JP2024504601A - 発汗の刺激 - Google Patents

Abstract

一態様によれば、対象者の汗腺からの発汗を刺激する発汗刺激デバイス１００を含むシステム１０であって、デバイスは、２つの非ゼロ状態間での調節された刺激を対象者の皮膚を通じて汗腺に与えるように構成された刺激要素１０２と、刺激に応答して汗腺が発生させる汗の特徴を示すデータを測定するセンサ１０４と、測定したデータをセンサから受信し、測定したデータを閾値と比較し、かつ、測定したデータが閾値以上であるとの判定に応答して警報信号を生成するように構成された、プロセッサ１１０とを備えるシステム１０が提供される。

Description

本発明は、汗腺を刺激する方法に関し、より詳細には、汗の特徴を測定するための、発汗を刺激する方法に関する。

汗は、生理学及び代謝に関して豊富な情報を含む、無理なく入手可能なバイオ流体である。脱水、ストレス、睡眠、子どもの健康をモニタリングするなど、また、周術期モニタリングにおいて、汗がモニタリングされる対象者の健康及び健康状態を示すために使用することができるバイオマーカを含む。

とりわけ、対象者が分析に十分な汗を出すことができることを含め、多くの因子に起因して、確実な汗検知の開発は限られてきた。それゆえ、局所発汗刺激方法は、測定を可能にするのに十分な汗に関して需要がある。薬学的及び非薬学的の両方の、発汗を刺激するための様々な方法がある。しかしながら、これらの方法は困難であり、実験室においてしか適さず、患者に対する又はライフスタイル用途における規則的又は半連続的な測定には機能しない。特に、連続的な刺激は、いわゆる減衰現象を引き起こすことで発汗量を減少させる順応を誘起する。

したがって、これらの問題点のうちの少なくとも１つに対処するやり方で対象者からの発汗を刺激することが可能な方法及びシステムの要望がある。

既存の技法は、個人が出す汗の量を増やすことが可能であるが、上述したもののような既知の問題点の多くに対処していない。したがって、既存の汗検知デバイスは、十分な量の汗を出す者（例えば、運動選手）に対してしか使用されない傾向にある。本開示の本発明者らは、対象者に分析に十分な汗の量を出させるが、個人の身体が技法に合う結果とならず、そのため発汗量が減少する、様々な発汗刺激技法が実施される場合があることを認識している。具体的には、本明細書において開示される技法は、個人が長期の連続した時間期間にわたって当該刺激技法を受けないように何らかのやり方で調節される発汗刺激機構の使用を伴う。代わりに、刺激を調節することは、個人の身体が、刺激に順応することなく、反応し続けるとともに発汗するように刺激を変更することを伴う。

第１の特定の態様によれば、対象者の汗腺からの発汗を刺激する発汗刺激デバイスを含むシステムであって、デバイスは、２つの非ゼロ状態間での調節された刺激を対象者の皮膚を通じて汗腺に与えるように構成された刺激要素と、刺激に応答して汗腺が発生させる汗の特徴を示すデータを測定するセンサと、測定したデータをセンサから受信し、測定したデータを閾値と比較し、かつ、測定したデータが閾値以上であるとの判定に応答して警報信号を生成するように構成された、プロセッサと、を備える、システムが提供される。

刺激要素は、温度の変更を含む調節された刺激を付与するように動作する加熱素子、及び、電流の変更を含む調節された刺激を付与するように動作する電気素子のうちの少なくとも一方を含む。

発汗刺激デバイスは、対象者の皮膚からセンサに汗を輸送するように構成されたチャネルと、チャネルと流体連通する、流体を収容するリザーバと、リザーバ内に収容された流体を加熱して、それによりチャネル内の湿度を上昇させるためのリザーバヒータと、を備える。

いくつかの実施形態では、発汗刺激デバイスは、対象者の皮膚のうち刺激要素の周りの部位の温度を示す温度データを測定するための温度センサ、及び、対象者の皮膚コンダクタンスを示す応答信号を測定するための皮膚コンダクタンスセンサのうちの少なくとも一方をさらに備える。

第２の特定の態様によれば、対象者の汗腺からの発汗を刺激する方法であって、２つの非ゼロ状態間での調節された刺激を対象者の皮膚を通じて汗腺に与えるように刺激要素を動作させるステップであって、調節された刺激は、少なくとも１つの刺激増加期間及び少なくとも１つの刺激減少期間を含む、刺激要素を動作させるステップと、刺激に応答して汗腺が発生させる汗の特徴を示すデータを汗センサから受信するステップと、受信したデータを閾値と比較するステップと、受信したデータが閾値以上であるとの判定に応答して、警報信号を生成するステップと、を有する方法が提供される。

刺激要素はいくつかの実施形態では、加熱素子を含む。調節された刺激は、加熱素子の温度の変更を含み、そのため、少なくとも１つの刺激増加期間は加熱素子の温度の上昇を含み、少なくとも１つの刺激減少期間は、加熱素子の温度の低下を含む。

方法は、対象者の皮膚のうち加熱素子の周りの部位の温度を示す温度データを温度センサから受信するステップと、
受信した温度データに基づいて加熱素子の動作パラメータを調整するステップと、
をさらに有する。

他の実施形態では、刺激要素は、皮膚中に電流を伝導するように動作する電気素子を含む。調節された刺激は、一連の電気パルスを含み、そのため、少なくとも１つの刺激増加期間は電流の増加を含み、少なくとも１つの刺激減少期間は電流の減少を含む。電気素子の使用は、対象者の皮膚の温度を上昇させず、したがって、対象者にほとんど又は全く不快を与えないため、好都合である。さらに、電気素子（例えば、ワイヤ）を発汗刺激デバイスに組み込むことは、製造の観点から流体チャネルよりも早めである。電気パルスの場合、付与は即時とすることができ、電気刺激の付与が非常に時間特異的とすることができることを意味する。

いくつかの実施形態では、方法は、対象者の皮膚コンダクタンスを示す応答信号を皮膚コンダクタンスセンサから受信するステップと、受信した刺激応答信号に基づいて電気素子の動作パラメータを調整するステップと、をさらに有する。

方法は、対象者の皮膚コンダクタンスを示す応答信号を皮膚コンダクタンスセンサから受信するステップと、受信した応答信号が規定条件を満たしているとの判定に応答して、前記汗センサを作動させるステップと、をさらに有する。

方法はいくつかの実施形態では、少なくとも１つの刺激増加期間中、調節された刺激の持続時間、振幅、周波数及びデューティサイクルのうちの少なくとも１つを変更するように刺激要素を動作させるステップをさらに有する。

いくつかの実施形態では、方法は、汗センサを使用して、汗腺が発生させる乳酸塩量の示度を求めるステップと、求めた乳酸塩量を乳酸塩閾値と比較するステップと、を有する。乳酸塩量が乳酸塩閾値以上であるとの判定に応答して、警報信号は、酸素欠乏、感染症及び敗血症のうちの少なくとも１つの危険性を示す警報を含む。

方法は、ローパスフィルタ並びにピークフィッティング及びサブトラクションアプローチのうちの少なくとも１つを用いて、汗センサから受信したデータをフィルタリングするステップをさらに有する。

第３の特定の態様によれば、対象者の汗腺からの発汗を刺激するように構成された装置であって、本明細書において開示される方法のいずれかのステップを行うように構成されたプロセッサを含む、装置が提供される。

第４の特定の態様によれば、非一時的コンピュータ可読媒体を備えるコンピュータプログラム製品であって、コンピュータ可読媒体にはコンピュータ可読コードが組み込まれており、コンピュータ可読コードは、適切なコンピュータ又はプロセッサによる実行時に、本明細書において開示される方法のいずれかのステップをコンピュータ又はプロセッサに行わせる、コンピュータプログラム製品が提供される。

