CN104644125A - 无创伤检测皮肤汗腺汗液离子状况的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无创伤检测被测者皮肤汗腺汗液离子的设备。通过监测受试者皮肤汗腺汗液离子电化学反应状况，能简单、快速且无创伤地监视汗腺排汗性问题，从而反应受试者生理状况或健康状况。检测设备由传感器（1）、测试电路（2）、电源电路（3）、处理器（4）和监视器（5）构成。传感器紧贴受试者皮表，电源电路施加一个0.5～12V的电压，在该特定电压下，传感器的活性电极能与汗腺汗液某些离子产生一个电化学反应，而惰性电极不能发生任何电化学反应，对活性电极进行自身校正；处理器接受来自传感器和测试电路的数据，并与基准数据进行比较，从而反应出受试者的生理状况或健康状况。
Description
技术领域
本发明涉及医疗和保健测试设备领域，特别地涉及无创伤检测皮肤汗腺汗液离子状况的设备。具体地说，本发明涉及通过监测受试者皮肤汗腺汗液离子电化学反应状况来监视受试者生理状况或健康状况的设备。
背景技术
自主神经是完整神经的一个不可缺少的组成部分，其分布到皮肤上的纤维与感觉纤维分布相同，感觉消失区与无汗区相符合。支配汗腺的自主神经纤维主要为胆碱能神经纤维。神经纤维损伤后感觉丧失区内的皮肤干燥无汗，随着神经的再生，出汗逐渐增多。因此检查泌汗功能，能判断神经损伤及再生的程度。
目前临床中关于泌汗功能的检查主要包括泌汗轴突反射定量试验、汗印试验、温控排汗试验等，但大多由于较复杂、方法操作繁琐、设备昂贵不易实施；或受周围环境、温度影响，难以客观定量，而不适用于临床研究。
交感神经皮肤电反应（SSR）是人体接受刺激后出现的皮肤反射性电位，它来源于交感神经传出纤维释放冲动诱发汗腺的同步活动，属于催汗运动。临床发现很多糖尿病患者下肢SSR异常率高于上肢， 糖尿病自主神经病的特点为起病隐匿，进展缓慢，下肢的症状重于上肢，且先于上肢出现，感觉障碍重于运动障碍，下肢神经传导速度的异常率高于上肢。自主神经功能损害可能与感觉神经损害的特点相似，或者由于下肢传导路长、易衰减有关。糖尿病患者的SSR与病程呈正相关，即发病时间越长，合并有自主神经功能障碍的发病率也越高，SSR异常也越明显。所以SSR是一种敏感的定量检查自主神经功能的方法，对早期诊断糖尿病患者自主神经功能损害是一个较为敏感的非创伤性手段。然而其受环境和受试者的状态影响很大，降低了测试结果的可靠程度。
因此需要提供一种简单、无创伤且能快速检测汗腺排汗性问题的技术手段和设备。
汗腺遍布全身皮肤，汗腺分泌汗液，经导管部排泄到皮肤表面，能湿润皮肤，排出部分水和离子，有助于调节体温和水盐平衡。汗腺又分为大汗腺和小汗腺，小汗腺的分布极广，遍及全身各处，总数共约有160～400万个，不同人种和个体差异很大。小汗腺有活动性汗腺和非活动性汗腺之分，分泌活动受气温和湿度的影响，分泌液以水分为主。小汗腺的分泌密度因部位而异，手掌，脚掌密度最大，其次为额部，手背，再次为四肢，躯干最少。
汗液可分为无机成分和有机成分两类，无机成分主要是氯化钠、碳酸钙等盐类。维持体内的盐平衡和电平衡，还有传导神经冲动。汗液中，钙离子浓度约为2.25～2.58mmol/l，钾离子浓度约为3.5～5.5 mmol/l，钠离子浓度约为135～145mmol/l，氯离子浓度约为95～105mmol/l。氯离子起着各种生理学作用。许多细胞中都有氯离子通道，它主要负责控制静止期细胞的膜电位以及细胞体积；在膜系统中，特殊神经元里的氯离子可以调控甘氨酸和γ-氨基丁酸的作用，氯离子还与维持血液中的酸碱平衡有关。体液中的氯离子和氢离子浓度不会因年龄的增长而改变。通常，人在20岁以后体液氯化物浓度基本保持平稳，从而可以保证电化学检测汗液离子状况时检测不受年龄的限制。
