具体实施方式

如上所述，本文提供了一种用于定量地检测从对象的皮肤获得的汗液样本中的生物标志物的改进的设备、系统和方法。该设备可以被配置为由对象穿戴。因此，该设备可以是可穿戴设备。

在一些实施例中，该设备可以包括用于围绕对象的身体部分放置的缚带(或带)，使得该设备可以被穿戴在适合于接收来自对象的汗液的样本的位置处。在一些实施例中，在设备的下侧上提供用于将设备固定到对象的皮肤的粘合剂层。

该设备可以被配置为由对象穿戴在对象身体上的适于收集汗液样本的任何位置处。在一些实施例中，该位置可以是包括靠近皮肤表面的骨骼的位置(例如，以确保与皮肤的良好限定的接触)。例如，在一些实施例中，该设备可以被配置为穿戴在对象的(上或下)臂、对象的手腕或手指、对象的前额或对象身体上的适于收集汗液样本的任何其他位置上。

对象可以是任何类型的对象(例如患者或任何其他对象)。该设备可以由受过训练的用户使用，诸如医疗专业人员(例如，医生、护士或任何其他医疗专业人员)或未经训练的用户(例如，对象本身、护理人员、家庭成员或任何其他未经训练的用户)。该设备可以用于医疗环境(例如，医院、手术或任何其他医疗环境)和/或非医疗环境(例如，在家或任何其他非医疗环境)。

图1图示了根据实施例的用于定量地检测来自对象的汗液样本中的生物标志物的设备100。如图1所示，设备100包括微流体网络。微流体网络被示出为具有特定部件，每个部件将在下面依次描述。然而，应当理解，该设备可以包括未在图1中示出的其他部件，诸如微流体网络中的其他流动通道、泵或阀、或微电子电路。类似地，未绘制为(一个或多个)泵供电的电线、(一个或多个)泵的致动器、连接传感器的电线、ADC、电子逻辑电路和与外界(有线或无线)通信的电子器件。

构建包含提供有传感器和柔性微电子电路的柔性微流体网络的这样的可穿戴设备的方法在本领域中是已知的，诸如在Gao等人的Nature 529,509-514(2016)中所描述的。

如图1中所示，设备100的微流体网络包括：贮液器102，其被预先填充有包含已知(即预定)浓度的标志物的载送流体；样本收集室104，其被设置在贮液器的下游并且适于接触对象的皮肤并收集汗液样本；第一传感器106，其被设置在样本收集室104的下游并且适于检测标志物；以及第二传感器108，其被设置在第一传感器104下游并适于检测生物标志物。

贮液器102可以预先填充有已知体积的载送流体。载送流体可以是任何惰性液体，例如水性液体或有机溶剂。在一个实施例中，载送流体是水性流体，以确保与收集的汗液样本的混溶性和收集的汗液样本中存在的任何生物标志物的良好溶剂化。使用载送流体的另一个益处是由于完全润湿而不在设备的样本收集室中发生TEWL(其为皮肤的水蒸发)的事实。因此，不会存在汗液被TEWL稀释。在一些实施例中，贮液器102可以被定尺寸为以便在设备100的预期使用寿命内保持足够的载送流体。例如，对于三天的预期使用，在30nL/min的载送流体流率的情况下，贮液器102被定尺寸为以便容纳150μL载送流体。

本文描述的可穿戴设备还包括样本收集室，在图1中表示为104。在图1的实施例中，存在多个样本收集室，所述多个样本收集室并联连接并且经由歧管120被提供有载送流体。所述多个样本收集室中的每个的位置和尺寸可以根据许多因素来选择。在一个实施例中，所述多个样本收集室中的每个的被定尺寸并定位在设备内以便位于穿戴该可穿戴设备的对象的至少一个汗腺上。样本收集室104被设置在所述贮液器的下游，并且适于接触对象的皮肤并收集汗液样本。在一个实施例中，样本收集室可以包括在设备的下侧上的开口或端口，并且与对象的皮肤形成紧密接触。以这种方式，并且借助于载送流体在微流体网络内的流动，在与样本收集室104相邻的皮肤表面上产生的任何汗液样本可以通过毛细管作用被吸入设备的微流体网络中。

