CN107405102A - 利用电位和阻抗测量的汗液标志物的组合感测 - Google Patents

Abstract

可穿戴的汗液传感器装置(1)可以包括能够测量多个离子选择性生物标志物电位的多个传感器(150，160，170，180)，以及分析作为一个或多个生理状况(例如肌肉活动、运动或组织损伤)的代表的测量的组合的机构。装置可以包括能够与多个传感器(150，160，170，180)一起进行至少一个皮肤阻抗测量的传感器以及分析作为一个或多个生理状况的代表的测量的组合机构，例如水合作用或出汗速率。因为几个所述传感器(150，160，170，180)在被完全暴露于空气存储时可能不稳定，所以装置(1)以包括用于所述传感器(150，160，170，180)的临时密封件(400)，其在放置和使用所述传感器(150，160，170，180)之前是可移除的。

Description

利用电位和阻抗测量的汗液标志物的组合感测

关于联邦政府资助的研究或开发的声明

本发明至少部分地通过美国空军研究实验室和国家科学基金会依据奖励#1347725授予在美国政府的支持下提出。美国政府在本发明中具有一定权利。

相关申请的交叉引用

本申请要求美国临时申请No.62/023,232的优先权，美国临时申请No.62/023,232于2014年7月11日递交，其公开内容通过引用整体并入本文。

背景技术

汗液感测技术具有巨大的潜力，从运动到新生儿、到药理监测、到个人数字健康、到命名一些应用。正如卡斯特罗及其同事在最近的2014年的评论中所指出的：“汗液：有限的现有应用以及有前景的代谢物组学的样品”，“难以产生足够的汗液用于分析，样品蒸发，缺乏适当的取样装置，需要训练有素的工作人员，以及由于毛果芸香碱的存在而导致的结果误差。在处理定量测量时，主要缺点是样品体积的标准化。”

在身体中有许多生物标志物，其可以用于跟踪生理状态，包括涉及体育运动和其它涉及体力、肌肉损伤和水合作用的活动的生物标志物。这些生物标志物中的一些，诸如乳酸盐是公知的汗液成分，然而，它们在汗液中的浓度不容易与生理状态相关，因为它们在自身汗腺中代谢(即，汗液的乳酸盐水平不反映血浆的乳酸盐浓度)。类似地，横纹肌溶解是特征在于肌肉坏死和细胞内肌肉成分释放到血液中的综合征。在横纹肌溶解下，肌酸激酶水平通常升高，并且可分配到汗液，但是肌酸激酶难以用小型化的可穿戴传感器检测。

存在与汗液中出现的生物标志物相应的许多其他条件，但是与乳酸盐或肌酸激酶一样，在汗液中测量这些生物标志物的多是没有用的，因为血浆中的生物标志物水平与汗液中的生物标志物水平不密切相关，或者因为用于检测这些生物标志物的电传感器的制造太具有挑战性或者昂贵。即使使用正确的汗液传感器，有效地确定身体的生理状态仍然是许多(即使不是大多数)应用的挑战。

这些缺点中的许多可以通过利用可穿戴的汗液感测片来解决，其中至少使传感器与皮肤紧密接触或者包括被制成与皮肤紧密接触的微流体。一旦这可行，相对容易地检测汗液离子或皮肤参数的多个组合测量是可能的，这可以提供难以或不可能用单独测量或多个单独测量获得的信息和见解。例如，可以在相同时间或接近相同时间测量五个汗液或皮肤或溶质参数，并且实时地比较这些测量或它们如何随时间改变。然而，这种方法不是没有自己的挑战。例如，组合测量可能需要必须准备好同时起作用的多个传感器，并且因此这种传感器的保存期限和使用的准备可能使这种测量困难。

发明内容

上述的相当大的挑战通过本发明来解决。本发明提供了一种可穿戴的汗液传感器装置，其能够利用多个传感器测量多个离子选择性生物标志物的电位，并且使用所述测量值的组合作为一个或多个生理状况的代表，诸如肌肉活动、运动或组织损伤。本发明包括具有至少一个皮肤阻抗测量和多个传感器并且使用所述测量的组合作为一个或多个生理状况(例如水合或出汗速率)的代表的实施例。本发明还包括用于所述传感器的临时密封件，所述临时密封件在放置和使用所述传感器之前是可移除的，因为一些所述传感器在完全暴露于空气中闲置时可能不稳定。传感器或贴片可以存储在包装中，该包装设计为用于保护物品在存储期间远离可能使传感器劣化的固体、液体或气体。

