[发明专利]用于确定对象的皮肤电活动的可穿戴设备和方法

说明书

本发明涉及用于确定对象(1)的皮肤电活动的可穿戴设备。设备(10)包括：光源(11)，其用于将包括处在750nm与950nm之间的波长范围内的红外光的光发射到所述对象的组织中；光传感器(12)，其用于在所发射的光与组织的相互作用后接收所发射的光的至少部分；评价单元(13)，其用于根据接收到的光来确定皮肤电活动；以及支撑件(14)，其用于承载光源(11)、光传感器(12)和评价单元(13)，其中，所述光源和所述光传感器以距彼此的预定距离被布置。

技术领域

本发明涉及一种用于确定对象的皮肤电活动的可穿戴设备和对应的方法。

背景技术

通常，通过自主神经系统(ANS)的交感神经和副交感神经分支内的活动的平衡来实现唤醒的生理状态的调节。尽管副交感神经系统促进身体能量的恢复和保存，但交感神经系统刺激增加的代谢输出以应对外部挑战。这样一来，增加的交感神经活动(交感神经兴奋)提高心率、血压和出汗，以及将血液从肠道储存部重新引导向骨骼肌、肺、心脏和大脑以准备运动动作。包括非髓鞘C类神经纤维的交感神经节后纤维围绕外分泌汗腺并且它们的活动调节汗液分泌。由于汗液是弱电解质和良导体，因此汗管的填充实现许多低阻并联通路，从而增加施加的电流的电导。被称为皮肤电活动(EDA)的表面处的皮肤电导的变化反映了ANS的副交感神经内的活动并且提供评估与情绪、认知和注意力有关的交感神经兴奋的改变的敏感的和方便的量度。

紧张通常被定义为涉及高交感神经激活状态的自主平衡的破坏。由于EDA完全由紧张状态下占主导的ANS的交感神经分支的活动确定，因此可将紧张性EDA参数视为由紧张诱发的ANS活动的适当度量。皮肤中的自主反应，诸如出汗、竖毛和血管舒缩改变因此可以经由边缘系统中的帕佩兹回路由各种情绪状态引起。此外，人们普遍认为，引起注意力的剌激和注意力要求高的任务也会引起增加的EDA反应。不管自100多年前发现皮肤电现象以来测量设备的改进，该领域的许多研究限于在实验室设置或人造临床环境中短时间段内执行的观察测量。

在长时间段内对患者进行监测的需要激发了人们对可穿戴技术-能够在正常日常活动期间穿戴以在周或几个月的时段内收集生理数据的非侵扰的可穿戴设备-的兴趣。与现有研究相比(数分钟至数小时)，对EDA的长期监测将允许在显著更长的时间尺度(数天至数月)处观察交感神经兴奋和调节的模式，并且能够潜在地揭示先前不可观察的趋势。此外，在人的自然家庭环境中进行的长期测量也可以提供比非自然临床设置下的短期评估更清晰的人生理状态图片。临床上，可穿戴EDA传感器能够出于诊断目的和治疗评价而用于精神病理学、皮肤病学和神经病学。

WO 2007/144817 A1公开了一种用于接近于皮肤应用的皮肤监测设备，包括处理电路连接模块和至少一个光电传感器，所述光电传感器被配置为检测由皮肤反射和/或发射的光的至少一个近似波长，其中，信号接收电路用于接收来自至少一个光电传感器的信号。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的可穿戴设备和对应方法，以用于以更高的可靠性和准确度确定对象的皮肤电活动。

在本发明的第一方面中，提出了一种用于确定对象的皮肤电活动的可穿戴设备，所述可穿戴设备包括：

-光源，其用于将包括750nm和950nm之间的波长范围内的红外光的光发射到对象的组织中，

-光传感器，其用于在所发射的光与组织相互作用之后接收所述所发射的光的至少部分，

-评价单元，其用于根据接收到的光确定皮肤电活动，以及

-支撑件，其用于承载光源、光传感器和评价单元，其中，光源和光传感器以距彼此的预定距离被布置。

在本发明的另一方面中，提供了一种用于确定对象的皮肤电活动的对应的方法。