Length when Interpreting Sympathetic Skin Response. Iran J Med Sci. 41 (1), 48-52 (2016).