附图说明

可以根据下面的详细描述和附图对本发明的目的和优点进一步理解，其中：

图1为根据本发明一个实施例的装置的剖面图，所述装置放置在皮肤上。

图2为根据本发明一个实施例的装置的剖面图，所述装置包括密封层以保护传感器在存储期间免受损坏或污染。

图3为根据本发明一个实施例的装置的剖面图，所述装置包括一次性部件和可重复使用部件。

具体实施方式

本发明包括参考国际申请号PCT/US2013/035092，其公开内容通过引用整体并入本文。

参考图1，可穿戴汗液传感器装置1放置在皮肤300上，并且包括电子器件200，连接至电子器件200的多个连接件210，且连接至电子器件200的连接件进一步连接至多个传感器150、160、170、180。基底100支撑传感器。

参考图2，装置2被示出为处于非穿戴状态，其中装置2不在皮肤上，而是由承载元件400承载。承载元件400可以是例如用于短期存储的蜡纸或用于更长时间避免水分迁移的铝化聚脂薄膜。承载元件400还可以包括压敏粘合剂用以密封带有传感器的承载元件，但是也允许承载元件被移除。装置1可以可选地密封在提供类似于承载元件400的功能的容器或包装中。

承载元件400的目的是保持能够变得脱水、溶剂干燥、或经历可能损害其性能的其他劣化或污染的传感器或参考电极的功能。例如，如果离子选择性电极(ISE)变得太干，则会退化，因为聚合物可能变得过度交联或硬化，或者内部参考溶液(如果使用的话)可能变干，因此需要多至几小时才能再润湿。因此，在装置1或传感器的储存期间，某些ISE可受益于水合组分例如水或其它溶剂蒸气的密封或背压。可适用于这种应用的其它溶剂包括各种极性溶剂，例如二甲基亚砜(DMSO)或溶解氯化钠(NaCl)的其它类型的非水溶剂，例如液氨。

参考图3，装置2包括由非一次性元件110承载的电子器件200，电连接件210和电连接衬垫152、162、172。非一次性部分还可包括电连接衬垫182和电极180，其用于提供与皮肤的电接触或电导。传感器150、160、170是一次性的，并且由一次性的支撑材料100承载。粘合、固定或锁定件500，例如由3M制造的z轴导电带，用于将传感器连接到电衬垫。可重复使用的部件应该被配置成至少能够实现和保持穿戴者的皮肤和装置之间的良好的电接触。此外，非一次性或可重复使用部件被配置为在装置2的使用期间与传感器和/或其它一次性元件耦合。如图3所示，电子器件和更高鲁棒性的感测电极(例如阻抗电极)可以被制成可重复使用的部件(例如，贴片，手表，手镯，肩垫的一部分等)的一部分，而传感器可以在使用之前附加以及之后移除。

进一步参考图1和2，在本发明的一个方面，具有集成传感器的可穿戴汗液传感器与皮肤或与皮肤相邻的微流体紧密接触，并且能够通过对汗液中的多种溶质组合电位感测以及通过皮肤和汗液的阻抗测量来预测各种状态。这类测量在技术上是可实现的，特别是如果目标是在汗液和身体中通常在毫摩尔浓度范围内的溶质。尽管在具有离子选择电极和阻抗测量的几个示例性实施例中描述本发明，但是本领域技术人员可以理解，其他类型的传感器是可应用的。例如，电位测定、电流测定、阻抗、光学、机械、抗体、肽、适体或其它机制也可用于本发明的实施例中。

本发明的实施例可以包括能够充分分析汗液传感器装置所进行的测量的计算和/或数据存储机构。计算和/或数据存储机构可以被配置为在系统部件之间进行通信，以监测汗液传感器数据，执行数据聚集，以及执行能够分析汗液传感器数据的算法。例如，该计算机构可以全部或部分地位于感测设备(例如，部件200)上，读取设备上或连接的计算机网络上。在一个实施例中，计算机构可以在一个或多个计算机设备或系统上实现。计算机系统可以包括处理器，存储器，大容量存储设备，输入/输出(I/O)接口和人机接口(HMI)。计算机系统还可以经由网络或I/O接口可操作地耦合到一个或多个外部资源。外部资源可以包括但不限于服务器、数据库、大容量存储设备、外围设备、基于云的网络服务或可以由计算机系统使用的任何其他合适的计算机资源。

