【技術實現(xiàn)步驟摘要】
技術介紹
1、本文所述的主題整體涉及可穿戴感測系統(tǒng)，并且更具體地涉及用于感測使用者的間質(zhì)液的可穿戴系統(tǒng)。
2、持續(xù)監(jiān)測生化數(shù)據(jù)或生物標志物對于某些醫(yī)療狀況可能很重要。例如，當生物標志物指示醫(yī)療干預可能有利以及/或者對于正確管理醫(yī)療狀況有必要時，持續(xù)監(jiān)測生物標志物可使得被監(jiān)測的使用者或醫(yī)療專業(yè)人員能夠被醫(yī)療干預。對這些醫(yī)療狀況的管理不善可能會對使用者造成短期或長期的傷害。類似地，可以監(jiān)測生物標志物來評估使用者在運動、軍事或認知活動期間的表現(xiàn)。在現(xiàn)場實時檢測和量化生物標志物的能力使使用者或觀察者能夠在短期或長期內(nèi)實施改變，以增強表現(xiàn)或防止表現(xiàn)變差(例如，保持水分、確保適當?shù)男菹ⅰ⒃黾踊驕p少訓練/任務負荷、使用藥物或補充劑來增強表現(xiàn)等)。
3、至少一些已知的生化監(jiān)測裝置監(jiān)測使用者的血液。這些生化監(jiān)測裝置通常包括至少一根針或微針，該至少一根針或微針穿透使用者的皮膚并且將血液引導到位于皮膚表面的感測裝置。感測裝置檢測并且向使用者或醫(yī)療專業(yè)人員報告血液中生物標志物的存在和/或濃度。然而，由于傳感裝置位于皮膚表面，通常需要不斷地補充血液，并且必須在感測裝置分析完血液之后將其處理掉。通常，芯吸收血液，并且當芯無法再吸收血液時將芯丟棄。因此，為了連續(xù)地監(jiān)測和分析血液，通常頻繁地更換芯。另外，由于血凝塊(例如，所提取的血液可在生化監(jiān)測裝置內(nèi)凝結)，這些生化監(jiān)測裝置對于使用者而言可能難以使用。此外，由于針延伸穿過皮膚內(nèi)的神經(jīng)，因此這些生化監(jiān)測裝置可能會給使用者帶來疼痛。
4、至少一些已知的生化監(jiān)測裝置監(jiān)測使用者的
技術實現(xiàn)思路
1、在一個方面，提供了一種用于監(jiān)測使用者的isf的微針致動器。該微針致動器包括限定狹槽的剛性支撐件、定位在剛性支撐件內(nèi)并且包括延伸穿過狹槽的軸的帶齒輪的凸輪，以及定位在剛性支撐件內(nèi)并且被構造成使帶齒輪的凸輪圍繞軸旋轉(zhuǎn)的彈簧。微針致動器還包括isf感測模塊和致動裝置。該isf感測模塊被附接到帶齒輪的凸輪并且包括多個微針，多個微針中的每一個微針包括用于檢測使用者的isf的至少一個傳感器。致動裝置附接到剛性支撐件和帶齒輪的凸輪。致動裝置的致動釋放彈簧，使帶齒輪的凸輪旋轉(zhuǎn)以將多個微針插入到使用者的皮膚中，并且其中至少一個傳感器檢測使用者的isf的成分。
2、在另一方面，一種用于監(jiān)測使用者的isf的微針致動器。微針致動器包括限定狹槽的剛性支撐件、定位在剛性支撐件內(nèi)并且包括延伸穿過狹槽的軸的帶齒輪的凸輪、定位在剛性支撐件內(nèi)并且被構造成使帶齒輪的凸輪圍繞軸旋轉(zhuǎn)的彈簧，以及附接到帶齒輪的凸輪的isf感測模塊。isf感測模塊包括第一支撐層、層壓到第一支撐層上以形成傳感器部件的傳感器層和從傳感器部件延伸的多個微針。傳感器層包括襯底和定位在襯底上的至少一個傳感器。多個微針中的每一個微針包括從傳感器部件延伸的微針基座、主體和從主體延伸的尖端。主體從微針基座延伸并且限定延伸穿過主體的第一支撐層的狹槽。狹槽限定第一開口和第二開口，至少一個傳感器被定位在第二開口上方，其中第一開口、狹槽和至少一個傳感器限定暴露于環(huán)境的通道，其中該通道被構造成將isf引導到至少一個傳感器。isf感測模塊包括附接到剛性支撐件和帶齒輪的凸輪的致動裝置，其中致動裝置的致動釋放彈簧，使帶齒輪的凸輪旋轉(zhuǎn)以將多個微針插入到使用者的皮膚中，并且其中至少一個傳感器檢測使用者的isf。
3、在另一方面，提供了一種檢測使用者的isf內(nèi)的生物標志物的方法。該方法包括將微針致動器粘附到使用者的皮膚，該微針致動器包括剛性支撐件、定位在剛性支撐件內(nèi)的帶齒輪的凸輪、定位在剛性支撐件內(nèi)并且被構造成使帶齒輪的凸輪旋轉(zhuǎn)的彈簧、附接到帶齒輪的凸輪并且包括多個微針的isf感測模塊，以及附接到剛性支撐件和帶齒輪的凸輪的致動裝置。多個微針中的每一個微針包括用于檢測使用者的isf的至少一個傳感器。該方法還包括致動致動裝置，使得致動裝置釋放彈簧，使帶齒輪的凸輪旋轉(zhuǎn)以將多個微針插入到使用者的皮膚中。該方法還包括將isf引導到至少一個傳感器并且用至少一個傳感器檢測至少一種生物標志物。
