WO2019177489A1 - Способ измерения кожно-гальванической реакции человека и устройство - Google Patents

Способ измерения кожно-гальванической реакции человека и устройство Download PDF

Info

Publication number
WO2019177489A1
WO2019177489A1 PCT/RU2019/000099 RU2019000099W WO2019177489A1 WO 2019177489 A1 WO2019177489 A1 WO 2019177489A1 RU 2019000099 W RU2019000099 W RU 2019000099W WO 2019177489 A1 WO2019177489 A1 WO 2019177489A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrodes
wrist
skin
measuring
electrode
Prior art date
Application number
PCT/RU2019/000099
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Михаил Семенович РУБИН
Игорь Леонидович МИСЮЧЕНКО
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Хилби"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Хилби" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Хилби"
Publication of WO2019177489A1 publication Critical patent/WO2019177489A1/ru

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/053—Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body

Definitions

  • the invention relates to the field of measurements for diagnostic purposes using electrodes attached to the human body, in particular for measuring a skin-galvanic reaction.
  • One such electrode attachment area is the inside of the wrist. Patents are known in which technical solutions using electrodes installed in this field are given.
  • the device can measure bioelectric impedance using three electrodes mounted on the inside of the wrist.
  • the device can measure bioelectric impedance by compensating for changes in contact impedance.
  • the device can be additionally used to measure at least one of the ECG and galvanic skin reaction.
  • the closest is the decision on the application US2016374588, publication 12.29.2016, IPC A61B-005/053.
  • the solution disclosed the wearable design electronic device for measuring the skin-galvanic reaction and method for its implementation.
  • the application discloses implementation examples related to monitoring the hydration levels of an organism based on measurements of a skin-galvanic reaction. This device and method involves mounting two electrodes for measuring the skin-galvanic reaction on the inner side of the wrist.
  • the technical result achieved in the inventions is the creation of a new method and device for measuring the skin-galvanic reaction using new points of installation of the electrodes on the human body, on the outside of the wrist and on the inside of the wrist, which has not been previously applied.
  • Using the data of the method and device allows you to expand the technical capabilities of measuring the skin-galvanic reaction while maintaining a sufficient degree of reliability of the results.
  • a method for measuring a skin-galvanic reaction of a person is carried out using electrodes adjacent to the skin.
  • One electrode is placed on the outer side of the wrist, and the other electrode is placed on the inner side of the wrist, electrical signals from both electrodes are recorded for the required time, and the skin-galvanic reaction of a person is determined on the basis of these signals.
  • a device for measuring a human skin-galvanic reaction includes a body with a strap designed to mount the body on the wrist, two electrodes for measuring the skin-galvanic reaction and a signal processing unit.
  • One electrode is mounted on the housing, on the side adjacent to the outer side of the wrist, and the other electrode is mounted on the strap, in the region adjacent to the inner side of the wrist, while both electrodes are connected to the signal processing unit.
  • the unit for processing the signals of the electrodes is installed in the housing.
  • the electrodes are connected to the signal processing unit electrically.
  • FIG. 1 shows a General view of the device.
  • FIG. 2 shows a view where one electrode is mounted at the bottom of the housing.
  • FIG. 3 shows another electrode mounted on a device strap.
  • FIG. 4 shows a graph of the signals of the skin-galvanic reaction of one experiment.
  • FIG. Figure 5 shows a graph of the signals of the skin-galvanic reaction of another experiment.
  • FIG. b shows the mounting of the device on the wrist.
