BR112021000164A2

BR112021000164A2 - Dispositivo e sistema para determinar um nível de estresse de um usuário, dispositivo vestível para ser usado por um usuário, e programa de computador

Info

Publication number: BR112021000164A2
Application number: BR112021000164-6A
Authority: BR
Inventors: Martin Ouwerkerk; Adrianus Johannes Maria Denissen; Joanne Henriëtte Desirée Monique WESTERINK
Original assignee: Koninklijke Philips N.V.
Priority date: 2018-07-11
Filing date: 2019-07-01
Publication date: 2021-04-06
Also published as: JP2021524331A; JP7329549B2; WO2020011570A1; EP3821446A1; CN112400207A; EP3594963A1; US20210290157A1

Abstract

DISPOSITIVO E SISTEMA PARA DETERMINAR UM NÍVEL DE ESTRESSE DE UM USUÁRIO, DISPOSITIVO VESTÍVEL PARA SER USADO POR UM USUÁRIO, E PROGRAMA DE COMPUTADOR. A presente invenção se refere a um dispositivo, sistema e método para determinar um nível de estresse, em particular para determinar um nível de estresse psicogênico de um usuário. O dispositivo compreende uma interface (11) configurada para obter um traço de sinal de condutância da pele (22) do usuário; uma unidade de processamento (12) configurada para processar o traço de sinal de condutância da pele obtido por: identificação de uma pluralidade de picos de condutância da pele (50) no traço de sinal de condutância da pele; determinação, para cada um dos ditos picos de condutância da pele, de um parâmetro (58) normalizado do dito pico de condutância da pele, normalizado com base em um valor de condutância da pele (52, 53) do respectivo pico de condutância da pele (50); e determinação de um nível de estresse psicogênico (68) do usuário com base nos ditos parâmetros normalizados dos ditos picos de condutância da pele. A invenção também se refere a um dispositivo vestível correspondente (30) que compreende esse dispositivo (10).

Description

DISPOSITIVO E SISTEMA PARA DETERMINAR UM NÍVEL DE ESTRESSE DE UM USUÁRIO, DISPOSITIVO VESTÍVEL PARA SER USADO POR UM USUÁRIO, E PROGRAMA DE COMPUTADOR Campo da invenção

[001] A presente invenção se refere a um dispositivo, sistema e método para determinar um nível de estresse, em particular para determinar um nível de estresse psicogênico de um usuário. A presente invenção se refere a um dispositivo vestível e a um programa de computador. Antecedentes da invenção

[002] Estresse mental e estresse emocional, muitas vezes chamados de estresse psicológico, podem comprometer a saúde quando não são tratados adequadamente. Curtos períodos de estresse psicológico podem causar perturbações do sono, fadiga, dores de cabeça e alterações de humor. O estresse psicológico acumulado pode causar ansiedade, depressão, fadiga crônica, problemas digestivos, doença autoimune e doença cardiovascular. O estresse psicológico, também chamado de estresse (psicogênico) e suas doenças comórbidas relacionadas são responsáveis por uma grande parte da deficiência em todo o mundo. Este achado sublinha claramente a necessidade de redução pró-ativa do estresse por meio do enfrentamento adequado para evitar que o estresse exerça seus efeitos nocivos a curto e a longo prazo sobre o corpo e a mente.

[003] O estresse é caracterizado por uma série de respostas corporais, que incluem um aumento na frequência cardíaca, um aumento na sudação (em múltiplas partes do corpo) resultando em um aumento na condutância da pele e a liberação do hormônio do estresse cortisol com um atraso de cerca de 20 a 30 minutos. Essas respostas corporais facilitam uma resposta adequada a um agente estressante real ou percebido, como uma ameaça ou uma surpresa ou qualquer outro estímulo ou evento que causa estresse. No entanto, níveis de estresse elevados demais podem ter um impacto negativo sobre a saúde de uma pessoa.

[004] A condutância da pele é um indicador conhecido para medir um nível de estresse de uma pessoa, conforme descrito no documento US 9.962.104 B2, uma patente do requerente concedida anteriormente. Em resposta a estímulos estressantes, o escoamento simpático do sistema nervoso autônomo ativa as glândulas sudoríparas e a condutância da pele aumenta como resultado dessa ativação. No entanto, as glândulas sudoríparas são também ativadas pela termorregulação. Em outras palavras, há duas causas principais do suor: termorregulação e estresse mental. O primeiro tipo de sudação é também chamado de sudação termogênica e o segundo tipo é chamado de sudação psicogênica. Em muitos casos, os usuários só estão interessados em um nível de estresse mental, que pode ser obtido a partir da sudação psicogênica. Neste contexto, o exercício físico, como a corrida, também é considerado como sudação termogênica. O exercício físico pode elevar a temperatura corporal interna além de um limite onde começam os efeitos de termorregulação, incluindo a sudação.

[005] Ao medir a condutância da pele de uma pessoa, é dessa forma difícil distinguir entre sudação termogênica e sudação psicogênica.

[006] A publicação científica de Machado- Moreira et, "Thermogenic and psychogenic recruitment of human eccrine sweat glands: Variations between glabrous and non- glabrous skin surfaces", Journal of Thermal Biology, Elsevier, 2017, investiga as taxas de recrutamento e secreção de glândulas sudoríparas écrinas humanas das superfície glabras (volar, ou seja, sem pelos) e não glabras (dorsais, ou seja, com pelos) da mão durante estímulos psicogênicos (aritmética mental) e estímulos termogênicos (hipertermia leve). Descobriu-se que a sudação psicogênica domina a superfície da mão volar (palmar/glabra, sem pelos) enquanto que a sudação termogênica domina a superfície da mão dorsal (não glabra, com pelos).

[007] Consequentemente, o documento US

9.962.104 B2 revela um dispositivo e método de medição de estresse, em que os eletrodos para medição da condutância da pele são dispostos em um lado palmar e não peludo do pulso de modo que possa ser obtida uma medição confiável indicativa de suor psicogênico (consulte, por exemplo, a Figura 3 de US

9.962.104 B2).

[008] No que se refere ao processamento de sinais, o documento US 9.962.104 B2 revela um dispositivo de medição de estresse compreendendo uma interface de entrada para receber um sinal de condutância da pele indicando a condutância da pele do usuário, em que o sinal de condutância da pele ao longo do tempo forma dados de traços de condutância da pele. O dispositivo de medição de estresse compreende adicionalmente uma unidade de processamento para processar os dados de traços de condutância da pele, em que a unidade de processamento é adaptada para determinar ao menos uma porção dos dados de traços de condutância da pele, valores de um tempo de elevação entre pelo menos dois pontos diferentes dos dados de traços de condutância da pele e para determinar o nível de estresse do usuário com base na distribuição de frequência determinada.

[009] O documento US 2016/0262690 A1 revela um aparelho de gerenciamento de qualidade do sono que inclui um módulo sensor e uma unidade de processamento. O módulo sensor é configurado para fornecer um sinal de frequência cardíaca e um sinal de condutância da pele. A unidade de processamento é acoplada ao módulo sensor. A unidade de processamento é configurada para determinar um estágio de sono e um nível de estresse de acordo com o sinal de frequência cardíaca e o sinal de condutância da pele de modo a identificar uma ocorrência de sonho estressante. A ocorrência de sonho estressante é identificada quando o estágio de sono corresponde a um estágio de movimento rápido dos olhos (REM) e o nível de estresse corresponde a um estado de estresse.

[010] O documento WO 2018/015308 A1 revela um dispositivo para avaliar a intensidade de resposta psicofisiológica de um indivíduo, em que o dispositivo compreende uma unidade de estímulo para fornecer um estímulo elétrico através de um primeiro e um segundo eletrodo a uma pele do indivíduo; uma unidade de detecção para capturar um sinal de impedância indicativo de uma impedância entre o primeiro e o segundo eletrodo em resposta ao dito estímulo elétrico; e uma unidade de análise adaptada para identificar uma camada dupla elétrica com base no sinal de impedância capturado em resposta ao estímulo elétrico e para determinar uma intensidade de resposta psicofisiológica do indivíduo com base na camada dupla elétrica identificada. Foi descoberto que identificar a presença ou ausência de uma camada dupla elétrica com base no sinal de impedância capturado em resposta ao estímulo elétrico pode servir como um indicador confiável se o indivíduo está em um estado psicofisiológico responsivo ou não responsivo.