处理器可以在存在于存储器中的操作系统的控制下运行。操作系统可以管理计算机资源，使得体现为一个或多个计算机软件应用的计算机程序代码可以具有由处理器执行的指令。在可选实施例中，处理器可以直接执行应用，在这种情况下可以省略操作系统。一个或多个数据结构也可以存在于存储器中，并且可以由处理器、操作系统或应用程序使用以存储或处理数据。数据库可以存在于大容量存储设备上，并且可以用于收集和组织由本文所述的各种系统和模块使用的数据。数据库可以包括存储和组织数据的数据和支持数据结构。I/O接口可以提供将处理器可操作地耦合到其他设备和系统(例如网络或外部资源)的机器接口。因此，应用可以通过经由I/O接口进行通信来与网络或外部资源协同工作，以提供包括本发明的实施例的各种特征、功能、应用、进程或模块。HMI可以允许用户直接与示例性计算机交互。

在本发明的实施例中，可以以多种汗液溶质为目标。非限制性的一组目标汗液溶质如下：

钠。在一个实施例中，至少一个图1中所示的传感器可以分配给Na⁺。钠可用于确定出汗速率(即，越高的出汗速率导致越大的检测到的Na⁺量)，因为它在出汗期间被汗腺排出。也可以通过使用测量到的Na⁺浓度来校正其它离子的读数中的误差来测量钠以减轻其与其他离子传感器的干扰。另外，Na⁺浓度水平可用于指示囊包性纤维症，因为Na⁺和Cl^-的浓度在这些个体的汗液中升高。

氯化物。在一个实施例中，至少一个图1中所示的传感器可以分配给Cl^-。类似于Na⁺，Cl^-可以用于确定出汗速率(即，出汗速率越高，Cl^-量越大)，因为它在出汗期间被汗腺排出。还可以通过使用测量到的Cl^-浓度来校正其它离子的读数中的误差来测量氯以减轻其与其它离子传感器的干扰。氯也以较高的浓度存在于囊包性纤维症患者的汗液中。氯离子可以使用密封的参考电极测量，因此在一些情况下不需要专用的离子选择性电极。

钾。在一个实施例中，至少一个图1中所示的传感器可以分配给K⁺。汗液K⁺浓度可以用于预测血液中的K⁺水平，并且反过来可以指示诸如脱水、肌肉活动(运动)或组织损伤(例如横纹肌溶解)的状况。低的汗液K⁺水平可以表明个体处于更大的病症(例如横纹肌溶解)风险。还可以通过使用测量到的钾浓度来校正其它离子的读数中的误差来测量钾以减轻其与其他离子传感器的干扰。具体地，例如，K⁺可以干扰测量，因此精确的测量应该考虑K⁺浓度。此外，汗液中的K⁺水平比Na⁺和Cl^-更少地依赖于出汗速率，因此可以改善基于Na⁺和Cl^-的出汗速率的测量。

铵。在一个实施例中，至少一个图1中所示的传感器可以被分配给 铵可以用于预测血液中的水平，并且相应地可以指示诸如厌氧菌的活性水平、运动水平的状况，并且可以用作血清乳酸盐浓度的代表指标。还可以测量铵以减轻其与其它离子传感器的干扰，例如汗液pH。此外，汗液中的水平对于出汗速率的依赖性小于Na⁺和Cl^-，因此可以改善基于Na⁺和Cl^-的出汗速率的测量。如上所述，K⁺读数可能干扰读数，并且pH影响分配到汗液。因此，测量K⁺、pH和/或出汗速率将提高汗液测量的准确度。

pH。在一个实施例中，至少一个图1中所示的传感器可以分配用于测量H⁺活性或pH。汗液pH可用于指示出汗速率、皮肤健康和各种其他状况。汗液pH还可干扰其他离子测量，因此测量pH对于改善其他离子的测量是重要的。