如图1中所见，三阀泵118被设置在贮液器102与样本收集室104之间。这种类型的三阀组合在本领域中是已知的，其中，每个阀可独立于其他阀操作。泵118的三个阀以这种方式的操作生成载送流体在微流体网络内的流动。

在样本收集室104的下游是第一传感器106和第二传感器108。第一传感器106适于检测存在于载送流体中的标志物，而第二传感器108适于检测存在于汗液样本中(并且因此存在于载送流体中)的生物标志物。

标志物可以是可溶于载送流体中并且可通过例如电或光学感测原理检测的任何可检测的标志物。例如，标志物可以是包含胶体颗粒的胶体标志物，诸如聚苯乙烯颗粒(其可以被包覆有诸如牛血清白蛋白的部分)、胶体碳或金或可检测的乳胶微球。可以检测惰性胶体颗粒，并使用各种已知的传感器和技术(包括(光)散射、荧光、电阻抗和使用相机光学地)确定其浓度(例如每体积的颗粒数)。例如，由LED生成的穿过流体通道的光束可以进行这种光学感测。在相对的部位处放置测量光吸收作为颗粒浓度的量度的光学探测器。标志物可以是染料，例如荧光染料，诸如荧光素、罗丹明或者可溶于载送流体的任何其他染料。染料在本领域中是众所周知的，并且已知在特定波长的光下具有特定的吸收和/或发射，使得它们对于电磁检测是理想的。标志物可以是具有使其可检测并且其浓度可测量的特定性质的化学化合物，例如通过在基于电化学的传感器上生成信号。选择可检测标志物并提供对该标志物敏感和/或特异的传感器完全在本领域技术人员的所需技术内。根据本发明，第一传感器106适于使用任何上述成熟的技术来测量载送流体中的标志物的浓度。

标志物以预定浓度存在于载送流体中。通过使用预定浓度的标志物，可以监测由于载送流体被汗液样本稀释而导致的标志物浓度随时间的任何变化。继而，这允许确定汗液流率和汗液样本中存在的任何生物标志物的浓度。已知汗液中的生物标志物的浓度取决于每个腺体的平均汗液流率，并且因此知道汗液流率允许更准确的诊断。

第二传感器108适于借助于汗液样本已经被样本收集室104中的载送流体吸收来检测载送流体中的生物标志物的存在。在一些实施例中，生物标志物包含或选自以下中的一种或多种：Na+、K+、Cl-、尿素、乙醇、葡萄糖、乳酸盐离子、铵离子或皮质醇。用于检测这些中的每一种的生物传感器在本领域中是已知的，例如在Gao等人的Nature 529,509-514(2016)中所描述的，并且如果需要，可以被配置用于将数据无线传输到外部处理器。

在一些实施例中，所述设备被配置为以0.03nL/min/腺体到20nL/min/腺体之间的汗液流率检测生物标志物。例如，在一些实施例中，该设备可以在0.03nL/min/腺体到0.7nL/min/腺体之间的汗液流率检测生物标志物，该汗液流率对应于处于久坐状态的对象的典型汗液流率。术语久坐状态将被理解为意指对象正在进行轻度锻炼(例如康复)、轻度劳动(例如行走)和/或具有略微升高的体温。在一些实施例中，该设备可以被配置为以5nL/min/腺体到20nL/min/腺体之间的汗液流率检测生物标志物，该汗液流率对应于进行更剧烈的运动或体力劳动的对象的典型汗液流率。

在0.03nL/min/腺体的汗液速率下，并且从十个汗腺吸收汗液，总汗液速率将为0.3nL/min。当载送流体流率设置为30nL/min时，这构成约1％的稀释。因此，从采样皮肤的汗液到实际感测的时间从约27小时减少到约16分钟。这是在早期检测生物标志物的临床相关变化的适当时间量。假设最大汗液速率为20nL/min/腺体(剧烈运动)，总汗液速率将为200nL/min，并且在这种情况下，载送流体的稀释将具有～7.7的因子。因此，当未稀释的载送流体将构成约4000水平的信号时，稀释的信号将为约535水平，这仍然可以由第一传感器106精确地测量。在后一种情况下，从采样皮肤的汗液到实际感测的时间将为约2分钟。因此，在一些实施例中，泵118可操作为以10nL/min至60nL/min的预定流率泵送载送流体。在一些实施例中，泵118可操作为以30nL/min的预定流率泵送载送流体。