[011] O documento US 2010/022852 A1 revela um produto de programa de computador para processar sinais de RGP (resposta galvânica da pele) que quando executados em um computador controla o computador para estimar um nível de excitação, ou ao menos uma alteração no nível de excitação de um usuário, dotado de um algoritmo que é configurado para controlar um computador para calcular uma terceiro ou mais alto momento central de um sinal de RGP e gravado para derivar uma estimativa do nível de excitação do dito terceiro ou mais alto momento central. Sumário da invenção

[012] É um objetivo da presente invenção fornecer um dispositivo aprimorado, um sistema e um método bem como um dispositivo vestível que permita determinar um nível de estresse, em particular um nível de estresse mental, de um usuário. Em particular, seria desejável determinar um nível de estresse mental de uma maneira simples e com suficiente confiabilidade. Seria também desejável reduzir a complexidade do sistema, melhorar o conforto durante o uso de um dispositivo vestível e reduzir o custo geral do sistema.

[013] Em um primeiro aspecto da presente invenção, é apresentado um dispositivo para determinar um nível de estresse (psicogênico) de um usuário, que compreende: - uma interface configurada para obter (por exemplo, receber ou recuperar) um traço de sinal de condutância da pele do usuário; e

- uma unidade de processamento configurada para processar o traço de sinal de condutância da pele obtido por: - identificação de uma pluralidade de picos de condutância da pele no traço de sinal de condutância da pele; - determinação, para cada um dos ditos picos de condutância da pele, de um parâmetro normalizado do dito pico de condutância da pele, normalizado com base em um valor de condutância da pele do respectivo pico de condutância da pele; e - determinação de um nível de estresse psicogênico do usuário com base nos ditos parâmetros normalizados dos ditos picos de condutância da pele.

[014] Em um outro aspecto da presente invenção, é apresentado um sistema para determinar um nível de estresse de um usuário, em que o dito sistema compreende: - um sensor para capturar um traço de sinal de condutância da pele de um usuário; e - um dispositivo conforme descrito neste documento.

[015] Em um outro aspecto da presente invenção, é apresentado um dispositivo vestível por um usuário, em que o dispositivo compreende o sistema conforme aqui revelado.

[016] Ainda em outros aspectos da presente invenção, é fornecido um método e programa de computador que compreende meios de código de programa para fazer com que um computador realize as etapas do método aqui revelado quando o dito programa de computador é executado em um computador, assim como uma mídia de gravação não transitória legível por computador que armazena em si um produto de programa de computador que, quando executado por um processador, faz com que o método revelado no presente documento seja realizado. Deve ser entendido que, no contexto de um método implementado por computador, a etapa de obter o traço de sinal de condutância da pele pode se referir a receber ou recuperar dados descritivos do dito traço de sinal de condutância da pele de um banco de dados ou armazenamento de dados (temporário) ou como transmissão contínua.

[017] As modalidades preferenciais da invenção são definidas nas reivindicações dependentes. Deve-se entender que o método, sistema e programa de computador e a mídia reivindicados têm modalidades preferenciais similares e/ou idênticas ao sistema reivindicado e, em particular, conforme definido nas reivindicações dependentes e revelado aqui.

[018] As medições de condutância da pele que incluem contribuições de sudação termogênica e sudação psicogênica. Entretanto, seria desejável separar ambas as contribuições de modo eficiente. À primeira vista, pode parecer contraintuitivo utilizar valores normalizados de condutância da pele porque, pela normalização dos dados, as informações podem ser perdidas. Entretanto, os inventores reconheceram que as contribuições da sudação termogênica podem agir como um fator de alteração de escala em contribuições da sudação psicogênica. Portanto, a fim de reduzir o impacto das contribuições da sudação termogênica, é sugerido normalizar um parâmetro, como uma amplitude ou um coeficiente angular de borda (crescente) do pico de condutância da pele com base em um valor de condutância da pele do dito mesmo pico de condutância da pele respectivo. Dessa forma, o impacto das contribuições da sudação termogênica pode ser eliminado ou ao menos reduzido, deixando os efeitos da sudação psicogênica. Portanto, embora a contribuição da sudação termogênica possa variar com o tempo, ela pode ser reduzida de uma maneira eficiente. Pode ser assim determinado um nível de estresse mental com exatidão aprimorada, independentemente da sudação termogênica.

[019] Conforme descrito acima, a sudação psicogênica é indicativa de um nível de estresse mental. Portanto, um nível de estresse psicogênico ou mental pode ser determinado com confiabilidade melhorada mesmo a partir de um traço de sinal de condutância da pele que compreende também as contribuições devidas à sudação termogênica.

[020] Vantagens adicionais da solução proposta pode incluir que o processamento de sinal proposto pode ser implementado com baixo esforço computacional, de uma maneira fácil mas com suficiente confiabilidade. Vantagens podem incluir que a complexidade do sistema para separar as contribuições da sudação psicogênica da sudação termogênica pode ser limitada. Adicionalmente, a solução proposta pode permitir a aquisição dos traços de sinal de condutância da pele também em superfícies de pele não glabras (com pelos), como em uma porção superior ou dorsal do pulso. Deve ser entendido que as medições em outros locais como tornozelos ou também potencialmente superfícies da pele com pelos também podem se beneficiar das soluções propostas na presente invenção.

[021] Deve-se notar que, a fim de determinar a sudação psicogênica, a publicação anteriormente mencionada por Machado Moreira et al. ensina a abordagem diferente de medição da sudação psicogênica em uma superfície volar glabra (sem pelos) da mão. No entanto, essa abordagem não parece ser conveniente em situações cotidianas, em particular para monitoramento a longo prazo. Pelo contrário, o método aqui descrito pode ser considerado como pouco prático e intrusivo. Tendo em vista os ensinamentos da publicação anteriormente mencionada por Machado Moreira, pode-se ter a impressão de que as respostas de estresse atualmente não podem ser medidas precisamente no lado superior do pulso porque os dados do sensor contêm sinais fortes ligados à termorregulação. Isto é porque o lado superior do pulso é pele não glabra (com pelos). Para medições precisas de resposta ao estresse, é usada a palma da mão, que é pele glabra (sem pelos). Cotidianamente, posicionar um sensor sobre a palma da mão é indesejável, uma vez que dificulta muitas atividades.

[022] A invenção proposta pode proporcionar uma solução para superar ou pelo menos reduzir um ou mais desses problemas.

[023] Deve ser observado que embora a solução proposta possa ser particularmente útil quando se quer medir mudanças psicogênicas da condutância da pele na parte exterior (lado dorsal) do pulso, a abordagem de normalização pode também ser útil no interior do pulso. Mesmo no interior do pulso pode haver um impacto da sudação termogênica e embora o impacto possa ser menor na parte externa do pulso, uma medição no interior do pulso pode se beneficiar da solução apresentada na presente invenção.

[024] Além disso, uma medição em um lado superior ou dorsal do pulso pode facilitar a implementação de um dispositivo vestível para ser usado no pulso, uma vez que um sensor para medição da condutância da pele, em particular os eletrodos para medição da condutância da pele, pode ser implementado em um lado inferior da caixa do dispositivo vestível e pode não haver a necessidade de fornecer uma faixa de pulso compreendendo eletrodos de medição de condutância da pele para medição de um lado inferior glabro do pulso.

[025] Uma vantagem adicional do uso de um dispositivo vestível compreendendo eletrodos de medição de condutância da pele em um lado inferior da caixa, em que os eletrodos são adaptados para, em uma orientação de uso, entrar em contato com um lado superior do pulso pode ser que os eletrodos sejam pressionados sobre a pele do usuário pela gravidade. Portanto, pode ser fornecido um contato físico e elétrico melhorado para uma medição precisa. Uma medição em um lado superior do pulso pode também ser benéfico porque no lado inferior há muitos tendões musculares, que se flexiona quando os dedos estão se movendo. Isso pode causar instabilidades na área de contato. Descobriu-se que, embora o lado superior possa ser influenciado por sudação térmica, uma medição na área superior pode ser mais estável neste aspecto.

[026] Deve ser observado também que a solução proposta aqui, até certo ponto, difere da abordagem normalmente usada na prática de se extrair dados do traço de condutância da pele, como por exemplo descrito no livro-texto padrão "Techniques in Psychophysiology", de John Wiley & Sons Ltd. 1980, ver no Capítulo 1 em particular "Electrodermal Activity" bem como em "Electrodermal Activity", 2ª edição, Springer Verlag 2012. O método padrão para medir a amplitude da resposta de condutância da pele toma o nível de condutância da pele no topo e deduz o nível de condutância da pele no início, produzindo assim um número com a mesma dimensão da condutância da pele (geralmente, micro Siemens). Esta amplitude (convencional) pode ser chamada de amplitude de resposta da condutância da pele, ou RCPamplitude_absoluta.

[027] A terminologia usada na presente invenção e técnicas referentes a medições de condutância da pele podem ser descritas conforme indicado no livro-texto padrão "Techniques in Psychophysiology", de John Wiley & Sons Ltd. 1980, ver Capítulo 1 em particular "Electrodermal Activity", bem como "Electrodermal Activity", 2ª edição, Springer Verlage 2012, cujos conteúdos estão aqui incorporados a título de referência, respectivamente.