也可以使用以毫摩尔浓度存在于汗液中的其它离子，包括但不限于Ca⁺(0.28mM)、Zn⁺(4.46mM)、Cu⁺(6.3mM)、Mg⁺(34.49mM)、Fe⁺、Cr⁺和Pb⁺。其他分析物，例如和尿素(CO(NH₂)₂)，对于诸如肾衰竭的状况可以在汗液中升高，并且可以以离子选择性电极(或在尿素情况下的酶测量电极)可测量的浓度存在。关于血浆中所有这样的分析物浓度的效应或解释的医学知识可以在汗液中类似地评价，并且用汗液传感器检测。其它相关的分析物和它们的关系在以下参考文献中详细描述：Boron,Walter F.和Emile L.Boulpaep的“汗液”医学生理学("Sweating."Medical Physiology)：细胞和分子途径(A Cellular andMolecular Approach)。第二版。费城，PA:Saunders/Elsevier,2009.；Freedberg,Irwin M.和Thomas B.Fitzpatrick的“表皮生物学与功能”("Biology and Function ofEpidermis&Appendages.")普通医学中的菲茨帕特里克皮肤学(Fitzpatrick'sDermatology in General MediClne)。第五版。纽约：麦格劳-希尔教育出版集团(McGraw-Hill)，医疗从事者部门(Health Professions Division),1999.155-63.；Goldsmith,Lowell A的“外分泌汗腺”("Eccrine Sweat Glands.")皮肤的生理学生物化学和分子生物学(Physiology,Biochemistry,and Molecular Biology of the Skin)。第二版。第一卷。纽约：Oxford UP,1991.741-56.；Hurley,Harry J的“外分泌汗腺：结构和功能”("TheEccrine Sweat Glands:Structure and Function.")皮肤生物学(The Biology of theSkin)Ruth K.Freinkel.纽约：Parthenon Pub.Group,2001.47-73.

除了汗液溶质之外，本发明还可以测量与其他读数结合使用的许多其它汗液参数，从而改善汗液传感器提供有意义的生理信息的能力。这些包括以下非限制性实施例：

温度。在一个实施例中，至少一个图1中所示的传感器可以被分配来测量传感器环境温度、皮肤温度或体温。传感器环境的温度读数(其包括汗液传感器下面或附近的区域)对ISE功能具有显著影响，因此应该被测量并用于改善溶质的传感器测量。另外，皮肤温度还可以指示各种生理状态，并且可以与其他读数结合使用以指示生理状态。例如，冷的、湿的皮肤可以指示休克、脱水、心区不适和其他病症，而温暖的、潮红的皮肤可以指示炎症、压力或体力活动。体温也是根据一天中的时间、昼夜节律睡眠周期、疲劳、饥饿和环境温度而变化的信息度量。另外，诸如发热，排卵周期，低热/高热的生理状况可以通过包括基础体温的体温来告知。

开始出汗温度。在一个实施例中，至少一个图1中所示的传感器可以被分配用于测量开始出汗温度。特别地，情绪性出汗是对紧张的神经性反应引起的，而不是对高的皮肤或体温的反应。因此，在低的皮肤或体温下出汗可帮助区分紧张出汗与其他类型的出汗。例如，如果个体通常在99.0°F的皮肤温度下开始出汗，并且温度测量值指示98.0°F的皮肤温度，高出汗速率可以指示正在发生紧张出汗。

阻抗。在一个实施例中，至少一个图1中所示的传感器可以被分配用于测量身体或皮肤的电阻抗。电极的间隔可以用于改变阻抗测量的深度，并且有助于校正当仅使用一对电极来测量阻抗时导致的误差。例如，紧密间隔的电极测量皮肤表面附近的阻抗，并且可能捕获刚好在皮肤上方的排泄汗液的阻抗测量。相距较远的电极，例如相隔大于1cm，将测量更深的阻抗，例如身体阻抗。汗液传感器贴片可以放置在身体、组织或器官的主要为流体的(例如不是骨)区域上，以获得下面的体液或组织的阻抗测量，从而测量身体水合状态。将这种皮肤表面阻抗测量值与身体阻抗测量值进行比较可以使得汗液传感器能够校正读数中的误差，或者将表面水合水平与身体水合水平进行比较，等等。此外，阻抗可用于指示出汗速率。因为增加的出汗速率通常导致增强的离子排泄，相对于较高的出汗速率，预料的阻抗水平将下降。

