關(guān)于研發(fā)的聯(lián)邦科研資助的聲明

在本發(fā)明中沒(méi)有用到聯(lián)邦資金。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考

本申請(qǐng)涉及在2014年10月15日提交的第62/064009號(hào)美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)，并且具有建立在pct/us13/35092上的說(shuō)明書，它們公開的全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文。

背景技術(shù)：

汗液傳感技術(shù)在從體育運(yùn)動(dòng)到新生兒學(xué)的應(yīng)用中有巨大的潛力，例如，可以應(yīng)用于藥理監(jiān)測(cè)、個(gè)人數(shù)字健康。汗液包含許多與血液中攜帶的相同的生物指標(biāo)、化學(xué)物質(zhì)或溶解物，并且可以提供使得人們能夠在任何物理信號(hào)前診斷疾病、健康狀況、毒素接觸、性能和其他生理屬性的重要信息。此外，可以測(cè)量汗液自身、出汗的行為和其他在皮膚上的、靠近皮膚的或在皮膚下的參數(shù)、屬性或特征，從而進(jìn)一步揭示生理信息。

如果汗液具有作為傳感范例的重大潛力，那么它在囊性纖維變性的嬰兒氯測(cè)定、或非法藥物監(jiān)測(cè)貼片的超出幾十年的使用中為什么沒(méi)有出現(xiàn)？在幾十年的汗液傳感文獻(xiàn)中，本領(lǐng)域的大多數(shù)從業(yè)者采用原始、緩慢和不方便的過(guò)程刺激汗液，采集樣本，將樣本輸送至實(shí)驗(yàn)室，然后通過(guò)臺(tái)式機(jī)器和經(jīng)過(guò)專門訓(xùn)練的專家分析樣本。這種過(guò)程是勞動(dòng)密集型的、復(fù)雜的和昂貴的，以致在大多數(shù)情況下，人們索性進(jìn)行抽血，因?yàn)槌檠獙?duì)于大多數(shù)高性能生物傳感是優(yōu)質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。因此，汗液傳感沒(méi)有充分的機(jī)會(huì)出現(xiàn)，并且沒(méi)有充分展現(xiàn)出生物傳感，尤其是連續(xù)或重復(fù)生物傳感或監(jiān)測(cè)的能力。此外，使用汗液來(lái)檢測(cè)例如葡萄糖這樣的“圣杯”(holygrail)的努力還沒(méi)有成功地產(chǎn)生可行的商業(yè)產(chǎn)品，從而減少了汗液傳感的公眾認(rèn)知能力和機(jī)會(huì)空間。

對(duì)于所有其他用于生物監(jiān)測(cè)(例如，血液、尿液、唾液、淚液)的生理體液，汗液在缺乏技術(shù)的情況下可以說(shuō)用于最少可預(yù)測(cè)的采樣率。然而，采用合理的技術(shù)應(yīng)用，汗液在可預(yù)測(cè)的取樣中可以表現(xiàn)得勝過(guò)其他非侵入性的或微創(chuàng)的生物流體。

例如，在對(duì)用戶不產(chǎn)生消極后果(例如，眼睛干澀、流淚、口腔干燥或說(shuō)話的同時(shí)唾液分泌過(guò)多)的情況下難以控制唾液或淚液速率。尿液也是用于生理監(jiān)測(cè)的困難的液體，因?yàn)椴槐阌诙啻尾杉驑樱?dāng)需要的時(shí)候并不總是可能采集到尿樣，并且對(duì)尿液中的生物標(biāo)記稀釋的控制向用戶或測(cè)試對(duì)象施加很大的不便。

可以通過(guò)以經(jīng)濟(jì)實(shí)惠地、有效地、便利地、智能地或可靠地將汗液傳感技術(shù)運(yùn)用于當(dāng)汗液產(chǎn)生時(shí)與汗液親密接近的方式，創(chuàng)造出新的和先進(jìn)的化學(xué)物質(zhì)、材料、傳感器、電子器件、微流體、計(jì)算機(jī)、軟件、系統(tǒng)和設(shè)計(jì)的其他特征的相互作用來(lái)解決上述許多的缺點(diǎn)和限制。采用這樣的發(fā)明，汗液傳感可以變成生物傳感平臺(tái)的引人注目的新范例，

具體地，汗液傳感器在工作場(chǎng)所安全、運(yùn)動(dòng)、軍事和醫(yī)療機(jī)制中的使用具備巨大潛力。對(duì)于工作場(chǎng)所安全和軍事應(yīng)用，在工作中穿戴的汗液傳感裝置，通過(guò)智能手機(jī)或其他便攜式或固定式裝置等讀取裝置連接至計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，可以傳送與生理狀況、或者在血流中存在違禁藥物有關(guān)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。在醫(yī)療機(jī)制中，汗液傳感器可能連續(xù)地監(jiān)測(cè)個(gè)體(例如，限制在臥床休息、或參與臨床試驗(yàn)的患者)健康，并且將信息傳遞給讀取裝置或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，接著，讀取裝置或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可能將采集的數(shù)據(jù)與閾值讀數(shù)進(jìn)行比較，如果個(gè)體需要介入，則將向護(hù)理人員發(fā)出警報(bào)。

然而，為了這些應(yīng)用是有效的，至關(guān)重要的是目標(biāo)個(gè)體穿戴適合的汗液傳感器裝置，并且該裝置是可操作的。汗液傳感器裝置可能部署在各種內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，根據(jù)應(yīng)用，這些裝置配置為檢測(cè)具體的分析物或一組分析物。如果裝置放置在不同的個(gè)體上而不是目標(biāo)個(gè)體，那么采集的信息將不適用于目標(biāo)個(gè)體?；蛘撸绻繕?biāo)個(gè)體穿戴用于特殊應(yīng)用的錯(cuò)誤的裝置，可能不會(huì)采集所需的信息。同樣地，與皮膚接觸不足、或者由于電子或其他故障導(dǎo)致不能操作的裝置將不會(huì)有效地采集和檢測(cè)目標(biāo)分析物。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明以在相同裝置內(nèi)的單次、連續(xù)或重復(fù)方式有效地刺激和分析汗液的實(shí)現(xiàn)為前提。本發(fā)明通過(guò)確保汗液傳感裝置對(duì)于穿戴者足夠安全、是可操作的，并且穿戴者是目標(biāo)個(gè)體，解決了涉及上述分析的混雜困難。具體地，本發(fā)明提出：能夠監(jiān)測(cè)汗液傳感裝置是否與穿戴者的皮膚充分接觸以允許汗液傳感裝置的正確運(yùn)行的至少一個(gè)部件；能夠監(jiān)測(cè)汗液傳感裝置是否正運(yùn)行在穿戴者的皮膚上的至少一個(gè)部件；確定在概率范圍內(nèi)裝置是否由目標(biāo)個(gè)體穿戴的至少一個(gè)手段；能夠產(chǎn)生與穿戴者安全、穿戴者生理狀況、符合穿戴裝置的要求、裝置運(yùn)行有關(guān)的警告信息并且將警告信息傳遞至汗液裝置用戶的至少一個(gè)部件；符合行為需求、或可能從汗液傳感器數(shù)據(jù)的使用派生出的其他目的；以及利用可能與汗液傳感裝置的外部信息相關(guān)聯(lián)的聚合的汗液傳感器數(shù)據(jù)以增強(qiáng)汗液傳感裝置的預(yù)測(cè)能力和警報(bào)能力的能力。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合以下附圖的具體描述將有助于更好地理解本發(fā)明的目的和優(yōu)勢(shì)：

圖1為本發(fā)明的一般表示形式，包括單次、連續(xù)或重復(fù)地刺激和分析汗液傳感器數(shù)據(jù)的機(jī)制；

圖2為本發(fā)明的裝置的至少一部分的示例實(shí)施例，其包括生成可能用于形成和傳遞警報(bào)消息的汗液傳感器數(shù)據(jù)的機(jī)制；

圖3為本發(fā)明的裝置的至少一部分的示例實(shí)施例，其包括用于確定裝置和穿戴者之間的充分皮膚接觸的機(jī)制；

圖4a為表示本發(fā)明可能確定目標(biāo)個(gè)體是否穿戴工作裝置并且發(fā)布合適的運(yùn)行和依從性警報(bào)所采用的方法的示例流程圖；