  • a method for measuring a skin-galvanic reaction of a person is carried out using electrodes adjacent to the skin.
  • One electrode is located on the outside of the wrist, and the other electrode is located on the inside of the wrist.
  • the electrical signals from both electrodes are recorded for the required time, and the skin-galvanic response of a person is determined on the basis of the received signals.
  • the skin-galvanic reaction or electrical activity of the skin can be determined, in particular, by measuring the electrical conductivity or electrical resistance of the skin.
  • the novelty of this measurement method lies in the fact that one electrode is located on the inner side of the wrist, where one of the electrodes is usually located when measuring the skin-galvanic reaction, and the other electrode is placed on the outside of the wrist.
  • a second electrode was not located at this location, on the outer side of the wrist, when measuring a skin-galvanic reaction.
  • the point on the outside of the wrist was previously considered unsuitable for measuring the skin-galvanic reaction and is not mentioned anywhere as a point suitable for such measurements.
  • FIG. 4 and FIG. Figure 5 shows the graphs of the results of experiments measuring the skin-galvanic reaction using the hardware-software complex Dianel- 5120 for two-channel measurement of skin-galvanic reaction.
  • the result of measuring the skin-galvanic reaction from the electrodes mounted on the outer and inner sides of the wrist was recorded, and on the other channel the result of measuring the skin-galvanic reaction from the electrodes mounted on the fourth finger and fifth finger of the left hand.
  • the graphs show that the recorded reaction, measured in the form of electrical resistance between the electrodes mounted on the outer and inner sides of the wrist, is higher than between the fourth and fifth fingers, however, the nature of the curve is almost the same.
  • the correlation between the data obtained by measuring the skin-galvanic reaction according to the claimed method and the data obtained by measuring at traditional points, in particular between the fourth and fifth fingers, is quite an acceptable value.
  • the correlation coefficient is 0.74 - 0.85.
  • additionally recorded electrical signals from both electrodes can be used to determine the bioelectric impedance.
  • a device for measuring the skin-galvanic response of a person includes a housing 1 with a strap 2 for attaching the housing 1 to the wrist, two electrodes for measuring the skin-galvanic reaction and a unit for processing signals (not shown).
  • One electrode 3 is installed on the housing 1, on the side adjacent to the outer side of the wrist, and the other electrode 4 is mounted on the strap 2, in the area adjacent to the inner side of the wrist, while both electrodes are connected to the signal processing unit.
  • the unit for processing signals of the electrodes 3 and 4 can be installed in the housing 1.
  • the electrodes 3 and 4 can be connected to the unit for processing signals electrically.
  • the proposed method and device can expand the possibilities of creating wearable devices for measuring the skin-galvanic reaction and other bioelectric characteristics of the human body.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области измерений для диагностических целей, в частности для измерения кожно-гальванической реакции. Способ измерения производят с помощью электродов, примыкающих к коже. Располагают один электрод на внешней стороне запястья, а другой электрод располагают на внутренней стороне запястья, регистрируют электрические сигналы с обеих электродов в течении времени и на основании полученных сигналов определяют кожно-гальваническую реакцию человека. Устройство для измерения кожно-гальванической реакции человека включает корпус с ремешком, предназначенным для крепления корпуса на запястье, два электрода для измерения кожно-гальванической реакции и блок для обработки сигналов. Один электрод установлен на корпусе, на стороне, примыкающей к наружной стороне запястья, а другой электрод установлен на ремешке, в области, примыкающей к внутренней стороне запястья, при этом оба электрода подключены к блоку для обработки сигналов.

