Un protocollo dettagliato per la sudorazione monitoraggio Utilizzando un romanzo, Piccolo, dispositivo wireless
Summary
Recently, we developed a small wireless device for perspiration monitoring. In this article, we present detailed protocols on how to use the device for perspiration monitoring with an example of the sympathetic activity test.
Abstract
Monitoraggio Il sudore può essere utilizzato per l'individuazione di alcune malattie, come i disturbi di termoregolazione e mentali, in particolare quando i pazienti non sono a conoscenza di tali disturbi o stanno avendo difficoltà ad esprimere i loro sintomi. Fino ad ora, sono stati sviluppati diversi dispositivi per il monitoraggio traspirazione; Tuttavia, tali dispositivi tendono ad avere una relativamente grande esterno, un notevole consumo di energia e / o minore sensibilità.
Recentemente, abbiamo sviluppato un piccolo, dispositivo wireless per il monitoraggio traspirazione. Il dispositivo è costituito da una temperatura / umidità relativa del sensore (T / RH), logger piccola dati a batteria, e gel di silice come essiccante in un piccolo esterna cilindrica. Il sensore T / RH è posto tra le finestre di rilevazione (attraverso cui il vapore acqueo dalla pelle entra) e il gel di silice. Il principio alla base del dispositivo di monitoraggio traspirazione si basa sulla legge di Fick di diffusione, il che significa che il flusso di vapore acqueo fROM la pelle per il gel di silice (vale a dire la perdita d'acqua transepidermica e sudore) possono essere catturate dai cambiamenti di umidità verso il sensore T / RH. Inoltre, un metodo di sottrazione della linea di base è stato adottato per distinguere perdita di acqua transepidermica traspirazione e.
Come illustrato nella precedente relazione, il dispositivo sviluppato può monitorare la traspirazione in altri siti del corpo in modo semplice, senza fili. Tuttavia, i metodi dettagliate su come utilizzare il dispositivo non sono ancora stati resi noti. In questo articolo, quindi, vorremmo mostrare i tutorial punto per punto su come utilizzare il dispositivo per il monitoraggio traspirazione, mostrando il test di attività simpatico con il controllo della risposta della pelle simpatica come un esempio.
Introduction
Traspirazione umana, generalmente noto come "sudorazione," non è solo un meccanismo di termoregolazione 1, ma è anche legato a certi tipi di malattie. L'eziologia della traspirazione anormale è ampio, tra cui: colpo di calore, iper o ipotiroidismo 2, cervello infarto 3, diabete mellito 4, disautonomia 5, menopausa (noto come "hot flash") 6, la fibrosi cistica 7, morbo di Parkinson 8 e sociale disturbo d'ansia 9. Alla luce del numero di malattie sudore connessi, si è ritenuto vantaggioso per monitorare i tassi di traspirazione per la diagnosi precoce o previsione di tali malattie (ad esempio, la prevenzione del colpo di calore) in modo ubiquitario 10.
Ad oggi, sono state proposte solo un piccolo numero di dispositivi per il monitoraggio traspirazione. Nei primi giorni, conduttanza della pelle e l'umidità relativa sono stati utilizzati per i indirettandices della quantità di sudore 11,12. Recentemente, diversi tipi di flessibili, sensori indossabili per il monitoraggio traspirazione sono stati proposti 13-19, anche se sono destinati per l'analisi di elettroliti sudore non la dose o pattern temporale di sudore. Il calcolo di diffusione del vapore acqueo è stato utilizzato per un metodo più quantitativa di controllo di cambio di acqua dalla pelle 20-23. Tuttavia, ciò richiede (1) al presupposto che l'atmosfera esterna è ancora e costante 20, (2) una sensibilità sufficiente per rilevare il flusso naturale di vapore acqueo 21,22, o (3) un refrigerante (ad esempio un dispositivo Peltier che consuma notevole quantità di energia elettrica) per condensare il vapore acqueo per liquido 23; in tal modo, potrebbero essere difficile per il monitoraggio a lungo termine e tutti i giorni. In alternativa, un metodo camera ventilata stato sviluppato 20,24,25. Nel metodo camera ventilata, azoto secco o aria deumidificataè infiltrata in una piccola camera adiacente alla pelle da un serbatoio di azoto gas o una pompa, e il gas nel vapore acqua evaporata dalla pelle viene raccolto. La quantità di vapore acqueo dalla pelle può essere calcolato dalla differenza di umidità nei gas di scarico e aspirazione. Anche se questo metodo può stimare la quantità di sudore molto preciso, un serbatoio di gas azoto o una pompa meccanica è generalmente abbastanza grande per impedire monitoraggio giornaliero.
