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公開番号2025013359
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2024178751,2021526432
出願日2024-10-11,2019-11-13
発明の名称体液の測定及び分析のためのウェアラブルシステム、装置、及び方法
出願人ニックス,インコーポレイテッド
代理人個人,個人,個人,個人
主分類A61B 5/00 20060101AFI20250117BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】体液の及び体液中に含まれる可能性のある検体のほぼ即時の測定及び分析に使用されるシステム、装置、及び方法を提供する。
【解決手段】使用者に装着される試料分析システムであって、体液試料を採取し、体液を測定及び分析して使用者の体液の特性及び/又は健康パラメータ(例えば、水和度、電解質損失、発汗率など)を決定するように構成される試料分析システムの種々の実施形態のためのシステム、装置、及び方法。
【選択図】図2B
特許請求の範囲【請求項１】
体液源からウェアラブル装置の試料採取領域内において体液試料を採取することと、
前記試料採取領域から１組の電極に前記体液試料の一部を導くことであって、前記１組の電極は励振電極と感知電極とを含む、前記導くことと、
前記体液試料の前記一部を通して励振信号を印加することと、
前記励振信号に応答して応答信号を感知すること、
前記応答信号に基づいて、前記体液試料の前記一部に関連するインピーダンスを測定することと、
前記インピーダンスに基づいて、前記体液源の特性を決定することと
を含む、方法。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記特性は溶質濃度であり、前記方法は、前記インピーダンスに基づいて、前記体液試料の前記一部に関連する体積モル濃度を算出すること
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記体液試料の前記一部の温度を測定することと、
前記インピーダンス及び前記温度に基づいて、前記体液試料の前記一部に関連する体積モル濃度を算出することと
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記体液は使用者の汗であり、前記方法は、
前記インピーダンスに基づいて、前記汗の体積モル濃度を算出することと、
前記体積モル濃度に基づいて、前記使用者の水和状態を推定することと
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記体液は使用者の汗であり、前記方法は、
前記インピーダンスに基づいて、前記汗の体積モル濃度を算出することと、
前記体積モル濃度に基づいて、前記使用者のための水分補給のプロトコルを予測することと
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記体液試料の前記一部は第１の部分であり、前記励振信号は、第１の時点で生成された第１の励振信号であり、且つ前記応答信号は第１の応答信号であり、前記方法は、
前記体液試料の第２の部分を通して第２の励振信号を印加することと、
前記第２の励振信号に応答して第２の応答信号を感知すること、
前記第２の応答信号に基づいて、前記体液試料の前記第２の部分に関連するインピーダンスを測定することと、
前記体液試料の前記第１の部分及び前記第２の部分の前記インピーダンスに基づいて、初期体液試料の前記一部に関連する体積流量を決定することと、
前記体積流量に基づいて、前記使用者の発汗率を決定し、前記発汗率に基づいて、前記使用者の水和状態を推定することと
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記使用者の水和損失率を推定することと
を更に含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記使用者の電解質損失率を推定することと、
前記ウェアラブル装置を介して、電解質を補給するための信号を前記使用者に表示することと
を更に含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記使用者の水和損失率を算出することと、
水分を補給する推奨プロトコルを提供することと
を更に含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
入口を有する試料採取領域であって、前記入口を介して、初期体積体液を受け入れるように構成された試料採取領域と、
前記試料採取領域と流体連通するアクセスポートと、
前記アクセスポートと流体連通する、流路であって、１組の電極に向けて前記初期体積体液の一部を導くように構成された、流路と、