圖4b為表示本發(fā)明可能確定裝置是否與穿戴者的皮膚充分接觸所采用的圖4a所示的方法的子集的示例流程圖；

圖4c為表示本發(fā)明可能確定裝置是否正在運(yùn)行在穿戴者的皮膚上所采用的圖4a所示的方法的子集的示例流程圖；

圖4d為表示本發(fā)明可能確定裝置穿戴者是否是目標(biāo)個(gè)體所采用的圖4a所述的方法的子集的示例流程圖；

圖5為表示本發(fā)明可能確定穿戴者是否經(jīng)受健康狀況并且發(fā)布合適警報(bào)所采用的方法的流程圖；

圖6為表示本發(fā)明可能確定穿戴者是否已經(jīng)暴露于有毒物質(zhì)的所采用的方法的流程圖。

定義

汗液傳感器數(shù)據(jù)表示由汗液傳感裝置/傳感器采集并且通過(guò)該裝置傳遞至用戶或數(shù)據(jù)聚合位置的所有信息。

關(guān)聯(lián)聚合數(shù)據(jù)表示已經(jīng)收集在數(shù)據(jù)聚合位置中，并且與外部信息(如時(shí)間、溫度、天氣、位置、用戶概況、其他汗液傳感器數(shù)據(jù)、其他可穿戴數(shù)據(jù)、或任何其他相關(guān)數(shù)據(jù))關(guān)聯(lián)的汗液傳感器數(shù)據(jù)。

分析物數(shù)據(jù)標(biāo)志表示在概率范圍內(nèi)與特定個(gè)體相關(guān)聯(lián)的一組已知的分析物水平、比例或濃度趨勢(shì)。

識(shí)別指標(biāo)表示可能被汗液傳感裝置用來(lái)表示在一定概率內(nèi)目標(biāo)個(gè)體正穿戴裝置的各種識(shí)別相關(guān)讀數(shù)。這些指標(biāo)包括但不限于汗液分析物數(shù)據(jù)指標(biāo)、代理識(shí)別指標(biāo)、通信/位置指標(biāo)、或其他指標(biāo)。

識(shí)別概況表示由兩個(gè)或兩個(gè)以上識(shí)別指標(biāo)組成的概況，并且該概況與個(gè)體相關(guān)聯(lián)以用在識(shí)別概率估計(jì)的計(jì)算中。

識(shí)別概率估計(jì)表示根據(jù)識(shí)別指標(biāo)與目標(biāo)個(gè)體有關(guān)的已知數(shù)據(jù)的比較計(jì)算出的穿戴汗液傳感裝置的人是目標(biāo)個(gè)體的概率。

依從指標(biāo)表示皮膚接觸測(cè)量值、裝置運(yùn)行測(cè)量值、或識(shí)別指標(biāo)。

運(yùn)行和依從讀數(shù)表示在至少一個(gè)依從指標(biāo)上采集的汗液傳感器數(shù)據(jù)。

運(yùn)行和依從性警報(bào)表示當(dāng)運(yùn)行和依從讀數(shù)表示裝置皮膚接觸狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)或穿戴者識(shí)別狀態(tài)時(shí)由汗液傳感器產(chǎn)生的并且傳送至用戶的信息。

安全和健康讀數(shù)表示表示在穿戴者的汗液中的分析物的濃度或濃度趨勢(shì)的至少一個(gè)分析物的測(cè)量值。

安全和健康警報(bào)表示當(dāng)安全和健康讀數(shù)表示推薦一些介入時(shí)，由汗液傳感裝置產(chǎn)生并且傳送至用戶和/或穿戴者的警報(bào)。

安全特性表示表示在一定概率內(nèi)穿戴者需要介入(如健康狀況)的一組已知的汗液分析物水平、比例或濃度趨勢(shì)。

行為特性表示表示在一定概率內(nèi)穿戴者遵照行為計(jì)劃(如給藥方案)的一組已知的汗液分析物水平、比例或濃度趨勢(shì)。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的詳細(xì)描述將主要是，但不完全是限于包括專用于汗液傳感的裝置的可穿戴傳感裝置的子部件、子系統(tǒng)、子方法。因此，從本發(fā)明中容易理解的或者與本發(fā)明合并在一起的其他基本特征，雖然在本文中沒(méi)有詳細(xì)描述，但是應(yīng)當(dāng)作品為本發(fā)明的一部分包含在其中。本發(fā)明的說(shuō)明書提供了描繪創(chuàng)造性的例子，但是其將不必覆蓋對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的所有可能的實(shí)施例。例如，描述的發(fā)明將不必包括操作所需的所有明顯特征，例如，向電子器件供電的電池或電源、在應(yīng)用粘性貼片前移除的蠟紙基、允許與特定外部計(jì)算和信息顯示裝置通信的特定天線設(shè)計(jì)。

參照?qǐng)D1，汗液傳感裝置100放置在皮膚140上或附近(如圖所示)，在可選擇的實(shí)施例中，汗液傳感裝置可能通過(guò)微流體和其他適合的技術(shù)簡(jiǎn)單地流體連接至皮膚或靠近皮膚的區(qū)域(未圖示)。rose和heikenfeld發(fā)表在雜志“ieeetransactionsonbiomedicalengineering”上的名稱為“adhesiverfidsensorpatchformonitoringofsweatelectrolytes”的文章描述了這樣的裝置的完整的實(shí)現(xiàn)方式。本發(fā)明至少適用刺激和/或測(cè)量汗液、它的溶質(zhì)、從皮膚轉(zhuǎn)移至汗液的溶質(zhì)、在皮膚的表面上的物質(zhì)的性質(zhì)、或在皮膚下方的物質(zhì)的性質(zhì)，或者測(cè)量一些關(guān)于周圍環(huán)境的東西(包括濕度、溫度、運(yùn)動(dòng)或要測(cè)量的其他外界因素)的任意類型的汗液傳感裝置。本發(fā)明適用于可以采取包括貼片、環(huán)、帶、部分衣物、可穿戴設(shè)備或其他合適機(jī)制(其可靠地將汗液刺激、汗液采集和/或汗液傳感技術(shù)運(yùn)用于當(dāng)汗液產(chǎn)生時(shí)與汗液親密接近)等形式的汗液傳感裝置。本發(fā)明的一些實(shí)施例利用粘合劑將裝置固定在靠近皮膚的位置，但是也可以通過(guò)將裝置牢固地緊靠皮膚的其他機(jī)制(如帶或?qū)⒀b置嵌入在頭盔或其他帽類中)來(lái)固定裝置。本發(fā)明的一些實(shí)施例展示了作為簡(jiǎn)單的單獨(dú)元件的傳感器?？梢岳斫獾氖窃S多電位計(jì)的、安培計(jì)的、阻抗滴定的和其他的傳感器需要兩個(gè)或兩個(gè)以上電極、參考電極、或在這里的描述中沒(méi)有提出的額外支持技術(shù)或特征。傳感器優(yōu)選為電性的，但是也可能包括光學(xué)的、化學(xué)的、機(jī)械的或其他已知的生物傳感機(jī)制。傳感器可以是一式二份的、一式三份的、或一式更多份的，以提供改進(jìn)的數(shù)據(jù)和讀數(shù)。傳感器可能根據(jù)其測(cè)量的東西而命名，例如：汗液傳感器、阻抗傳感器、汗液量傳感器、汗液產(chǎn)生率傳感器、或溶質(zhì)產(chǎn)生率傳感器。本發(fā)明包括汗液刺激的所有直接或間接機(jī)制，包括但不限于通過(guò)以下方式的汗液刺激：熱量、壓力、電、離子透入、化學(xué)的汗液刺激劑的擴(kuò)散、口服或注射刺激汗液的藥物、對(duì)身體的外部刺激、認(rèn)知活動(dòng)、身體活動(dòng)、或?qū)ν獠看碳さ钠渌挂悍磻?yīng)。本發(fā)明的一些實(shí)施例展示了汗液傳感裝置的子部件，本發(fā)明的一些實(shí)施例展示了將需要額外明顯的子部件(如電池、或用于離子透入的反電極)以用于各種應(yīng)用的汗液傳感裝置的子部件。這些額外的子部件不是本發(fā)明的創(chuàng)造性的關(guān)鍵，出于簡(jiǎn)化和聚焦創(chuàng)造性的目的，在本發(fā)明的附圖和實(shí)施例中沒(méi)有明確展示這些額外的子部件。