[028] Para uso na presente invenção, obter um traço de sinal de condutância da pele pode se referir a receber ou recuperar o traço de sinal de condutância da pele. O traço de sinal de condutância da pele pode ser obtido a partir de uma pele do usuário com o uso de eletrodos adaptados para entrar em contato com a pele do indivíduo. O traço de sinal da condutância da pele pode ser indicativo (ou descritivo) de uma condutância da pele do usuário ao longo do tempo.

[029] O pico de condutância da pele (PCP) pode se referir a uma porção do traço de sinal da condutância da pele compreendendo um pico de condutância da pele. O pico de condutância da pele pode também se referir a uma resposta de condutância da pele (RCP). O pico de condutância da pele ou resposta de condutância da pele podem ser identificados usando- se técnicas conhecidas. Por exemplo, um primeiro derivado do traço de sinal de condutância da pele pode ser avaliado quanto a passagens por zero. A identificação de respostas de condutância da pele no sinal de condutância da pele pode compreender identificar máximos locais no traço de sinal de condutância da pele e identificar as ditas respostas de condutância da pele com base nos ditos máximos locais. Deve ser entendido que uma ou mais etapas de pré-processamento adequadas como filtro passa baixa podem ser aplicadas antes de se realizar como parte de ou na etapa de identificação de uma pluralidade de picos de condutância da pele (50) no traço de sinal de condutância da pele. Por exemplo, um traço de sinal de condutância da pele capturado a uma taxa de amostragem de por exemplo 160 Hz pode ser poluída com ruídos de encanamento de 50 Hz. Isso pode ser filtrado com um filtro passa-baixa adequado antes que a detecção de pico possa ocorrer.

[030] Uma amplitude normalizada de um pico de condutância da pele, também chamado de amplitude de pico de condutância da pele normalizado ou relativo, pode representar uma altura normalizada do respectivo pico de condutância da pele. Deve ser observado que diferentes formas de normalização podem ser aplicadas. Por exemplo, uma amplitude do pico de condutância da pele pode ser dividida por uma média de nível de condutância da pele desse (seção de) traço ou uma seção do traço vizinho ou em torno do respectivo pico de condutância da pele. O pico de condutância da pele pode ser normalizado com base em um fator de normalização, em que o fator de normalização tem por base uma seção do traço de sinal de condutância da pele vizinho ou em torno do respectivo pico de condutância da pele.

[031] Um nível de estresse do usuário pode ser determinado com o uso de métodos conhecidos para determinar um nível de estresse como, por exemplo, avaliar uma soma de amplitudes de borda crescentes. No entanto, de acordo com a presente revelação, os parâmetros avaliados podem ainda ter sido submetidos a normalização. Em uma modalidade, a determinação de um nível de estresse psicogênico com base nas ditas amplitudes de resposta normalizadas da condutância da pele pode dessa forma compreender a determinação de uma soma dos ditos parâmetros normalizados de condutância da pele, como uma amplitude ou inclinação normalizada dos respectivos picos de condutância da pele ao longo de um período de tempo predeterminado e comparar a dita soma com um limiar predeterminado. Em uma modalidade, apenas a primeira derivada positiva (borda crescente) pode ser usada e os valores negativos podem ser descartados, por exemplo mediante ajuste deles para zero.

[032] Em um aspecto, a solução proposta na presente invenção pode ser vista como uma etapa intermediária ou pré-processamento adicional entre uma ou mais etapas de captura de sinal conhecidas e uma ou mais etapas de processamento adicionais conhecidas.

[033] Em uma modalidade, para cada um dos ditos picos de condutância da pele, a determinação do parâmetro de escala pode compreender um primeiro valor de alteração de escala (ou normalização) do traço de sinal de condutância da pele no respectivo pico de condutância da pele baseada ou por um segundo valor da traço de sinal de condutância da pele no respectivo pico de condutância da pele. A normalização pode ser realizada em uma base de pico a pico ou RCP a RCP. Portanto, uma normalização local pode ser fornecida pela normalização de cada uma da pluralidade de picos de resposta de condutância da pele individualmente. A normalização pode ser baseada no nível subjacente ou um valor do traço de condutância da pele em cada respectivo pico individualmente.

[034] Em uma modalidade, a unidade de processamento pode ser adaptada de modo que, para cada um dos ditos picos de condutância da pele, o dito parâmetro normalizado é uma amplitude normalizada do respectivo pico de condutância da pele. Deve-se compreender que isso também pode incluir que o parâmetro normalizado é indicativo ou determinado com base em uma amplitude normalizada do respectivo pico de condutância da pele. Portanto, em vez de realizar uma medição de amplitude absoluta da condutância da pele, por exemplo, em µS (microSiemens), por exemplo tomando-se a diferença entre dois valores de pico de condutância da pele, é sugerido que uma amplitude normalizada do respectivo pico de condutância da pele seja determinada. Mediante a determinação de uma amplitude normalizada separadamente para cada pico, o impacto da sudação termogênica pode ser bastante reduzida.

[035] Em uma modalidade, a unidade de processamento pode ser adaptada de modo que, para cada um dos ditos picos de condutância da pele, o dito parâmetro normalizado é uma inclinação de uma porção do respectivo pico de condutância da pele, em particular uma inclinação de borda crescente máxima normalizada do respectivo pico de condutância da pele. Deve-se compreender que isso também pode incluir que o parâmetro normalizado é indicativo ou determinado com base em uma amplitude normalizada do respectivo pico de condutância da pele. Uma vantagem dessa modalidade pode ser que um cálculo eficiente pode ser fornecido. Adicionalmente, mediante a determinação de uma inclinação normalizada para cada pico separadamente, o impacto da sudação termogênica possa ser bastante reduzido.

[036] Em um refinamento adicional, a unidade de processamento pode ser adaptada de modo que a inclinação normalizada seja determinada com base em uma diferença de um logaritmo de um primeiro valor do traço de sinal da condutância da pele e um logaritmo de um segundo valor do traço de sinal de condutância da pele no respectivo pico de condutância da pele. Uma vantagem dessa modalidade pode ser um cálculo eficiente. Opcionalmente, apenas a inclinação da borda crescente, ou na alternativa apenas a inclinação da borda decrescente, pode ser usada neste processo. Opcionalmente, em adição ou como alternativa, a inclinação pode ter a média calculada ao longo de um período de tempo. Isto pode significar a média ou redução da frequência de amostragem uma traço de sinal de condutância da pele capturado a uma taxa de amostragem de 160 Hz a 1 Hz, ou quando o contexto é a média conhecida ao longo de um episódio estressante que pode se estender ao longo de vários minutos. As vantagens deste aspecto podem se referir a melhorar a precisão e/ou diminuir a sensibilidade para ruído de sinal.

[037] Em uma modalidade, a unidade de processamento pode ser adaptada de modo que a determinação do parâmetro de pico de condutância da pele normalizado compreende determinar pelo menos dois pontos no dito pico de condutância da pele, em particular em uma borda crescente de um pico de condutância da pele, e tomar uma medição relativa, normalizada de um valor do traço de sinal na condutância da pele nos dois pontos. Opcionalmente, a abordagem de acordo com um aspecto da presente revelação pode compreender as etapas de extração de picos/respostas de condutância da pele do traço de sinal de condutância da pele; determinar pelo menos dois pontos no pico, em particular, a parte crescente do pico; tomar uma medição normalizada (relativa) dos dois pontos; e processar as medições normalizadas (relativas) para determinar o estresse psicogênico.

[038] Para uso na presente invenção, uma normalização ou tomar uma medição normalizada pode se referir a executar uma normalização de modo a chegar a uma representação normalizada sem unidade da quantidade medida, da condutância da pele. Em contraste com essa normalização, simplesmente subtrair dois valores leva a uma diferença que ainda tem a mesma unidade, como µS (microSiemens).

[039] Em uma modalidade, a unidade de processamento pode ser adaptada para determinar o parâmetro normalizado do pico de condutância da pele com base em um valor de pico e um valor de início do pico de condutância da pele, sendo que o valor de pico é indicativo de um nível de condutância da pele em um pico do dito pico de condutância da pele e sendo que o valor de início é indicativo de um nível de condutância da pele em um início do pico de condutância da pele.

[040] Em um refinamento adicional, a unidade de processamento pode ser adaptada para determinar o parâmetro do pico da condutância da pele normalizado com base em uma razão entre um primeiro e um segundo valor, sendo que o primeiro valor é determinado com base em uma diferença entre o dito valor de pico e o dito valor de início; e sendo que o dito segundo valor é o dito valor de pico ou o dito valor de início. Por exemplo, uma amplitude de pico de condutância da pele normalizada, também chamada de amplitude de resposta normalizada de condutância da pele pode ser determinada por:

[041] em que o valor de pico (nível) é indicativo de um nível de condutância da pele em um pico do dito pico de condutância da pele e em que o valor de início (nível) é indicativo de um nível de condutância da pele em um início do pico de condutância da pele.