在低直流电压下，脂肪层具有很高的电容，通常汗液中的离子不能穿过组织角质层。汗液中的离子在此电场中，唯一移动的途径就是汗腺的汗管，因而在电化学测试汗液离子的时候，测试结果不会随外界环境的改变而变化，因而可以保证检测的可行性和一致性。
如后面将要详细描述的那样，本发明人已确信可以通过对病人皮肤汗腺汗液离子状况检测来确定被测者的生理状况或健康状况。特别的，本发明人已证明，汗腺排汗性问题，不仅可以通过SSR来检测，还可以通过直接测试皮表汗液离子电化学反应状况来检测和监视，这使得无创伤的检测方法应用起来十分简便，并且价格非常的低廉。
发明内容
本发明的目的是提供一种无创伤检测皮肤汗腺汗液离子状况的设备，该设备能够通过检测汗液中某种离子（比如氯离子或氢离子）状况来精确地测量生理状况或健康状况。
本发明的设备由传感器（1）、测试电路（2）、电源电路（3）、处理器（4）和监视器（5）构成。
传感器（1）是由一对活性电极（6和8）以及一对惰性电极（7和9）组成，用来感知被测者汗液离子电化学信号。传感器活性电极能与汗腺汗液某些离子（如氯离子或氢离子），在特定的条件下产生电化学反应；传感器惰性电极在与活性电极施加的条件一致下不能与汗腺汗液任何离子产生电化学反应。因此汗液中的离子电化学反应只能在活性电极发生，惰性电极测量的用途是用来对活性电极的信号进行校正。活性电极（6）和惰性电极（7）构成传感器的阳极（1a）（或阴极），活性电极（8）和惰性电极（9）构成传感器的阴极（1b）（或阳极）。阳极（1a）在施加一个特定的电压，如2.0V电压下，汗液中的氯离子被吸附到该阳极电极表面产生电化学反应。阴极（1b）在施加与阳极的电压下，汗液中的氢离子被吸附到该阴极电极表面产生电化学反应。在该特定的电压下，惰性电极的阴、阳极都没有产生电化学反应，其电气特性符合欧姆定律。活性电极对和惰性电极对以并联的方式接入测试电路（2）中。本发明活性电极是镍电极，也可以是银/氯化银电极；惰性电极是铜电极或钛电极等的一种。其中所述传感器活性电极感知的信号是包括电化学反应信号在内的多种信号的混合信号，该信号受受试者自身状态的影响。采用惰性电极信号对其自身校正。
传感器可以是一个，也可以是多个，放置部位是受试者小汗腺发达的部位，如背部、额头、四肢等部位的皮表，优选部位是下肢脚掌或上肢手掌。
测试电路（2）包括开关电路（2a）和测量电路（2b），在处理器（4）的指令下开关电路主动选择同侧（如右侧）活性电极和惰性电极作为阳极，另一侧（如左侧）的活性电极和惰性电极作为阴极。测量电路（2b）还包括2个固定阻值的电阻，2个电阻分别串联在活性电极对（6）和（8）和惰性电极对（7）和（9）的回路中，等效电路图参考图2。2个电阻阻值大小相等，范围500Ω～60KΩ。测量电路（2b）在处理器（4）的指令下采集电路电信号信息。开关电路（2a）将传感器的活性电极和惰性电极以并联的方式接入电源电路（3）中。
如果有多个传感器，则测试电路以一定的顺序单独完成每个传感器的测量。
电源电路（3）受处理器（4）控制，在处理器的指令下，向传感器电极提供恒定的低直流电压。在小于一定值的电压下，活性电极和惰性电极与汗腺汗液中的离子都不能产生电化学反应，在大于一定值的电压下，活性电极能与汗腺汗液中的某些离子产生电化学反应，而惰性电极不能产生任何的电化学反应。本发明中电源电路提供的电压范围是0.2V～12V，且施加在活性电极和惰性电极的电压是同步的。根据需要，施加在传感器的电压可以是一个也可以是多个电压。本发明中，电源电路至少提供2个恒定的直流电压，当活性电极是镍电极，惰性电极是铜电极的时候，其中一个电压小于0.5V，一个电压大于0.5V。
处理器（4）控制测试电路和电源电路。并以一定的频率采集测量电路中的数据，采集频率为10HZ～1000HZ之间。处理器（4）接受来自传感器（1）的信号，并提供表明所述皮肤汗腺汗液离子发生电化学反应的状况，从而表明被测者的生理状况或健康状况的输出信号。监视器（5）监视测试过程中的情况，当出现测试异常，监视器能发出警告。
