[发明专利]水合状态指示器

说明书

本发明提供了一种水合状态指示器。该水合状态指示器包括水密性壳体；半透膜，所述半透膜被构造成允许水分子通过且阻挡至少一种溶质的分子通过；吸水指示器层，所述吸水指示器层由所述壳体和所述膜包裹住；以及输出装置，所述输出装置被构造成提供输出。所述吸水指示器层具有预定的渗透强度。所述指示器层的所述至少一部分的体积能够根据所述指示器层的含水量变化。所述输出能够根据所述指示器层的所述至少一部分的体积变化。

技术领域

本发明涉及一种用于视觉上指示物质的水合状态的水合状态指示器，尤其涉及用于视觉上指示受试者身体部位的水合状态的水合状态指示器。

背景技术

当人们的失水量超过他们的水摄入时，他们将经历脱水。这通常是由锻炼或疾病造成的。例如，一些老年人患有慢性衰减的口渴反射。比百分之三至四的体液减少更严重的脱水会导致疲劳、头昏、严重头痛、体力和精神衰退、以及甚至导致慢性患者的器官衰竭。超过百分之十五至二十五的体液减少是肯定致命的。体液过量也是危险的。它通常发生在医院中由静脉内治疗造成，并会导致危险的水肿和永久性肾损伤。

身体的水合状态通常不容易获得。脱水和体液过量对应于身体中正常渗透平衡的偏离。存在各种类型的用于测量渗透状态的实验室设备；然而这些系统通常笨重且需要液体样本(即，血液样本)。因此，使用常规技术难以在一段时间上和/或在诊所外监测受试者身体的渗透状态。

L.A.L.Fernandes等人的“用于与脱水和水中毒相关的事件检测的渗透传感器的设计和特征”(“Design and Characterization of an Osmotic Sensor for theDetection of Events Associated With Dehydration and Overhydration”；IEEE JTEHM1:2700309)描述了一种用于身体测量应用的渗透传感器。该传感器包括小型刚性结构(基准室)，其填充有恒定渗透强度的基准液。水分子能够穿过半透膜流入或流出该基准室。因此，该结构内的渗透压取决于基准液和半透膜所接触的外侧液体的相对渗透强度。在该装置植入到受试者体内或接触他们的皮肤时，基准室内的渗透压因此随着受试者的水合水平而变化。通过具有电子读出的压力换能器来测量基准室内的渗透压。

这种装置存在一些缺点。在植入时，它是侵入性的并且因此不适于广泛使用。然而，该装置的刚性属性(所采用的压力感测技术所必需的)意味着它在外部使用期间难以实现与受试者皮肤的良好密封。另外，在暴露至基准液一段时间后，膜不再正常地工作，而限制该装置的运行寿命小于两周。此外，该装置的复杂结构及其对电子部件的使用使其制造相对昂贵。

因此，期望一种检测受试者水合状态的使用简单、非侵入性且有成本效益的装置。优选地，该装置将适于水合状态的长期监测，并且能够由具有脱水或体液过量风险的任何人使用。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种水合状态指示器。所述水合状态指示器包括水密性壳体；半透膜，所述半透膜被构造成允许水分子通过且阻挡至少一种溶质的分子通过；吸水指示器层，所述吸水指示器层由所述壳体和所述膜包裹住；输出装置，所述输出装置被构造成提供输出。所述吸水指示器层具有预定的渗透强度。所述指示器层的至少一部分的体积能够根据所述指示器层的含水量变化。所述输出能够根据所述指示器层的所述至少一部分的体积变化。

在一些实施方式中，所述指示器层的光学特性能够根据所述指示器层的所述至少一部分的体积变化。在一些这样的实施方式中，所述输出装置包括设置于所述壳体中的透明窗。