[042] Em uma modalidade, a unidade de processamento pode ser adicionalmente adaptada para determinar um nível de suor termogênico com base em (uma diferença entre) o traço de sinal de condutância da pele obtida e o nível de estresse psicogênico determinado. Conforme descrito acima, a condutância da pele compreende contribuições devido a sudação psicogênica e termogênica. Com base no nível de estresse psicogênico determinado e no traço de sinal de condutância da pele adquirido, é portanto possível se derivar uma indicação da sudação termogênica. Em outras palavras, subtraindo-se uma contribuição psicogênica do nível de suor geral, pode ser determinado o nível de suor termogênico ou pelo menos uma indicação da mesma. Será entendido que isso pode não estar limitado a uma subtração de valores de amostra individual em um rigoroso sentido matemático. Uma contribuição da sudação psicogênica pode ser determinada e um nível de suor geral pode ser separada em uma contribuição devido à sudação psicogênica e uma contribuição devido à sudação termogênica.

[043] Em uma modalidade, o dispositivo pode ser adicionalmente configurado para obter (a) informações de temperatura e/ou informações de movimento do indivíduo; e (b) determinar o nível de estresse psicogênico do indivíduo com base no dito traço de sinal de condutância da pele e adicionalmente com base nas ditas informações de temperatura e/ou informações de movimento do indivíduo. De modo correspondente, em adição ou como alternativa à etapa (b), as ditas informações de temperatura e/ou movimento podem oferecer informações adicionais relacionadas à ocorrência de termorregulação (em vez de sudação psicogênica). Opcionalmente, a unidade de processamento pode ser adaptada para avaliar uma relação ou correlação entre um nível de suor termogênico e temperatura e /ou atividade física.

O dispositivo ou sistema pode compreender um sensor de temperatura para captura das ditas informações de temperatura.

O dispositivo ou sistema podem compreender um sensor de movimento como acelerômetro (3D) ou giroscópio.

O sensor de movimento pode fornecer informações adicionais relacionadas a atividade física.

A temperatura e/ou dados de atividade física (como informações de movimento) podem dar informações sobre a causa da termorregulação observada.

Opcionalmente, a quantificação de sudação termogênica pode oferecer informações sobre a percepção do ambiente pelo usuário, o que pode opcionalmente ser transportado para o controle de clima ou um aplicativo de conselhos sobre vestuário.

Opcionalmente, o dispositivo pode ser adaptado para classificar um tipo e/ou extensão de sudação termogênica (por exemplo, sudação termogênica relacionada a temperatura ou a exercícios). Em um refinamento adicional, com base na sudação termogênica (extensão ou informação sobre), o dispositivo pode ser adaptado para estimar uma extensão da perda de água.

Com base nisso, um impacto sobre a hidratação do usuário pode ser determinado.

Portanto, em adição a determinar a informação sobre um nível de suor psicogênico, o dispositivo pode ser adaptado para fornecer informações sobre um nível de suor termogênico (opcionalmente incluindo uma indicação da extensão da sudação termogênica relacionada a temperatura e/ou a exercícios). O dispositivo pode ainda ser adaptado para fornecer um sinal de controle de clima com base nas ditas informações. Opcionalmente, o sinal de controle de clima pode compreender recomendações sobre vestuário. A recomendação sobre vestuário pode compreender uma indicação de como adaptar o vestuário do usuário para reduzir a sudação termogênica. Opcionalmente, o dispositivo pode ser adaptado para combinar informações sobre um nível de suor termogênico com informações relacionadas a atividade física; e fornecer uma recomendação de um nível de atividade (recomendada) com base no mesmo. Por exemplo, as pessoas podem tentar evitar a sudação, por exemplo, ao andar de bicicleta para o trabalho de manhã. Portanto, o dispositivo pode ser adaptado para fornecer um aviso de suor se a sudação termogênica exceder ou estiver prestes a exceder um limiar predeterminado, em particular com base no nível de atividade física. Por outro lado, uma pessoa pode querer suar como resultado de seus exercícios, de modo que o dispositivo possa ser medido até que ponto que essa meta é alcançada.

[044] Em uma modalidade do sistema, o sensor para capturar o traço de sinal de condutância da pele pode ser adaptada para capturar o traço de sinal de condutância da pele em um lado dorsal de um pulso do usuário. De modo correspondente, a unidade de processamento do dispositivo pode ser adaptado para processar um sinal indicativo de condutância da pele de uma condutância da pele em um lado dorsal de um pulso do indivíduo. Em particular, o sistema pode ser adaptado para medição em uma parte de pele não glabra, em particular em um lado superior do pulso ou tornozelo do usuário.

[045] Opcionalmente, o sensor pode compreender um ou mais eletrodos alongados que são dispostos de modo que, em uma orientação conforme usado, eles estejam em linha com os tendões musculares de um lado superior (distal) do pulso do usuário. Uma vantagem de tal combinação de formato e orientação pode ser a de quedas no sinal de condutância da pele causadas por movimentos de mão ou pulso podem ser minimizadas ou ao menos reduzidas. Quedas podem ser indicativas de que (parte do) eletrodo não está mais em contato com a pele.

[046] Em uma modalidade do dispositivo vestível, o dispositivo vestível pode compreender uma caixa do dispositivo vestível e pelo menos um eletrodo do sensor para medição de condutância da pele pode estar integrado ao compartimento do dispositivo vestível (em vez de, por exemplo, ser integrado em uma pulseira ou mesmo eletrodos separados conectados por meio de filetes separadas). As vantagens desta modalidade podem compreender integração mais fácil de sistemas e/ou melhor contato elétrico pois o eletrodo pode, em uma orientação de uso, se situar em um lado superior de um braço ou pulso do usuário pela gravidade.

[047] Em uma modalidade, o sistema proposto pode compreender adicionalmente uma interface, em particular uma interface de usuário, para transmitir ao usuário informações de resposta ao estresse ou um aplicativo ou dispositivo que utiliza as informações de resposta ao estresse ou a um profissional da área de saúde ou cuidador. Breve descrição dos desenhos

[048] Esses e outros aspectos da invenção ficarão evidentes e serão elucidados com referência às uma ou mais modalidades descritas deste ponto em diante. Nos desenhos a seguir:

[049] A Figura 1 mostra um diagrama esquemático de um sistema e um dispositivo para determinar um nível de estresse psicogênico de um usuário;

[050] A Figura 2 mostra uma implementação exemplificadora de um sistema de acordo com a presente invenção sob a forma de um dispositivo vestível;

[051] A Figura 3 mostra um diagrama de um traço de condutância da pele;

[052] A Figura 4 mostra um diagrama de um pico de condutância da pele ou resposta de condutância da pele;

[053] A Figura 5 mostra diagramas de um sinal de traço bruto de condutância da pele, um sinal de traço filtrado de condutância da pele e picos de condutância da pele identificados no mesmo;

[054] A Figura 6 mostra diagramas de um sinal de traço de condutância da pele, alturas de borda crescente absoluta e alturas de borda crescente normalizadas do dito traço de sinal de condutância da pele;

[055] A Figura 7 mostra ainda diagramas de um sinal de traço de condutância da pele, alturas de borda crescente absoluta e alturas de borda crescente normalizadas do dito traço de sinal de condutância da pele;

[056] A Figura 8 mostra diagramas de um sinal de traço de condutância da pele, nível de estresse determinado com base nas alturas absolutas da borda crescente e nível de estresse determinado com base nos extratos de alturas de borda crescente normalizada a partir do dito traço de sinal de condutância da pele;

[057] A Figura 9 mostra um diagrama de um sinal de traço de condutância da pele e uma primeira ordem positiva derivativa ou inclinação das alturas de borda crescente absoluta;

[058] A Figura 10 mostra um diagrama de um sinal de traço de condutância da pele e uma primeira ordem positiva derivativa de uma condutância da pele transformada logarítmica;

[059] A Figura 11 mostra um fluxograma de uma modalidade de um método para determinar um nível de estresse psicogênico de um usuário. Descrição detalhada das modalidades

[060] A Figura 1 mostra um diagrama esquemático de uma modalidade exemplificadora de um sistema 100 para determinar um nível de estresse de um usuário. O sistema 100 compreende um sensor 20 para medir um sinal de condutância da pele do usuário. O sinal de condutância da pele medido pelo sensor 20 ao longo do tempo forma um traço de sinal de condutância da pele 22 que é geralmente indicativo de uma ou mais respostas de estímulo medidas que correspondem a uma resposta ao estresse neural. O sistema 100 compreende adicionalmente um dispositivo 10 para determinar um nível de estresse do usuário.