これらの態様及び他の態様は、以下に説明される実施形態（複数可）から明らかになるとともにその実施形態を参照しながら説明される。

ここで、例示的な実施形態を、添付の図面を参照しながら単に例として説明する。

発汗刺激デバイスを含むシステムの一例の概略図である。 発汗刺激デバイスのさらなる例の概略図である。 発汗刺激デバイスの一部のさらなる例の概略図である。 発汗刺激デバイスの一部のさらなる例の概略図である。 一対の電極間に発生する電界の一例の概略図である。 発汗刺激デバイスの一例の概略断面図である。 発汗刺激デバイスのさらなる例の概略断面図である。 発汗刺激デバイスのさらなる例の概略断面図である。 発汗刺激デバイスのさらなる例の概略断面図である。 経時的な発汗反応の一例を示すグラフである。 経時的な発汗反応の一例を示すグラフである。 経時的な発汗反応の一例を示すグラフである。 経時的な発汗反応の一例を示すグラフである。 発汗を刺激する方法の一例のフローチャートである。 発汗を刺激する方法のさらなる例のフローチャートである。 対象者の汗腺からの発汗を刺激するように構成された装置の一例の概略図である。 コンピュータ可読媒体と通信するプロセッサの一例の概略図である。

対象者の汗のモニタリング及び分析が、対象者の健康及びウェルビーイングについての洞察を提供する。例えば、汗に含まれるバイオマーカの分析は、生理学及び代謝に関して豊富な情報を含み、対象者の健康状態に関する情報を示す。バイオマーカはとりわけ、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）、塩化物イオン（Ｃｌ＋）、カリウムイオン（Ｋ＋）などを含み、これらは脱水をモニタリングするために使用される。バイオマーカはまた、乳酸塩を含み、これは炎症の早期警告サインとして使用され、同様に、炎症は敗血症を検出するのに使用される。バイオマーカはまた、グルコースを含み、これはとりわけ糖尿病を検出するのに使用される。他の種類のバイオマーカは、コルチゾールを含むことができ、これは対象者の睡眠（例えば、睡眠の質）及び／又はストレス（例えば、ストレスのレベル）をモニタリングするのに使用される。上記で言及したように、汗中のバイオマーカを測定及び分析することに伴う既知の１つの課題は、人が多くの場合、分析に十分な汗を出すことができないことである。従来技術のシステムがこの課題の抜け道を見つけようと試みてきた１つのやり方は、対象者の皮膚から汗が生じた際にウェアラブルセンサを汗と略即座に接触させることによるものである。しかしながら、人が運動を行っている最中でなければ人から十分な量の汗は出ない傾向がある。周囲温度において軽度の運動又は軽度の労働だけで対象者が出す汗の量は、比較的低い。いわゆる熱的中性域（例えば、休息状態にある裸の男性について摂氏２５～３０度の範囲内）において、深部体温は安定したままであり、したがって、対象者の身体を冷やすために発汗を誘起する理由がない。休息状態にある、衣服を着た対象者の場合、熱的中性域は通常、（例えば、摂氏約１３～２２度の範囲内で）比較的低い。したがって、温度がこの域内にあり、対象者が休息状態にある場合、発汗は通常、ほとんどゼロである。この場合（すなわち、休息中及び熱的中性状態において）、交感神経放電（すなわち、汗腺のコイルによる汗分泌）は、汗再吸収が汗の形成量と一致するため、測定可能な発汗を誘発しない。

個人の体温が、熱的中性域と関連付けられた温度範囲を超えて上昇する場合、身体は冷やす必要があり、実際、発汗量は増加する。

発汗の開始をモニタリングすることは、早期警告ツール及び／又は診断ツールとして有用である。さらに、経時的に汗中のバイオマーカをモニタリングすることは、ライフスタイル用途及び臨床用途における進行状況監視において有用である。しかしながら、このことは、いわゆる熱的中性域にある者は通常、発汗せず、ほとんど体を動かさない状態にある者は通常、発汗量が最小限である、という事実によって、阻まれる可能性がある。対象者における発汗を刺激する既存の技法は、連続的な刺激を付与することを伴うが、そのような刺激は、身体の順応（例えば、対象者の身体が刺激に慣れる）を誘起することで、「減衰現象」と呼ばれる現象を引き起こし、その結果、発汗量が減少する。

本明細書において説明される本発明の実施形態は、対象者における発汗を誘起することが可能な、発汗刺激のための調節技法であって、人体の運動又は全身加温に頼る必要なく、バイオマーカ分析に用いることができる、発汗刺激のための調節技法に関する。本明細書において開示される実施形態は、限定された皮膚領域に刺激を制限すること、及び、皮膚のうち汗腺が位置する部分（通常は、真皮の下部内）に刺激を局所化することによって、限られた数の汗腺が刺激されることを可能にする。このように、皮膚における神経終末（通常、主として表皮内）を刺激することによる痛みなどの副作用が回避される。以下の論述から明らかになる、本発明の一実施形態のさらなる利点は、開示される刺激技法が発生させる汗の蒸発の防止又は低減である。そのような利点は、汗を回収するとともに発汗量センサ及びバイオマーカセンサへ向けて輸送するデバイス内の湿度の制御により達成される。同様に以下の論述から明らかとなるように、対象者に付与される刺激を調節する（例えば、何らかの調節に従って刺激を付与する）ことによって、発生した汗中のバイオマーカの濃度の測定が、やがて起こるほてりのための及び／又はいくつかの疾患の診断のための早期警告として使用することができる。

ここで図面を参照すると、図１は、対象者の汗腺からの発汗を刺激する発汗刺激デバイス１００と、発汗刺激デバイスと通信するプロセッサ１１０とを含むシステム１０の一例の概略図である。発汗刺激デバイス１００は、対象者の皮膚を通じて汗腺に対して２つの非ゼロ状態間での調節された刺激を提供するように構成された刺激要素１０２と、刺激に応答して汗腺によって発生した汗の特徴を示すデータを測定するセンサ１０４とを備える。データは例えば、汗の特徴に関する１つ又は複数の値を含む。いくつかの例では、発汗刺激デバイス１００は、測定したデータを処理のためにプロセッサ１１０に提供する通信要素（図示せず）を備えてもよい。いくつかの例では、プロセッサ１１０は、デバイス１００の一部を形成してもよく、センサ１０４によって測定されたデータは、有線接続又は無線接続によってセンサからプロセッサに提供されてもよい。例えば、刺激要素１０２及び／又はセンサ１０４と通信（例えば、有線通信又は無線通信）する処理回路が設けられる。他の例では、プロセッサ１１０は、発汗刺激デバイス１００に対して遠隔に位置付けられてもよい。例えば、プロセッサ１１０は、発汗刺激デバイス１００と通信する、リモートコンピューティングシステム、リモートサーバ、中央監視システム、スマートフォン、又はいくつかの他の装置の一部を形成する。センサ１０４によって測定されたデータは、有線接続又は無線接続によってセンサからプロセッサ１１０に提供される。

いくつかの例では、刺激は、刺激の２つの非ゼロ状態の間で変更又は調節される。いくつかの例では、調節された刺激は、２つの非ゼロ状態、レベル、量、値などの間で様々である。例えば、調節された刺激は、刺激増加期間とその後の刺激減少期間とを含み、何らかの刺激が両方の期間中に提供される。２つの非ゼロレベル間で刺激を調節することによって、対象者の皮膚の温度は、ある温度範囲内、例えば、発汗開始閾値（例えば、図１２を参照）のすぐ上又はすぐ下に維持され、そのため、発汗が、医学的症状（例えば、医学的症状の開始又は医学的症状に関連付けられた徴候の開始）に起因して、より迅速に開始され得る。その結果、医学的症状の早期検出が可能となる。このように、汗腺は、対象者の皮膚に僅かな量の汗しか出ないように刺激され、それにより、対象者の皮膚に出る汗の量がこれらの僅かな量を超えて増加する場合、医学的症状の早期検出が可能となる。このように刺激を調節する別の利点は、刺激に対する対象者の馴化を低減させる（例えば、対象者の身体が刺激に順応する量を低減させる）ことである。