在一些实施例(未图示)中，微流体网络包括设置在第一传感器下游的一个或多个另外的传感器，一个或多个另外的传感器中的每个适于检测不同的生物标志物。

在如本文描述的可穿戴设备中，例如在图1的实施例中，在第一传感器106和第二传感器108的下游是通向废物室112的离开通道110。废物室112可以基于设备的预期用途(例如三天)、在使用期间泵送通过设备的载送流体的流率和平均汗液速率来定尺寸。例如，废物室112可以被定尺寸为以便保持至少225μL的流体。离开通道110中的阀114控制载送流体(包含汗液样本)的流动，使得如果需要，载送流体在传感器附近具有更长的停留时间。完成可穿戴设备100的微流体网络的是空气管路116，其由阀122控制并且被提供为考虑到载送流体从贮液器102到废物室112的流动而使微流体网络压力均衡。

在使用中，并且在将设备100固定到对象的皮肤之后，三阀泵118被激活并开始经由微流体歧管120将载送流体从贮液器102朝向样本收集室104输送。为了允许空气替换贮液器102中的载送流体，以防止真空，位于空气管路116中的阀122被打开，并且同时，离开通道110中的阀114被打开。随后，载送流体在位于(一个或多个)样本收集室104中的皮肤上流动，从而吸收所产生的汗液。此后，载送流体在进入废物室112之前进一步迁移，到达第一传感器106和第二传感器108。

在一些实施例中，设备100还包括从第一传感器106和第二传感器108中的一者或两者接收一个或多个信号的微电子部件。例如，设备100可以包括一个或多个模数转换器(ADC)，以对接收到的模拟信号进行变换并将其变换为数字信号，以降低噪声并使信号更容易被诸如可以在本文中描述的系统的处理器访问。利用足够准确的ADC(例如12位)，4096个水平可用于覆盖动态范围。当载送流体被稀释1％时，有足够的水平(约40个)可用于由第一传感器106经由浓度测量来记录该变化。在40个水平的量级的噪声的情况下，有足够的精度来区分2％的变化。因此，噪声应当为约1％或更小，这是利用上述感测原理可实现的。

图2图示了根据实施例的用于定量地检测来自对象的汗液样本中的生物标志物的又一设备200。当与图1的设备相比时，设备200具有若干相似的特征，如将从下面的解释中提及的。应当理解，结合图1的实施例对这些类似特征(包括例如载送流体或传感器的性质)的讨论同样适用于图2的实施例，并且因此将不再重复。

如图2中所示，设备200的微流体网络包括：贮液器202，其再次被预先填充有包含已知(即预定)浓度的标志物的载送流体；样本收集室204，其设置在贮液器的下游并且适于接触对象的皮肤并收集汗液样本；第一传感器206，其被设置在样本收集室204的下游并适于检测标志物；以及第二传感器208，其被设置在第一传感器204的下游并且适于检测生物标志物。

与图1的实施例一样，可穿戴设备200中存在多个样本收集室，其并联连接并经由歧管220提供有载送流体。如图2中所见，三阀泵218被设置在贮液器202与样本收集室204之间。在样本收集室204的下游是第一传感器206和第二传感器208，分别对应于图1的实施例的第一传感器106和第二传感器108。