[061] O dispositivo 10 compreende uma interface 11 para obter (ou seja, receber ou recuperar do sensor 20 ou uma memória (não mostrada)) um traço de sinal de condutância da pele 22 do usuário e uma unidade de processamento 12 para processar o traço de sinal de condutância da pele 22 obtido. A unidade de processamento 12 pode ser qualquer tipo de unidade de processamento ou processador adequados, como por exemplo um microprocessador/microcontrolador ou um microcontrolador embutido, mas não se limitando ao mesmo que é adaptado em conformidade. A interface 11 pode ser qualquer tipo de interface de obter dados a partir do sensor 20 ou de uma memória, por exemplo, uma interface de dados ou linha de sinal com ou sem fio. Será entendido que o sensor 20 e o dispositivo 10 podem fazer parte do mesmo dispositivo (por exemplo, dispositivo para ser usado no corpo ou pulseira) ou podem ser implementados ou em dispositivos separados.

[062] A unidade de processamento 12 pode ser adaptada para executar as etapas de identificação de uma pluralidade de picos de condutância da pele no traço de sinal de condutância da pele; determinar, para cada um dos ditos picos de condutância da pele, um parâmetro normalizado do dito pico de condutância da pele, normalizado com base em um valor de condutância da pele do respectivo pico de condutância da pele; e determinar um nível de estresse psicogênico do usuário com base nos ditos parâmetros normalizados dos ditos picos de condutância da pele. Detalhes de modalidades exemplificadoras do processamento executado pela unidade de processamento 12 serão explicados abaixo.

[063] Opcionalmente, conforme indicado pelas linhas tracejadas na Figura 1, o sistema pode compreender uma unidade de saída 40 para fornecer ou renderizar o nível de estresse determinado 24 a um usuário. A unidade de saída 40 pode ser uma interface homem-máquina (IHM). Por exemplo, pode ser fornecida uma tela, um LED ou um sinal sonoro. Opcionalmente, a unidade de saída pode ser adaptada para indicar discretamente um nível de estresse ao usuário. Por exemplo, pode ser fornecida uma unidade de sinal sonoro ou vibração, que pode sinalizar discretamente um aumento de nível de estresse. Adicional ou alternativamente, pode ser fornecida uma indicação óptica. Por exemplo, o nível de estresse pode ser comunicado com um LED programável, por exemplo, azul para o nível mais baixo, seguido de verde, amarelo, laranja e vermelho para o mais alto nível de estresse.

[064] Será entendido que a unidade de saída 40 e o dispositivo 10 podem fazer parte do mesmo dispositivo (por exemplo, dispositivo vestível ou pulseira) ou podem ser implementados ou como dispositivos separados. Por exemplo, a unidade de saída 40 do sistema 100 pode ser implementada por meio de um smartphone ou outra entidade de processamento de informação no mesmo local ou em um local remoto. De modo correspondente, a unidade de processamento 12 pode também ser implementada por meio de um smartphone que é adaptado para executar a funcionalidade mencionada anteriormente, por exemplo, executando um aplicativo correspondente ou outro dispositivo de computação adequado executando o software correspondente.

[065] O sistema 100 pode compreender adicionalmente uma memória 13 para armazenar código de programa para fazer com que o processador 12 execute as etapas do método conforme descrito na presente invenção. Os detalhes serão explicados abaixo. A memória 13 pode ser parte do dispositivo 10 ou pode ser uma memória externa. A memória pode ser qualquer memória adequada como, por exemplo, um registrador de memória ou RAM (memória de acesso aleatório). Vantajosamente, uma memória não volátil pode ser usada, por exemplo, um flash card microSD. Será entendido que a memória 13 e a unidade de processamento 12 podem fazer parte do mesmo dispositivo (por exemplo, dispositivo para ser usado no corpo ou pulseira) ou podem ser implementadas em dois dispositivos separados.

[066] A Figura 2 mostra uma modalidade de um dispositivo vestível 30 para ser usados junto ao corpo pelo usuário. Nessa modalidade, o dispositivo vestível 30 é implementado para sob a forma de um relógio de pulso inteligente. O relógio de pulso inteligente compreende uma pulseira 33 e uma caixa 34. A pulseira 33 pode fazer um laço em torno do pulso do usuário. Será entendido que um dispositivo para ser usado junto ao corpo também pode ser usado em torno de outra parte adequada do corpo, como o tornozelo, pé ou a mão, ou pode ser adaptado para a fixação em outras partes do corpo, por exemplo, sob a forma de um emplastro.

[067] O dispositivo vestível 30 pode compreender o sistema 100 proposto para determinar um nível de estresse de um usuário. Dessa forma, um sistema correspondente 100 pode ser fornecido em um formato não invasivo e para ser usado junto ao corpo. Alternativamente, o dispositivo vestível 30 pode compreender apenas o sensor 20, nesta modalidade um sensor de condutância da pele 20. O dispositivo 10 do sistema 100 pode estar situado no local remoto ou implementado em um dispositivo remoto (por exemplo, um computador remoto, smartphone ou monitor de paciente).

[068] O sensor de condutância da pele 20 pode compreender um primeiro e um segundo eletrodo de condutância da pele 31, 32 em combinação com uma unidade de medição de condutância da pele (não mostrada). Na modalidade da Figura 2, dois eletrodos de condutância da pele 31, 32 são integrados à caixa do dispositivo vestível, no entanto, também é possível integrá-los, por exemplo, à pulseira 33. E dessa forma estar em contato com o lado de baixo do pulso. Os eletrodos de condutância da pele 31, 32 podem ser dispostos de modo a entrarem em contato com o lado superior do pulso quando o dispositivo para ser usado junto ao corpo 30 é usado pelo usuário. Implementações exemplificadoras de um dispositivo vestível que compreende um sensor de condutância da pele é o indicador de tensão individual DTI-4 ou DTI-5.

[069] Os eletrodos de medição de condutância da pele 31, 32 podem ser dispostos para capturar o traço de sinal de condutância da pele em um lado dorsal de um pulso do usuário, ou seja, em um lado superior do pulso do usuário em uma orientação conforme usado do dispositivo vestível 30. Conforme mostrado na Figura 2, os eletrodos alongados são dispostos de modo que, em uma orientação conforme usado, eles estão em linha com os tendões musculares de um lado superior (distal) do pulso do usuário. Uma vantagem de tal combinação de formato e orientação pode ser a de quedas no sinal de condutância da pele causadas por movimentos de mão ou pulso podem ser minimizadas ou ao menos reduzidas. Quedas podem ser indicativas de que (parte do) eletrodo não está mais em contato com a pele.

[070] Opcionalmente, o dispositivo 10, em particular o dispositivo vestível 30 pode ser equipado com uma peça circundando o eletrodo para aprimorar o microclima 36 conforme descrito no documento US 9.706.942 B2, cujo conteúdo do mesmo é aqui incorporado a título de referência. A peça de microclima pode ser conformada de modo que fique nivelada com os eletrodos de condutância da pele, minimizando assim a deformação da pele, evitando assim a irritação da pele. A peça de microclima também pode ser referida como uma aba de microclima ou borracha para melhorar o microclima.

[071] O sensor de condutância da pele 20 é adaptado para medir a condutância da pele do usuário 2 entre os eletrodos de condutância da pele 31, 32. Para esse fim, o sensor de medição de condutância da pele pode compreender um gerador de tensão para aplicar uma tensão entre pelo menos dois eletrodos de condutância da pele, uma unidade de detecção para detectar uma corrente entre os pelo menos dois eletrodos e/ou uma unidade de cálculo para calcular a condutância da pele com base na corrente detectada. A condutância da pele medida ao longo do tempo forma o traço do sinal de condutância da pele. O traço de sinal (ou dados) de condutância da pele pode, por exemplo, ser armazenado em uma memória do dispositivo vestível 30 ou pode ser transmitido (sem fio ou através de fio ou linha de sinal) para uma unidade externa.

[072] O sensor de medição de condutância da pele 20 e/ou o dispositivo 10 (conforme mostrado na Figura 1) pode ser integrados à caixa 34 do dispositivo vestível 30. O dispositivo vestível 30 pode compreender adicionalmente um transmissor para transmitir dados através de um enlace ascendente de comunicação com ou sem fio, como os dados de medição e/ou o nível de estresse determinado 24 do usuário. Entretanto, será entendido que o dispositivo 10 ou unidade de processamento 12 também pode ser implementado ou em partes separadas ou dispositivos e que o dispositivo vestível 30 então transmite os dados de condutância da pele para a parte separada ou dispositivo através do transmissor.