プロセッサ１１０は、測定したデータをセンサ１０４から受信し、測定したデータを閾値と比較し、かつ、測定したデータが閾値以上であるとの判定に応答して警報信号を生成するように構成される。データの処理は以下で論じる。しかしながら、概して、プロセッサ１１０によって行われるステップにより、対象者が被る可能性がある医学的症状を検出することが可能となり、したがって、システム１００は、対象者の汗に関連して行われた測定に基づいて、医学的症状をユーザ（例えば、対象者又は医療専門家）に警報するための早期警告システムを提供することができる。

図２は、特定の実施形態による発汗刺激デバイス１００のさらなる例の概略図である。図２に示す例では、発汗刺激デバイス１００は、対象者の皮膚に付与する（例えば粘着させる）ことができるパッチの形態である。この例では、汗は、複数の回収領域２００を用いて対象者の皮膚から回収され、センサ１０４に輸送される。この例では、回収領域は発汗デバイス１００の一部を形成するが、他の例では、回収領域は発汗刺激デバイスとは別個であってもよく、及び／又は、発汗刺激デバイスから遠隔に位置付けられ、回収された汗を、汗輸送システムを介してセンサ１０４に輸送してもよいことを理解されたい。発汗デバイス１００は、汗がセンサ１０４を通過し、及び／又はセンサ１０４によって分析されると、汗を吸収するように構成された吸収材１０８をさらに備える。吸収材は、「使用済みの」汗（すなわち、分析された汗）が、これから分析されることになっている「新しい」汗と混ざることを防ぐのに役立つ。

図３は、いくつかの回収領域２００をより詳細に示す拡大図である。各回収領域２００はこの例では、１つ又は複数の流体チャネル２０２を介してセンサ１０４に接続される。

図３に示された例では、刺激要素１０２は、各回収領域２００の周囲に延在する要素を含む。他の例では、刺激要素１０２は、回収領域２００のうちの１つ又は複数の回収領域内に組み込まれてもよい。

刺激要素１０２は、対象者において発汗を刺激する（例えば、汗腺に汗を生じさせるために汗腺を刺激する）のに適したいかなる技法も利用し得る。本明細書において開示される様々な実施形態によれば、刺激要素１０２は、熱を用いて発汗を刺激する加熱素子、又は、電気パルスを用いて発汗を刺激する電気素子を含む。

いくつかの実施形態では、刺激要素１０２は、温度の変更を含む調節された刺激を付与するように動作する加熱素子を含む。

そのような実施形態では、刺激要素１０２はワイヤ又は電気抵抗器を含み、ワイヤ又は抵抗器を通して電流を送ることによって熱が生成される。他の例では、刺激要素１０２は、被加熱流体を運ぶように構成されたパイプなどのチャネル又は通路を含む。例えば、空気、水又は何らかの他の流体が加熱され、次いで、チャネルを通って圧送されるか、又は、いくつかの実施形態では、流体は、チャネルを通過する際に加熱される。チャネルは、発汗刺激デバイス１００内に閉ループ又は回路を形成し、そのため、流体が回路の周りを連続的に流れることができる。したがって、いくつかの実施形態では、発汗刺激デバイスは、流体を圧送するか又は他の場合では流体にチャネルを通して移動させるポンプ又はファンを備える。発汗刺激デバイス１００はいくつかの実施形態では、チャネルを通って流れることになる流体（例えば、水、空気又はいくつかの他の液体）を保管する流体リザーバなどのリザーバを備える。

発汗刺激デバイス１００はいくつかの実施形態では、複数の刺激要素１０２を備え、又は、刺激要素は、複数の構成要素から形成される。図４は、回収領域２００のうちのいくつかのさらなる例の拡大図である。この例では、複数の刺激要素１０２は、各回収領域２００内、その上又はその周りに形成される。各刺激要素１０２は例えば、熱源などの加熱素子、又は、１つの電極若しくは一対の電極などの電気素子を含む。いくつかの実施形態では、複数の刺激要素１０２は、互いと関係なく動作するように構成される（例えば、刺激要素のうちの１つ又は複数は刺激を行うように構成されるが他の刺激要素はそのように構成されない）のに対し、他の実施形態では、刺激要素のすべてが同時に動作される。それにより、発汗刺激デバイス１００は、刺激要素１０２のうちの１つ又は複数を使用して対象者の局所化刺激（例えば、対象者の皮膚のうち１つの汗腺又は複数の汗腺を含む領域の刺激）を行う。

いくつかの実施形態では、刺激要素１０２のうちの１つ又は複数は、赤外放射線を生成するように構成された熱源を含む。好都合には、赤外放射線は皮膚への効率的な貫通をもたらし、これは、レンズなどの１つ又は複数の光学素子の使用とともにさらに高められ得る。発汗を刺激するために放射線を用いて皮膚の温度を上げる実施形態では、放射線源が発汗デバイス１００のハウジング内又はハウジング上に位置決めされる。ハウジングは、生成された放射線に対して透過性がある材料から形成される。いくつかの実施形態では、放射線を生成するのに発光ダイオード（ＬＥＤ）が使用される。特定の実施形態では、血液灌流を促すために、例えば皮膚などの組織に対して血流を促すために１つ又は複数の青色ＬＥＤが提供され、発汗を刺激する熱を生成するために１つ又は複数の赤外ＬＥＤが使用される。放射線源のそのような組み合わせは、発汗を誘起するためにより低い開始温度を有する。

いくつかの実施形態によれば、発汗デバイス１００は、温度センサ（図示せず）を備える。そのような温度センサは、対象者の皮膚のうち刺激要素１０２の周り（又は刺激要素のうちの１つの周り）の部位の温度を表す温度データを測定するように構成される。例えば、温度センサは、発汗刺激要素１０２のうちの１つ又は複数が影響を及ぼす皮膚の温度及び／又は発汗刺激要素自体のうちの１つ又は複数の温度を測定する。いくつかの実施形態では、温度センサを使用して取得される測定値、例えば、加熱素子の温度測定値、加熱素子の周りの空気、対象者の皮膚などの温度測定値は、加熱素子の加熱レベルを制御するプロセッサ又はコントローラに対する入力として提供される。対象者の皮膚の過熱（例えば、電気加熱の場合）を防ぐために、温度センサは皮膚上に位置付けられる。いくつかの例では、特に、発汗刺激デバイス１００の広がりにわたる熱生成が均一でない場合、複数の温度センサ、例えば、第１の温度センサ及び第２の温度センサが用いられる。いくつかの例では、１つ又は複数の温度センサは、発汗デバイス１００上又は発汗デバイス１００内に位置付けられるのに対し、他の例では、温度センサ（複数可）は、発汗デバイスから遠隔して位置付けられ、測定された温度は、加熱素子の加熱レベルを制御するプロセッサ又はコントローラに送信される。例えば、発汗を刺激するのに被加熱流体が使用されるシナリオでは、温度センサ（複数可）は、（例えば、加熱素子の端における）熱生成地点に又は熱生成地点の周りに位置付けられる。いくつかの例では、流体は、対象者の皮膚から遠隔した又は発汗刺激デバイス１００から遠隔した位置において加熱される。複数の温度センサが設けられる例では、第１の温度センサは、発汗デバイス１００の中央に又はその近くに位置決めされるのに対し、第２の温度センサは、発汗デバイスの外縁に又はその近くに位置決めされる。例えば、温度センサは、回収領域２００内又はそれに隣接して、２つの回収領域間に、複数の回収領域から略等距離の中心位置に、刺激要素１０２に隣接して、などといったように位置付けられる。コントローラは、加熱素子によって生成された熱の量、したがって、測定温度（複数可）に基づいた皮膚の温度を制御するためにフィードバック機構（例えば、高速フィードバックループ）を使用する。発汗を刺激するのに被加熱流体の流れが使用される例では、温度センサは、加熱素子の端に位置付けられる。いくつかの例では、流体を加熱するのに使用される構成要素は、皮膚から離間している（すなわち、皮膚に隣接していない）。