Description

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЖНО-ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ ЧЕЛОВЕКА И
УСТРОЙСТВО ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к области измерений для диагностических целей с использованием электродов, прикрепленных на теле человека, в частности для измерения кожно-гальванической реакции.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известны способы измерения кожно-гальванической реакции с помощью электродов, прикрепленных на теле человека.
Области тела человека, на которых укрепляются электроды для измерения кожно-гальванической реакции известны. Они описаны в многочисленных источниках, в частности, в статье «Эмоциональное потоотделение по всему телу: сравнение 16 различных мест измерения проводимости кожи» "Emotional swearing across the body: Comparing 16 different skin conductance measurement locations", Marieke van Dooren, Gert-Jan de Vries, Joris H. Janssen, Physiology & Behavior 106 (2012) 298-304, в патенте CA2935160, публикация 09.07.2015, МПК А61В-005/00.
Одной из таких областей крепления электродов является внутренняя сторона запястья. Известны патенты, в которых приводятся технические решения, использующие электроды, установленные в данной области.
В заявке US2016128604, приоритет 12.05.2016, МПК А61В-005/00, описано устройство для измерения тканей тела человека с помощью электродов, установленных на внутренней стороне запястья человека, в том числе для измерения кожно-гальванической реакции.
В заявке US2017172452, публикация 22.06.2017, МПК А61В-005/00, раскрыто решение для устройства и способа измерения биоэлектрического импеданса. Устройство может измерять биоэлектрический импеданс с использованием трех электродов закрепленных на внутренней стороне запястья. Устройство может измерять биоэлектрический импеданс, компенсируя изменение контактного импеданса. Устройство может дополнительно использовано для измерения, по меньшей мере, одной из ЭКГ и кожно-гальванической реакции.
Наиболее близким является решение по заявке US2016374588, публикация 29.12.2016, МПК А61В-005/053. В решении раскрыты конструкция носимого электронного устройства для измерения кожно-гальванической реакции и способ его осуществления. В заявке раскрыты примеры реализации, связанные с контролем уровней гидратации организма на основе измерений кожно-гальванической реакции. Данное устройство и способ предполагают крепление двух электродов для измерения кожно-гальванической реакции на внутренней стороне запястья.
Техническим результатом, достигаемым в изобретениях, является создание нового способа и устройства измерения кожно-гальванической реакции с использованием новых точек установки электродов на теле человека, на внешней стороне запястья и на внутренней стороне запястья, что ранее не применялось. Использование данных способа и устройства позволяет расширить технические возможности измерения кожно-гальванической реакции с сохранением достаточной степени достоверности получаемых результатов.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ измерения кожно-гальванической реакции человека производят с помощью электродов, примыкающих к коже. Располагают один электрод на внешней стороне запястья, а другой электрод располагают на внутренней стороне запястья, регистрируют электрические сигналы с обоих электродов в течении необходимого времени и на основании указанных сигналов определяют кожно-гальваническую реакцию человека.
В частном случае выполнения способа, дополнительно регистрируемые электрические сигналы с обоих электродов используют также для определения и биоэлектрического импеданса.
Устройство для измерения кожно-гальванической реакции человека включает корпус с ремешком, предназначенным для крепления корпуса на запястье, два электрода для измерения кожно-гальванической реакции и блок для обработки сигналов. Один электрод установлен на корпусе, на стороне, примыкающей к наружной стороне запястья, а другой электрод установлен на ремешке, в области, примыкающей к внутренней стороне запястья, при этом оба электрода подключены к блоку обработки сигналов.
В частности, блок для обработки сигналов электродов установлен в корпусе.
Кроме того, электроды подключены к блоку для обработки сигналов электрически.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ Изобретение поясняется следующими графическими материалами.
На Фиг. 1 приведен общий вид устройства.
На Фиг. 2 показан вид, где один электрод, установлен снизу корпуса.
На Фиг. 3 показан другой электрод, установленный на ремешке устройства. На Фиг. 4 приведен график сигналов кожно-гальванической реакции одного опыта.
На Фиг. 5 приведен график сигналов кожно-гальванической реакции другого опыта.
На Фиг. б показано крепление устройства на запястье.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ измерения кожно-гальванической реакции человека производят с помощью электродов, примыкающих к коже. Один электрод располагают на внешней стороне запястья, а другой электрод располагают на внутренней стороне запястья. Регистрируют электрические сигналы с обеих электродов в течении необходимого времени и на основании полученных сигналов определяют кожно-гальваническую реакцию человека.