[073] Vantajosamente, o sistema 100 pode compreender também uma unidade de saída 40 para fornecer o nível de estresse do usuário. A unidade de saída 40 pode ser um dispositivo separado ou pode ser integrado, por exemplo, no dispositivo vestível 30 que compreende o sensor 20 em forma de um relógio de pulso inteligente. Além disso, uma unidade de saída externa 40, por exemplo, um smartphone, um tablete ou PC que executa um aplicativo correspondente, pode ser usado e acoplado ao dispositivo 10 ou dispositivo vestível 30.

[074] A seguir, detalhes da abordagem proposta serão explicados. A Figura 3 mostra um traço de sinal de condutância da pele exemplificador 22. O eixo horizontal representa o horário do dia. O eixo vertical representa a condutância da pele (bruto) medição em nS (nanoSiemens). No exemplo dado, o traço de sinal de condutância da pele 22 compreende três porções principais indicadas por P1, T1 e P2. O primeiro período P1 (primeiro período de sudação psicogênica) cerca de 13:50 h a 17:10 h e representa um tempo de sudação psicogênica, em que o usuário estava em um ambiente de temperatura controlada e concentrado em uma tarefa, mas não engajado em atividade física. A sudação durante este período P1 pode ser atribuída à sudação psicogênica. O segundo período T1 (primeiro período de sudação termogênica) de cerca de 17:10 h a 17:30 h e denota um período por sudação termogênica, em que o usuário engaja em atividade física pesada (ciclismo para pegar o trem às 17:27 h). A sudação durante este período P2 pode ser atribuída à sudação psicogênica. O terceiro período de tempo P2 (segundo período de sudação psicogênica) novamente representa um tempo em um ambiente de temperatura controlada sem atividade física. As respostas de condutância da pele neste período de tempo podem ser novamente atribuídas a sudação psicogênica.

[075] A Figura 5 mostra uma resposta de condutância da pele individual ou pico de condutância da pele

50. A curva na Figura 5 pode ser vista como uma porção (extremamente) ampliada do traço de sinal de condutância da pele 22 na Figura 3. O eixo horizontal representa novamente o tempo t, enquanto o eixo vertical representa a condutância da pele em [nS]. O gráfico na Figura 4 abrange cerca de 15 segundos, e o gráfico na Figura 3 abrange cerca de 8 horas. Para uso na presente invenção, uma pico de condutância da pele 50 não se referem apenas ao ponto máximo mas sim a uma porção do respectivo sinal de resposta de condutância da pele 22. Um estímulo psicogênico pode ocorrer no momento indicado por 51. Em resposta ao dito estímulo, com um ligeiro atraso, a condutância da pele começa a aumentar no início representado por 52 até o pico de condutância da pele 50 atinge seu valor máximo em 53. O atraso pode ser de, por exemplo, cerca de 1 segundo para o pulso e cerca de 2 segundos para o tornozelo. Isto pode ser atribuído à velocidade de sinal ao longo do nervo simpático. A diferença 54 entre o nível de condutância da pele no início 52 e o nível de condutância da pele no máximo 53 ou pico fornece o pico de condutância da pele ou amplitudes de resposta de condutância da pele (RCPamplitude).

[076] A Figura 5 ilustra sinais durante diferentes estágios do processamento de sinal. O eixo horizontal nos gráficos representa o tempo, enquanto o eixo vertical representa uma amplitude. Conforme mostrado no gráfico superior na Figura 5, o traço de sinal de condutância da pele 22 pode ser medido pelo dispositivo a uma frequência de amostragem entre 40 e 160 Hz. Conforme mostrado no gráfico central na Figura 5, este sinal bruto pode ser opcionalmente filtrado passa-baixa para produzir um sinal de amostra liso 22' tendo uma taxa de amostragem de, por exemplo, 10 Hz. Subsequentemente, uma pluralidade de picos de condutância da pele 50 pode ser identificada no traço de sinal de condutância da pele. Por exemplo, as bordas crescentes no sinal filtrado podem ser detectadas por passagens por zero do primeiro derivado do sinal de condutância da pele (opcionalmente filtrado ou pré-processado) 22.

[077] Como uma etapa de processamento adicional opcional, podem ser aplicados processamento adicional e etapas de filtragem. Por exemplo, falhas curtas ou desvios de sinal lentos podem ser eliminados. No exemplo dado, apenas bordas crescentes que têm uma duração mais longa que 0,8 segundos e menor que 3,0 segundos são atribuídos a respostas de condutância da pele (RCP). Opcionalmente, também é possível contar cada borda crescente, mesmo aqueles que duram mais que 3 segundos ou apenas bordas crescentes que duram mais que um valor predeterminado, por exemplo mais de 0,8 segundos. Descobriu-se que, quando há emoções fortes, o nível de condutância da pele pode aumentar tão rapidamente que nenhuma ou apenas muito poucas passagens por zero do derivado de primeira ordem são observadas (por exemplo, apenas ondulações na borda crescente). Não levar este fato em consideração pode levar à perda de emoções fortes. Opcionalmente, o dispositivo de processamento pode dessa forma ser configurado para determinar as respostas emocionais fortes com base em ondulações na borda crescente (uma primeira derivada) um traço de sinal de condutância da pele. Deve ser observado que as respostas de condutância da pele ou picos de condutância da pele podem ser identificados com o uso de técnicas conhecidas, como por exemplo descrito nos manuais padrão supracitados.

[078] No entanto, em contraste com o procedimento geralmente aceito, os inventores reconheceram que mediante a determinação, para cada um dos ditos picos de condutância da pele, um parâmetro normalizado do dito pico de condutância da pele, normalizado com base em um valor de condutância da pele do respectivo pico de condutância da pele, o impacto da sudação termogênicos pode ser reduzido, fornecendo assim uma indicação mais significativa de sudação psicogênica. Por exemplo, uma amplitude de pico de condutância da pele relativa normalizada, também chamada de amplitude de resposta normalizada de condutância da pele pode ser determinada por:

[079] em que o valor de pico (nível) é indicativo de um nível de condutância da pele em um pico (consulte 53 na Figura 4) do dito pico de condutância da pele e em que o valor de início (nível) é indicativo de um nível de condutância da pele em um início (consulte 52 na Figura 4) do pico de condutância da pele.

[080] O resultado desse cálculo é mostrado no gráfico inferior na Figura 5, sendo que as amplitudes de resposta à condutância da pele normalizadas, como exemplos de parâmetros normalizados do dito pico de condutância da pele, normalizados com base em um valor de condutância da pele do respectivo pico de condutância da pele, são denotadas pelo número de referência 50.

[081] O parâmetro normalizado do pico de condutância da pele, RCPamplitude_normalizada pode ser aqui um número adimensional que representa a altura normalizada da respectiva resposta de condutância da pele. De forma mais geral, a determinação do parâmetro normalizado pode compreender um escalonamento do primeiro valor, por exemplo, o valor do nível do pico, do traço de sinal da condutância da pele no respectivo pico de condutância da pele com base em um segundo valor, por exemplo o valor do nível de início, do traço de sinal da condutância da pele no respectivo pico de condutância da pele. Deve-se notar que a abordagem proposta difere do que é normalmente usado na prática de extrair dados significativos de um traço de condutância da pele. No manual padrão supracitado Techniques in Psychophysiology, o método padrão para a obtenção da RCPamplitude fornece uma amplitude absoluta, que é determinada por

[082] RCPamplitude_absoluta = valor_nivel_pico- valor_nivel_inicio

[083] em que o valor de pico (nível) é indicativa de um nível de condutância da pele em um pico (consulte 53 na Figura 4) do dito pico de condutância da pele e em que o valor de início (nível) é indicativo de um nível de condutância da pele em um início (consulte 52 na Figura 4) do pico de condutância da pele. Em outras palavras, em contrapartida à solução proposta na presente invenção, o método padrão para medir a amplitude da resposta de condutância da pele somente toma o nível de condutância da pele no topo e deduz o nível de condutância da pele no início, produzindo assim um número com a mesma dimensão da condutância da pele (geralmente, micro Siemens). Esta amplitude (convencional) pode ser chamada de amplitude de resposta da condutância da pele, ou RCPamplitude_absoluta.

[084] Na Figura 6, o gráfico superior mostra um traço de sinal de condutância da pele 22, capturado com um indicador de tensão isolado Philips DTI-5 cobrindo um período de tempo de 3,5 horas. O eixo horizontal representa o tempo. O eixo vertical representa a condutância da pele em nS (nanoSiemens). O nível de condutância da pele 22 aumenta gradualmente neste período de tempo. O gráfico central na Figura 6 representa o RCPamplitude_absoluta 56 não normalizada para cada um dentre uma pluralidade de picos de condutância da pele e o gráfico inferior representa o RCPamplitude_normalizada 58 normalizada para cada de uma pluralidade de picos de condutância da pele que foram extraídos do traço de condutância da pele 22. A RCPamplitude_absoluta 56 se correlaciona com o nível médio da condutância da pele, enquanto a RCPamplitude_normalizada 58 não apresenta esta correlação. Entretanto, embora pela normalização de pico a pico proposta, o conteúdo de informações seja reduzido, descobriu-se que a normalização proposta pode eliminar ou pelo menos reduzir as influências termogênicas da extração de um nível de estresse (psicogênico) a partir dos dados de condutância da pele.