刺激要素１０２が加熱素子を含む実施形態において刺激の調節を達成するために、生成される熱の量を減少させることにより（例えば、加熱素子を不活性化することにより）加熱素子を受動冷却することによって、又は能動冷却によって、加熱及び冷却のサイクル挙動が取得される。いくつかの例では、刺激の調節は、２つの非ゼロ状態（例えば、２つの温度レベル）の間で加熱素子の温度を変更することを含む。加熱素子が電気ワイヤ又は電気抵抗器である例では、受動冷却は、抵抗器を通る電流を取り除くことによって達成される。電気ワイヤ又は抵抗器を冷却することは、皮膚及び周囲環境への放熱により達成される。刺激要素１０２などの発汗デバイス１００の構成要素の構成は、皮膚及び／又は周囲環境との平衡に迅速に達するようなものである。例えば、構成要素は、質量が比較的少ない、薄いものであるように構成される。加熱素子がチャネルであり、チャネルを通って流体が圧送される例では、リザーバ内の流体は、例えばペルチェ冷却素子を使用して、熱電冷却によって加熱及び／又は冷却される。この場合、温度センサはリザーバ内に位置決めされる。

いくつかの実施形態では、刺激要素１０２は、電流の変更を含む調節された刺激を付与するように動作する電気素子を含む。いくつかの例では、刺激要素１０２は、対象者の皮膚と接続されるか又は電気通信する２つ以上の電極を含み、電極間に対象者の皮膚を通る電流パルス（例えばおよそ数ｍＡ）を伝導するように構成される。いくつかの例では、調節された刺激は、経皮的電気神経刺激（ＴＥＮＳ）法を使用して行われる。

図４に示す発汗刺激デバイス１００の例は、電気素子を実施する。例えば、複数の刺激要素１０２のそれぞれは、電流の変更を含む調節された刺激を付与するように動作する電気素子を含む。いくつかの例では、各刺激要素１０２は、一対の電極又は一対の電極のうちの一方を含む。電気素子によって行われる刺激の調節は、電気素子を介して又は２つの電極間に送達又は伝導される電流を変更することによって達成される。例えば、電池駆動式デバイスを使用して生成される電流パルスは、対象者の皮膚表面における２つの電極間に伝達される。いくつかの例では、ＡＶ電圧が正電極及び負電極にわたって印加される結果、電界が対象者の皮膚へ放射され、したがって、対象者の１つ又は複数の汗腺（例えば、エクリン汗腺）を刺激する。単純な場合、刺激の調節は、電極の作動を開始及び停止することによって達成される。電極は、対象者の筋肉を最小限に動かしつつ、エクリン汗腺を神経支配している神経の最適な作動が達成されるように構成される。例えば、電極の幾何学的設計（例えば、形状、厚さ及び／又は相対位置）は、関連する神経に対応する組織深部における電気パルスの強度が最適化されるようなものである。いくつかの例では、刺激の調節は、２つの非ゼロ状態、量、値などの間の電流（例えば、電気素子を介して又は２つの電極間に送達又は伝導される電流）を変更することを含む。

図５は、一対の電極、例えばＴＥＮＳ電極から発生する電界の一例の概略図である。正電極５０２及び負電極５０４は、電極支持体５０６によって支持され、対象者の皮膚の表面５０８上に又はそれに隣接して位置決めされる。交流電流が電極５０２、５０４に印加される例では、正電極５０２及び負電極５０４は、正極性と負極性とを交互に繰り返す。電極５０２、５０４は、電界線５１０によって表される電界を発生させるように構成される。皮膚への電界の深度（例えば、電界強度）は、一対の電極間の隔たり、一対の電極間のピッチ距離（すなわち、２つの電極の中心間の距離）及び／又は一対の電極間の電圧差、のうちの１つ又は複数によって決定される。いくつかの例では、電界の深度は、種々の平面上に種々の極性の電極を有することによって影響を受ける。

電流パルスの特徴は、パルス波形（例えば、単相性、対称二相性、非対称二相性など）、パルス振幅（例えば、１ｋΩ負荷に関して１～５０ｍＡなど）、パルス持続時間（例えば、１０～１０００μｓ）、パルス周波数（例えば、１～２５０Ｈｚなど）、及び／又はパルスパターン（例えば、連続、バースト、周波数変調、振幅、パルス持続時間又はランダム変調など）を含む。筋肉を活性化させる神経、疼痛神経及び／又は熱に敏感な神経を含む、種々の神経又は神経クラスが、２つの電極間で電流を変更することによって刺激される。したがって、電極又は電界のパラメータは、対象者の汗腺に関連付けられた神経を刺激するために選択される。

いくつかの実施形態では、電流パルスは、神経が刺激されるが組織に直接熱を生成しない（又は熱の生成を最小限にする）ように選択される特徴（例えば、周波数又は強度）を有する電気素子（例えば、電極対の電極間）を介して提供される。いくつかの場合では、電気素子を通る電流は、筋肉収縮を起こす神経を駆動し、これにより熱が生成される。この熱は全身作用を有し、そのため、対象者の視床下部が発汗を誘起して対象者の身体を冷やし、したがって、近隣の皮膚神経の温度を上げ、この結果、近隣の組織中の汗腺が汗を出す。第２の効果では、電気素子は、対象者のエクリン汗腺を神経支配している神経を駆動し、これにより汗が出る。いくつかの例では、標準のＴＥＮＳ要素が、上述した作用のうちの１つ又は複数を達成するために発汗デバイス１００に組み込まれる。電気素子を通る電流又は電流パルスの周波数は、皮膚における疼痛神経の駆動を最小限にしつつ、汗腺を神経支配することに関与する神経を活性化させる有効性を高めるように調整される。いくつかの例では、電気素子を通る電流又は電流パルスの強度及び／又は周波数出力が変更される（例えば、調節される）。例えば、電気素子の強度を上げること（例えば、２つの電極間を通る電流を増加させること）により、エクリン汗腺を神経支配する神経を駆動することに比較的高い効率がもたらされる。

対象者の皮膚又は組織への電流の印加に対する応答は、皮膚コンダクタンスセンサを使用して測定される。したがって、いくつかの実施形態では、発汗デバイス１００は、対象者の皮膚コンダクタンスを示す応答信号を測定するために皮膚コンダクタンスセンサを備える。そのような応答信号は、刺激パラメータを適合するのに使用される。例えば、皮膚コンダクタンスセンサを使用して取得された応答信号は、制御信号として使用されてもよく、又は、刺激パラメータ（例えば、振幅、時間、周波数、デューティサイクルなど）を適合するために、制御信号を生成するのに使用されてもよい。この実施形態では、汗腺の刺激は、電気素子（例えば、ＴＥＮＳデバイス）を使用して、又は、対象者の皮膚に貼り付けられた高周波電極を使用して行われる。高周波（ＲＦ）電極は、対象者の汗腺を刺激するのに使用される熱をつくり出す高周波電磁波を運ぶように構成された細いワイヤを含む。刺激応答信号は、いくつかの実施形態では、対象者の皮膚コンダクタンスを示すとともに発汗開始又は発汗刺激応答の指標を提供するガルバニック皮膚反応（ＧＳＲ）信号を含む。いくつかの例では、皮膚コンダクタンスを測定するのに使用される回路もまた、（例えば、異なる周波数範囲（ＡＣ／ＤＣ）及びデューティサイクルに基づいた電圧供給により）刺激を行うのに使用される。デューティサイクルを用いて、皮膚コンダクタンス検知（例えば、ＧＳＲ）とＴＥＮＳ／ＲＦ刺激モードとの間で切り替える。上述したように、刺激のパラメータ（例えば、電流又は電流パルスのパラメータ）を制御する制御信号が、応答信号に基づいて生成される。他の例では、応答信号を用いて、発汗刺激デバイス１００のうちセンサ１０４などの他の構成要素を制御する制御信号を生成する。閾値基準発汗量／皮膚コンダクタンス値に達すると、制御電子機器は、センサ１０４を作動させて、汗中のバイオマーカの濃度を測定し始める（例えば、半連続測定）。