另外，阻抗可以用于测量几个物理特性，有时需要几个测量频率，例如5kHz、50kHz和250kHz，并且有时需要将体重数字地从传感器装置读取数据输入到诸如智能电话的读出设备中。这些特征可以包括以下一个或多个：重量和期望范围，脂肪百分比和期望范围，脂肪质量和期望范围，肌肉质量和期望范围，骨量，BMI(身体质量指数)和期望范围，体格评级，总体含水百分比，总体水质量，细胞外水(ECW)，细胞内水(ICW)，ECW/ICW比率，BMR(基础代谢率)和分析，内脏脂肪评级，部分分析，肌肉质量和分析，脂肪百分比和分析，肌肉质量平衡，电阻/电抗/相位角。

上述示例用于独立阻抗测量，然而，本发明主要涉及使用阻抗测量结合对汗液中的其它溶质或离子的测量，以更好地预测生理状况或溶质浓度。

根据本发明实施例的装置还可以包括常见的电子测量以增强汗液或阻抗读数，例如脉搏，脉搏-氧合，呼吸，心率变异性，活动水平和3轴加速度测量，或由Fitbit，NikeFuel，Zephyr Technology和当前可穿戴设备领域的其他公司公布的其他常见读数。

提供以下实施例以帮助说明本发明，并且不全面或不以任何方式限制。

实施例1-Na⁺作为出汗速率的代表条件被测量，因为由于汗液管中Na⁺重吸收的时间减少，Na+浓度随着出汗速率增加。然而，为了确定是否存在参考电极随时间的漂移，也使用第二传感器测量K⁺。K⁺和Na⁺两者将共享相同的参考电极。因为汗液中K⁺的浓度不随出汗速率的变化而明显改变，所以参考电极中的任何漂移被间接测量。然后可以校正由于参考电极漂移的Na⁺的传感器读数。

实施例2-K⁺作为持续性肌肉活动的代表被测量。持续性肌肉活动时或者在发生肌肉或组织损伤的情况下K⁺被释放到血流中。由于K⁺浓度在汗液中通常相对恒定，因此其变化的浓度的信息性测量应根据时间或取样间隔来解决。因此，装置中增加Na⁺和/或Cl^-传感器以测量出汗速率。然后可以使用出汗速率来确定测量的K⁺信号的时间或采样间隔此外，时间或采样间隔也可用于确定肌肉活动或损伤最近发生的时间。

实施例3-为了改进作为血液乳酸盐的代表的浓度的测量，使用K⁺和离子选择性电极传感器。作为厌氧循环的一部分产生，并且随着乳酸盐增加而在体内增加。然而，传感器受到来自K⁺的显著的交叉干扰，同样干扰K⁺传感器。因此，通过比较和K⁺的传感器读数，汗液传感器装置可以考虑交叉干扰的影响，从而改进乳酸盐代表的测量。

实施例4-进一步参考实施例3，装置中增加pH离子选择性电极传感器。pH传感器改善血液乳酸盐代表的测量，因为汗液中与NH₃的比取决于pH。因此，用pH校正汗液将提供血液水平的更准确估计，从而改进乳酸盐代表的测量。此外，当汗液从身体排出并暴露于空气和二氧化碳时，汗液pH酸性可能变得高。因此，pH离子选择性电极可以指示出汗液在皮肤上有多长时间。出汗速率也可能影响pH，因此可以使用pH测量来估计出汗速率。此外，pH可以影响汗液中的任何离子读数，因此pH传感器将允许对分析物测量的其他校正。

实施例5-可以通过额外的测量皮肤阻抗以进一步测量出汗速率并进一步改善一种或多种上述测量来改进上述实施例。例如，出汗速率可以引起被动扩散到汗液中的生物标志物的稀释，或者在一些情况下，可以增加由汗腺(例如Na⁺或乳酸盐)中的细胞主动产生的生物标志物的浓度。出汗速率还可以影响pH，因此阻抗汗液测量可以指示汗液pH读数。