Кожно-гальваническая реакция или электрическая активность кожи может быть определена, в частности, с помощью измерений электрокожной проводимости или электросопротивления кожи.
Новизна данного способа измерения заключается в том, что один электрод располагают на внутренней стороне запястья, там, где обычно располагают один из электродов при измерении кожно-гальванической реакции, а другой электрод располагают на внешней стороне запястья. В ранее известном уровне техники на этом месте, на внешней сторне запястья, не располагали второй электрод при измерении кожно-гальванической реакции. Точка на внешней стороне запястья ранее считалась не пригодной для измерения кожно-гальванической реакции и нигде не упоминается, как точка пригодная для таких измерений.
В процессе экспериментов, проведенных заявителем, выяснилось, что измерение кожно-гальванической реакции возможно при расположении электродов на внешней и внутренней стороне запястья.
На Фиг. 4 и Фиг. 5 приведены графики результатов экспериментов измерения кожно-гальванической реакции с помощью аппаратно-программного комплекса Dianel- 5120 для двухканального измерения кожно-гальванической реакции. При испытаниях по одному каналу записывался результат измерения кожно-гальванической реакции от электродов, установленных на внешней и внутренней стороне запястья, а по другому каналу результат измерения кожно-гальванической реакции от электродов, установленных на четвертом пальце и пятом пальце левой руки. Из графиков видно, что регистрируемая реакция, измеренная в виде электрического сопротивления между электродами, установленными на внешней и внутренней стороне запястья выше, чем между четвертым и пятым пальцем руки, однако характер кривой практически одинаков.
В процессе исследований было определено, что корреляция между данными, полученными при измерении кожно-гальванической реакции по заявляемому способу и данными, полученными при измерениях в традиционных точках, в частности между четвертым и пятым пальцем руки, составляет вполне приемлемую величину. В частности, в различных сериях опытов коэффициент корреляции составляет 0,74 - 0,85. Таким образом полученные результаты по способу измерения кожно- гальванической реакции, при котором располагают один электрод на внешней стороне запястья, а другой электрод располагают на внутренней стороне запястья дают результаты, практически совпадающие с результатами в контрольных точках.
В частном случае выполнения способа, дополнительно регистрируемые электрические сигналы с обеих электродов могут быть использованы для определения и биоэлектрического импеданса.
Устройство для измерения кожно-гальванической реакции человека (Фиг. 1) включает корпус 1 с ремешком 2, предназначенным для крепления корпуса 1 на запястье, два электрода для измерения кожно-гальванической реакции и блок для обработки сигналов (на рисунках не показан). Один электрод 3 установлен на корпусе 1, на стороне, примыкающей к наружной стороне запястья, а другой электрод 4 установлен на ремешке 2, в области, примыкающей к внутренней стороне запястья, при этом оба электрода подключены к блоку для обработки сигналов. Блок для обработки сигналов электродов 3 и 4 может быть установлен в корпусе 1. Электроды 3 и 4 могут быть подключены к блоку для обработки сигналов электрически.
Предложенный способ и устройство позволяют расширить возможности создания носимых устройств для измерения кожно-гальванической реакции и других биоэлектрических характеристик тела человека.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ измерения кожно-гальванической реакции человека с помощью электродов, примыкающих к коже, при котором располагают один электрод на внешней стороне запястья, а другой электрод располагают на внутренней стороне запястья, регистрируют электрические сигналы с обоих электродов в течении необходимого времени и на основании указанных сигналов определяют кожно-гальваническую реакцию человека.
2. Способ по п. 1 характеризующийся тем, что дополнительно регистрируемые электрические сигналы с обоих электродов используют также для определения и биоэлектрического импеданса.
3. Устройство для измерения кожно-гальванической реакции человека, включающее корпус с ремешком, предназначенным для крепления корпуса на запястье, два электрода для измерения кожно-гальванической реакции и блок для обработки сигналов, при этом один электрод установлен на корпусе, на стороне, примыкающей к наружной стороне запястья, а другой электрод установлен на ремешке, в области, примыкающей к внутренней стороне запястья, при этом оба электрода подключены к блоку для обработки сигналов.
4. Устройство по п. 3 характеризующееся тем, что блок для обработки сигналов электродов установлен в корпусе.
5. Устройство по п. 4 характеризующееся тем, что электроды подключены к блоку для обработки сигналов электрически.
PCT/RU2019/000099 2018-03-12 2019-02-18 Способ измерения кожно-гальванической реакции человека и устройство WO2019177489A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018108617A RU2018108617A (ru) 2018-03-12 2018-03-12 Способ измерения кожно-гальванической реакции человека и устройство
RU2018108617 2018-03-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019177489A1 true WO2019177489A1 (ru) 2019-09-19