[085] Na Figura 7 esta abordagem é mostrada para um traço de condutância da pele 22 que contém influências de sudação termogênica que podem ser atribuídas à ciclagem rápida de pegar um trem em período de tempo T1, conforme mostrado no gráfico superior na Figura 7. O gráfico central na Figura 7 representa novamente a RCPamplitude_absoluta 56 não normalizada para cada um dentre uma pluralidade de picos de condutância da pele e o gráfico inferior representa a RCPamplitude_normalizada 58 normalizada para cada de uma pluralidade de picos de condutância da pele que foram extraídos do traço de condutância da pele 22. Pode ser visto claramente que o aumento da RCPamplitude_absoluta 56 não normalizada causado pela atividade de ciclismo tem influência desprezível sobre a RCPamplitude_normalizada 58 normalizada de acordo com a solução proposta na presente invenção. Portanto, uma influência da variação do nível de condutância da pele da quantificação da amplitude de resposta de condutância da pele devido à sudação termogênica pode ser eliminada ou ao menos reduzida.

[086] Dos gráficos central e inferior na Figura 7 também se torna evidente que nos dois períodos de tempo antes e após andar de bicicleta, a altura dos picos de RCPamplitude_normalizada é comparável, refletindo verdadeiramente que os seus níveis de estresse também são comparáveis. Dessa forma a medida da RCPamplitude_normalizada pode assegurar que os picos psicogênicos recebem peso igual independentemente do nível de condutância da pele subjacente, que pode ter aumentado consideravelmente devido à sudação termogênica, especialmente no exterior do pulso.

[087] A conversão dos valores de amplitude de condutância da pele normalizada para um nível de estresse pode ser realizada com o uso de técnicas conhecidas. Por exemplo, uma soma das amplitudes de borda crescente (normalizada) por intervalo de tempo predeterminado pode ser avaliada. Com base em um histograma das ditas somas de amplitudes de borda crescente (normalizadas), diferentes níveis de estresse podem ser determinadas e, dessa forma, classificadas por usuário ou categorizadas a um nível de estresse correspondente. No exemplo não limitador dado, cinco níveis de estresse diferentes são fornecidos, conforme mostrado na Figura 8.

[088] Na Figura 8, o gráfico superior mostra uma porção do traço de sinal de condutância da pele 22 do gráfico superior na Figura 7. O gráfico inclui novamente um período de tempo T1 de atividade física, aqui andando rápido de bicicleta para pegar um trem. O gráfico central na Figura 8 mostra um nível de estresse 66 do usuário, determinado com base em uma soma de amplitudes de borda crescente não normalizadas convencionais (consultar a Figura 7, gráfico central). Por outro lado, o gráfico inferior na Figura 8 mostra um nível de estresse 68 do usuário determinado com base na soma das amplitudes de borda crescente normalizadas (consultar a Figura 7, gráfico inferior). Como pode ser visto a partir de uma comparação entre o gráfico central e o gráfico inferior na Figura 8, o impacto da sudação termogênica que está presente durante a atividade física das 17:20 horas em diante. Deve-se notar que uma redução do estresse mental ao pedalar para a estação de trem também reflete com precisão um nível de estresse mental percebido do usuário durante a medição.

[089] Novamente com referência à Figura 7, os inventores reconheceram que, adicionalmente à avaliação dos parâmetros normalizados dos ditos picos de condutância da pele, conforme representado no gráfico inferior da Figura 7, a unidade de processamento também pode ser configurada para avaliar uma diferença entre os parâmetros não normalizados e os parâmetros normalizados. Por exemplo, pode ser avaliada uma diferença entre a RCPamplitude_absoluta não normalizada 56 para cada um de uma pluralidade de picos de condutância da pele e a RCP amplitude_normalizada 58 para cada um de uma pluralidade de picos de condutância da pele que foram extraídos do traço de condutância da pele 22. Como a RCPamplitude_absoluta 56 não normalizada compreende as contribuições devido a sudação termogênica e sudação psicogênica e a RCPamplitude_normalizada 58 normalizada, como uma aproximação de primeira ordem, reflete as contribuições devido a sudação psicogênica (apenas), a diferença entre as duas pode produzir os efeitos da sudação termogênica (apenas). Isso pode ser por si só uma informação valiosa.

[090] Além disso, conforme indicado na Figura 1 do dispositivo 10 pode ser opcionalmente dotado de um sensor de temperatura e/ou de movimento 14. Os dados de temperatura ou atividade física podem dar informações sobre a causa da termorregulação observada. Em particular, a quantificação de sudação termogênica pode oferecer informações sobre a percepção (e impacto) do ambiente pelo ou sobre o usuário. Essas informações podem ser transmitidas para o controle de clima e/ou um aplicativo de recomendações sobre vestuário.

[091] As Figuras 9 e 10 mostram gráficos relativos a uma outra modalidade de processamento de dados de condutância da pele para determinar um parâmetro normalizado. A Figura 9 mostra um diagrama de um sinal de traço de condutância da pele (CP) 22 (em [pS] ou picoSiemens) e uma primeira ordem positiva derivada ou inclinação de curva 91 das alturas de borda crescente absolutas (em [pS/s]). Na Figura 9, a curva 91 representa a inclinação das alturas de borda crescente absolutas (em [ps/s]) que pode ser calculada por = −

[092] em que CPi é o valor da amostra no Ponto i e CPi+1 é o valor da amostra no Ponto i+1. Na escala logarítmica, isso pode ser reescrito como: , = 10 log − ∙

[093] Curva 91 mostrado na Figura 9 mostra uma média móvel ao longo das últimas 30 amostras. No dado exemplo, os valores de inclinação zero e negativo foram descartados. Entretanto, como pode ser visto a partir da Figura 9, o intervalo de tempo T1 de excitação física (aqui correndo ou andando de bicicleta para pegar um trem) mostra uma forte contribuição para a curva 91. Opcionalmente, um coeficiente angular de borda crescente máxima de cada um de uma pluralidade de picos de condutância da pele pode ser identificado. Assim, apenas olhando para o máximo do coeficiente angular da borda crescente por pico, a quantidade de dados a serem armazenados pode ser reduzida. Os termos inclinação e coeficiente angular podem ser usados de forma intercambiável.

[094] A Figura 10 mostra um diagrama de um sinal de traço de condutância da pele 22 (em [pS] ou picoSiemens) e um derivado de primeira ordem positiva de uma condutância da pele transformada logarítmica 92 (em [log10(pS)/s]), conforme será descrito abaixo. Foi descoberto que a contribuição termogênica para os dados de condutância da pele 22 também podem ser removidos com o uso de uma medida para a inclinação das bordas crescentes. A inclinação pode ser calculado tomando-se a diferença de valores logarítmicos de medição de condutância da pele i e medição i+1. Opcionalmente, o valor pode ser multiplicado com a amostragem: ç " #$ % & , = 10 log − 10 log ∙

[095] ndo que o CPi denota um valor de exemplo do traço de sinal da condutância da pele na amostra i; CPi+1 denota um valor de exemplo do traço de sinal de condutância da pele em uma amostra subsequente i+1; e f denota a frequência de amostragem. A frequência de amostragem é opcional nas fórmulas acima mencionadas. Portanto, um derivado de primeira ordem (positivo) do sinal de condutância da pele (CP) 22 após a conversão para uma escala logarítmica, por exemplo, pelo log10(CP), pode ser usado como um estimador para excitação. Descobriu-se que essa estimativa pode ser menos sensível para um ou mais dos seguintes efeitos: aquecimento termogênico, acúmulo de microclima após montagem ou trabalho manual intenso ou exercício. Para tal cálculo de log, todos os valores negativos podem ser ajustados para zero, deixando apenas as bordas crescentes do traço de condutância da pele. Se o logaritmo não for usado, os efeitos termogênicos são claramente visíveis na curva de inclinação 91 tal como é mostrado na Figura 9. Pelo cálculo da inclinação de acordo com a fórmula mostrada acima (ou seja, tomando-se uma diferença dos logaritmos), os efeitos termogênicos não são mais visíveis na curva de inclinação 92 tal como é mostrado na Figura 10. Em vez de inclinação, ele também pode ser chamado do primeiro derivado de tempo. Opcionalmente, um coeficiente angular de borda crescente máxima normalizada coeficiente de cada um de uma pluralidade de respectivos picos de condutância da pele pode ser identificado e usado para processamento adicional.