实施例6-进一步参考实施例3，还直接测量乳酸盐作为体内厌氧活性的代表。然而，因为乳酸在汗腺中主动产生，所以必须通过校正或最小化该汗腺产生的乳酸来估计准确的血液乳酸水平。在非常低的出汗速率下，汗腺乳酸盐产生速率可以很低，使得乳酸盐浓度由乳酸盐从血液到汗液中的被动扩散占主导，因此代表对血液乳酸盐的更准确的测量。类似地，较高的出汗速率对应于与血液乳酸盐相比更高的腺体产生的乳酸盐的组分。因此，可以测量Na⁺和K⁺作为出汗速率的代表，这将允许装置调整关于出汗速率的乳酸读数。

实施例7-一种装置，其中至少一个传感器能够测量Na⁺浓度，至少一个传感器能够测量Cl^-浓度，至少所述传感器能够测量K⁺浓度，并且至少一个代表是所述水合状况的离子浓度。Cl^-可以用于充当稳定的参考电极。Na⁺和Cl^-可用于测量汗液速率，其可用于跟踪可能导致脱水的水分损失。如上所述，K⁺可用作针对Na⁺和Cl^-的稳定参考，因为K+不会随出汗速率而明显变化。此外，可以使用pH离子选择性电极，因为已知汗液pH在由于代谢性碱中毒的严重脱水的情况下改变。

实施8-具有两个或更多个离子选择性电极的装置用于测量汗液中作为代谢性碱中毒的代表的离子，具有选自如先前实施例中教导的pH，K⁺，Na⁺或Cl^-的两个传感器例如。代谢性碱中毒是组织的pH升高超出正常范围(例如7.35-7.45)的代谢状况。这是氢离子浓度降低导致碳酸氢盐增加的结果，或者碳酸氢盐浓度增加的直接结果。氢离子的损失最经常通过两种机制发生，呕吐或通过肾脏。呕吐导致盐酸(氢和氯离子)与胃内容物一起损失。在医院环境中，这可能通常发生在鼻胃吸管上，严重的呕吐也会导致钾(低钾血症)和钠(低钠血症)的损失。肾脏通过在收集管中以氢离子为代价保留钠来补偿这些损失(减少钠/钾泵以防止钾的进一步损失)，从而导致代谢性碱中毒。肺换气不足(呼吸频率降低)导致高碳酸血症(增加CO₂的水平)，这导致呼吸性酸中毒。使用过量碳酸氢盐进行肾脏补偿以减轻酸中毒的影响。一旦二氧化碳水平回到基线，较高的碳酸氢盐水平显示它们将使患者置于代谢性碱中毒。

实施例9-确定皮肤阻抗的方法，包括：进行至少一个皮肤阻抗的测量；进行至少一个身体阻抗的测量；以及将所述皮肤阻抗测量与所述身体阻抗测量进行比较。例如，可以在相隔5cm放置的两个电极之间测量身体阻抗，其中电场路径深入身体。皮肤阻抗电极将仅相隔1cm，具有较小的电场穿透进入身体的深度。结果，来自更远间隔的电极的阻抗可以通过软件算法或电子设备从由紧密间隔的电极测量的阻抗中去除，使得报告的主信号是皮肤阻抗而不是身体阻抗。

以上是本发明连同实施本发明的优选方法的描述，然而本发明本身应仅由所附权利要求限定。

Claims (49)