汗腺の刺激が対象者に連続して長期間行われる場合、対象者の身体は、馴化と呼ばれる現象の結果、刺激に順応することが認識されている。馴化は、繰り返される刺激への反応の減衰として定義される。電気刺激（例えば、ＴＥＮＳデバイスを使用する）の例では、発汗デバイス１００の出力が同じままである場合であっても、電極の下での対象者の身体におけるチクチク又はブンブンという感覚が経時的に次第に減衰する。いくつかの実施形態では、熱刺激及び／又は電気刺激による発汗刺激への馴化の防止又は遅延が、例えば刺激パラメータの調節による、刺激の調節によって達成される。刺激の１つ又は複数のパラメータ、例えば、位相持続時間、振幅（例えば、強度）、位相振幅、パルス率、周波数を変更することによって、或いは、複数のパラメータの組み合わせを変更することによって、対象者の身体が刺激に順応しにくくなり、馴化が低減されるか又は防止されさえする。馴化の影響を低減させることは、発汗刺激デバイス１００の使用の耐用年数にわたって長期持続可能な発汗刺激を可能にするため、好都合である。

図６から図９は、使用時に対象者の皮膚に位置決めされることを意図された発汗刺激デバイス１００の様々な例の概略断面図である。単一の回収領域２００が示されており、垂直チャネルとして概略的に描かれているが、発汗刺激デバイス１００は、例えば、図２、図３及び図４に示すように、複数の回収領域２００を有していてもよいことを理解されたい。図６から図９に示す例では、発汗刺激デバイス１００は、発汗刺激デバイス中で回収された汗を輸送する流体チャネル２０２をハウジング６０８とともに形成する汗回収プレート６０２、対象者の汗腺の発汗量を測定する発汗量センサ６０４、例えば汗のバイオメーカの濃度を測定することによって汗を分析する１つ又は複数のセンサ１０４（例えば、バイオメーカ濃度を測定又は判定するバイオセンサ、発汗量センサ、又は、いくつかの他の特徴を測定するためのセンサ）、汗がセンサ（複数可）１０４を通った後で汗を吸収する吸収材１０８、対象者の皮膚への発汗刺激デバイスの貼り付けに役立つ貼り付け層６０６、発汗刺激デバイスの１つ又は複数の構成要素を収容するハウジング６０８、及び又は、流体チャネル２０２に沿った汗の輸送に役立つ１つ又は複数のエレクトロウェッティング電極６１０を備える。発汗量センサ６０４は、センサ１０４のうちの１つの一例であるとみなされ、汗の特徴、すなわち、発汗量を測定する。

図６に示す例では、発汗刺激デバイス１００は、気化して発汗刺激デバイスから出ることができる汗の量を制限するために半密閉型流体チャネル２０２（例えば、一方の端が密閉されている）を備える。図７に示す例では、汗の蒸発は、発汗刺激デバイス１００内、特に流体チャネル２０２内に高レベルの湿度を維持することによって引き起こされる。この例では、発汗デバイス１００は、ヒータ７０６が加熱することができる流体７０４を収容する流体リザーバ７０２を備える。流体リザーバ７０２は、流体チャネル２０２と流体連通し、疎水性フィルタ７０８が、リザーバから流体チャネル２０２へ液体（例えば、水）を通すことを制限又は防止するがガス（例えば、水蒸気）の通過は許可するように構成される。ヒータ７０６は、リザーバ７０２内の流体７０４を加熱するように制御され、加熱された流体の蒸気が流体チャネル２０２に入り、それにより、流体チャネル内の湿度が上昇する。ヒータは、チャネル２０２内の湿度を上昇させるために十分に流体を加熱するのに十分な熱（例えば、規定量の熱）を流体７０４に供給するように構成される。湿度を上昇させることによって、発汗デバイス１００からの汗の蒸発が低減される。

図８に示す例では、流体チャネル２０２内の湿度は、吸収材１０８によって回収された排泄物／使用済みの汗を気化させることによって上昇する。この例では、汗は、センサ１０４を通過した後、吸収材１０８内に回収される。ヒータ７０６は、吸収材１０８内に収容された汗を加熱して流体蒸気を生成するように構成され、この流体蒸気は、チャネル８０２に沿って流体チャネル２０２へ移動することができる。疎水性フィルタ７０８は、吸収材１０８からチャネル８０２への液体汗の通過を防止する。圧力解放チャネル８０４が、チャネル８０２内の圧力の増大を防止する。

図９に示す例では、汗回収プレート６０２は、さらなる汗腺を覆うように構成される。汗回収プレート６０２内に形成されたアパーチャ９０２により、さらなる汗腺によって生成された汗の蒸気が発汗デバイス１００に入ることが可能となり、この汗の蒸気が流体チャネル２０２へ入り、したがって、流体チャネル内の湿度が上昇し、それにより、汗の蒸発が低減する。疎水性フィルタ７０８を用いて、アパーチャ９０２から生じる意図しない液体が流体チャネル２０２に入ることを防止する。

図６から図９に示す例のそれぞれでは、エレクトロウェッティング技術を用いて（すなわち、１つ又は複数のエレクトロウェッティング電極を使用して）など、１つ又は複数のセンサ１０４へ向けて汗が輸送される。他の例では、センサ１０４へ向けて汗を輸送する他の方法が用いられる。

本明細書において開示される実施形態の特定の利点は、図１０、図１１、図１２及び図１３において示すグラフを参照しながら以下で論じるように、発汗デバイス１００のセンサ１０４を使用して検出及び／又は分析された汗が、対象者の医学的症状の早期警告を提供することである。

発汗を刺激するために一定の熱が対象者に印加される場合、対象者は、基礎疾患を有するかどうかに関係なく、熱刺激により発汗し始める。対象者に熱が長時間印加される場合、対象者は、熱刺激に順応し、その後、刺激への対象者の反応が減衰又は完全に停止する。したがって、対象者が健康状態又は健康障害（例えば、感染症、敗血症など）に苦しむ場合であっても、対象者の身体の順応の結果、発汗が減少し、これにより、誤った結果（例えば、感染症などの基礎疾患を検出できないこと）が引き起こされる可能性がある。熱への人体の順応は、およそ５０分後に起きる。したがって、対象者が熱の印加による刺激に順応する可能性を減らすために、刺激期間（例えば、熱印加期間）がおよそ２～４０分の間、より好ましくはおよそ５～１０分の間に制限される。いくつかの実施形態では、対象者の皮膚の受動冷却又は能動冷却が、熱の印加と印加との間で、およそ２～２０分の間の期間、より好ましくはおよそ２～１０分の間の期間、適用される。

図１０から図１３に示すグラフは、対象者の発汗量及び対象者の皮膚温度が特定の環境においてどのように経時変化するかを示す。例えば発汗量センサ６０４などのセンサ１０４を使用して測定される、対象者の発汗量が、破線１００２によって示され、対象者の皮膚温度が、実線１００４によって示されている。水平実線１００６は、熱的中性域閾値を表し、熱的中性域閾値に対応する温度未満の皮膚温度の場合、対象者の深部体温は安定したままであり、身体を冷やすために身体が発汗を誘起する理由はないが、熱的中性域閾値１００６を超える温度の場合、身体の深部体温を下げるために対象者の発汗が誘起される。水平破線１００８は、発汗量閾値レベルを表す。対象者がこの閾値レベルを超える率で発汗すると、対象者の皮膚の表面に汗が出る。対象者の発汗量がこの閾値未満である場合、例えば汗の吸収により、対象者の皮膚に汗は出ない。