在图2的实施例中，在第一传感器206和第二传感器208的下游是通向废物室212的离开通道210。离开通道210中的阀214控制载送流体(包含汗液样本)的流动，使得如果需要，载送流体在传感器附近具有更长的停留时间。图2的实施例还包括再循环通道，该再循环通道从微流体网络的在第一传感器和第二传感器下游的区段延伸到微流体网络的在贮液器和样本收集室中间的区段，其中，到再循环通道的进入由离开通道210中的附加阀224控制。阀224的关闭防止载送流体流到废物室212并将其转移到具有三阀泵228的附加分流流动路径226形式的再循环通道中。分流流动路径226在(一个或多个)样本收集室204的上游但在贮液器202和三阀泵218的下游重新接合微流体网络。该实施例是有利的，因为它允许载送流体通过样本收集室204再循环，从而收集多个汗液样本并在载送流体经过第二传感器208时增加载送流体中的生物标志物的相对浓度。除了汗液及时到达传感器和改善混合之外，流体中的标志物由于多次通过传感器而具有更多的机会结合到传感器，这提高了检测极限。在操作中，载送流体填充主流动路径并且附加分流器226(分流器中的泵218)被设置为打开，其中，在主流动路径由于定位在传感器206和208之后的阀224的关闭而被暂时中断之后并且2)通过同时将主流动中的泵218设置为关闭配置。接下来，分流器226中的泵228在传感器206和208与样本收集室204之间产生再循环，通常持续几分钟。为了容纳多个汗液样本的额外体积，分流流动路径226可以形成在柔性或顺应性材料内，从而为其提供柔性弹性内表面。完成可穿戴设备200的微流体网络的是空气管路216，其由阀222控制并且被提供为考虑到载送流体从贮液器202到废物室212的流动而使网络压力均衡。

图3图示了根据实施例的用于定量地检测来自对象的汗液样本中的生物标志物的又一可穿戴设备300。当与图1和2的设备相比时，设备300具有多个相似的特征，如将从下面的解释中提及的。应当理解，结合图1和2的实施例对这些类似特征(包括例如载送流体或传感器的性质)的讨论同样适用于图3的实施例，并且因此将不再重复。

如图3所示，设备300的微流体网络包括：贮液器302，其再次被预先填充有包含已知(即预定)浓度的标志物的载送流体；样本收集室304，其被设置在贮液器的下游并适于接触对象的皮肤并收集汗液样本；第一传感器306，其被设置在样本收集室304的下游并适于检测标志物；以及第二传感器308，其被设置在第一传感器304的下游并适于检测生物标志物。

在图3的实施例中，在第一传感器306和第二传感器308的下游是通向废物室312的离开通道310。离开通道310中的阀314控制载送流体(包含汗液样本)的流动，使得如果需要，载送流体在传感器附近具有更长的停留时间。与图2的实施例一样，图3的实施例还包括离开通道310中的附加阀324。阀324的关闭防止载送流体流到废物室312并将其转移到设置有三阀泵328的附加分流流动路径326中，该分流流动路径326可以如上所述的那样操作。分流流动路径326在样本收集室304的上游但在贮液器302和三重阀泵318的下游重新接合微流体网络，以允许如前所述的载送流体的再循环。完成可穿戴设备300的微流体网络的是空气管路316，其由阀322控制并且被提供为考虑到载送流体从贮液器302到废物室312的流动而使网络压力均衡。

图3的实施例与图1和2的实施例不同在于，提供了单个大样本收集室304，而不是图1和2中所见的多个小样本收集室。在该实施例中，样本收集室304具有大约一平方厘米的表面积，具有大约11mm的直径。样本收集室304具有大约100μm的内部高度，给予大约7000nL的内部体积，远远超过网络的微流体通道的体积。

在剧烈运动时，典型的汗液流率可以在从极低(0.03nL/min/腺体)到高(20nL/min/腺体，但在24小时内平均为5.2nL/min/腺体)的范围内变动。此外，平均而言，每平方厘米皮肤大约有100个活性汗腺，并且因此通过利用更大的收集室(诸如样本收集室304)，平均汗液流率在从3到520nL/min的范围内变动。因此，在没有载送流体的情况下，填充时间将在从约39小时到13.5分钟的范围内变动。同样，对于低汗液流率，这是不可接受的。通过使用如所描述的载送流体，在300nL/min的载送流体流率的情况下，样本收集室304的填充时间将在从23分钟到8.6分钟的范围内变动。同样，在72小时的使用的情况下，废物区域必须容纳的最大体积为约3.5ml。在这种情况下，典型废物区域的尺寸将为约2.3cm长(图3中的水平)，3cm宽(图3中的垂直)和5mm高(图3中未示出)。为了实现有效的混合，再循环回路在图3中描绘的实施例中被示出为附加分流流动路径326。