進(jìn)一步參照?qǐng)D1，裝置的布置和描述僅作為示例實(shí)施例，在本發(fā)明的精神內(nèi)可以包括其他明顯的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用。裝置100與ac或電池供電的讀取裝置130有線通信110或無(wú)線通信120，并且放置在皮膚140上。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，讀取裝置130將是智能電話，或其他便攜式電子器件。在另一個(gè)實(shí)施例中，讀取裝置是放在旁邊的、安裝在商用或軍用車輛中、或者無(wú)線地分布在被提供電力的多個(gè)位置的配對(duì)收發(fā)器。在另一個(gè)實(shí)施例中，讀取裝置是便攜式電子器件、或者能夠與傳感器安全地雙向通信并且與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全地雙向通信的配對(duì)收發(fā)器，例如，局域網(wǎng)或通過(guò)無(wú)線路由器和/或蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)網(wǎng)。在可選擇的實(shí)施例中，裝置100和裝置130可以合并(未圖示)。

裝置可能包括rfid，或者可能包括藍(lán)牙等無(wú)線協(xié)議，或者裝置可能使用可選擇的通信或供電策略與靠近該裝置的讀取裝置通信。傳感器可以包括薄膜電池，并且提供它自己的電源，因此不依賴rfid。rfid和藍(lán)牙可以聯(lián)合起來(lái)使用，其中，當(dāng)提供適當(dāng)?shù)慕鼒?chǎng)通信時(shí)，rfid可以對(duì)電池充電。裝置還可能包括信號(hào)放大手段以提高與讀取裝置通信的信號(hào)質(zhì)量，并且增大到讀取裝置的傳輸距離。可能包括其他生物標(biāo)記傳感方法和汗液傳輸方法，只要它們提供相同的對(duì)汗液生物標(biāo)記連續(xù)或半連續(xù)監(jiān)測(cè)的能力。

這里公開的汗液傳感裝置還包括足以運(yùn)行該裝置的計(jì)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力，其包含管理裝置部件之間的通信的能力，以執(zhí)行數(shù)據(jù)聚合，并且執(zhí)行能夠分析數(shù)據(jù)和產(chǎn)生警報(bào)消息的算法。這種計(jì)算能力可能完全或者部分位于該裝置、讀取裝置、或連接的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上。

汗液傳感裝置可能還包括數(shù)據(jù)聚合和監(jiān)測(cè)能力。這樣的數(shù)據(jù)聚合可能包括收集由汗液傳感裝置產(chǎn)生的所有汗液傳感器數(shù)據(jù)。聚合的數(shù)據(jù)可能去除個(gè)體穿戴者的識(shí)別信息，或者可能保留與個(gè)體穿戴者的關(guān)聯(lián)。這樣的數(shù)據(jù)還可能與外部信息關(guān)聯(lián)，如時(shí)間、日期、天氣狀況、由個(gè)體執(zhí)行的活動(dòng)、在數(shù)據(jù)收集過(guò)程中個(gè)體的精神和體能表現(xiàn)、個(gè)體經(jīng)歷的重大健康事件的接近程度、個(gè)體的年齡或性別、個(gè)體的健康史、來(lái)自其他可穿戴裝置的數(shù)據(jù)(如測(cè)量的皮膚電反應(yīng)、脈搏血氧、心率等)、或其他相關(guān)信息。收集的數(shù)據(jù)可能是通過(guò)安全網(wǎng)站入口可訪問(wèn)的，以允許汗液裝置用戶能夠?qū)δ繕?biāo)個(gè)體的安全、依從和/或健康進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在可選擇的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)可能是通過(guò)應(yīng)用程序接口(api)可訪問(wèn)的，這將使得汗液傳感器數(shù)據(jù)能夠與用戶的現(xiàn)有安全、依從和健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(如雇主的輪班監(jiān)測(cè)系統(tǒng))相結(jié)合。由用戶監(jiān)測(cè)的汗液傳感器數(shù)據(jù)可能包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、趨勢(shì)數(shù)據(jù)，或者還可能包括從裝置數(shù)據(jù)庫(kù)提取的并且與特定用戶、用戶概況(如年齡、性別或體質(zhì)水平)、天氣狀況、活動(dòng)、結(jié)合的分析物概況、或其他相關(guān)指標(biāo)相關(guān)聯(lián)的聚合的汗液傳感器數(shù)據(jù)。如隨著時(shí)間變化的目標(biāo)個(gè)體的水和作用水平等趨勢(shì)數(shù)據(jù)可能用于預(yù)測(cè)未來(lái)表現(xiàn)，或者即將發(fā)生的生理事件的可能性?？梢酝ㄟ^(guò)使用關(guān)聯(lián)的聚合數(shù)據(jù)增強(qiáng)這樣的預(yù)測(cè)能力，這將使得用戶能夠?qū)€(gè)體的歷史分析物和外部數(shù)據(jù)概況與進(jìn)展中的實(shí)時(shí)情況進(jìn)行比較，或者將來(lái)自其他個(gè)體的成千上萬(wàn)的相似分析物和外部數(shù)據(jù)概況與實(shí)時(shí)情況進(jìn)行比較。汗液傳感器數(shù)據(jù)還可能用于識(shí)別需要額外監(jiān)測(cè)或指導(dǎo)的穿戴者，從而維持適當(dāng)?shù)乃献饔盟剑蛘邎?jiān)持給藥方案。汗液傳感器數(shù)據(jù)可能用于通過(guò)跟蹤個(gè)體穿戴者在各種指標(biāo)上的表現(xiàn)，為激勵(lì)系統(tǒng)提供信息。例如，體育教練可能跟蹤運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度以維持適當(dāng)?shù)乃献饔没螂娊赓|(zhì)水平，或者雇主可能跟蹤一個(gè)或多個(gè)激勵(lì)周期期間的積極安全結(jié)果。接著，激勵(lì)系統(tǒng)信息可以被傳送至上級(jí)管理，并且與目標(biāo)個(gè)體的財(cái)政激勵(lì)綁定。公開的對(duì)聚合數(shù)據(jù)的使用只是為了便于說(shuō)明，并不限制這些數(shù)據(jù)的其他潛在來(lái)源或可用的應(yīng)用，這些來(lái)源和應(yīng)用均包含在本發(fā)明的精神中。

圖2是本發(fā)明的裝置的至少一部分的示例實(shí)施例，其通過(guò)各種手段的使用能夠確保裝置安全性和依從性。如圖2所示，汗液傳感裝置2通過(guò)粘合至流體不可滲透的基片210的粘接層200放置在皮膚240上。基片210持有電子器件270、一個(gè)或多個(gè)傳感器220(只有一個(gè)被圖示)、連接至一個(gè)或多個(gè)汗液墊片242、244、246的微流體部件230。每個(gè)墊片均具有化學(xué)汗液刺激劑(如匹魯卡品)源、以及獨(dú)立控制的離子透入電極252、254、256。還存在一個(gè)或多個(gè)反電極260。汗液傳感器220可以是柵極暴露的sicmos芯片，其具有相對(duì)每個(gè)生物標(biāo)記的三個(gè)或三個(gè)以上完全相同的化學(xué)場(chǎng)效應(yīng)晶體管。亞微米級(jí)的sicmos允許mhz阻抗譜。傳感器在空間上分離成完全相同的傳感器子群，或者可以使用如光引發(fā)化學(xué)圖形化等技術(shù)形成大的傳感器陣列。生物標(biāo)記專用傳感器陣列允許多個(gè)生理狀況的連續(xù)監(jiān)測(cè)。因此，在運(yùn)行中，電子器件270將啟用一個(gè)或多個(gè)電極252、254、256。這將促使皮膚產(chǎn)生汗液，汗液將通過(guò)微流體結(jié)構(gòu)230傳送，并引導(dǎo)至傳感器220。

除了汗液產(chǎn)生，電極252、254、256與反電極260可能用于測(cè)量皮膚和/或身體阻抗以便確定裝置是否與皮膚充分接觸。在其他實(shí)施例中，如電生理學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)人員所知的，裝置2可能配置有兩個(gè)或兩個(gè)以上面向皮膚的電極，這些電極專用于確定皮膚和/或身體阻抗(未圖示)。類似地，在其他實(shí)施例中，如在電生理學(xué)領(lǐng)域公知的，至少一個(gè)電容傳感器電極(未圖示)可能被放置在裝置面向皮膚的一側(cè)上選擇的位置處，并且將在傳感器和皮膚之間傳遞關(guān)于距離的信息。因此，由電容傳感器產(chǎn)生的皮膚接近讀數(shù)將表示裝置是否與穿戴者的皮膚充分接觸。