励振電極と感知電極とを含む前記１組の電極であって、前記励振電極は、前記初期体積体液の前記一部に励振信号を印加するように構成され、並びに前記感知電極は、前記励振信号に応答して前記初期体積体液の前記一部から応答信号を受信するように構成され、前記感知電極は、前記初期体積体液の前記一部に関連するインピーダンスを算出するためにプロセッサに前記応答信号を送信するように構成される、前記１組の電極と
を含む、ウェアラブル機器。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
[0001] 本出願は、２０１８年１１月１３日に出願された、「Wearable systems, devices, and methods for measurement and analysis of body fluids」という名称の、米国仮特許出願第６２／７６０，２０２号の優先権及び利益を主張するものであり、その内容全体が、あらゆる目的のために参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
続きを表示（約 6,200 文字）【０００２】
技術分野
[0002] 本明細書で説明する実施形態は、体液の及び体液中に含まれる可能性のある検体のほぼ即時の測定及び分析に使用されるシステム、装置、及び方法に関する。本明細書で説明する実施形態はまた、活動中に使用されるリアルタイム水和検出システム及び水和戦略化システムの実施態様に関する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
概要
[0003] 使用者に装着される試料分析システムであって、体液試料を採取し、体液を測定及び分析して使用者の体液の特性及び／又は健康パラメータ（例えば、水和度、電解質損失、発汗率など）を決定するように構成される試料分析システムの種々の実施形態のためのシステム、装置、及び方法について本明細書で説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
図面の簡単な説明
[0004]実施形態による、使用者の皮膚表面上の試料取扱装置の例示的な使用の概略図である。
[0005]実施形態による、試料取扱装置の概略図である。試料取扱装置は、試料分析システム（「ＳＡシステム」）と共に使用することができる。
[0005]実施形態による、試料取扱装置の概略図である。
[0006]実施形態による、図２Ａ、図２Ｂの試料取扱装置を含む例示的な試料分析システム（「ＳＡシステム」）の概略図である。
[0007]一実施形態による、試料取扱装置の構造構成要素の概略図である。
[0008]実施形態による、例示的な試料取扱装置の概略斜視図である。
[0009]図３Ａの例示的な試料取扱装置の概略上面図である。
[0010]試料取扱装置の構成要素層を図示する、図５Ａの例示的な試料取扱装置の概略分解図である。
[0011]図５Ａ、図５Ｂ、及び図６の試料取扱装置の構成要素層を概略的に図示する。
[0011]図５Ａ、図５Ｂ、及び図６の試料取扱装置の構成要素層を概略的に図示する。
[0011]図５Ａ、図５Ｂ、及び図６の試料取扱装置の構成要素層を概略的に図示する。
[0012]図５Ａ、図５Ｂ、及び図６の試料取扱装置の電極及びチャネル層の一部の概略図である。
[0013]図８の界面層における１組の電極の概略図である。
[0014]実施形態による、ＳＡシステムの例示的な試料処理装置の概略斜視図である。
[0015]実施形態による、ＳＡシステムの例示的な試料処理装置の概略上面図である。
[0015]実施形態による、ＳＡシステムの例示的な試料処理装置の概略底面図である。
[0015]実施形態による、ＳＡシステムの例示的な試料処理装置の概略斜視図である。
[0016]線１２－１２に沿って切った、図１１Ａの試料処理装置の概略断面図である。
[0017]線１３－１３に沿って切った、図１１Ａの試料処理装置の概略断面斜視図である。
[0018]線１４－１４に沿って切った、図１１Ｃの試料処理装置の概略断面斜視図である。
[0019]実施形態による、例示的なＳＡシステムと共に使用できる試料取扱装置の概略上面図である。
[0020]試料取扱装置の構成要素層を図示する、図１５の試料取扱装置の概略分解図である。
[0021]実施形態による、図１５～図１６の試料取扱の電極及びチャネル層の概略図である。
[0022]実施形態による、使用者の水和度を測定及び分析するためにＳＡシステムを使用する例示的な方法の概略フローチャートを図示する。
[0023]実施形態による、例示的なウェアラブル装置と一体化された例示的なＳＡシステムの概略斜視図である。
[0024]図１９の例示的なウェアラブル装置と一体化された図１９のＳＡシステムの、後部の概略斜視図である。
[0025]実施形態による、例示的なＳＡシステムと共に使用できる試料取扱装置の概略上面図である。