Per risolvere questi inconvenienti, abbiamo recentemente sviluppato un nuovo dispositivo per il monitoraggio traspirazione, in cui una camera chiusa con una forzata flusso di vapore acqueo essiccante-driven, abilitato monitoraggio sensibile e lungo termine 26. Questo dispositivo è costituito da un sensore esterno di plastica cilindrica, temperatura / umidità relativa (T / RH) con registrazione microprocessore, ed il gel di silice (Figura 1). In linea di principio, l'atmosfera esterna non deve interferire con il flusso di vapore acqueo, e un refrigerante o ventilatincamera di g non è necessaria. Profili sudorazione possono essere ottenuti da equazioni risolvere usando un software di foglio di calcolo 26. Un precedente studio ha mostrato solo il principio del dispositivo sviluppato ed è omesso il metodo dettagliato per come utilizzare il dispositivo a causa delle limitazioni di spazio.
L'obiettivo di questo articolo, quindi, è quello di mostrare un metodo dettagliato di come utilizzare il dispositivo sviluppato per il monitoraggio traspirazione, mostrando la registrazione del palmo traspirazione indotta da stress durante la prova dell'attività simpatica come esempio.
Protocol
Representative Results
Discussion
Lo scopo di questo articolo è quello di introdurre l'uso di un romanzo, dispositivo di monitoraggio traspirazione wireless. A causa della recente progresso della tecnica, sono state proposte più accurate, metodi semplici da gestire per il monitoraggio traspirazione temporale; il metodo della camera ventilata 24,25 e il metodo di diffusione tensione di vapore 23 sono esempi rappresentativi. Tuttavia, il metodo della camera ventilata richiede l'uso di azoto secco o una pompa con essiccante …
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We would like to acknowledge Mr. Ryohei Suganuma and Ms. Sakie Tachibana who helped perform the research. This study was supported in part by the JSPS KAKENHI Grant Numbers 15K20664, 24500848, and 21500405. This study was also funded in part by the MEXT/JST Tenure Track Promotion Program. A part of this study was based on the Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2011-169881 and the Japanese Patent No. 5708911.
Materials
| Required for perspiration monitoring | |||
| Perspiration monitoring device | Rousette Strategy Inc. | SNT-200 | |
| USB-serial port conversion interface | Rousette Strategy Inc. | UUI-200 | |
| Perspiration recording software | Rousette Strategy Inc. | TED99 | |
| Silica gel | Wako Pure Chemical Industries Ltd. | 194-16665 | Type A silica gel should be used. |
| Medical double-sided tape | 3M | 2181 | Medical grade is recommended because of the attachment to the skin. |
| Computer | Requires Windows operating system. | ||
| Name | Company | Catalog | Comments |
| Required for the monitoring of sympathetic skin response | |||
| Instrumentation amplifier | Nihon Kohden Corp. | AB-611J | |
| Amplifier chassis | Nihon Kohden Corp. | MEG-6108 | |
| Input box | Nihon Kohden Corp. | JB-610B | |
| Alcohol swab | Suzuran Sanitary Goods Co., Ltd. | 4545766050846 | |
| Electrodes | Nihon Kohden Corp. | NE-114A | |
| Electrode paste | Nihon Kohden Corp. | Z-401CE | |
| Medical tape | Nichiban Co., Ltd. | SG257 | |
| Analog signal interface | Micro Science K.K. | C BOX-014 | |
| Analog-to-digital converter | Micro Science K.K. | ADM-686PCI | |
| SSR recording software | Matsuyama Advance Co., Ltd. | LaBDAQ2000 | |
Referenzen
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