圖3可適用于圖1-2中任意一個(gè)所示的裝置。如果電極/墊片與皮膚的接觸是或變成不充分的，那么這可以作為阻抗增大而被檢測(cè)到，并且汗液傳感裝置可以向用戶發(fā)送警報(bào)消息。通過(guò)粘合劑300貼在皮膚340上的汗液傳感裝置3檢測(cè)電極350(帶有化學(xué)刺激劑源340和微流體部件320)與皮膚340的接觸、或者反電極360與皮膚的接觸的阻抗，“接觸”在這里指的是直接接觸或間接接觸，但是其具有與皮膚充分的和/或均勻的電傳導(dǎo)。電阻抗的測(cè)量值包括明顯相關(guān)的測(cè)量值，如電壓或電流，其還給出阻抗測(cè)量值。如果電路370測(cè)得的阻抗超出預(yù)定限度，那么裝置向用戶發(fā)送警報(bào)。

參照?qǐng)D4a-4d，上述汗液傳感裝置可能產(chǎn)生運(yùn)行和依從性警報(bào)，以通知裝置用戶汗液傳感裝置(1)是否與穿戴者的皮膚充分接觸，(2)是否正運(yùn)行在穿戴者的皮膚上，或者(3)穿戴者是否是目標(biāo)個(gè)體。警報(bào)可能通過(guò)電子郵件、sms消息、尋呼機(jī)、自動(dòng)電話呼叫、或到其他系統(tǒng)的回叫信號(hào)傳達(dá)至用戶。裝置可能處理連續(xù)的或周期性的運(yùn)行和依從讀數(shù)，以確定裝置是否與皮膚接觸，或者確定裝置是否在目標(biāo)個(gè)體的皮膚上發(fā)揮其功能。如果汗液傳感裝置確定裝置沒(méi)有充分地接觸皮膚，那么裝置可以直接地或通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向用戶傳遞信號(hào)。同樣地，如果汗液傳感器數(shù)據(jù)或其他數(shù)據(jù)與表示運(yùn)行在皮膚上的概況不匹配，裝置將傳遞這種信息。相應(yīng)地，汗液傳感裝置用戶將接收到裝置不再有效工作的警報(bào)消息。裝置還可能使用這里公開的任意手段處理識(shí)別讀數(shù)，以確定目標(biāo)個(gè)體的識(shí)別概率估計(jì)值。如果汗液傳感裝置確定識(shí)別概率估計(jì)值低于特定閾值，那么它將產(chǎn)生目標(biāo)個(gè)體沒(méi)有傳遞該裝置的運(yùn)行和依從性警報(bào)。

可能使用各種手段來(lái)確定開始運(yùn)行和依從讀數(shù)的恰當(dāng)時(shí)間。無(wú)論裝置被檢測(cè)到正在使用，還是裝置確定目標(biāo)個(gè)體在特定的時(shí)間應(yīng)當(dāng)穿戴裝置，都可以連續(xù)地進(jìn)行這些讀數(shù)。例如，讀取裝置可能使用api與雇主的輪班系統(tǒng)通信，以確定目標(biāo)雇員是否在工作，因此應(yīng)當(dāng)穿戴裝置。在另一個(gè)例子中，貨車公司的汗液傳感裝置可以通過(guò)由配對(duì)收發(fā)器檢測(cè)到的改變的位置數(shù)據(jù)，確定目標(biāo)雇員操作牽引拖車，觸發(fā)運(yùn)行和依從讀數(shù)的開始。汗液傳感裝置還可以整合其他數(shù)據(jù)(如當(dāng)前天氣、一天中某一時(shí)間、或一周中某一天)來(lái)確定是否發(fā)布運(yùn)行和依從性警報(bào)。

參照?qǐng)D4b，汗液傳感裝置使用片上阻抗或電容傳感器來(lái)確定裝置是否同與穿戴者的皮膚充分接觸從而允許正確的裝置功能。不充分的接觸可以表示裝置已經(jīng)被用戶拆除，或者由于其他原因已經(jīng)與皮膚分離。此外，不充分的皮膚接觸可以在皮膚上或者對(duì)裝置的功能產(chǎn)生不良效果。如果裝置沒(méi)有與穿戴者的皮膚充分接觸，那么裝置將發(fā)送消極的運(yùn)行和依從性警報(bào)。如果裝置測(cè)量值表示裝置充分地固定在皮膚上，那么可能發(fā)送攜帶這種信息的運(yùn)行和依從性警報(bào)，并且汗液傳感裝置將轉(zhuǎn)而證實(shí)其他運(yùn)行和依從元素。裝置可能被編程為記錄和跟蹤汗液傳感器與皮膚接觸的時(shí)刻，以及汗液傳感器不再與皮膚接觸的時(shí)刻。裝置還可以被編程為連續(xù)地或周期性地(例如，每天或每小時(shí))檢測(cè)皮膚接觸。

參照?qǐng)D4c，一旦裝置確認(rèn)它與皮膚有充分接觸，它可能評(píng)估裝置是否正運(yùn)行在穿戴者的皮膚上。當(dāng)裝置開始運(yùn)行時(shí)，它將能夠確定裝置是否實(shí)際產(chǎn)生汗液數(shù)據(jù)。例如，裝置可以通過(guò)測(cè)量皮膚電反應(yīng)或者通過(guò)測(cè)量汗液產(chǎn)生率，確定是否存在汗液。此外，汗液分析物測(cè)量值可以用于將真正的汗液數(shù)據(jù)與偽造數(shù)據(jù)區(qū)分開來(lái)。汗液分析物以可預(yù)測(cè)的方式改變以增高或降低出汗率。例如，當(dāng)出汗率增高時(shí)，在汗液中的na+和cl-濃度通常也增高，而k+濃度隨出汗率的變化保持相對(duì)穩(wěn)定。這些趨勢(shì)測(cè)量值將難以人工復(fù)制，例如，如果穿戴者嘗試通過(guò)向汗液傳感裝置引入其他液體來(lái)避免依從。在一些實(shí)施例中，裝置還可能確定裝置是否已經(jīng)放置在適于裝置用戶所尋求的特定裝置應(yīng)用的身體位置上。外分泌汗腺分布在身體的不同部位有所不同，身體部位響應(yīng)刺激開始出汗的敏捷度也有所不同，在z.sonner等人發(fā)表的“themicrofluidicsoftheeccrinesweatgland,includingbiomarkerpartitioning,transport,andbiosensingimplications”(biomicrofluidics9，031301(2015)；doi：10.1063/1.4921039)中對(duì)此作了進(jìn)一步詳細(xì)討論。因此，由汗液傳感裝置檢測(cè)到的出汗率和出汗量可能用于確定裝置是否已經(jīng)被應(yīng)用到身體的正確區(qū)域。

參照?qǐng)D4d，在示例實(shí)施例中，裝置還可能確定裝置穿戴者是否可能是裝置用戶希望從其采集汗液數(shù)據(jù)的目標(biāo)個(gè)體。汗液傳感裝置將在選擇的識(shí)別度量上讀取讀數(shù)，然后將測(cè)量值與用于目標(biāo)個(gè)體的識(shí)別標(biāo)志進(jìn)行比較。根據(jù)這個(gè)比較結(jié)果，裝置將計(jì)算表征穿戴者是目標(biāo)個(gè)體的概率的識(shí)別概況估計(jì)值。如果沒(méi)有達(dá)到關(guān)于穿戴者身份的所需的確定性，并且裝置具有可獲得的另一個(gè)識(shí)別度量，那么裝置將測(cè)量另一個(gè)識(shí)別度量，并且計(jì)算新的識(shí)別概率估計(jì)值。這個(gè)過(guò)程將持續(xù)直到裝置已經(jīng)用盡所有它可獲得的識(shí)別度量，或者穿戴者已經(jīng)肯定地或者否定地識(shí)別為目標(biāo)個(gè)體，這對(duì)于應(yīng)用具有足夠的確定性。接著，裝置將發(fā)送表示穿戴者是否是目標(biāo)個(gè)體的運(yùn)行和依從性警報(bào)。