本发明提供的无创伤检测汗腺汗液离子状况设备的使用方法，包括监视汗腺汗液离子状况的变化，以及在检测出汗腺汗液离子状况发生特定变化时确定受试者生理状态发生变化，具体方法步骤如下：
a、传感器回路的判断：同步施加一个小于0.5V电压于传感器上的活性电极对和惰性电极对，判断上述电极与皮表的接触状况；
b、测试：传感器与皮表接触良好后，同步施加另一个或多个介于0.5～12V之间的电压于传感器上的活性电极对和惰性电极对上，使得活性电极产生电化学反应，而惰性电极不产生电化学反应；
c、数据处理：处理器接受一组数据并与基准数据进行比较。
下面对检测原理及方法步骤进行详细阐述。
a、传感器回路的判断：由于传感器电极与被测部位皮肤表面的接触不良会导致测试失真的可能性。在假定电极面积一定的前提下，给予活性电极和惰性电极一个同步的小于0.5V的电压，根据前面所述，在该电压下，活性电极和惰性电极都不产生电化学反应。
测量电路的等效电路图参考图2（Aa为活性电极阳极，Ac为阴极活性电极阴极；Ia为惰性电极阳极，Ic为惰性电极阴极。），其中，活性电极回路和惰性电极回路都串联了一个相同的电阻，以来计算回路中的电流。该电阻的范围介于500Ω～5000Ω之间。活性电极的Va和惰性电极的Vc都能被处理器以一定的频率收集并储存。经活性电极对回路的电流记为I0n，惰性电极对回路的电流记为I0c，I0n和I0c都可以通过安培定律计算出。在这里，相对于人体电阻以及电极与皮表接触的电阻来说，活性电极和惰性电极本身的电阻以忽略不计。并且，活性电极和惰性电极两者的电阻差别也可以忽略不计。
在上述条件下，令ΔI0为活性电极和惰性电极的电流差。访问一个数据库的基准ΔI0值和I0值。如果出现ΔI0值大于基准ΔI0值或者任何一个电极的I0值大于基准I0值。则监视器（5）发出警告，提示受试者与传感器的接触不良，需要更改测试姿势。如果需要，可以将阴阳两极对调进行相同步骤的测试。
b、测试：测量电路主动将同侧的活性电极和惰性电极作为阳极（阴极），另一侧的活性电极和惰性电极作为阴极（阳极）接入到电源电路中，活性电极对和惰性电极对接入的方式是并联的方式。一个或多个介于0.2V～12V的电压同步施加在活性电极和惰性电极上。在该电压下，活性电极能与汗液中的氯离子和氢离子产生电化学反应，而惰性电极不与汗液的任何离子产生电化学反应。
如前面提到，防止由于个体差异或测试环境造成的误差是本发明的一个显著特点，本发明人已经确信，在正常状况下，由于个体的差异，不同人群之间的自身电阻是不同的，且有可能相差的几倍，如年轻的人群通常要小的多。人体的电阻是受皮肤角质层的影响很大，及时同年龄的层次的人群，由于生活行为的不同，其电阻也往往相差很大。因此任何对人体皮表汗腺汗液离子的电化学行为的测量，将不可避免受到个体电阻差异的影响，得到的信号有可能不被识别出。汗液离子的离子含量非常少，在低电压下产生的电化学信号比较微弱，很有可能被自身的信号所掩盖。该因素在现有的技术手段中基本未被注意到。
另一个会引起信号被干扰的因素是被测者的测试部位皮表与测试传感器电极的接触紧密程度，也即接触电阻的大小。
在相同的条件下，由于个体电阻的差异和接触电阻的大小，获得实际信号，不能完全反映实际的电化学反应状况。因而需要将上述的干扰因素去除。在本发明中，活性电极的信号是包含了汗液离子的电化学信号和影响因素信号在内的综合信号。而惰性电极的信号，由于没有发生电化学信号，与活性电极的综合信号相比，缺的正是需要汗液离子的信号，因而可以将惰性电极的信号作为活性电极信号的自身校正。这就是本发明的自身校正法。通过自身校正，得到的信号能清晰反映了汗液离子的电化学反应状况，大大提高测试的准确性。