图4图示了根据实施例的用于定量地检测来自对象的汗液样本中的生物标志物的又一可穿戴设备400。当与先前描述的实施例相比时，设备400具有多个类似特征，并且应当理解，结合那些实施例对这些类似特征(包括例如载送流体或传感器的性质)的讨论同样适用于图4的实施例，并且因此将不再重复。

在图4的实施例中，对于生物标志物选择性的膜436被设置在样本收集室404的下游并且在第一和第二传感器406和408的上游。换句话说，从贮液器402到第一传感器406和第二传感器408的微流体流动路径通过膜436与样本收集室404分离。膜436防止干扰成分进入载送流体，诸如其他生物标志物、皮脂和皮肤上的成分，同时仍然允许足够快的填充时间。因此，通过第二传感器的期望生物标志物的测量可以在没有干扰影响的情况下在载送流体中进行，从而增加测量的特异性。在这种情况下，在填充之后，载送流体保持在圆形回路中，并且经过膜436的所需生物标志物的浓度在载送流体中逐渐增加。一些附加的液体可以进入再循环载送流体，其由再循环通道(未绘制)中的弹性部分容纳。膜436可以具有以下功能：尺寸排除、对于亲水性或疏水性成分的选择性和/或对于离子的选择性(例如渗透膜)。

除了如图2和3的实施例中的再循环回路和离开通道之外，图4的设备被提供有废物室412a，其在该实施例中仅用于收集载送流体。废物室412a提供有返回到贮液器402的压力平衡空气管路416，并且具有比先前描述的实施例的体积更小的体积，以确保再循环回路/分流流动路径被尽可能多地填充。设备400还被提供有汗液溢流通道430，汗液溢流通道430通向汗液废物室412b，汗液废物室412b提供有通气孔434。通气孔434可以例如由疏水膜形成。到汗液溢流通道430的进入点来自样本收集室404，并且因此位于膜436的上游。在一些实施例中，如果在膜436下方收集的汗液有限并且微流体体积增加由可弹性变形的膜和再循环回路的可弹性变形的内表面适应，则可以省略汗液废物室412b。

图5是图示了用于使用与对象的皮肤接触的可穿戴设备来定量地检测来自对象的汗液样本中的生物标志物的方法500的流程图。可穿戴设备可以是如本文中例如参考图1至4描述的任何可穿戴设备。在框502处，将包含预定量的标志物的载送流体泵送到可穿戴设备的样本收集室，其中，样本收集室适于接触对象的皮肤并收集汗液样本。在框504处，将包含标志物和汗液样本的载送流体从样本收集室泵送到可以在可穿戴设备上的第一和第二传感器。在框506处，从第一传感器采集与载送流体中存在的标志物的浓度相关的数据。在框508处，从第二传感器采集与生物标志物相关的数据。在框510处，基于来自第一和第二传感器的数据来确定汗液样本中的生物标志物的浓度。

在一些实施例中，该方法可以包括切断载送流体(和汗液样本)到废物室的流动，并将载送流体(和汗液样本)再循环到样本收集室以及第一和第二传感器。

在一些示例中，该方法可以包括在样本收集室中或附近操作电润湿方案，以促进汗液样本的收集。

在一些实施例中，该方法基于从第一传感器采集的数据来确定载送流体和汗液样本中的一者或两者的流率。在一些实施例中，基于载送流体和汗液样本中的一者或两者的流率来确定汗液样本中的生物标志物的浓度。

在一些实施例中，该方法可以包括确定汗液稀释因子，根据该汗液稀释因子可以确定汗液流率。汗液流率是有意义的，因为对于特定的生物标志物，由第二传感器测量的汗液中的浓度取决于每个腺体的平均汗液速率。因此，经由查找表，人们可以建立测量的生物标志物浓度是由疾病还是仅由汗液速率的变化引起的。