可能同時(shí)使用汗液傳感裝置產(chǎn)生至少一種這里討論的識(shí)別度量的讀數(shù)形成目標(biāo)個(gè)體的唯一識(shí)別標(biāo)志。裝置用戶將收集有關(guān)識(shí)別度量的足夠的數(shù)據(jù)來(lái)建立強(qiáng)健的個(gè)體標(biāo)志特征，如獨(dú)特的汗液rna含量。對(duì)于識(shí)別標(biāo)志的形成，尤其重要的是確保目標(biāo)個(gè)體實(shí)際上正穿戴汗液傳感裝置，以及采集的數(shù)據(jù)是精確的。例如，可能在監(jiān)管下應(yīng)用用于形成識(shí)別標(biāo)志的裝置，并且目標(biāo)個(gè)體可能需要在為精確讀數(shù)而優(yōu)化的受控物理環(huán)境(如氣候可控的房間)下穿戴該裝置，或者同時(shí)執(zhí)行設(shè)定的身體或精神作業(yè)。汗液傳感裝置可能在汗液傳感器的第一次使用時(shí)計(jì)算識(shí)別標(biāo)志，或者通過(guò)多次汗液傳感器使用來(lái)計(jì)算識(shí)別標(biāo)志。用戶還可能通過(guò)上述方法的一些組合來(lái)形成識(shí)別標(biāo)志。在可選擇的實(shí)施例中，汗液傳感裝置可能不會(huì)為目標(biāo)個(gè)體形成唯一識(shí)別標(biāo)志，但是將使用由相關(guān)的已知的目標(biāo)個(gè)體的一般特征(如年齡、體質(zhì)水平或性別)組成的識(shí)別標(biāo)志。

當(dāng)汗液傳感裝置具有可獲得的一個(gè)以上識(shí)別度量時(shí)，裝置將會(huì)結(jié)合每個(gè)度量的識(shí)別概率估計(jì)值來(lái)計(jì)算新的結(jié)合的識(shí)別概率估計(jì)值。裝置將使用算法來(lái)執(zhí)行單獨(dú)的識(shí)別概率估計(jì)值的加權(quán)聚合，從而提高識(shí)別的總體概率。因此，即使每個(gè)識(shí)別度量單獨(dú)識(shí)別個(gè)體是有限的，多個(gè)識(shí)別度量的使用也將提高裝置確定穿戴者是否是目標(biāo)個(gè)體的能力。更高的識(shí)別概率估計(jì)值將與提高的目標(biāo)個(gè)體有或者沒(méi)有穿戴裝置的確定性相關(guān)聯(lián)，并且相應(yīng)地降低裝置產(chǎn)生錯(cuò)誤警告的發(fā)生率。

設(shè)計(jì)能夠執(zhí)行不同的識(shí)別概率估計(jì)值的聚合的算法對(duì)于統(tǒng)計(jì)分析和計(jì)算機(jī)編程領(lǐng)域的技術(shù)人員是已知的。給定事件可能發(fā)生的概率是通過(guò)在給定人群中將預(yù)期結(jié)果的數(shù)目除以可能結(jié)果的數(shù)目計(jì)算出的。例如，假設(shè)目標(biāo)個(gè)體是基本皮質(zhì)醇水平低(低于11nmol/l)的男性。在女性與男性比例1.07的一般美國(guó)人中，穿戴者是男性的概率為p(男性)＝48.3％?？紤]到(假設(shè))在人群中通常25個(gè)人中有1個(gè)人的基本皮質(zhì)醇水平低于11nmol/l，穿戴者將具有低皮質(zhì)醇水平的概率為p(低皮質(zhì)醇水平)＝4％。通過(guò)將上述概率相乘計(jì)算出兩個(gè)獨(dú)立事件將隨機(jī)發(fā)生的組合概率。如果穿戴者具有的兩個(gè)識(shí)別度量表示該穿戴者是皮質(zhì)醇水平低的男性，人群中同時(shí)具有這兩個(gè)識(shí)別度量的隨機(jī)成員的概率是.483·.04＝1.9％。因此，穿戴者是目標(biāo)個(gè)體的識(shí)別概率估計(jì)值是98.0％。

為了進(jìn)一步細(xì)化本發(fā)明的方法，接著，可能考慮每個(gè)概率估計(jì)值在汗液傳感裝置的性能和運(yùn)行中的可靠性，對(duì)每個(gè)概率估計(jì)值適當(dāng)進(jìn)行加權(quán)。例如，根據(jù)有限數(shù)量的數(shù)據(jù)點(diǎn)計(jì)算出的分析物趨勢(shì)讀數(shù)的加權(quán)小于根據(jù)許多數(shù)據(jù)點(diǎn)計(jì)算出的類似讀數(shù)的加權(quán)。類似地，身體阻抗傳感器的bmi測(cè)量值可能會(huì)由于使用的傳感器的數(shù)量、穿戴者的脫水程度、或測(cè)量時(shí)間接近穿戴者的食物消耗或劇烈運(yùn)動(dòng)，而不準(zhǔn)確。因此，作為識(shí)別概率估計(jì)值的一個(gè)組分，bmi測(cè)量值的加權(quán)小于其他更可靠度量的加權(quán)。接著，各識(shí)別概率估算值的加權(quán)聚合是動(dòng)態(tài)過(guò)程，其考慮了例如，穿戴者的水合作用水平、在測(cè)量的時(shí)候的出汗率、傳感器的功能、運(yùn)行的傳感器的數(shù)量、讀取的讀數(shù)的數(shù)量和其他相關(guān)因素。

一些識(shí)別度量可以與汗液傳感裝置一起使用，包括從汗液分析物派生出來(lái)的度量、從穿戴者的其他特征派生出來(lái)的度量、以及從源自穿戴者的身體外部的數(shù)據(jù)派生出來(lái)的度量，如裝置通信特征或位置。

這些度量中最可靠的度量可能是從汗液傳感裝置的汗液分析物測(cè)量值派生出來(lái)的。因此，裝置可能配置為根據(jù)在汗液中出現(xiàn)的分析物濃度和比例的個(gè)體差異創(chuàng)建分析物數(shù)據(jù)標(biāo)志。無(wú)論是在汗液中常見的還是很少見的不同汗液分析物的濃度，或者這些分析物的相對(duì)比例可能是重要的身份指示。在最簡(jiǎn)單的情況下，汗液傳感器裝置可能檢測(cè)汗液濃度或性激素(如雌二醇或睪酮)的比率來(lái)確定穿戴者的性別。在其他實(shí)施例中，穿戴者的(常見的)na⁺或(不常見的)鉻的靜態(tài)濃度、穿戴者的常見分析物比率(如k⁺和na⁺的靜態(tài)比率)、或者當(dāng)受壓出汗或當(dāng)由于體力消耗而出汗時(shí)穿戴者的k⁺和na⁺的趨勢(shì)曲線可能證明是有效的個(gè)體標(biāo)識(shí)符。在其他例子中，可能使用大汗腺汗液性別特異性信息素來(lái)識(shí)別穿戴者。

在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，汗液傳感裝置可能配置為根據(jù)由排出在外分泌腺的汗液中的生物低聚物(如核甘酸)創(chuàng)建分析物標(biāo)志。dna片段、rna片段、微rna、縮氨酸和類似的低聚物出現(xiàn)在外分泌腺的汗液中，并且實(shí)現(xiàn)各種細(xì)胞外的信號(hào)功能。具體地，微rna在內(nèi)分泌調(diào)節(jié)和組織相互作用的調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用，促進(jìn)免疫反應(yīng)等功能。汗液中的微rna、和/或其他生物低聚物的濃度、或這些低聚物的相對(duì)比例、或這些低聚物相對(duì)于其他分析物的比例可能是重要的身份指示。

在可選擇的實(shí)施例中，目標(biāo)個(gè)體可以服用示蹤化合物，該示蹤化合物可以用于通過(guò)將預(yù)期的示蹤物相關(guān)的汗液分子濃度并入個(gè)體的分析物數(shù)據(jù)概況中確定裝置穿戴者是否是目標(biāo)個(gè)體。在被服用后，示蹤物分子或其代謝物排出在汗液中，具有已知的和可預(yù)測(cè)的代謝率。示蹤化合物可能被選擇具有適合于汗液傳感器被用戶穿戴的時(shí)間長(zhǎng)度的半衰期，或者示蹤化合物可能在適合于汗液傳感器使用的持續(xù)時(shí)間的有規(guī)律的間隔被服用。汗液傳感裝置檢測(cè)汗液中的示蹤化合物，并且根據(jù)給藥劑量和/或半衰期將檢測(cè)到的水平與預(yù)期的水平進(jìn)行比較。通過(guò)確認(rèn)在汗液中有預(yù)期濃度的示蹤物分子，汗液傳感裝置將能夠計(jì)算更高的識(shí)別概率估計(jì)值。