测试开始，一个或多个恒定的低直流电压同步施加到镍电极和铜电极上，每一个电压持续的时间为t，时间t的范围在0.2s～2s之间。施加的电压范围介于0.5V～12V之间。如果是多个电压，可以以递减的方式或递增的方式进行。施加的方式由处理器控制。
如有必要，测量电路可以将阴阳两极对调，重复相同的测试步骤。
如果有多个传感器，测量电路能对每一个传感器按预先设定的顺序单独完成相同的测试过程。
c、数据处理：处理器以一定的频率（10HZ～1000HZ）采集各阴极上的电压参数Vc，并储存。同时阳极的电位Va和电阻的阻值也同时被储存。
如前所述，在0.5V～12V之间的电压下，活性电极能与汗液中氯离子或氢离子产生一个电化学反应，而惰性电极不会。因而在活性电极对上的回路中的电流比惰性电极中回路中的电流要大。
其中活性电极回路中的电流可以通过回路中电阻R的阻值及电压计算，记为In，惰性电极回路中的电流可以通过回路中电阻的R的阻值及电压计算，记为Ic。明显In大于Ic。
处理器接受一组数据，该数据包含了活性电极对的综合信号数据和惰性电极的背景信号数据。分别储存以下的数据：
活性电极：阳极电位Van；阴极电位Vcn；电阻R。
惰性电极：阳极电位Vac；阴极电位Vcc；电阻R。
本发明中，一个显著的特点是利用惰性电极（铜电极）对活性电极（镍电极）进行自身校正，排除由于个体自身的电阻或测试环境带来的影响。自身校正的方法是将活性电极回路的电流In和惰性电极回路的电流Ic差值记为ΔIn。将In作为汗液离子的电化学反应的标量。
如前所述，如果受试者的汗腺存在问题，如由于自主神经功能病变而导致汗腺功能受到损伤，汗管关闭，汗腺的排汗就会有问题，在进行本发明设备的测试过程中，汗腺的氯离子不能被反向吸出。其直接表现就是在活性电极表面上产生的电化学反应的程度大大减小。那么其ΔI相应比正常人小的多。
尽管汗液离子状况的监测可以在很多的部位如背部、四肢、躯干等实现，但是根据前面所述，小汗腺最发达的地方是手掌和脚掌，并且它易于接触，手掌和脚掌是一个优选的位置。因而本发明公开的无创伤监测汗腺汗液离子状况的方法和设备，优选的是受试者的手掌和脚掌部位。通过记录分析电化学反应的一个或多个参数，如电流、电压、电阻等来确定汗液离子的状况。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图；
图2是测量电路的等效电路图；
图3是施加多个电压测试的结果图形；
图4是经过自身校正后的结果图行；
图5是测试正常人与汗腺受损者的结果对比图形。
图中：1是传感器，2是测试电路，3是电源电路，4是处理器，5是监视器，6是阳极活性电极，7是阳极惰性电极，8是阴极活性电极，9是阴极惰性电极，1a是传感器的阳极，1b是传感器的阴极，2a是开关电路，2b是测量电路。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明作进一步的说明。下面的说明是采用例举的方式，但本发明的保护范围不应局限于此。
下面的实施例是以一个传感器为例，以此为基础的增减方案，均为本发明的等同体。
本实施例是由一个传感器（1）、测试电路（2）、电源电路（3）、处理器（4）和监视器（5）构成。传感器（1）是由一对活性电极（6和8）以及一对惰性电极（7和9）组成，用来感知被测者汗液离子电化学信号。活性电极（6）和惰性电极（7）构成传感器的阳极（1a），活性电极（8）和惰性电极（9）构成传感器的阴极（1b）。阳极（1a）在施加一个特定的电压下，汗液中的氯离子被吸附到该阳极电极表面产生电化学反应。阴极（1b）在施加相同的电压下，汗液中的氢离子被吸附到该阴极电极表面产生电化学反应。在该特定的电压下，惰性电极的阴、阳极都没有产生电化学反应，其电气特性符合欧姆定律。活性电极对和惰性电极对以并联的方式接入测试电路（2）中。本实施例活性电极是镍电极；惰性电极是铜电极。其中所述传感器活性电极感知的信号是包括电化学反应信号在内的多种信号的混合信号，该信号受受试者自身状态的影响。采用惰性电极信号对其自身校正。