図１０は、（例えば、発汗刺激デバイス１００を使用する）熱刺激が付与されない場合を表し、障害（例えば、対象者に発汗させる感染症などの、対象者の健康障害）が、発汗量（破線１００２によって表される）の上昇を引き起こす。発汗量が閾値レベル１００８を満たすか又は超えると、対象者の皮膚に汗が出始める。したがって、この例では、対象者は、汗が対象者の皮膚に出始めた場合にしか医学的症状を自覚せず、健康障害の早期警告サインがない。

図１１は、（例えば、発汗刺激デバイス１００を使用する）局所的な熱刺激が付与される（ゼロ時間で開始する）場合を表し、例えば約４０～６０分後、対象者の身体の順応が始まり、発汗量が減少する。この場合、健康障害により対象者が（例えばおよそ２時間後に）発汗し始めると、発汗量は徐々に上昇し、対象者の皮膚に汗が出るほど十分には上昇しない。したがって、熱の長期印加に起因して、対象者は、汗検出による医学的障害を自覚しなくなりかねない。

本明細書において開示されるように、調節式で刺激を付与することによって、例えば、加熱及び冷却サイクルを付与することによって、発汗デバイス１００は、対象者の身体が刺激に順応する量を減らす。さらに、熱をサイクル的に印加する結果、熱を連続的に印加するよりも対象者にとって好ましい経験となる。その上、サイクル加熱は、連続加熱よりも少ないパワーを必要とし、そのため、発汗デバイス１００は、連続加熱が印加される場合よりも低いエネルギー消費で動作する。さらなる利点は、図１２から明らかであるように、対象者が医学的障害を受けていない場合、発汗刺激デバイス１００を使用して局所的な刺激が行われると比較的少量の汗が発生し、したがって、医学的障害の可能性があると誤って解釈する測定の可能性が著しく低減することである。

図１２は、刺激要素（例えば、加熱素子）が温度の増減（線１００４）に使用されることで、対象者の皮膚に調節加熱効果をもたらす（すなわち、対象者の皮膚に温度の増減をもたらす）場合を表す。調節された刺激により、熱刺激への順応が起こらず、対象者の発汗量（破線１００２）は、対象者の変化する皮膚温度に伴い線が上下する。発汗量が閾値１００８を超えると、少量の汗が規則的に皮膚に出ることで、医学的障害は示さない。

図１３は同様に、刺激要素（例えば、加熱素子）が温度の増減（線１００４）に使用されることで、対象者の皮膚に調節された加熱効果をもたらす（すなわち、対象者の皮膚に温度の増減をもたらす）場合を表す。この場合、対象者は、健康障害を受けており、これにより対象者は例えばおよそ２時間で発汗量が増加する。対象者の皮膚に出る汗の量が医学的障害のない場合に出る少量の汗と関連付けられるレベルを超えるレベルに上昇し始める瞬間を、検出することが可能である。これは、医学的症状又は障害の可能性があることの早期警告として働く。例えば、対象者の皮膚に出る汗の量の増加を検出すると、調節加熱以外の何らか因子が発汗量の増加の原因となっていると判断され、さらなる検査（例えば、医学的検査）が行われる。発汗量の増加の正確な検出タイミングは、発汗の増加を引き起こす特定の障害に応じて決まる。

熱のサイクル印加による調節された刺激を用いることによって、発汗の増加（すなわち、医学的障害に起因する）の開始は、熱刺激が付与されていない場合よりも早期の段階で増幅及び観察される。

これまで、本発明は、対象者の汗腺に上昇レベルの汗を出させるために、対象者に調節された刺激を与えるのに使用される装置（例えば、発汗デバイス１００）に関して説明してきた。しかしながら、本発明のさらなる態様は方法に関する。図１４は、対象者の汗腺からの発汗を刺激する方法１４００の一例のフローチャートである。いくつかの実施形態では、方法１４００は、コンピュータ実施方法を含む。方法１４００は、ステップ１４０２において、２つの非ゼロ状態間で調節された刺激を対象者の皮膚を通じて汗腺に与えるように刺激要素１０２を動作させるステップを有し、調節された刺激は、少なくとも１つの刺激増加期間及び少なくとも１つの刺激減少期間を含む。例えば、刺激増加期間は、温度上昇期間、及び／又は、振幅増加を有する電流又は電気パルス期間を含む。刺激減少期間は、温度及び／又は電流又は電気パルス振幅が低減する期間を含む。

ステップ１４０４において、方法１４００は、刺激に応答して汗腺によって発生される汗の特徴を示すデータを汗センサ１０４から受信することを有する。いくつかの実施形態では、汗の特徴は、汗の量（例えば、ボリューム）を含み、その一方、他の実施形態では、発汗／分泌の割合（例えば、発汗量）又は汗中に存在するバイオメーカの濃度などの、何らかの他の特徴が測定される。方法１４００は、ステップ１４０６において、受信したデータを閾値と比較することを有する。１４０８において、方法１４００は、受信したデータが閾値以上であるとの判定に応答して、警報信号を生成することを有する。例えば、受信したデータの値が規定閾値以上である場合、データはさらなる注意又は検査を必要とする医学的障害又は症状の可能性があることを示すと判断される。したがって、警報信号は、対象者に懸念の可能性を警告するための、又は、同じことを医療専門家に警告するための信号を含む。１つの例では、汗腺の調節された刺激により、汗腺が、対象者の皮膚の表面に出るほど、したがって、センサによって検出されるほど十分な量の汗を発生させる。刺激の調節により、発生した汗の量の繰り返しピーク（例えば、図１２に示されている）がもたらされ、刺激の付与中に発生した汗の量が閾値を超える場合、これは、医学的障害の可能性のあるサインであり得る。したがって、方法は、発汗を引き起こすそのような医学的障害の早期警告を提供するために用いられる。

図１５は、上述した方法１４００のステップを有する、対象者の汗腺からの発汗を刺激する方法１５００（例えば、コンピュータ実施方法）のさらなる例のフローチャートである。

本明細書において論じるように、刺激要素１０２はいくつかの実施形態では、加熱素子を含む。そのような実施形態では、調節された刺激は、加熱素子の温度の変更を含み、そのため、少なくとも１つの刺激増加期間が加熱素子の温度の上昇を含み、少なくとも１つの刺激減少期間が加熱素子の温度の低下を含む。加熱素子の温度及び／又は対象者の体温の低下をもたらすのに受動冷却又は能動冷却が用いられる。加熱素子を使用して調節された刺激を行う例では、方法１５００は、ステップ１５０２において、対象者の皮膚のうち加熱素子の周りの部位の温度を示す温度データを温度センサから受信することをさらに有する。ステップ１５０４において、方法１５００は、受信した温度データに基づいて加熱素子の動作パラメータを調整することを有する。このように、フィードバックループを用いて、対象者の皮膚の温度が閾値温度（例えば、対象者にとって不快とみなされ得る温度）を超えることを防ぐ。測定された温度が規定閾値を超えることに応答して、加熱素子の出力が低減される。

他の実施形態では、刺激要素１０２は、皮膚中に電流を伝導するように動作する電気素子を含む。そのような実施形態では、調節された刺激は、一連の電気パルスを含み、そのため、少なくとも１つの刺激増加期間が電流の増加を含み、少なくとも１つの刺激減少期間が電流の減少を含む。電気素子を使用して調節された刺激を行う例では、方法１５００は、ステップ１５０６において、対象者の皮膚コンダクタンスを示す応答信号を皮膚コンダクタンスセンサから受信することを有する。ステップ１５０８において、方法１５００は、受信した刺激応答信号に基づいて電気素子の動作パラメータを調整することを有する。このように、フィードバックループを用いて、対象者が規定閾値を超える電流を受けることを防ぐ。或いは、電気素子を使用する調節された刺激が過剰量の汗を発生させる原因となっていると判断される場合、電気素子の動作パラメータが、発生する汗のレベルを低減させるように調整される。いくつかの実施形態では、ステップ１５０６において皮膚コンダクタンスセンサから受信した応答信号を用いて、いつ汗センサ１０４を作動すべきであるかを判定する。したがって、ステップ１５１０において、方法１５００は、受信した応答信号が規定閾値を満たしているとの判定に応答して、汗センサ１０４を作動させることを有する。