一些不依賴于汗液分析物的其他技術(shù)也被證明能夠有效地識(shí)別帶有汗液傳感裝置的用戶。例如，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，汗液傳感裝置可能配置為將汗液傳感裝置測(cè)量值與來(lái)自本領(lǐng)域當(dāng)前已知的其他可穿戴傳感器(如加速計(jì)、步態(tài)分析傳感器、心率監(jiān)視器、測(cè)量皮膚電活動(dòng)(如皮膚電反應(yīng))的傳感器、脈搏血氧儀等)的數(shù)據(jù)結(jié)合。例如，汗液傳感裝置可能隨著na⁺、cl^-和k⁺出現(xiàn)在穿戴者的汗液中而測(cè)量它們的濃度。接著，裝置使用cl^-和k⁺的趨勢(shì)比率，并且通過(guò)使用na⁺濃度趨勢(shì)校正出汗率。接著，裝置將這些分析物值與分配給目標(biāo)個(gè)體的分析物標(biāo)志進(jìn)行比較。裝置確定測(cè)量到的值對(duì)應(yīng)于分析物標(biāo)志，給出穿戴者是目標(biāo)個(gè)體的概率為(假設(shè)的)70％。接著，裝置考慮來(lái)自步態(tài)分析裝置的測(cè)量值，該測(cè)量值確定穿戴者的步態(tài)與目標(biāo)個(gè)體的步態(tài)匹配的概率為(假設(shè)的)70％。接著，汗液傳感裝置計(jì)算這兩個(gè)概率的加權(quán)平均值，從而計(jì)算出穿戴者是目標(biāo)個(gè)體的91％的組合概率估計(jì)值。

在其他實(shí)施例中，汗液傳感裝置可能使用阻抗電極來(lái)計(jì)算裝置穿戴者的身體質(zhì)量指數(shù)(bmi)或身體成分。bmi讀數(shù)隨個(gè)體的形變、年齡、體質(zhì)水平等其他因素的不同而不同。在一些情況下，可以通過(guò)阻抗測(cè)量皮下脂肪層的成分或厚度，因?yàn)殡娏鞯淖杩乖谥尽⒓∪夂凸趋澜M織之間變化。身體成分讀數(shù)可能用于確定可能是孩子、中年人還是老年人正穿戴裝置，或者是男性還是女性、或者通常勻稱的人、或者超重的人正穿戴裝置。汗液傳感裝置或其他工具可能用于形成bmi標(biāo)志，該bmi標(biāo)志包括目標(biāo)人體的全部或部分的識(shí)別標(biāo)志。還可能對(duì)個(gè)體進(jìn)行定期評(píng)估以確保bmi標(biāo)志是正確的。接著，裝置可能完成在穿戴者上的bmi測(cè)量，并且將測(cè)量值與目標(biāo)個(gè)體的文件上的bmi標(biāo)志進(jìn)行比較，從而確定穿戴者的識(shí)別概率估計(jì)值。

類似地，在其他實(shí)施例中，汗液傳感裝置可能配置為使用皮膚阻抗讀數(shù)計(jì)算穿戴裝置的個(gè)體的皮膚年齡或皮膚色素沉著。還可以使用光學(xué)傳感器來(lái)檢測(cè)皮膚色素沉著，在一些情況下使用類似于用于脈搏血氧測(cè)量的硬件。皮膚阻抗讀數(shù)根據(jù)個(gè)體的年齡可以預(yù)測(cè)地變化，具有隨著時(shí)間的推移的疤痕組織、水化作用、皮膚粗糙度的增加、外泌汗腺的功能水平的變化或其他已知因素。同樣地，包含在皮膚中的色素分子和其他分子的比例因人而異。正如在bmi的情況下，皮膚類型標(biāo)志可能形成為目標(biāo)個(gè)體的識(shí)別標(biāo)志。

在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，可能根據(jù)目標(biāo)個(gè)體對(duì)刺激的典型出汗反應(yīng)為目標(biāo)個(gè)體形成出汗反應(yīng)標(biāo)志。目標(biāo)個(gè)體的出汗反應(yīng)標(biāo)志將與穿戴者執(zhí)行測(cè)試時(shí)產(chǎn)生的出汗反應(yīng)度量進(jìn)行比較，該測(cè)試旨在引起電物理反應(yīng)，如數(shù)學(xué)測(cè)試或讓穿戴者從100開始倒數(shù)。裝置應(yīng)用的解剖位置處的汗腺密度對(duì)出汗反應(yīng)的影響非常大。此外，個(gè)體的出汗率可以根據(jù)個(gè)體的出汗閾值改變，個(gè)體的出汗閾值受身體活動(dòng)水平或氣候的影響。這些變化可以影響對(duì)刺激做出生理反應(yīng)的時(shí)間，以及反應(yīng)的容積流量。目標(biāo)個(gè)體可能被進(jìn)行多次這種性質(zhì)的測(cè)試，以形成更準(zhǔn)確的出汗反應(yīng)標(biāo)志值，或者可能對(duì)個(gè)體進(jìn)行周期性評(píng)估以更新該標(biāo)志。然而，和這里公開的其他方法一樣，目標(biāo)個(gè)體的出汗反應(yīng)標(biāo)志可能包括個(gè)體的全部或部分識(shí)別標(biāo)志。

在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，汗液傳感器裝置可能使用源自目標(biāo)個(gè)體的身體外部的數(shù)據(jù)，如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連通性或全球定位系統(tǒng)定位數(shù)據(jù)，來(lái)創(chuàng)建識(shí)別標(biāo)志。例如，汗液傳感器可能與讀取裝置(如智能收集或其他便攜式電子設(shè)備)或配對(duì)收發(fā)器無(wú)線通信。讀取裝置可能編程為操作汗液傳感器，并且檢測(cè)rfid或汗液傳感器的其他固件簽名。汗液傳感器的rfid裝置或其他固件被編程為具有唯一識(shí)別碼，該唯一識(shí)別碼表示傳感器是某組傳感器或多個(gè)傳感器中的一部分。特定的多個(gè)傳感器可能，例如全部用于一個(gè)特定的用途，或者可能分配給特定個(gè)體。汗液傳感器當(dāng)向讀取裝置傳送數(shù)據(jù)時(shí)，可能將識(shí)別碼連同傳感器數(shù)據(jù)一起傳送。接著，讀取裝置可以確定汗液傳感器是否是用于特定個(gè)體或應(yīng)用的正確的多個(gè)傳感器中的一部分。

類似地，汗液傳感器可能通過(guò)無(wú)線協(xié)議(如藍(lán)牙或其他通信策略)與讀取裝置無(wú)線通信。讀取裝置可以確定汗液傳感器的信號(hào)強(qiáng)度，從而確定當(dāng)個(gè)體穿戴汗液傳感器時(shí)從讀取裝置到汗液傳感器的近似距離。讀取裝置可能與個(gè)體或一組個(gè)體關(guān)聯(lián)。通過(guò)計(jì)算從讀取裝置到目標(biāo)個(gè)體的近似距離，可以確定汗液傳感器是否穿戴得接近與特定個(gè)體關(guān)聯(lián)的裝置，從而增大穿戴者是目標(biāo)個(gè)體的概率。

在另一個(gè)實(shí)施例中，讀取裝置可以通過(guò)gps應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)位置或其他工具確定它的近似位置。當(dāng)讀取裝置與汗液傳感器無(wú)線通信時(shí)，可以確定當(dāng)個(gè)體穿戴汗液傳感器時(shí)該汗液傳感器的近似位置。通過(guò)計(jì)算個(gè)體的近似位置，并且將計(jì)算出的位置與目標(biāo)個(gè)體已經(jīng)的近似位置進(jìn)行比較，汗液傳感裝置可以確保裝置正由目標(biāo)個(gè)體穿戴。

在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，受過(guò)訓(xùn)練的專業(yè)人員可以將汗液傳感裝置應(yīng)用于目標(biāo)個(gè)體，接著啟動(dòng)裝置。如果裝置隨后從目標(biāo)個(gè)體上移除，汗液傳感裝置可以檢測(cè)到表示裝置移除的阻抗變化。