传感器放置部位是受试者小汗腺发达的部位—手掌。
测试电路（2）包括开关电路（2a）和测量电路（2b），在处理器（4）的指令下开关电路主动选择同侧（如右侧）活性镍电极和惰性铜电极作为阳极，另一侧（如左侧）的活性镍电极和惰性铜电极作为阴极。测量电路（2b）还包括2个固定阻值的电阻，2个电阻分别串联在活性镍电极对和惰性铜电极对的回路中（等效电路图参考图2），2个电阻阻值大小相等，范围500Ω～60KΩ。测量电路（2b）在处理器（4）的指令下采集电路电信号信息。开关电路（2a）将传感器的活性镍电极和惰性铜电极以并联的方式接入电源电路（3）中。
电源电路（3）受处理器（4）控制，在处理器的指令下，向传感器电极提供恒定的低直流电压。在小于一定值的电压下，活性镍电极和惰性铜电极与汗腺汗液中的离子都不能产生电化学反应，在大于一定值的电压下，活性镍电极能与汗腺汗液中的某些离子产生电化学反应，而惰性铜电极不能产生任何的电化学反应。本实施例中电源电路提供的电压范围是0.2V～12V，且施加在镍电极和铜电极的电压是同步的，电源电路至少提供2个恒定的直流电压，其中一个电压小于0.5V，一个电压大于0.5V。
处理器（4）控制测试电路和电源电路。并以一定的频率采集测量电路中的数据，采集频率为10HZ～1000HZ之间。处理器（4）接受来自传感器（1）的信号，并提供表明所述皮肤汗腺汗液离子发生电化学反应的状况，从而表明被测者的生理状况或健康状况的输出信号。
监视器（5）监视测试过程中的情况，当出现测试异常，监视器能发出警告。
具体检测方法步骤如下：
a、传感器回路的判断：由于传感器电极与被测部位皮肤表面的接触不良会导致测试失真的可能性。在假定电极面积一定的前提下，给予镍电极和铜电极一个同步的小于0.5V的电压，根据前面所述，在该电压下，镍电极和铜电极都不产生电化学反应。
等效电路图参考图2，其中，镍电极回路和铜电极回路都串联了一个相同的电阻，以来计算回路中的电流。该电阻的范围介于500Ω～5000Ω之间。镍电极的Va和铜电极的Vc都能被处理器以一定的频率收集并储存。经镍电极对回路的电流记为I0n，铜电极对回路的电流记为I0c，I0n和I0c都可以通过安培定律计算出。在这里，相对于人体电阻以及电极与皮表接触的电阻来说，镍电极和铜电极本身的电阻以忽略不计。并且，镍电极和铜电极两者的电阻差别也可以忽略不计。
在上述条件下，令ΔI0为镍电极和铜电极的电流差。访问一个数据库的基准ΔI0值和I0值。如果出现ΔI0值大于基准ΔI0值或者任何一个电极的I0值大于基准I0值。则监视器（5）发出警告，提示受试者与传感器的接触不良，需要更改测试姿势。如果需要，可以将阴阳两极对调进行相同步骤的测试。
b、测试：测量电路主动将同侧的镍电极和铜电极作为阳极（阴极），另一侧的镍电极和铜电极作为阴极（阳极）接入到电源电路中，镍电极对和铜电极对接入的方式是并联的方式。一个或多个介于0.2V～12V的电压同步施加在镍电极和铜电极上。在该电压下，镍电极能与汗液中的氯离子和氢离子产生电化学反应，而铜电极不与汗液的任何离子产生电化学反应。
如前面提到，防止由于个体差异或测试环境造成的误差是本发明的一个显著特点，本发明人已经确信，在正常状况下，由于个体的差异，不同人群之间的自身电阻是不同的，且有可能相差的几倍，如年轻的人群通常要小的多。人体的电阻是受皮肤角质层的影响很大，及时同年龄的层次的人群，由于生活行为的不同，其电阻也往往相差很大。因此任何对人体皮表汗腺汗液离子的电化学行为的测量，将不可避免受到个体电阻差异的影响，得到的信号有可能不被识别出。汗液离子的离子含量非常少，在低电压下产生的电化学信号比较微弱，很有可能被自身的信号所掩盖。该因素在现有的技术手段中基本未被注意到。