[0026]実施態様による、図２１の試料取扱装置の上面視画像である。
[0027]実施態様による、試料取扱装置の構成要素層を図示する、図２１の試料取扱装置の概略分解斜視図である。
[0028]実施態様による、試料取扱装置の構成要素層を図示する、図２１の試料取扱装置の概略分解図である。
[0029]実施態様による、図２１の試料取扱装置の概略側面斜視図である。
[0030]図２４Ａの囲み領域の拡大図である。
[0031]実施態様による、重ね合わせを示すように層が透明にされた、図２１の試料取扱装置の、一部の概略上面図である。
[0032]実施態様による、図２１の試料取扱装置の電極及びチャネル層の概略底面図である。
[0033]実施態様による、図２１の試料取扱装置の、電極層の概略上面図である。
[0033]実施態様による、図２１の試料取扱装置の、電極層の概略側面図である。
[0033]実施態様による、図２１の試料取扱装置の、電極層の概略底面図である。
[0034]実施態様による、電極層の上部分及び底部分を表す、図２５Ｂ～図２５Ｄの電極層の、一部の拡大図を示す概略図である。
[0035]実施形態による、例示的なＳＡシステムと共に使用できる試料取扱装置の概略上面図である。
[0036]実施態様による、界面層を除去した後の、図２６Ａの試料取扱装置の底面視画像である。
[0037]実施態様による、スナップリング界面に装着された、図２６Ａの試料取扱装置の上面視画像である。
[0038]図２６Ａの試料取扱装置の概略側面斜視図である。
[0039]実施態様による、試料取扱装置の構成要素層を図示する、図２６Ａの試料取扱装置の概略分解図である。
[0040]実施態様による、試料取扱装置の構成要素層を図示する、図２６Ａの試料取扱装置の概略分解図である。
[0041]実施態様による、重なり合う特徴を示すように層が透明にされた、図２６Ａの試料取扱装置の概略上面斜視図である。
[0042]実施態様による、図２６Ａの試料取扱装置の、電極層のスペーサ部分を含む、チャネル層が除去された電極層の概略上面図である。
[0042]実施態様による、図２６Ａの試料取扱装置の、電極層のスペーサ部分を含む、チャネル層の概略上面図である。
[0042]実施態様による、図２６Ａの試料取扱装置の、電極層のスペーサ部分を含む、チャネル層の概略側面図である。
[0042]実施態様による、図２６Ａの試料取扱装置の、電極層のスペーサ部分を含む、概略底面図である。
[0043]実施態様による、組立治具に結合された、図２６Ａの試料取扱装置の概略分解図である。
[0044]実施形態による、例示的なＳＡシステムと共に使用できる試料取扱装置の概略上面図である。
[0045]実施形態による、例示的なＳＡシステムと共に使用される、スナップリング界面に装着された、図３１の試料取扱装置の概略上面図である。
[0046]実施態様による、パッケージングのためのライナ層を含む、図３１の試料取扱装置の概略上面斜視図である。
[0046]実施態様による、パッケージングのためのライナ層を含む、図３１の試料取扱装置の概略上面図である。
[0047]実施態様による、装着界面に結合された、図３１の試料取扱装置の概略分解図である。
[0048]実施態様による、図３１の試料取扱装置の概略上面図である。
[0048]実施態様による、図３１の試料取扱装置の概略底面図である。
[0049]実施態様による、図３１の試料取扱装置の、電極層のスペーサ部分を含む電極層の概略上面図である。
[0049]実施態様による、図３１の試料取扱装置の、電極層のスペーサ部分を含む電極層の概略側面図である。
[0049]実施態様による、図３１の試料取扱装置の、電極層のスペーサ部分を含む電極層の概略底面図である。
[0050]実施態様による、試料取扱装置の構成要素層を図示する、スナップリング界面に装着された図３５Ａ及び図３５Ｂの試料取扱装置の概略分解側面斜視図である。
[0051]実施態様による、試料取扱装置の構成要素層を図示する、スナップリング界面に装着された図３５Ａ及び図３５Ｂの試料取扱装置の概略分解側面斜視図である。
[0052]実施態様による、装着界面に結合された、図３１の試料取扱装置の概略分解図である。
[0053]実施態様による、試料取扱装置の概略底面図である。
[0053]実施態様による、試料取扱装置の概略上面図である。
[0053]実施態様による、試料取扱装置の概略側面図である。
[0053]実施態様による、試料取扱装置の概略斜視図である。
[0054]実施態様による、図４０Ａ～図４０Ｄの試料取扱装置の概略分解図である。
[0055]実施態様による、中間層における下にある特徴を示すように層が透明にされた、図４１の試料取扱装置の概略上面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
詳細な説明