參照?qǐng)D5，汗液傳感裝置還可以產(chǎn)生安全和健康警報(bào)來(lái)警告裝置用戶或穿戴者分析物濃度、分析物比例或這些測(cè)試值的趨勢(shì)數(shù)據(jù)表示需要介入。與運(yùn)行和依從性警報(bào)一樣，這些消息可以以各種格式傳送。裝置可能進(jìn)行連續(xù)的或周期性的安全和健康讀數(shù)來(lái)確定穿戴者的檢測(cè)到的分析物是否表示需要介入。一旦裝置檢測(cè)到預(yù)定的分析物閾值或趨勢(shì)，裝置可以產(chǎn)生安全和健康警報(bào)，這將被傳送至裝置用戶或穿戴者。根據(jù)應(yīng)用，汗液傳感裝置用戶可能為目標(biāo)個(gè)體的水合作用水平、血液乙醇含量、血糖水平、生理應(yīng)激水平、或使用中的汗液傳感器的能力范圍內(nèi)的其他測(cè)量值設(shè)定閾值或趨勢(shì)標(biāo)準(zhǔn)。汗液傳感裝置還可以集成其他聚合的汗液傳感器和外部數(shù)據(jù)，如當(dāng)前天氣、一天的某一時(shí)刻、個(gè)體的前一天運(yùn)動(dòng)程度、個(gè)體連續(xù)工作的天數(shù)、個(gè)體的歷史分析物概況等，來(lái)確定是否發(fā)布安全和健康警報(bào)。例如，汗液傳感裝置可能訪問(wèn)在相似環(huán)境條件下經(jīng)歷類似于穿戴者的分析物概況的相似年齡的成千上萬(wàn)個(gè)體的聚合數(shù)據(jù)。裝置可能使用聚合數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)直到介入前穿戴者還有多久時(shí)間，并且發(fā)布合適的警報(bào)。裝置還可能向安全、依從或健康管理員報(bào)告數(shù)據(jù)，以確定穿戴者是否需要額外指示或監(jiān)測(cè)從而獲得最佳的身體和精神表現(xiàn)、水分維持、遵守給藥方案或其他合適應(yīng)用。

在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，汗液傳感裝置可以配置為用在臨床試驗(yàn)中，以提供無(wú)需抽血的改進(jìn)的安全監(jiān)測(cè)，并且確保依從給藥方案?？赡転榕c特定藥物一起使用、或者可能為臨床試驗(yàn)的一般應(yīng)用而對(duì)裝置進(jìn)行定制。

為了監(jiān)測(cè)安全，汗液傳感器裝置可能為安全考慮內(nèi)在地配置為監(jiān)測(cè)在這樣的試驗(yàn)中有用的一系列分析物，如na⁺、cl^-、k⁺、ca⁺²、皮質(zhì)醇、葡萄糖和銨等?？蛇x擇地，傳感器可能配置為監(jiān)測(cè)表示在早期臨床研究或動(dòng)物試驗(yàn)過(guò)程中所識(shí)別的副作用的特定分析物。此外，傳感器可以配置為在治療過(guò)程中通過(guò)新陳代謝的、腎臟的或通常使用血液測(cè)試板的其他類似的汗液檢測(cè)來(lái)監(jiān)測(cè)特定組織器官的健康。裝置還可能監(jiān)測(cè)與特定藥物的副作用或安全問(wèn)題關(guān)聯(lián)的特定分析物。例如，可以通過(guò)形成分析物安全特性監(jiān)測(cè)藥物安全。安全特性將由多個(gè)分析物組成，當(dāng)這些分析物被一起分析時(shí)，可以以高的概率表示測(cè)試對(duì)象需要介入?？赡苁褂藐P(guān)聯(lián)的聚合的汗液傳感器數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)特定藥物的安全特性，或者可能需要在臨床試驗(yàn)過(guò)程中當(dāng)裝置被使用時(shí)由裝置形成特定藥物的安全特性。接著，在藥物的臨床試驗(yàn)過(guò)程中為藥物形成的安全特性可以用于監(jiān)測(cè)批準(zhǔn)后的安全。

為了監(jiān)測(cè)對(duì)給藥方案的依從，傳感器裝置可能內(nèi)在地配置為監(jiān)測(cè)代謝物、或者與試驗(yàn)藥或具有類似于試驗(yàn)藥的代謝特性的示蹤化合物關(guān)聯(lián)的其他分析物。例如，可以通過(guò)形成行為特性監(jiān)測(cè)依從性。行為特性將由多個(gè)分析物組成，當(dāng)這些分析物合起來(lái)考慮時(shí)有高的概率表示測(cè)試對(duì)象遵從或不遵從給藥方案。在概況中的分析物可能是藥物自身的代謝物、示蹤化合物，或者它們可能是受藥物間接影響的其他分析物。當(dāng)服用藥物后，作為對(duì)藥物的反應(yīng)，在血流中的各種分析物的濃度可能改變。裝置可以監(jiān)測(cè)這些分析物的濃度、這些分析物彼此之間的比例，并且可以形成顯示它們的相對(duì)濃度改變的趨勢(shì)數(shù)據(jù)。接著，行為特性將是對(duì)依從特定給藥方案的唯一的一組已知的分析物水平、比例、或濃度趨勢(shì)。使用聚合的汗液傳感器數(shù)據(jù)可能預(yù)測(cè)特定藥物的行為特性，或者可能需要在臨床試驗(yàn)的過(guò)程中當(dāng)使用裝置時(shí)由裝置形成行為特性。接著，在藥物的臨床試驗(yàn)過(guò)程中為藥物形成的行為特性可以用于監(jiān)測(cè)批準(zhǔn)后的依從性。

如果為安全目的監(jiān)測(cè)的分析物表示需要介入，那么裝置可以產(chǎn)生和發(fā)送安全和健康警報(bào)。類似地，如果檢測(cè)到的分析物讀數(shù)與藥物的行為特性明顯不同，那么裝置將確定目標(biāo)個(gè)體沒(méi)有服用所需劑量，并且可以產(chǎn)生和和發(fā)送安全和健康警報(bào)。

參照?qǐng)D6，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，汗液傳感裝置可以配置為通過(guò)為在穿戴者的血流中存在的工作場(chǎng)所相關(guān)毒素提供連續(xù)的或近連續(xù)的監(jiān)測(cè)，增強(qiáng)工作場(chǎng)所安全性。汗液已經(jīng)被確定為監(jiān)測(cè)有毒的金屬、類金屬、石油化學(xué)產(chǎn)品和其他物質(zhì)的優(yōu)先手段，因?yàn)檫@些毒素的生物累積水平可能在血液和尿液中的代表性不足。因此，裝置可能內(nèi)在配置為檢測(cè)在工作環(huán)境中普遍遇到的毒素，或者可能定制為檢測(cè)對(duì)特定工作場(chǎng)所來(lái)說(shuō)是獨(dú)特的毒素。正如在其他情況下的安全監(jiān)測(cè)，為了工作場(chǎng)所安全，裝置可能配置為監(jiān)測(cè)與暴露至特定毒素或一組毒素相關(guān)聯(lián)的特定分析物。例如，可以通過(guò)形成工作場(chǎng)所的分析物安全特性，監(jiān)測(cè)工作場(chǎng)所安全。安全特性將由多個(gè)分析物組成，當(dāng)這些分析物合起來(lái)考慮時(shí)有高的概率表示雇員需要對(duì)暴露于毒素進(jìn)行干預(yù)?？赡苁褂藐P(guān)聯(lián)的聚合的汗液傳感器數(shù)據(jù)形成特定工作場(chǎng)所的安全特性，或者可能需要當(dāng)裝置使用時(shí)由裝置形成安全特性。此外，個(gè)體的毒素暴露數(shù)據(jù)可能被長(zhǎng)期存儲(chǔ)和監(jiān)測(cè)，并且分解成將來(lái)個(gè)體的安全和健康警報(bào)。

下面提供的例子有助于闡明本發(fā)明，并且是全面的，或者不以任何方式進(jìn)行限制。這些例子有助于闡明雖然這里的說(shuō)明書沒(méi)有列出所有可能的裝置特征或布置或用于所有可能應(yīng)用的方法，但是本發(fā)明是寬泛的，并且可能并入其他有用的方法或材料、裝置等方面，或者對(duì)于本發(fā)明的廣泛應(yīng)用容易理解和顯而易見的其他實(shí)施例。