1.确定皮肤阻抗的方法，包括：

进行至少一个皮肤阻抗的测量；

进行至少一个身体阻抗的测量；以及

将所述皮肤阻抗测量与所述身体阻抗测量进行比较。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

基于所述皮肤阻抗测量与所述身体阻抗测量的比较，调整所述皮肤阻抗的测量和所述身体阻抗的测量中的一个。

3.根据权利要求1所述的方法，其中进行至少一个皮肤阻抗的测量包括使用汗液传感器装置，以及进行至少一个身体阻抗的测量包括使用汗液传感器装置。

4.根据权利要求3所述的方法，包括：

使用汗液传感器装置进行至少一个皮肤阻抗的测量；以及

使用皮肤阻抗的测量确定出汗速率。

5.可穿戴汗液传感器装置，包括：

能够测量多个离子选择性传感器电压的多个传感器；

配置成分析作为至少一个生理状况的代表指标的所述多个离子选择性传感器电压和温度的测量的组合的机构；以及

用于所述传感器的临时密封件，其中在放置和使用所述传感器其之前，所述临时密封件可移除。

6.根据权利要求5所述的可穿戴汗液传感器装置，包括至少一个能够测量温度的传感器。

7.可穿戴汗液传感器装置，包括：

能够测量多个离子选择性传感器电压的多个传感器；

配置成分析作为至少一个生理状况的代表指标的所述多个离子选择性传感器电压的测量的组合的机构；

用于所述传感器的子集的一次性部件；以及

用于所述传感器的子集的可重复使用部件，所述可重复使用部件至少用于维持与皮肤的电连续性。

8.根据权利要求7所述的可穿戴汗液传感器装置，包括至少一个能够测量温度的传感器。

9.可穿戴汗液传感器装置，包括：

能够测量多个离子选择性传感器电压的多个传感器；

配置成分析作为至少一个生理状况的代表指标的所述多个离子选择性传感器电压的测量的组合的机构。

10.根据权利要求9所述的可穿戴汗液传感器装置，进一步地包括至少一个能够测量温度的传感器。

11.根据权利要求9所述的装置，其中至少一个所述传感器能够测量Na⁺浓度，至少一个所述代表为用于出汗速率状况的Na⁺浓度。

12.根据权利要求9所述的装置，其中至少一个所述传感器能够测量K⁺浓度，至少一个所述代表为用于肌肉活动或运动状况的K⁺浓度。

13.根据权利要求9所述的装置，其中至少一个所述传感器能够测量K⁺浓度，至少一个所述代表为用于组织损伤和横纹肌溶解状况的K⁺浓度。

14.根据权利要求9所述的装置，其中至少一个所述传感器能够测量K⁺浓度，至少一个所述代表为用于高钾血症和低钾血症状况的K⁺浓度。

15.根据权利要求9所述的装置，其中至少一个所述传感器能够测量Na⁺浓度，至少一个所述传感器能够测量Cl^-浓度，至少一个所述传感器能够测量K⁺浓度，至少一个所述代表为用于脱水状况的所述离子浓度。

16.根据权利要求9所述的装置，其中至少一个所述传感器能够测量浓度，至少一个所述代表为用于血清乳酸盐浓度和厌氧活动状况的 浓度。

17.根据权利要求9所述的装置，还包括：

密封的参考电极，以减少测量信号随时间的漂移，所述参考电极包括可移除的覆盖物，所述覆盖物在所述参考电极被施加以使用之前保持所述参考电极水合。

18.根据权利要求9所述的装置，还包括：

可移除的覆盖物，其在所述传感器被施加以使用之前通过用水合组分保持所述传感器润湿而将所述多个传感器中的至少一个保持在适当的水合水平。

19.根据权利要求18所述的装置，其中所述水合组分选自以下之一：水、极性溶剂、二甲基亚砜(DMSO)和溶解NaCl的其它类型的非水溶剂。

20.根据权利要求9所述的装置，还包括：

存储装置，提供水或其它溶剂的背压以保持所述传感器的功能。

21.可穿戴汗液传感器装置，包括：

能够测量多个离子选择性传感器电压的多个传感器；

至少一个能测量阻抗的传感器；以及

配置成分析作为至少一个生理状况的代表指标的所述多个离子选择性传感器电压和阻抗的测量的组合的机构。

22.根据权利要求21所述的装置，还包括至少一个能测量温度的传感器。

23.根据权利要求21所述的装置，其中至少一个所述传感器能够测量Na⁺浓度，至少一个所述代表为用于出汗速率状况的Na⁺浓度。

24.根据权利要求21所述的装置，其中至少一个所述传感器能够测量K⁺浓度，至少一个所述代表为用于肌肉活动或运动状况的K⁺浓度。

25.根据权利要求21所述的装置，其中至少一个所述传感器能够测量K⁺浓度，至少一个所述代表为用于组织损伤和横纹肌溶解状况的K⁺浓度。

26.根据权利要求21所述的装置，其中至少一个所述传感器能够测量K⁺浓度，至少一个所述代表为用于高钾血症和低钾血症状况的K⁺浓度。

27.根据权利要求21所述的装置，其中至少一个所述传感器能够测量Na⁺浓度，至少一个所述传感器能够测量Cl^-浓度，至少一个所述传感器能够测量K⁺浓度，至少一个所述代表为用于脱水状况的所述离子浓度。