[0056] 開示の実施形態は、概して、体液の及び体液中に含まれる可能性のある検体のほぼ即時の測定及び分析に使用されるシステム、装置、及び方法に関する。本明細書で説明する実施形態はまた、活動中に使用されるリアルタイム水和検出システム及び水和戦略化システムの実施態様に関する。
【０００６】
[0057] 一実施形態では、体液源からウェアラブル装置の試料採取領域内において体液試料を採取することと、試料採取領域から１組の電極に体液試料の一部を導くこととを含む方法が開示される。１組の電極は、励振電極と感知電極とを含むことができる。方法は、体液試料の一部を通して励振信号を印加することと、励振信号に応答して応答信号を感知することとを含む。方法は、応答信号に基づいて体液試料の一部に関連するインピーダンスを測定することと、インピーダンスに基づいて、体液源の特性を決定することとを更に含む。
【０００７】
[0058] 一実施形態では、入口を有する試料採取領域であって、入口を介して、初期体積体液を受け入れるように構成された試料採取領域を含む、ウェアラブル機器が開示される。ウェアラブル機器は、試料採取領域と流体連通するアクセスポートと、アクセスポートと流体連通する、流路とを含む。流路は、１組の電極に向けて初期体積体液の一部を導くように構成される。１組の電極は、励振電極と感知電極とを含む。励振電極は、初期体積体液の一部に励振信号を印加するように構成され、且つ感知電極は、励振信号に応答して初期体積体液の一部から応答信号を受信するように構成される。感知電極は、初期体積体液の一部に関連するインピーダンスを算出するためにプロセッサに応答信号を送信するように構成される。
【０００８】
[0059] 一実施形態では、１組の命令を記憶するメモリと、メモリに結合されたプロセッサであって、メモリに記憶された命令を実行するように構成されたプロセッサと、ウェアラブル装置とを含むシステムが開示される。ウェアラブル装置は、初期体積体液を受け入れるように構成された試料採取領域と、試料採取領域と流体連通するアクセスポートと、アクセスポートと流体連通する、流路とを含む。流路は、励振電極と感知電極とを含む１組の電極に向けて初期体積体液の一部を導くように構成される。励振電極は、初期体積体液の一部に励振信号を印加するように構成され、並びに感知電極は、初期体積体液の一部から且つ励振信号に応答して応答信号を受信するように構成される。
【０００９】
[0060] 一実施形態では、界面層と、接着剤層と、アクセスポート層と、チャネル層と、電極層とを含む、体液試料の生物物理学的特性を測定するための装置が開示される。界面層は、装置を使用者の身体に貼り付けるために剥離されるように構成されたライナを含む。接着剤層は、予め定められた厚さを有し、使用者の身体に貼り付けられる接着近位面を含み、且つアクセスポート層に貼り付けられる接着遠位面を含む。接着剤層は、体液試料を受け入れるための開口部を画定する。アクセスポート層は、接着剤層の遠位面に貼り付けられるように構成された近位面と、全体として試料採取領域を画定する接着剤層及びアクセスポート層と、遠位面とを含む。アクセスポート層は、試料採取領域からの体液の流れを促すためのアクセスポートを画定する。チャネル層は、試料採取領域からの体液の流れを導くように構成された流路を画定する。流路は、体液の特性について体液試料の一部を試験するように構成された試験領域を含む。電極層は、１組の電極を画定して試験領域における流路に接触するように構成される。１組の電極は、（ｉ）試験領域における体液試料の一部に励振信号を印加するように構成された励振電極と、（ｉｉ）試験領域での励振信号の印加に応答して、体液試料の一部から応答信号を受信するように構成された感知電極とを含む。１組の電極は、１組の電極と処理すべき応答信号を送信するためのプロセッサとの電気通信を提供するための終端接続部を更に含む。
【００１０】
[0061] 本明細書で説明する実施形態は、測定及び分析のウェアラブルシステムを使用する体液の測定及び分析に使用されるシステム、装置、及び方法に関する。試料分析システムは、体液試料を採取し、体液を測定及び分析して使用者の体液の特性（例えば、浸透圧）及び／又は健康パラメータ（例えば、水和度、電解質損失、発汗率など）を決定するように構成することができる。例えば、本明細書で説明するシステム及び装置は、体液（例えば、汗）試料を採取して体液のインピーダンスを測定することができる。次いで、インピーダンス測定を、汗の特性（例えば、浸透圧）を決定及び／又は予測するために使用することができる。特定の理論に拘束されることを望むものではないが、汗の電解質含有量が汗の浸透圧の主な原因であると考えられる。それゆえ、決定された浸透圧を使用して汗の電解質含量を推定することができる。次いで、汗データを、使用者の健康パラメータ（例えば、水和度、電解質損失、発汗率など）を決定又は予測するために使用することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許