[發(fā)明專利]用于生理監(jiān)測(cè)的電極陣列和包括或利用電極陣列的設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110607545.9
• 申請(qǐng)日: 2016-01-06
• 公開（公告）號(hào): CN113331813A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 加利特·朱克曼-斯塔克;尼爾·本-伊斯雷爾;諾姆·拉凱利;阿維亞德·葉莎亞;艾微姆·阿莫斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 美達(dá)森斯生物測(cè)定有限公司
• 主分類號(hào): A61B5/0533
• 分類號(hào): A61B5/0533;A61B5/0205;A61B5/01
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋融冰

本申請(qǐng)公開了用于監(jiān)測(cè)生理參數(shù)的電極陣列和包括或利用電極陣列的設(shè)備，電極陣列包括經(jīng)配置以提供電信號(hào)的活性電極和經(jīng)配置以采集從活性電極傳送的電信號(hào)的至少兩個(gè)非活性電極，其中至少兩個(gè)非活性電極中的每個(gè)定位在距活性電極的不同的預(yù)定距離處。

本申請(qǐng)是于2016年1月6日申請(qǐng)的、申請(qǐng)?zhí)枮?01680009181.1的題為“用于生理監(jiān)測(cè)的電極陣列和包括或利用電極陣列的設(shè)備”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開總體涉及生理信號(hào)監(jiān)測(cè)和電極陣列的領(lǐng)域。

背景技術(shù)

疼痛感是生物、認(rèn)知、行為、文化和環(huán)境因素的極其復(fù)雜的相互作用。身體對(duì)損傷或有害性刺激(例如，急性疼痛)的反應(yīng)首先是因傷害性刺激激活自主神經(jīng)和荷爾蒙通路而產(chǎn)生的生理反應(yīng)。傷害性感受是指即使在無意識(shí)的受試者中也引起自主反應(yīng)的有害性刺激的檢測(cè)、轉(zhuǎn)導(dǎo)和傳輸。多年以來，多項(xiàng)研究已調(diào)查不同生理參數(shù)的傷害性感受相關(guān)的變化作為在手術(shù)期間對(duì)傷害性感受的水平的客觀評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。

皮膚電導(dǎo)反應(yīng)是當(dāng)汗液增加時(shí)皮膚立刻變成電的更好的導(dǎo)體的現(xiàn)象。因此，已經(jīng)暴露于生理激發(fā)狀態(tài)的受試者將顯示皮膚的兩個(gè)區(qū)域之間的阻力的突然下降。皮膚電導(dǎo)和疼痛之間的相關(guān)性已被證明在于皮膚電導(dǎo)響應(yīng)于傷害性感受而升高。因此，皮膚電導(dǎo)的變化的測(cè)量對(duì)于提供疼痛水平的指示是有用的。

皮膚電導(dǎo)的確定通常是基于從活性電極和非活性電極中獲得的測(cè)量，活性電極經(jīng)配置以產(chǎn)生電信號(hào)(諸如，電流)，非活性電極經(jīng)配置以采集電信號(hào)。通常，活性電極和非活性電極定位在(同一只)手的兩個(gè)手指上或定位在手掌上。

光體積描記波形可以提供關(guān)于諸如心率(HR)、心率變異性(HRV)和光體積描記振幅(PPGA)等參數(shù)的信息。這些參數(shù)被稱為自主功能和傷害性反應(yīng)的指示符。

雖然上述參數(shù)與受試者的疼痛水平可具有良好的相關(guān)性，但是干擾因子常引起錯(cuò)誤的檢測(cè)。另外的傳感器(如，加速計(jì)、溫度計(jì)和其他傳感器)的集成可以提供減少誤檢測(cè)并且增加受試者的疼痛水平的特異性的能力。

發(fā)明內(nèi)容

在本公開的一些實(shí)施例中，本公開的方面涉及皮膚電阻(GSR)電極陣列和包括和/或利用GSR電極陣列的設(shè)備。

通常，GSR測(cè)量系統(tǒng)是基于從兩個(gè)電極(即，活性電極和非活性電極)中或從包括活性電極和非活性電極的組合的三個(gè)電極中獲得的測(cè)量，活性電極和非活性電極通常定位在(同一只)手的兩個(gè)手指上，定位在手掌上，或者在新生兒的情況下定位在腳上。活性電極和非活性電極之間的距離影響GSR測(cè)量。隨著活性電極和非活性電極之間的距離擴(kuò)大，對(duì)電極之間的電流流動(dòng)的電阻增加，但是對(duì)測(cè)量變化的敏感度增加。相反地，隨著活性電極和非活性電極之間的距離減少，對(duì)電極之間電流流動(dòng)的電阻也減少，但是對(duì)測(cè)量變化的敏感度受損。此外，個(gè)體之間的皮膚干燥度的差異也影響GSR讀數(shù)，因?yàn)榫哂懈稍锲つw的受試者具有比皮膚潮濕的受試者更低的皮膚電導(dǎo)率。實(shí)際上，具有干燥皮膚的受試者可具有如此低的電導(dǎo)率以致于難以獲得與生理激發(fā)(例如，疼痛)相關(guān)的GSR測(cè)量的變化，然而其他受試者具有如此高的電導(dǎo)率以致于獲得的信號(hào)飽和，并且皮膚的電導(dǎo)率的變化沒有被檢測(cè)到。

有利地，GSR電極陣列能夠補(bǔ)償人與人之間的皮膚干燥度和/或皮膚電導(dǎo)特性的差異。補(bǔ)償人與人之間的皮膚干燥度的差異得以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)楸疚乃_的GSR電極陣列包括支架，支架具有設(shè)置于其上的活性電極和多個(gè)非活性電極。電極定位在支架上，使得每個(gè)非活性電極位于距活性電極不同的預(yù)定距離處。一方面，這能夠自定義活性電極和非活性電極之間的距離以適應(yīng)皮膚干燥度和/或手指長(zhǎng)度的差異，而另一方面，鑒于電極之間的距離是已知的，當(dāng)確定皮膚的電導(dǎo)率的變化時(shí)，該距離對(duì)測(cè)量值的影響可以被考慮在內(nèi)。

此外，本文所公開的GSR電極陣列可包括另外的元件，其經(jīng)配置以確保最佳的GSR讀數(shù)，并且/或者向分析器提供關(guān)于哪個(gè)非活性電極用于GSR測(cè)量且由此提供關(guān)于具體的非活性電極和活性電極之間的距離的指示。