汗液稀释因子Ds可以经由下式来确定：

Ds＝1/(1-Cm/Cr) 公式1

其中，Cm是由所述第一传感器测量的标志物的浓度，并且Cr是标志物在未稀释的载送流体中的先验预定浓度。

显而易见的是，未稀释汗液样本中的生物标志物的浓度(即允许进行诊断的临床相关浓度)可以使用汗液稀释因子从组合的载送流体和汗液样本中的该生物标志物的测量浓度导出。

另外，总汗液流率Qs(每时间单位的体积)可以经由下式来确定：

Qs＝[1/(Ds-1)]*Qc 公式2

其中，Qs由汗腺的泵送动作产生，并且Qc是由泵的泵送动作生成的载送流体的已知设置流率。

此外，皮肤采样与汗液等分试样的实际测量之间的时间延迟ΔT经由下式来定义：

ΔT＝V/(Qs+Qc) 公式3

其中，V是微流体结构的体积。

在一些实施例中，该方法可以包括控制微流体网络中的一个或多个泵以从10至60nL/min的预定流率泵送载送流体。在一些示例中，泵可以被配置为以从20至50nL/min、例如从25至40nL/min、例如约30nL/min的预定流率泵送载送流体。

在一些实施例(未描绘)中，该方法可以包括：从生理传感器采集关于对象的生理数据；并且基于所采集的生理数据来调整载送流体的流率。这样的生理传感器的示例包括心率监测器、血压监测器、温度计或温度探头、或本领域已知的任何其他生理传感器。

在一些实施例中，该方法可以包括基于排泄的汗液的体积来适配载送流体的流率。如前所述，在从约0.03至约20nL/min/腺体的汗液产生中可能存在多达2至3个数量级的差异。在后一种情况下，显然不需要稀释，因为排出足够的汗液(200nL/min)以允许在合理的时段内进行汗液分析。在该实施例中，基于生理传感器测量，根据排泄的汗液的体积来适配添加到汗液的载送流体(即，稀释剂)的体积。这可以通过基于生理传感器测量控制设置在贮液器和样本收集室之间的三阀泵的操作来实现。生理传感器可以是以下中的任何一个：i)惯性传感器，诸如测量个体的活动水平和活动强度的加速度计，ii)pH传感器，其测量已知随着汗液速率增加而增加的汗液pH，iii)生命体征传感器，诸如光电体积描记(PPG)传感器，其测量个体的心率和呼吸速率，以及iv)汗液流率传感器。在所有情况下，如果检测到剧烈的活动，则通过控制三重泵阀来动态地减小载送流体流率的体积。载送流体的流率的降低可以与汗液排泄速率的增加成反比。该实施例的关键优点是双重的：i)它防止在当不需要汗液稀释时的情况下稀释剂的不必要消耗，这将延长贴片的寿命；ii)它将允许用于稀释剂和废液的贮液器更小，从而允许更紧凑的贴片设计。

图6示出了根据实施例的用于定量地检测来自对象的汗液样本中的生物标志物的系统600。系统600包括诸如先前描述的设备100。应当理解，图6的系统的设备100可以是如本文描述的任何设备，包括例如图1至4中的任一个中描绘的任何设备。系统600还包括处理器602，其如本文描述的那样被配置为从第一传感器采集与载送流体中的标志物的浓度相关的数据，并且可以包括以下元件中的一个或多个：生理传感器604、存储器606和/或用户接口608，其中的每个可以例如是如本文描述的。在一些实施例中，设备100本身可以包括处理器602和以下元件中的一个或多个中的一个或多个：生理传感器604、存储器606和/或用户接口608。替代地或额外地，在一些实施例中，处理器602或第二处理器可以在设备100的外部(例如，与设备100分离或远离设备100)。在这些实施例中，处理器可以通信地耦合到设备100。

尽管参考了“一个”处理器，但是应当理解，处理器可以包括一个或多个处理器。一个或多个处理器可以用软件和/或硬件以多种方式实施，以执行本文描述的各种功能。在一些实施例中，一个或多个处理器中的每个可以被配置为执行本文描述的方法的个体或多个步骤。在特定实施方式中，一个或多个处理器可以包括多个软件和/或硬件模块，每个软件和/或硬件模块被配置为执行或用于执行本文描述的方法的个体或多个步骤。一个或多个处理器可以包括可以被配置或编程(例如使用软件或计算机程序代码)为执行本文中所描述的各种功能的一个或多个微处理器、一个或多个多核处理器及/或一个或多个数字信号处理器(DSP)、一个或多个处理单元及/或一个或多个控制器(诸如一个或多个微控制器)。一个或多个处理器可以被实施为执行一些功能的专用硬件(例如，放大器、前置放大器、模数转换器(ADC)/或数模转换器(DAC))和执行其他功能的一个或多个处理器(例如，一个或多个编程的微处理器、DSP和相关联的电路)的组合。