Family

ID=67907959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2019/000099 WO2019177489A1 (ru) 2018-03-12 2019-02-18 Способ измерения кожно-гальванической реакции человека и устройство

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2018108617A (ru)
WO (1) WO2019177489A1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100268056A1 (en) * 2009-04-16 2010-10-21 Massachusetts Institute Of Technology Washable wearable biosensor
RU2519955C1 (ru) * 2012-12-17 2014-06-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Хилби" Датчик для измерения импеданса участка тела человека
RU2631364C1 (ru) * 2016-08-30 2017-09-21 Акционерное Общество "Нейроком" Телеметрический датчик для контроля бодрствования по сигналам электродермальной активности
WO2017202626A1 (en) * 2016-05-25 2017-11-30 Koninklijke Philips N.V. Measurement of skin conductance

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100268056A1 (en) * 2009-04-16 2010-10-21 Massachusetts Institute Of Technology Washable wearable biosensor
RU2519955C1 (ru) * 2012-12-17 2014-06-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Хилби" Датчик для измерения импеданса участка тела человека
WO2017202626A1 (en) * 2016-05-25 2017-11-30 Koninklijke Philips N.V. Measurement of skin conductance
RU2631364C1 (ru) * 2016-08-30 2017-09-21 Акционерное Общество "Нейроком" Телеметрический датчик для контроля бодрствования по сигналам электродермальной активности

Also Published As

Publication number Publication date
RU2018108617A3 (ru) 2019-09-12
RU2018108617A (ru) 2019-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3960068B1 (en) Ring-shaped biometric signal sensing device
US20170049352A1 (en) Using skin resistance measurements to determine timing of bio-telemetry measurements
US11191487B2 (en) Contact state estimating device, and biological signal measuring device
KR101345640B1 (ko) 다중 건식전극을 포함하는 생체 임피던스 측정 센서 및 이를 포함하는 센서 모듈, 생체 임피던스 측정 시스템, 및 생체 임피던스 측정 방법
US20160242672A1 (en) Vital signal measuring apparatus and method for estimating contact condition
US10298282B2 (en) Multi-modal sensing wearable device for physiological context measurement
JP2016214641A (ja) 生体情報測定装置
Noh et al. Ferroelectret film‐based patch‐type sensor for continuous blood pressure monitoring
JP2008086390A (ja) 生体情報検出装置
US20210169369A1 (en) Device and methods for deriving a respiration rate from multiple biometric sources
US20160007878A1 (en) Device and method for monitoring pain
EP1364614B1 (en) Voltage measuring device comprising fixing member, electrode and transmitter
US20170326025A1 (en) Vibrotactile stimulation device
RU2593797C1 (ru) Блок датчиков
KR20190052635A (ko) 호흡 센싱 디바이스, 이를 포함하는 호흡 모니터링 시스템 및 제어방법
WO2019177489A1 (ru) Способ измерения кожно-гальванической реакции человека и устройство
JP2008295867A (ja) 生体信号計測装置
RU2631364C1 (ru) Телеметрический датчик для контроля бодрствования по сигналам электродермальной активности
KR101240475B1 (ko) 생체 신호 측정용 전극 구조체
JP7440515B2 (ja) 乾式電極生体電気インピーダンス検知を校正するためのシステム及び方法
GB2595171A (en) Ring-shaped biometric signal sensing device
Prabhakar et al. Wearable Device for Health Care Applications
KR101974905B1 (ko) 무구속적 생체신호 측정센서 및 이를 포함하는 생체신호 측정시스템
Anas et al. On-line monitoring and analysis of bioelectrical signals
JP2006061416A (ja) 生体電位検知システム

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19768361

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19768361

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1