另一个会引起信号被干扰的因素是被测者的测试部位皮表与测试传感器电极的接触紧密程度，也即接触电阻的大小。
在相同的条件下，由于个体电阻的差异和接触电阻的大小，获得实际信号，不能完全反映实际的电化学反应状况。因而需要将上述的干扰因素去除。在本发明中，镍电极的信号是包含了汗液离子的电化学信号和影响因素信号在内的综合信号。而铜电极的信号，由于没有发生电化学信号，与镍电极的综合信号相比，缺的正是需要汗液离子的信号，因而可以将铜电极的信号作为镍电极信号的自身校正。这就是本发明的自身校正法。通过自身校正，得到的信号能清晰反映了汗液离子的电化学反应状况，大大提高测试的准确性。
测试开始，一个或多个恒定的低直流电压同步施加到镍电极和铜电极上，每一个电压持续的时间为t，时间t的范围在0.2s～2s之间。施加的电压范围介于0.5V～12V之间。如果是多个电压，可以以递减的方式或递增的方式进行。施加的方式由处理器控制。
如有必要，测量电路可以将阴阳两极对调，重复相同的测试步骤。
c、数据处理：处理器以一定的频率（10HZ～1000HZ）采集各阴极上的电压参数Vc，并储存。同时阳极的电位Va和电阻的阻值也同时被储存。
如前所述，在0.5V～12V之间的电压下，镍电极能与汗液中氯离子或氢离子产生一个电化学反应，而铜电极不会。因而在镍电极对上的回路中的电流比铜电极中回路中的电流要大。
其中镍电极回路中的电流可以通过回路中电阻R的阻值及电压计算，记为In，铜电极回路中的电流可以通过回路中电阻的R的阻值及电压计算，记为Ic。明显In大于Ic。
处理器接受一组数据，该数据包含了镍电极对的综合信号数据和铜电极的背景信号数据。分别储存以下的数据：
活性（镍）电极：阳极电位Van，阴极电位Vcn，电阻R；
惰性（铜）电极：阳极电位Vac，阴极电位Vcc，电阻R。
下表是通过上述方法测试的一组数据示例。
表1 实施例测试数据
| Va（mv） | Vc（mv） | R（Ω） | I（μA） | |
| 镍电极 | 851.3 | 512.8 | 2500 | 208.75 |
| 铜电极 | 849.2 | 463 | 2500 | 185.2 |
图3是通过本发明设备测试的多个数据的结果图形，图中结果显示镍电极回路的电流In大于铜电极回路的电流Ic，并且铜电极的电流符合欧姆定律。铜电极的信号表示在低电流压下人体自身的电气特性。镍电极的信号表示的是除了人体自身电气特性外，还反映了人体汗腺中汗液离子的电化学反应情况。
本发明中，一个显著的特点是利用惰性电极（铜电极）对活性电极（镍电极）进行自身校正，排除由于个体自身的电阻或测试环境带来的影响。自身校正的方法是将活性电极回路的电流In和惰性电极回路的电流Ic差值记为ΔIn。将In作为汗液离子的电化学反应的标量。
图4是经过自身校正后结果图行，反应受试者的汗液离子的电化学状况。如前所述，如果受试者的汗腺存在问题，如由于自主神经功能病变而导致汗腺功能受到损伤，汗管关闭，汗腺的排汗就会有问题，在进行本发明设备的测试过程中，汗腺的氯离子不能被反向吸出。其直接表现就是在活性电极表面上产生的电化学反应的程度大大减小。那么其ΔI相应比正常人小的多。如图5所示。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种无创伤检测皮肤汗腺汗液离子状况的设备，其特征在于该检测设备由传感器（1）、测试电路（2）、电源电路（3）、处理器（4）和监视器（5）构成；利用该设备测试电化学反应的方法步骤为a、传感器回路的判断：同步施加一个小于0.5V电压于传感器上的活性电极对和惰性电极对，判断上述电极与皮表的接触状况；b：测试：传感器与受试者皮表接触良好后，同步施加另一个或多个介于0.5～12V之间的电压于传感器上的活性电极对和惰性电极对上，使得活性电极产生电化学反应，而惰性电极不产生电化学反应；c：数据处理：处理器接受一组数据并与基准数据进行比较。