例子1：雇員在采礦作業(yè)中使用汗液傳感器轉(zhuǎn)置。當(dāng)雇員達(dá)到他輪班的工作地點(diǎn)時(shí)，他采用編寫有分配給他的唯一識(shí)別符的汗液傳感器裝置。在雇員打卡上班之后，雇主的輪班系統(tǒng)確定雇員正在上班，并且裝置讀取運(yùn)行和依從讀數(shù)。裝置向裝置用戶傳送雇員的裝置處于良好的皮膚接觸。接著，裝置開始汗液測(cè)量，并且確定裝置正運(yùn)行在雇員的皮膚上，因?yàn)閚a⁺和k⁺濃度趨勢(shì)正如測(cè)量到的出汗率所預(yù)期的。裝置還通過(guò)將識(shí)別度量與用于雇員的文件上的識(shí)別標(biāo)志進(jìn)行比較計(jì)算識(shí)別概率估計(jì)值，并且確定正確的人員正穿戴裝置。在雇員輪班四個(gè)小時(shí)后，裝置根據(jù)雇員的水合作用水平和趨勢(shì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生安全和健康警報(bào)。雇員通過(guò)位于他的工作區(qū)域中的配對(duì)收發(fā)器接收到警報(bào)，并且主管在他的工作站接收到電子郵件。雇員停止工作去補(bǔ)充水分，并且主管安排雇員進(jìn)行安全訓(xùn)練，因?yàn)檫@是雇員在過(guò)去的一個(gè)月經(jīng)歷的第三例脫水。

例子2：職業(yè)自行車手正參與多階段競(jìng)賽，并且在100英里爬坡階段中穿戴汗液傳感器裝置。裝置通過(guò)藍(lán)牙與配對(duì)收發(fā)器通信，該配對(duì)收發(fā)器通過(guò)蜂窩網(wǎng)絡(luò)與團(tuán)隊(duì)跟隨車通信。在該階段的后面部分，汗液傳感器開始運(yùn)行和依從讀數(shù)，并且確定裝置與自行車手的皮膚接觸良好。接著，裝置讀取一組選擇的分析物以測(cè)量疲勞、水合作用水平、以及炎癥。裝置將讀數(shù)與代表最佳表現(xiàn)的預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較，接著將讀數(shù)與自行車手在那個(gè)階段的早期讀數(shù)進(jìn)行比較，創(chuàng)建趨勢(shì)數(shù)據(jù)。接著，裝置將自行車手的當(dāng)前分析物概況和趨勢(shì)數(shù)據(jù)與自行車手過(guò)去競(jìng)賽的類似階段的歷史分析物概況和趨勢(shì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。接著，汗液裝置數(shù)據(jù)用于向跟隨車產(chǎn)生安全和健康警報(bào)。接著，自行車手的跟隨團(tuán)隊(duì)建議最優(yōu)的步頻、水和營(yíng)養(yǎng)物攝入，從而優(yōu)化表現(xiàn)。

例子3：在炎熱氣候下，一隊(duì)士兵正試圖保護(hù)一個(gè)危險(xiǎn)區(qū)域的安全，以便保護(hù)一群平民，他們使用汗液監(jiān)測(cè)裝置通過(guò)汗液電解質(zhì)、皮質(zhì)醇和細(xì)胞激素生物標(biāo)記測(cè)量值來(lái)測(cè)量他們的身體和心理壓力。每個(gè)士兵均攜帶有集成到他們的裝備中的配對(duì)收發(fā)器。該配對(duì)收發(fā)器與裝置通信，并且通過(guò)安全的數(shù)據(jù)鏈路與巡邏隊(duì)長(zhǎng)和部隊(duì)指揮官通信。士兵已經(jīng)巡邏了幾個(gè)小時(shí)，其中兩個(gè)士兵的汗液讀數(shù)傾向于脫水和高壓力。裝置發(fā)布這兩個(gè)受影響的士兵的脫水和高壓力水平的安全和健康警報(bào)，并且將警報(bào)傳送至部隊(duì)指揮官、巡邏隊(duì)長(zhǎng)和這兩個(gè)士兵。指揮官命令汗液裝置提高對(duì)這兩個(gè)焦慮的士兵的采樣速率。士兵增加他們的水消耗。巡邏隊(duì)長(zhǎng)將這兩個(gè)士兵的狀況考慮進(jìn)她關(guān)于是否延長(zhǎng)任務(wù)持續(xù)時(shí)間的決定。

例子4：移植患者正服用抗排斥藥物(免疫抑制劑)，并且他的主治醫(yī)生正利用汗液傳感裝置通過(guò)排出在汗液中的藥物代謝物來(lái)檢測(cè)在患者體內(nèi)的藥物水平?；颊呙刻?4小時(shí)穿戴裝置，只在需要的時(shí)候?qū)⑵涓鼡Q。汗液傳感裝置定期讀取在患者的汗液中的藥物代謝物和其他相關(guān)分析物的讀數(shù)。汗液裝置將患者的分析物讀數(shù)與基于聚合的在已經(jīng)服用藥物的其他個(gè)體上采集的數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)分析物特性進(jìn)行比較。裝置還構(gòu)造與患者共享相關(guān)特征的其他個(gè)體的分析物水平的概況，并且形成針對(duì)患者更加個(gè)性化的行為標(biāo)志。該裝置還創(chuàng)建連續(xù)對(duì)患者采集了幾天的汗液傳感器數(shù)據(jù)的個(gè)體行為標(biāo)志。接著，裝置將檢測(cè)到的分析物水平和比例與為患者形成的行為標(biāo)志中一個(gè)或多個(gè)行為標(biāo)志進(jìn)行比較。在治療方案的幾天之后，汗液傳感器裝置檢測(cè)到與患者的行為標(biāo)志明顯不同的分析物比例和趨勢(shì)數(shù)據(jù)。裝置產(chǎn)生患者漏服藥物劑量的安全和健康警報(bào)，并且向患者和患者的主治醫(yī)生發(fā)送警報(bào)。

例子5：游輪船長(zhǎng)即將要讓他的船攜帶的900名乘客上船。根據(jù)公司協(xié)議，船長(zhǎng)在當(dāng)執(zhí)行職務(wù)時(shí)需要穿戴汗液傳感器裝置來(lái)監(jiān)測(cè)表現(xiàn)。不幸地，船長(zhǎng)在前一天晚上泡在了酒吧里，并且飲用了太多酒精而不能合法駕駛船舶。他沒(méi)有穿戴他的裝置，而是命令他的大副穿戴分配給他的其中一個(gè)裝置，并且他返回船員崗位。裝置通過(guò)藍(lán)牙與遍布船只的各種配對(duì)收發(fā)器通信，并且收發(fā)器轉(zhuǎn)而與游輪調(diào)度中心通信。根據(jù)大副的應(yīng)用，裝置開始運(yùn)行和依從讀數(shù)，并且接著將讀數(shù)與用于船長(zhǎng)的文件上的識(shí)別標(biāo)志進(jìn)行比較。當(dāng)裝置id肯定地與船長(zhǎng)關(guān)聯(lián)時(shí)，由裝置分析的其他識(shí)別度量與船長(zhǎng)的識(shí)別標(biāo)志相背離，并且識(shí)別概率估計(jì)值低于可接受的閾值。裝置發(fā)布穿戴者不是船長(zhǎng)的運(yùn)行和依從性警報(bào)，并且將該警報(bào)傳送至游輪調(diào)度中心。

例子6：為了確定汗液傳感裝置穿戴者是否是目標(biāo)癌癥患者，裝置測(cè)量作為性別識(shí)別度量的穿戴者的汗液睪酮濃度。裝置檢測(cè)與穿戴者是男性相關(guān)聯(lián)的睪酮濃度。在這種情況下，男性和女性個(gè)體是均勻分布的，因此相應(yīng)的識(shí)別概率估計(jì)值是50％。接著，汗液傳感裝置測(cè)量作為靜態(tài)汗液na⁺濃度的第二識(shí)別度量。測(cè)量到的na⁺濃度對(duì)應(yīng)75％概率的目標(biāo)患者靜止?fàn)顟B(tài)。接著，考慮睪酮傳感器固有的實(shí)際汗液濃度+/-5％的準(zhǔn)確度、針對(duì)目標(biāo)個(gè)體的年齡的睪酮的每日變化、由于na⁺傳感器固有的實(shí)際汗液濃度+/-2％的準(zhǔn)確度導(dǎo)致的na⁺測(cè)量值的更高準(zhǔn)確性、na⁺測(cè)量值隨時(shí)間的穩(wěn)定性、以及在可比較的出汗率上進(jìn)行的10次不同采樣的濃度值的均值的一致性，裝置對(duì)上述兩個(gè)測(cè)量值進(jìn)行加權(quán)。接著，裝置結(jié)合這兩個(gè)概率估計(jì)值，計(jì)算出穿戴者是目標(biāo)患者的85％的組合識(shí)別概率估計(jì)值，這在所需概率閾值之上。接著，裝置發(fā)送表示穿戴者是目標(biāo)患者的運(yùn)行和依從消息。

已經(jīng)結(jié)合實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選方法對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，然而本發(fā)明自身應(yīng)當(dāng)只受到所附的權(quán)利要求的限定。