馴化（例えば、刺激への対象者の身体の順応）を低減又は防止するために、本発明のいくつかの実施形態は、調節された刺激の１つ又は複数のパラメータを調節又は変更することを伴う。したがって、方法１５００は、ステップ１５１２において、少なくとも１つの刺激増加期間中、調節された刺激の持続時間、振幅、周波数及びデューティサイクルのうちの少なくとも１つを変更するように刺激要素１０２を動作させることをさらに有する。

汗中に検出され得る１つのバイオマーカであって、汗中におけるその濃度が測定され得る１つのバイオマーカの一例は、乳酸塩である。汗中の乳酸塩の濃度は、対象者の血液中の酸素量を示す。酸素欠乏は、対象者における感染症、やがて起こる感染症及び／又は敗血症の徴候である可能性がある。酸素欠乏のない対象者において、乳酸塩濃度は比較的低い傾向があり、血液及び汗腺の両方からの関与が小さい（後者は、患者であろう対象者が、ほとんど体を動かさない状態にあり、あまり汗をかかないことによる）。しかしながら、対象者に酸素欠乏がある場合、血液中の乳酸塩濃度は上昇し始める。このことはまた、汗中の乳酸塩濃度の上昇ももたらし、すなわち、（ｉ）血液由来として、また（ｉｉ）酸素不足に起因して汗腺細胞自体を由来とする乳酸塩である。他方で、反対の作用があり、すなわち、酸素欠乏事象時に血液が主として対象者の内臓に向けられ、皮膚への血液供給が著しく低減する。したがって、汗腺への栄養素（例えば、グルコース）の供給が低減し、この結果、汗腺は働きが下がり、それゆえ、より低いレベルの乳酸塩及びより少ない量の汗をもたらす。したがって、これらの反作用現象は、汗中の乳酸塩濃度と酸素欠乏との間の明確な関係を妨げる。

しかしながら、本発明の実施形態を用いる場合、調節発汗刺激を用いて発汗を誘起し、そのため、ほとんど体を動かさない状態にある対象者であっても刺激されて発汗する。加熱素子又は電気素子を使用する刺激は、汗腺への血流を促進させ、したがって、上述した反対の作用が低減し、汗中の乳酸塩濃度と酸素欠乏との間の関係が回復（又は改善）する。

したがって、いくつかの実施形態では、方法１５００は、ステップ１５１４において、汗センサ１０４（すなわち、バイオセンサ）を使用して、汗腺が発生させる乳酸塩量の示度を求める。ステップ１５１６において、方法１５００は、求めた乳酸塩量を乳酸塩閾値と比較することを有する。乳酸塩量が乳酸塩閾値以上であるとの判定に応答して、（ステップ１４０８において生成された）警報信号は、酸素欠乏、感染症及び敗血症のうちの少なくとも１つの危険性を示す警報を含む。したがって、方法はまた、やがて起こる酸素欠乏についての早期警告ツールとして働く。

いくつかの実施形態によれば、汗センサを使用して取得されたデータは、ストレス及び／又は不安が引き起こす発汗に対応するデータを取り除くためにフィルタリングされる。発汗の様々な原因が同時に起こる可能性があり、ストレス及び不安に関連付けられた発汗は、汗の評価、例えば、感染症の発症を検出することを複雑にする。ストレス及び不安（及び実際には急性疼痛などの急性因子からのもの）に関連する発汗は、感染症の発症などの医学的症状に関連付けられたものに対する非常に異なる一時的な挙動を有することが知られている。具体的には、ストレス及び不安が引き起こす汗は通常、一連の急なピークにおいて生じ、数秒の上昇時間の後、およそ数十秒の遅延が続くのに対し、他の因子は、（図１０から図１３の破線に示すように、およそ数分の時間定数で）背景ストレスレベルに緩やかな変化を誘起する。そのような交絡因子を回避するために、ローパスフィルタ（移動平均など）が付与され（例えば、１分などの時間定数で）、急性発汗ピークから背景発汗レベルを引き出すためにピークフィッティング及びサブトラクションアプローチが行われ、及び／又は、過度に多くの急な発汗ピークがある場合、汗測定は考慮されない。したがって、方法１５００は、ステップ１５１８において、ローパスフィルタ並びにピークフィッティング及びサブトラクションアプローチのうちの少なくとも１つを用いて、汗センサ１０４から受信したデータをフィルタリングすることを有する。

本明細書において開示される方法１４００、１５００のステップのうちの１つ又は複数は、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、スマートフォン、クラウドコンピューティング環境のサーバ又は処理回路などのコンピューティングデバイスのプロセッサを使用して行われる。したがって、本発明のさらなる態様は、そのようなプロセッサを含む装置に関する。図１６は、対象者の汗腺からの発汗を刺激するように構成された装置１６００の一例の概略図である。装置１６００は、本明細書において開示される方法１４００、１５００の１つ又は複数のステップを行うように構成されたプロセッサ１６０２を含む。

本発明のさらなる態様は、コンピュータプログラム製品に関する。図１７は、コンピュータ可読媒体１７０４と通信するプロセッサ１７０２の一例の概略図である。様々な実施形態によれば、コンピュータプログラム製品は、非一時的コンピュータ可読媒体１７０４を備え、コンピュータ可読媒体にはコンピュータ可読コードが組み込まれており、コンピュータ可読コードは、適切なコンピュータ又はプロセッサ１７０２による実行時に、本明細書において開示される方法１４００、１５００の１つ又は複数のステップをコンピュータ又はプロセッサに行わせるように構成される。

発汗の発生は、感染症（例えば、ライム病、ＨＩＶなど）に関連するほてり又は寝汗、睡眠障害（ＯＳＡなど）或いはストレス及び／又は不安などの、いくつかの原因を有する可能性がある。本明細書において開示される本発明の態様は、本明細書において論じるもののような医学的障害の診断及びモニタリングに役立つ。発汗特徴の変化は、障害の変化を示し、やがて起こる重篤な合併症についての早期警告となる。これは、ＣＯＰＤ患者のやがて起こる悪化の予測をサポートし、そのため、患者は、悪化を防ぐ又は最小限にするための対策を講じることができる。

プロセッサ１６０２、１７０２は、本明細書において説明されるやり方で装置１００、１６００を制御するように構成又はプログラムされる、１つ又は複数のプロセッサ、処理ユニット、マルチコアプロセッサ又はモジュールを含むことができる。特定の実施態様では、プロセッサ１６０２、１７０２は、本明細書において説明される方法の個々の又は複数のステップを行うようにそれぞれが構成されるか又はそのようなステップを行うためのものである、複数のソフトウェアモジュール及び／又はハードウェアモジュールを含むことができる。

本明細書において使用される場合の「モジュール」という用語は、特定の機能を行うように構成されたプロセッサ若しくはプロセッサの構成要素などのハードウェアコンポーネント、又はプロセッサによって実行された場合に特定の機能を得る命令データのセットなどのソフトウェアコンポーネントを含むように意図されている。