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，传感器（1）是由施加在皮表一对活性电极（6）和（8）以及一对惰性电极（7）和（9）组成，用来感知被测者汗液离子电化学信号；测试电路（2）包括开关电路（2a）和测量电路（2b），在处理器（4）的指令下开关电路（2a）能主动将传感器（1）同侧的一个活性电极（6）和一个惰性电极（7）作为阳极（1a）（或阴极），另一侧的一个活性电极和一个惰性电极作为阴极(1b)（或阳极），以并联的方式接入电源电路（3）中；电源电路（3）受处理器（4）控制，向传感器（1）提供恒定的低直流电压，在该特定电压下，活性电极能与汗腺汗液中的某些离子产生电化学反应，而惰性电极不能产生任何的电化学反应；处理器（4）控制测试电路（2）和电源电路（3），同时接受来自传感器（1）的信号，并提供表明所述皮肤汗腺汗液离子发生电化学反应的状况，从而表明被测者的生理状况或健康状况的输出信号；监视器（5）与处理器（4）相连，监视测试过程中的情况，当出现测试异常，监视器能发出警告。
3.根据权利要求1和2所述的设备，其特征在于传感器（1）可以是一对，也可以是多对，放置部位是受试者小汗腺发达的部位，如背部、额头、四肢等部位的皮表，优选部位是下肢脚掌或上肢手掌。
4.根据权利要求1和2所述的设备，其特征在于，传感器（1）的活性电极（6）和（8）能与汗液中的某些离子，如氯离子或氢离子等，在特定低直流电压下产生电化学反应。
5.根据权利要求1和2所述的设备，其特征在于，传感器（1）的惰性电极（7）和（9）在特定电压下不能与汗液中的任何离子产生电化学反应。
6.根据权利要求1、2和5中所述的惰性电极（7）和（9），其特征在于该惰性电极（7）和（9）的作用是作为活性电极（6）和（8）测试的自身校正。
7.根据权利要求1和2所述的设备，其特征在于测试电路（2）的测量电路（2b）还包括2个固定阻值的电阻，2个电阻分别串联在活性电极对（6）和（8）和惰性电极对（7）和（9）的回路中， 2个电阻阻值大小相等，阻值范围为500Ω～60KΩ。
8.根据权利要求2和4所述的特定低直流电压，其特征在于该电压值的范围是0.2V～12V，且施加在活性电极和惰性电极的电压是同步的。
9.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，c数据处理步骤包括：I、接受一组数据，其包含活性电极测试的综合数据和惰性电极测试的自身校正数据；II、将自身校正数据从综合数据里对比计算，得到能独立反应被测者汗腺汗液离子状况的电化学反应数据；III、访问一组储存的基准数据，将接受的数据与基准数据进行比较。
10.根据权利要求1和9所述，其特征在于，基准数据包含年龄、性别、健康数据等基本数据。
11.根据权利要求1和10所述，其特征在于，接受的数据由传感器（1）和测试电路（2）提供。
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Addressee: Gao Fei Document name: Deemed not to advise |
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Granted publication date: 20170929 Termination date: 20210129 |
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