[096] Deve-se notar que o cálculo proposto pode novamente ser considerado como obter um parâmetro normalizado do dito pico de condutância da pele, com base em um valor de condutância da pele do respectivo pico de condutância da pele. A equação anteriormente mencionada pode também ser reescrita como: )*+ çã = (10 log ()* .. ∙ . +,-

[097] Será entendido que nas equações anteriormente mencionadas, a amostra CP i+1 pode ser substituída por CPi-1 e vice-versa.

[098] A Figura 11 mostra um fluxograma esquemático de um método para determinar um nível de estresse de um usuário. O método 200 compreende uma primeira etapa S201 obtendo um traço de sinal (dados) de condutância da pele do usuário. Por exemplo,

o traço de sinal de condutância da pele pode ser obtido diretamente como dados de saída de um sensor (ou unidade de processamento) ou pode ser recuperado a partir do meio de armazenamento, por exemplo, uma memória ou um sistema de informações hospitalares (SIH) ou prontuário eletrônico do paciente (PEP) do usuário.

[099] Na próxima etapa S202 uma pluralidade de picos de condutância da pele são identificados no traço de sinal de condutância da pele. Na etapa S203, para cada um dos ditos picos de condutância da pele, um parâmetro normalizado do dito pico de condutância da pele é determinado, em que o respectivo parâmetro é normalizado com base em um valor de condutância da pele do respectivo pico de condutância da pele. Por exemplo, pode ser determinada uma amplitude normalizada ou inclinação de borda normalizada do pico de condutância da pele.

[100] Na etapa S204, um nível de estresse psicogênico do usuário pode ser determinado com base nos ditos parâmetros normalizados dos ditos picos de condutância da pele.

[101] Em conclusão, a solução proposta pode ajudar a quantificar as respostas a estresse que estão ligadas a sudação psicogênica que ocorrem em um traço de condutância da pele. Vantajosamente, tal determinação pode ser impermeável ou menos suscetível a mudanças de condutância da pele, como aquelas causadas pela atividade física ou por sudação termogênica induzida por clima.

[102] Aplicativos exemplificadores da solução proposta podem incluir, mas não se limitam à medição em resposta ao estresse em locais da pele não glabros (com pelos); controle climático para veículos ou salas com base na medição da termorregulação, recomendação de vestuário com base na medição da termorregulação.

[103] Embora a invenção tenha sido ilustrada e descrita com detalhes nos desenhos e na descrição supracitada, tal ilustração e tal descrição devem ser consideradas ilustrativas ou exemplificadoras, e não restritivas; a invenção não se limita às modalidades reveladas. Outras variações às modalidades reveladas podem ser compreendidas e executadas pelos versados na técnica ao praticar a invenção reivindicada, a partir de um estudo dos desenhos, da revelação e das reivindicações anexas.

[104] Nas reivindicações, a expressão “que compreende” não exclui outros elementos ou outras etapas, e o artigo indefinido “um” ou “uma” não exclui uma pluralidade. Um único elemento ou outra unidade pode desempenhar as funções de vários itens mencionados nas reivindicações. O simples fato de certas medidas serem mencionadas em reivindicações dependentes mutuamente diferentes não indica que uma combinação dessas medidas não possa ser usada com vantagem.

[105] Um programa de computador pode ser armazenado e/ou distribuído em uma mídia adequada não transitória, como uma mídia de armazenamento óptico ou uma mídia de estado sólido fornecida junto com ou como parte de outro hardware, mas pode também ser distribuído em outras formas, como através da Internet ou de outros sistemas de telecomunicações com ou sem fio.

[106] Quaisquer sinais de referência nas reivindicações não devem ser interpretados como limitadores do escopo.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. DISPOSITIVO (10) PARA DETERMINAR UM NÍVEL DE ESTRESSE (68) DE UM USUÁRIO, sendo que o dito dispositivo é caracterizado por compreender: - uma interface (11) configurada para obter um traço de sinal de condutância da pele (22) do usuário; - uma unidade de processamento (12) configurada para processar o traço de sinal de condutância da pele obtido por: - identificação de uma pluralidade de picos de condutância da pele (50) no traço de sinal de condutância da pele; - determinação, para cada um dos ditos picos de condutância da pele, de um parâmetro (58) normalizado do dito pico de condutância da pele, normalizado com base em um valor de condutância da pele (52, 53) do respectivo pico de condutância da pele (50); e - determinação de um nível de estresse psicogênico (68) do usuário com base nos ditos parâmetros normalizados dos ditos picos de condutância da pele,sendo que, para cada um dos ditos picos de condutância da pele (50), o dito parâmetro normalizado (58) é uma inclinação normalizada (92) de uma porção do respectivo pico de condutância da pele,e sendo que a inclinação normalizada (92) é determinada com base em uma diferença de um logaritmo de um primeiro valor do traço de sinal de condutância da pele e um logaritmo de um segundo valor do traço de sinal de condutância da pele no respectivo pico de condutância da pele (50).

2. DISPOSITIVO (10) PARA DETERMINAR UM NÍVEL DE ESTRESSE (68) DE UM USUÁRIO, sendo que o dito dispositivo é caracterizado por compreender:

- uma interface (11) configurada para obter um traço de sinal de condutância da pele (22) do usuário; - uma unidade de processamento (12) configurada para processar o traço de sinal de condutância da pele obtido por: - identificação de uma pluralidade de picos de condutância da pele (50) no traço de sinal de condutância da pele; - determinação, para cada um dos ditos picos de condutância da pele, de um parâmetro (58) normalizado do dito pico de condutância da pele, normalizado com base em um valor de condutância da pele (52, 53) do respectivo pico de condutância da pele (50); e - determinação de um nível de estresse psicogênico (68) do usuário com base nos ditos parâmetros normalizados dos ditos picos de condutância da pele, sendo que o parâmetro normalizado do pico de condutância da pele é determinado com base em um valor de pico (53) e um valor de início (52) do pico de condutância da pele, sendo que o valor de pico é indicativo de um nível de condutância da pele em um pico do dito pico de condutância da pele e sendo que o valor de início é indicativo de um nível de condutância da pele em um início do pico de condutância da pele, sendo que o parâmetro normalizado (58) do pico de condutância da pele é determinado com base em uma razão entre um primeiro e um segundo valor, sendo que o primeiro valor é determinado com base em uma diferença entre o dito valor de pico (53) e o dito valor de início (52); e sendo que o dito segundo valor é o dito valor de pico ou o dito valor de início.

3. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a unidade de processamento (12) ser adicionalmente adaptada para determinar um nível de suor termogênico com base no traço de sinal de condutância da pele (22) obtido e um determinado nível de estresse psicogênico.

4. DISPOSITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o dispositivo (10) ser adicionalmente configurado para - obter informações de temperatura e/ou informações de movimento do indivíduo; e - para determinar o nível de estresse psicogênico (68) do indivíduo com base no dito traço de sinal de condutância da pele (22) e adicionalmente com base nas ditas informações de temperatura e/ou informações de movimento do indivíduo.

5. SISTEMA (100) PARA DETERMINAR UM NÍVEL DE ESTRESSE (68) DE UM USUÁRIO, caracterizado por o dito sistema compreender: - um sensor (20) para capturar o traço de sinal de condutância da pele (22) de um usuário; e - um dispositivo (10), conforme definido em qualquer uma das reivindicações anteriores.

6. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o sensor (20) ser adaptado para capturar o traço de sinal de condutância da pele (22) sobre um lado dorsal de um pulso do usuário.

7. DISPOSITIVO VESTÍVEL (30) PARA SER USADO POR UM USUÁRIO, sendo o dispositivo caracterizado por compreender o sistema (100) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 5 e 6.

8. MÉTODO (200) PARA DETERMINAR UM NÍVEL DE ESTRESSE DE UM USUÁRIO, sendo que o método é caracterizado por compreender:

- obter um traço de sinal de condutância da pele (22) do usuário a partir de um banco de dados (S201); - identificar uma pluralidade de picos de condutância da pele (50) no traço de sinal de condutância da pele (S202); - determinar, para cada um dos ditos picos de condutância da pele, um parâmetro (58) normalizado do dito pico de condutância da pele, normalizado com base em um valor de condutância da pele (52, 53) do respectivo pico de condutância da pele (S203); e - determinar um nível de estresse psicogênico (68) do usuário com base nos ditos parâmetros normalizados dos ditos picos de condutância da pele (S204).

9. PROGRAMA DE COMPUTADOR, caracterizado por compreender meios de código de programa para fazer com que um computador execute as etapas do método (200), conforme definido na reivindicação 8, quando o dito programa de computador for executado em um computador.