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1.一種用于監(jiān)測使用者的間質(zhì)液(ISF)的微針致動器(108)，所述微針致動器(108)包括：
2.根據(jù)權利要求1所述的微針致動器(108)，其中所述彈簧(114)包括壓縮彈簧、拉伸彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧、螺旋彈簧和葉片彈簧中的至少一種。
3.根據(jù)權利要求1所述的微針致動器(108)，所述微針致動器還包括壓頭(116)，所述壓頭被定位在所述剛性支撐件(112)內(nèi)位于所述彈簧(114)與所述帶齒輪的凸輪(118)之間，其中所述致動裝置(122)的致動釋放所述彈簧(114)，使得所述彈簧(114)壓在所述壓頭(116)上，使得所述壓頭(116)使所述帶齒輪的凸輪(118)旋轉(zhuǎn)，并且使得所述帶齒輪的凸輪(118)將所述多個微針(214)插入到所述使用者的皮膚中，并且其中所述壓頭(116)包括被構造成接納所述帶齒輪的凸輪(118)的一部分的彎曲表面(136)和被構造成接納所述彈簧(114)的面(134)。
4.根據(jù)權利要求1所述的微針致動器(108)，其中所述帶齒輪的凸輪(118)包括主體(142)、第一平坦表面(144)、第二平坦表面(146)，以及從所述主
5.根據(jù)權利要求4所述的微針致動器(108)，其中所述ISF感測模塊(120)附接到所述第一平坦表面(144)。
6.根據(jù)權利要求4所述的微針致動器(108)，其中所述剛性支撐件(112)限定多個凹槽(132)，并且其中所述帶齒輪的凸輪(118)的旋轉(zhuǎn)使所述多個齒輪齒(150)中的齒輪齒旋轉(zhuǎn)到所述多個凹槽(132)中的凹槽(132)中。
7.根據(jù)權利要求6所述的微針致動器(108)，其中每個凹槽(132)內(nèi)的每個齒輪齒(150)限定樞轉(zhuǎn)點，所述帶齒輪的凸輪(118)在所述帶齒輪的凸輪(118)的旋轉(zhuǎn)期間圍繞所述樞轉(zhuǎn)點樞轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權利要求1所述的微針致動器(108)，其中所述剛性支撐件(112)限定沿著第一平面壓印在所述剛性支撐件(112)中的多個凹槽(132)，并且其中所述狹槽(130)是限定在所述剛性支撐件(112)內(nèi)的一對狹槽，以協(xié)作地限定延伸穿過所述一對狹槽(130)的第二平面，所述第二平面平行于所述第一平面。
9.根據(jù)權利要求8所述的微針致動器(108)，其中所述帶齒輪的凸輪(118)包括主體(142)和從所述主體(142)延伸的多個齒輪齒(150)，并且其中所述一對狹槽(130)的中心線與所述第一平面之間的第一距離與所述帶齒輪的凸輪(118)的所述主體(142)的半徑相同。
10.根據(jù)權利要求1所述的微針致動器(108)，其中所述致動裝置(122)包括第一帶(174)和第二帶(176)，所述第一帶(174)和所述第二帶(176)中灌注有粘合劑材料，使得所述第一帶(174)和所述第二帶(176)彼此粘附，其中所述粘合劑材料包括含氟聚合物蠟、脂肪酸酰胺蠟、費托蠟、石蠟、生物蠟、聚烯烴蠟和/或包括二十烷、二十二烷、二十四烷、二十六烷、二十八烷、三十烷、三十二烷、三十四烷、三十六烷、三十八烷、四十烷、三十二烷和/或四十四烷在內(nèi)的聚烯烴蠟中的至少一種，并且其中所述第一帶(174)和所述第二帶(176)各自包括多孔疏水片、膜材料、紙、紡織品、背膠紡織品、無紡布聚合物片、鑄造聚合物片和/或激光鉆孔聚合物片。
11.一種用于監(jiān)測使用者的間質(zhì)液(ISF)的微針致動器(108)，所述微針致動器(108)包括：