在一些实施例中，处理器602被配置为控制诸如本文描述的设备的一个或多个泵和阀的操作，以便执行如本文描述的一种或多种方法。

在一些实施例中，处理器602被配置为：从可穿戴设备的第一传感器采集数据；从可穿戴设备的第二传感器采集数据；并且基于来自第一和第二传感器的数据来确定汗液样本中的生物标志物的浓度。

在一些实施例中，从第一传感器采集的数据包括载送流体中的标志物的浓度，并且处理器被配置为基于载送流体中的标志物的浓度来确定汗液流率。

在一些实施例中，处理器602被配置为基于从第一传感器采集的数据来确定载送流体和汗液样本中的一者或两者的流率。在一些实施例中，基于载送流体和汗液样本中的一者或两者的流率来确定汗液样本中的生物标志物的浓度。

在一些实施例中，处理器602被配置为确定汗液稀释因子，根据该汗液稀释因子可以确定汗液流率。汗液流率是有意义的，因为对于特定的生物标志物，由第二传感器测量的汗液中的浓度取决于每个腺体的平均汗液速率。在一些实施例中，处理器602被配置为将所采集和/或所确定的数据与查找表中的对应数据集进行比较，并确定测量的生物标志物浓度是由疾病还是仅由汗液速率的变化引起。

在一些实施例中，该系统可以包括生理传感器604，诸如上面结合该方法所描述的。这种传感器允许监测可以影响汗液流率或指示汗液流率变化的其他因素，例如生命体征传感器、加速度计和pH传感器。

在一些实施例中，系统可以包括通信接口(或通信电路)。在一些实施例中，先前描述的设备可以包括通信接口。额外地或替代地，通信接口可以在设备外部(例如，与设备分离或远离设备)。通信接口可以用于使得设备或设备的部件能够与系统的一个或多个其他部件(例如，一个或多个传感器、接口、设备、处理器或存储器)通信和/或连接到系统的一个或多个其他部件(例如，一个或多个传感器、接口、设备、处理器或存储器)，诸如本文描述的那些中的任一个。例如，通信接口可以用于使得设备(或设备的一个或多个部件，诸如第一和第二传感器)能够与处理器(诸如前面提到的处理器)通信和/或连接到处理器(诸如前面提到的处理器)。

通信接口可以使得设备或设备的部件能够以任何合适的方式进行通信和/或连接。例如，通信接口可以使得设备或设备的部件能够无线地、经由有线连接或经由任何其他通信(或数据传输)机制进行通信和/或连接。在一些无线实施例中，例如，通信接口可以使得设备或设备的部件能够使用射频(RF)、蓝牙或任何其他无线通信技术来进行通信和/或连接。

在一些实施例中，系统可以包括至少一个存储器606。在一些实施例中，先前描述的设备可以包括至少一个存储器。额外地或替代地，至少一个存储器606可以在设备外部(例如，与设备分离或远离设备)。例如，医院数据库可以包括存储器，存储器可以是云计算资源等。设备(或系统的处理器)可以被配置为与至少一个存储器通信和/或连接到至少一个存储器。存储器可以包括任何类型的非瞬态机器可读介质，诸如高速缓存或系统存储器，包括易失性和非易失性计算机存储器，诸如随机存取存储器(RAM)、静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)和电可擦除PROM(EEPROM)。在一些实施例中，至少一个存储器可以被配置为存储程序代码，该程序代码可以由处理器(诸如设备的处理器)运行以使设备以本文描述的方式操作。

备选地或另外地，在一些实施例中，至少一个存储器可以被配置为存储本文描述的方法所需的或由本文描述的方法产生的信息。例如，在一些实施例中，至少一个存储器可以被配置为存储以下中的任何一个或多个：由本文描述的任何传感器采集的数据、与载送流体中的标志物的预定浓度或载送流体的预定(或适配)流率相关的数据、或将汗液流率和作为生理状态的指标的生物标志物浓度相关联的一个或多个查找表、或本文描述的方法所需或产生的任何其他信息或信息的任何组合。在一些实施例中，设备(或系统的处理器)可以被配置为控制至少一个存储器以存储本文描述的方法所需的或由本文描述的方法产生的信息。