本発明の実施形態は、本発明を実施するように適合されたコンピュータプログラム、特にキャリア上又はキャリア中のコンピュータプログラムにも付与することを理解されたい。プログラムは、ソースコード、オブジェクトコード、コード中間ソース、及び、部分的にコンパイルされた形式などのオブジェクトコードの形式であるか、又は、本発明の実施形態による方法を実施するのに用いる適切な任意の他の形式である。そのようなプログラムが多くの異なるアーキテクチャ設計を有することも理解されたい。例えば、本発明による方法又はシステムの機能性を実施するプログラムコードは、１つ又は複数のサブルーチンに細分される。これらのサブルーチン間で機能性を分配する多くの異なるやり方が当業者には明らかであろう。サブルーチンは１つの実行可能ファイルに一緒に記憶されて、自己完結型プログラムを形成する。そのような実行可能ファイルは、コンピュータ実行可能命令、例えば、プロセッサ命令及び／又はインタプリタ命令（例えば、Ｊａｖａインタプリタ命令）を含む。或いは、サブルーチンのうちの１つ又は複数又はすべてが、少なくとも１つの外部ライブラリファイルに記憶され、静的に又は例えば実行時に動的に主プログラムに関連付けられる。主プログラムは、サブルーチンのうちの少なくとも１つに対する少なくとも１つのコールを含有する。サブルーチンは、互いに対する関数呼び出しも含む。コンピュータプログラム製品に関する一実施形態は、本明細書において記載された方法のうちの少なくとも１つの各処理ステージに対応するコンピュータ実行可能命令を含む。これらの命令は、サブルーチンに細分され、及び／又は、静的又は動的にリンクされる１つ又は複数のファイルに記憶される。コンピュータプログラム製品に関する別の実施形態は、本明細書において記載されたシステム及び／又は製品のうちの少なくとも１つの各手段に対応するコンピュータ実行可能命令を含む。これらの命令は、サブルーチンに細分され、及び／又は、静的又は動的にリンクされる１つ又は複数のファイルに記憶される。

コンピュータプログラムのキャリアは、プログラムを担持することが可能な任意のエンティティ又はデバイスである。例えば、キャリアは、ＲＯＭ、例えばＣＤ ＲＯＭ若しくは半導体ＲＯＭ、又は、磁気記録媒体、例えばハードディスクなどの、データストレージを含む。さらに、キャリアは、電気ケーブル若しくは光ケーブルを介して、又は無線若しくは他の手段によって伝達される、電気信号又は光信号などの伝達可能なキャリアである。プログラムがそのような信号で具現される場合、キャリアは、そのようなケーブル又は他のデバイス若しくは手段によって構成される。或いは、キャリアは、プログラムが組み込まれている集積回路であり、この集積回路は、関連する方法を行うように適合されるか又はそれを行う際に使用される。

開示された実施形態に対する変形形態は、本明細書において説明された原理及び技法を実施する際、図面、開示及び添付の特許請求の範囲の検討から、当業者により理解及び達成することができる。特許請求の範囲において、「備える、有する」という語は、他の要素又はステップを除外するものではなく、単数形の要素は、複数を除外しない。単一のプロセッサ又は他のユニットは、特許請求の範囲において記載されたいくつかの事項の機能を遂行する。特定の措置が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの措置の組み合わせを有利に使用することができないことを示すものではない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと一緒に又はその一部として供給される、光記憶媒体又はソリッド－ステート媒体などの適切な媒体に記憶又は分散されるが、インターネット又は他の有線若しくは無線の通信システムを介してなど、他の形態で分散される場合もある。特許請求の範囲におけるいかなる参照符号も、範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

Claims (15)

1. 対象者の汗腺からの発汗を刺激する発汗刺激デバイスを含むシステムであって、前記デバイスは、
   ２つの非ゼロ状態間での調節された刺激を前記対象者の皮膚を通じて汗腺に与える刺激要素と、
   前記刺激に応答して汗腺が発生させる汗の特徴を示すデータを測定するセンサと、
   測定した前記データを前記センサから受信し、
   測定した前記データを閾値と比較し、かつ
   測定した前記データが前記閾値以上であるとの判定に応答して警報信号を生成する、プロセッサと、
   を備える、システム。
2. 前記刺激要素は、温度変更を含む調節された刺激を付与するように動作する加熱素子、及び、電流の変化を含む調節された刺激を付与するように動作する電気素子のうちの少なくとも一方を含む、請求項１に記載のシステム。
3. 前記発汗刺激デバイスは、
   前記対象者の皮膚から前記センサに汗を輸送するチャネルと、
   前記チャネルと流体連通する、流体を収容するリザーバと、
   前記リザーバ内に収容された流体を加熱して、それにより前記チャネル内の湿度を上昇させるためのリザーバヒータと、
   をさらに備える、請求項１又は請求項２に記載のシステム。
4. 前記発汗刺激デバイスは、前記対象者の皮膚のうち前記刺激要素の周りの部位の温度を示す温度データを測定するための温度センサ、及び、前記対象者の皮膚コンダクタンスを示す応答信号を測定するための皮膚コンダクタンスセンサのうちの少なくとも一方をさらに備える、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
5. 対象者の汗腺からの発汗を刺激する方法であって、
   ２つの非ゼロ状態間での調節された刺激を前記対象者の皮膚を通じて汗腺に与えるように刺激要素を動作させるステップであって、前記調節された刺激は、少なくとも１つの刺激増加期間及び少なくとも１つの刺激減少期間を含む、刺激要素を動作させるステップと、
   前記刺激に応答して汗腺が発生させる汗の特徴を示すデータを汗センサから受信するステップと、
   受信した前記データを閾値と比較するステップと、
   受信した前記データが前記閾値以上であるとの判定に応答して、警報信号を生成するステップと、
   を有する、方法。
6. 前記刺激要素は、加熱素子を含み、
   前記調節された刺激は、前記加熱素子の温度の変更を含み、そのため、前記少なくとも１つの刺激増加期間は前記加熱素子の温度の上昇を含み、前記少なくとも１つの刺激減少期間は前記加熱素子の温度の低下を含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記対象者の皮膚のうち前記加熱素子の周りの部位の温度を示す温度データを温度センサから受信するステップと、
   受信した前記温度データに基づいて前記加熱素子の動作パラメータを調整するステップと、
   をさらに有する、請求項６に記載の方法。
8. 前記刺激要素は、皮膚を通じて電流を伝導するように動作する電気素子を含み、
   前記調節された刺激は、一連の電気パルスを含み、前記少なくとも１つの刺激増加期間は電流の増加を含み、前記少なくとも１つの刺激減少期間は電流の減少を含む、請求項５に記載の方法。
9. 前記対象者の皮膚コンダクタンスを示す応答信号を皮膚コンダクタンスセンサから受信するステップと、
   受信した前記刺激応答信号に基づいて前記電気素子の動作パラメータを調整するステップと、
   をさらに有する、請求項８に記載の方法。
10. 前記対象者の皮膚コンダクタンスを示す応答信号を皮膚コンダクタンスセンサから受信するステップと、
    受信した前記応答信号が規定条件を満たしているとの判定に応答して、前記汗センサを作動させるステップと、
    をさらに有する、請求項８又は請求項９に記載の方法。
11. 前記少なくとも１つの刺激増加期間中、前記調節された刺激の持続時間、振幅、周波数及びデューティサイクルのうちの少なくとも１つを変更するように前記刺激要素を動作させるステップをさらに有する、請求項５から１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記汗センサを使用して、汗腺が発生させる乳酸塩量の示度を求めるステップと、
    求めた前記乳酸塩量を乳酸塩閾値と比較するステップと、
    をさらに有し、
    前記乳酸塩量が前記乳酸塩閾値以上であるとの判定に応答して、前記警報信号は、酸素欠乏、感染症及び敗血症のうちの少なくとも１つの危険性を示す警報を含む、請求項５から１１のいずれか一項に記載の方法。
13. ローパスフィルタ並びにピークフィッティング及びサブトラクションアプローチのうちの少なくとも１つを用いて、汗センサから受信したデータをフィルタリングするステップをさらに有する、請求項５から１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 対象者の汗腺からの発汗を刺激する装置であって、
    請求項５から１３のいずれか一項に記載の方法のステップを行うプロセッサを含む、装置。
15. コンピュータ可読コードが組み込まれた非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記コンピュータ可読コードは、適切なコンピュータ又はプロセッサによる実行時に、請求項５から１３のいずれか一項に記載の方法を前記コンピュータ又は前記プロセッサに行わせる、非一時的コンピュータ可読媒体。

Images