12.根據(jù)權利要求11所述的微針致動器(108)，其中所述ISF感測模塊(120)還包括層壓到所述第一支撐層(202)和所述傳感器層(206)的第二支撐層(210)，其中所述傳感器層(206)被定位在所述第一支撐層(202)與所述第二支撐層(206)之間，并且其中所述第一支撐層(202)和所述第二支撐層(210)在結構上支撐所述傳感器層(210)。
13.根據(jù)權利要求12所述的微針致動器(108)，其中所述ISF感測模塊(120)還包括層壓到所述傳感器層(206)的第二支撐層(210)、定位在所述第一支撐層(202)與所述傳感器層(206)之間的第一粘合劑層(204)，以及定位在所述第二支撐層(210)與所述傳感器層(206)之間的第二粘合劑層(208)，并且其中所述第一粘合劑層(204)將所述第一支撐層(202)層壓到所述傳感器層(206)。
14.根據(jù)權利要求13所述的微針致動器(108)，其中所述第一粘合劑層(204)和所述第二粘合劑層(208)各自包括一片可固化粘合劑。
15.根據(jù)權利要求13所述的微針致動器(108)，其中所述第一粘合劑層...
【技術特征摘要】
1.一種用于監(jiān)測使用者的間質(zhì)液(isf)的微針致動器(108)，所述微針致動器(108)包括：
2.根據(jù)權利要求1所述的微針致動器(108)，其中所述彈簧(114)包括壓縮彈簧、拉伸彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧、螺旋彈簧和葉片彈簧中的至少一種。
3.根據(jù)權利要求1所述的微針致動器(108)，所述微針致動器還包括壓頭(116)，所述壓頭被定位在所述剛性支撐件(112)內(nèi)位于所述彈簧(114)與所述帶齒輪的凸輪(118)之間，其中所述致動裝置(122)的致動釋放所述彈簧(114)，使得所述彈簧(114)壓在所述壓頭(116)上，使得所述壓頭(116)使所述帶齒輪的凸輪(118)旋轉(zhuǎn)，并且使得所述帶齒輪的凸輪(118)將所述多個微針(214)插入到所述使用者的皮膚中，并且其中所述壓頭(116)包括被構造成接納所述帶齒輪的凸輪(118)的一部分的彎曲表面(136)和被構造成接納所述彈簧(114)的面(134)。
4.根據(jù)權利要求1所述的微針致動器(108)，其中所述帶齒輪的凸輪(118)包括主體(142)、第一平坦表面(144)、第二平坦表面(146)，以及從所述主體(142)和所述第二平坦表面(146)延伸的多個齒輪齒(150)。
5.根據(jù)權利要求4所述的微針致動器(108)，其中所述isf感測模塊(120)附接到所述第一平坦表面(144)。
6.根據(jù)權利要求4所述的微針致動器(108)，其中所述剛性支撐件(112)限定多個凹槽(132)，并且其中所述帶齒輪的凸輪(118)的旋轉(zhuǎn)使所述多個齒輪齒(150)中的齒輪齒旋轉(zhuǎn)到所述多個凹槽(132)中的凹槽(132)中。
7.根據(jù)權利要求6所述的微針致動器(108)，其中每個凹槽(132)內(nèi)的每個齒輪齒(150)限定樞轉(zhuǎn)點，所述帶齒輪的凸輪(118)在所述帶齒輪的凸輪(118)的旋轉(zhuǎn)期間圍繞所述樞轉(zhuǎn)點樞轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權利要求1所述的微針致動器(108)，其中所述剛性支撐件(112)限定沿著第一平面壓印在所述剛性支撐件(112)中的多個凹槽(132)，并且其中所述狹槽(130)是限定在所述剛性支撐件(112)內(nèi)的一對狹槽，以協(xié)作地限定延伸穿過所述一對狹槽(130)的第二平面，所述第二平面平行于所述第一平面。
9.根據(jù)權利要求8所述的微針致動器(108)，其中所述帶齒輪的凸輪(...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：A·A·P·伯恩斯，A·阿里扎德，R·萊尼克，R·J·圣皮埃爾，
申請(專利權)人：通用電氣公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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