该系统可以包括用户接口608。在一些实施例中，先前描述的设备可以包括用户接口。额外地或替代地，用户接口可以在设备外部(例如，与设备分离或远离设备)。设备(或系统的处理器)可以被配置为与用户接口通信和/或连接到用户接口。在一些实施例中，设备(或系统的处理器)可以被配置为控制用户接口以本文描述的方式操作。

用户接口608可以被配置为绘制(或输出、显示或提供)本文描述的方法所需的或由本文描述的方法产生的信息。例如，在一些实施例中，用户接口可以被配置为绘制(或输出、显示或提供)以下中的一个或多个：由本文描述的任何传感器采集的数据、与载送流体中的标志物的预定浓度或载送流体的预定(或适配)流率相关的数据、或将汗液流率和作为生理状态的指标的生物标志物浓度相关联的一个或多个查找表、或本文描述的方法所需或产生的任何其他信息或信息的任何组合。额外地或替代地，用户接口608可以被配置为接收用户输入。例如，用户接口608可以允许用户手动输入信息或指令、与设备100交互和/或控制设备100。因此，用户接口可以是实现信息的呈现(或输出、显示或提供)并且额外地或替代地使得用户能够提供用户输入的任何用户接口。

例如，用户接口可以包括一个或多个开关、一个或多个按钮、小键盘，键盘、鼠标、(例如在智能设备(诸如平板电脑、智能手机或任何其他智能设备)上的)触摸屏或应用、显示器或显示屏、图形用户接口(GUI)(诸如触摸屏)、或任何其他视觉部件、一个或多个扬声器、一个或多个麦克风或任何其他音频部件、一个或多个灯(诸如发光二极管LED灯)、用于提供触感或触觉反馈的部件(诸如振动功能或任何其他触感反馈部件)、增强现实设备(诸如增强现实眼镜或任何其他增强现实设备)、智能设备(诸如智能镜子、平板电脑、智能手机、智能手表或任何其他智能设备)、或任何其他用户接口、或用户接口的组合。在一些实施例中，被控制以呈现信息的用户接口可以是与使得用户能够提供用户输入的用户接口相同的用户接口。

还提供了一种计算机程序产品，包括计算机可读介质。所述计算机可读介质具有被实施在其中的计算机可读代码。所述计算机可读代码被配置为使得，在被合适的计算机或处理器运行时，使所述计算机或处理执行本文中的描述方法。计算机可读介质可以是例如能够承载计算机程序产品的任何实体或设备。例如，计算机可读介质可以包括数据存储设备，诸如ROM(诸如，CDROM或半导体ROM)或磁记录介质(例如，硬盘)。此外，计算机可读介质可以是诸如电学或光学信号的可传输载体，其可以经由电缆或光缆或通过无线电或其他工具来传达。当计算机程序产品体现在这种信号中时，计算机可读介质可以由这种线缆或其他设备或单元构成。替代地，计算机可读介质可以是计算机程序产品被体现在其中的集成电路，集成电路适于执行相关方法，或用于相关方法的执行。

因此，本文提供了用于定量地检测从对象的皮肤获得的汗液样本中的生物标志物的改进的设备100、200、300、400、方法500、系统600和计算机程序产品，其解决了与现有技术相关联的限制。本文描述的设备、方法和系统可以在患者监测领域中用作普通病房和ICU中的患者的突然恶化的早期预警并且用于睡眠障碍的调查，因为目前仅在患者访问医生时以抽查方式进行测量。

本领域技术人员通过研究附图、公开内容和从属权利要求，在实践本文中描述的原理和技术时，能够理解并实现所公开的实施例的变型。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现在权利要求中记载的若干项的功能。尽管特定措施是在互不相同的从属权利要求中记载的，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。计算机程序可以被存储或分布在合适的介质上，例如与其他硬件一起或作为其他硬件的部分供应的光学存储介质或固态介质，但是也可以被以其他形式分布，例如经由互联网或其他有线或无线的电信系统。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为对范围的限制。