28.根据权利要求21所述的装置，其中至少一个所述传感器能够测量浓度，至少一个所述代表为用于血清乳酸盐浓度和厌氧活动状况的 浓度。

29.根据权利要求21所述的装置，还包括：

密封的参考电极，以减少测量信号随时间的漂移，所述参考电极包括可移除的覆盖物，所述覆盖物在所述参考电极被施加以使用之前保持所述参考电极水合。

30.根据权利要求21所述的装置，还包括：

可移除的覆盖物，其所述传感器被施加以使用之前通过用水合组分保持所述传感器润湿而将所述多个传感器中的至少一个保持在适当的水合水平。

31.根据权利要求30所述的装置，其中所述水合组分选自以下之一：水、极性溶剂、二甲基亚砜(DMSO)和溶解NaCl的其它类型的非水溶剂。

32.根据权利要求21所述的装置，其中至少一个所述代表为用于出汗速率状况的皮肤阻抗。

33.根据权利要求21所述的装置，其中至少一个所述代表为皮肤阻抗，至少一个所述代表为用于水合状况的身体阻抗。

34.根据权利要求21所述的装置，其中至少一个所述代表为电介质平衡，至少一个所述代表为用于肌肉痉挛风险状况的身体阻抗。

35.根据权利要求21所述的装置，其中所述阻抗电极间隔至少1cm，从而皮肤或身体阻抗的更深感测使得能够进行水合监测。

36.根据权利要求21所述的装置，其中至少一个所述阻抗传感器具有紧密间隔的电极，以能够在皮肤表面上或下方进行阻抗测量，并且至少一个所述阻抗传感器具有间隔较远的电极，以测量在皮肤内或体内更深处的阻抗。

37.根据权利要求21所述的装置，其中通过所述机构分析的测量的组合进一步包括以下中的至少一个：皮肤温度、开始出汗温度、体温、心率、脉搏、脉搏血氧饱和度、加速度测量、呼吸、心率变异性和身体活动水平。

38.根据权利要求21所述的装置，其中所述至少一个阻抗传感器能够使用多个不同的测量频率，使得所述至少一个阻抗传感器能够指示多个不同的身体和皮肤特性。

39.根据权利要求38所述的装置，其中所述频率选自以下中的至少一个：5kHz、50kHz和250kHz。

40.根据权利要求38所述的装置，其中由所述机构分析的所述测量的组合包括穿戴所述装置的用户的体重的测量。

41.可穿戴汗液传感器装置，包括：

能够测量多个离子选择性传感器电压的多个传感器；

配置成分析作为至少一个生理状况的代表指标的所述多个离子选择性传感器电压的测量的组合的机构；以及

存储装置，其提供水或其它溶剂的背压以保持所述传感器的功能。

42.可穿戴汗液传感器装置，包括：

至少一个能够测量阻抗的传感器；以及

配置成分析作为至少一个生理状况的代表指标的所述测量的组合的机构。

43.根据权利要求41所述的装置，还包括：

至少一个能够测量温度的传感器。

44.根据权利要求41所述的装置，其中由所述机构分析的所述测量的组合进一步包括以下中的至少一个：汗液电解质浓度、皮肤温度、开始出汗温度、体温、心率、脉搏、脉搏血氧饱和度、加速度测量、呼吸、心率变异性和活动水平。

45.根据权利要求41所述的装置，其中至少一个传感器包括阻抗电极，所述阻抗电极间隔至少1cm，从而皮肤或身体阻抗的更深感测使得能够进行水合监测。

46.根据权利要求41所述的装置，其中至少一个所述阻抗传感器具有紧密间隔的电极，以能够在皮肤表面上或下方进行阻抗测量，并且至少一个所述阻抗传感器具有间隔较远的电极，以测量在皮肤内或体内更深处的阻抗。

47.根据权利要求41所述的装置，其中所述至少一个阻抗传感器能够使用多个不同的测量频率，使得所述至少一个阻抗传感器能够指示多个不同的身体和皮肤特性。

48.根据权利要求46所述的装置，其中所述频率选自以下中的至少一个：5kHz、50kHz和250kHz。

49.根据权利要求41所述的装置，其中由所述机构分析的所述测量的组合包括穿戴所述装置的用户的体重的测量。