CN102046082A - 位置指示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于确定人体或动物体的皮肤上用于执行对人体或动物体中生理参数的测量和/或对该人体或动物体治疗的位置的位置指示设备(10)。该位置指示设备(10)包括用于确定人体或动物体的皮肤上不同位置处的皮肤电阻的电极矩阵(7)和用于计算具有最高皮肤电阻的位置的计算单元(8)。该位置指示设备(10)还包括用于为用户指示最高皮肤电阻的位置的可视化装置。本发明还提供一种用于制造这种位置指示设备(10)的方法和一种用于通过使用这种位置指示设备(10)确定人体或动物体的皮肤上用于执行对人体或动物体中生理参数的测量和/或对该人体或动物体的治疗的位置的方法。

Description

位置指示设备
技术领域
本发明涉及一种位置指示设备。更具体地，本发明涉及一种用于确定人体或动物体的皮肤上用于执行诸如对人体或动物体中生理参数的入侵式(invasive)测量的测量位置的位置指示设备，一种用于制造这种位置指示设备的方法和一种用于使用这种位置指示设备确定人体或动物体的皮肤上用于执行诸如对人体或动物体中生理参数的入侵式测量的测量位置的方法。
背景技术
对人类或动物的体液的生理参数的测量(例如血液或组织间液中特定分析物的存在和/或浓度)常常通过入侵式测量技术，即通过需要穿刺人类或动物的皮肤的测量技术来执行。例如，手指刺破可以用于入侵式葡萄糖监控，或者可以执行穿刺人类手臂上的皮肤以用于血液样本提取。一般地，手指刺破或入侵式测量技术的不期望的效果是它可能导致的疼痛或不适以及患者相应的不便。在手指刺破的情况下，这可能是由于手中的大量的触觉神经细胞造成的。在不得不每日重复进行或者甚至每天多次重复进行入侵式测量的情况下，尤其会体验到所述不便。对于需要每天多次分析其血液的胰岛素依赖型糖尿病人而言，情况可能是这样的。这种不便和疼痛的过程是为什么在某些情况下患者可能跳过一些必需的葡萄糖分析从而导致不充分的疾病管理的主要原因。
尽管存在不同的权宜措施，比如使用麻药或局部麻醉，但是这些措施不能使得入侵式测量的日常执行对于患者而言更方便，因为它们可能导致不想要的副作用。
发明内容
本发明的实施例的目的是提供一种用于确定人体或动物体的皮肤上用于执行对人体或动物体中的生理参数的测量的位置的位置指示设备、一种用于制造这种位置指示设备的方法和一种用于使用这种位置指示设备确定人体或动物体的皮肤上用于执行对该人体或动物体中的生理参数的测量的位置的方法。
上述目的是通过根据本发明的方法和设备实现的。
根据本发明的实施例的位置指示设备和方法允许确定人类或动物的皮肤上的位置，以使得对例如血液中葡萄糖的生理参数的后续测量(其需要通过用针穿刺皮肤来取得血液样本)对该人或动物而言导致最小疼痛或不适。
在没有或有最小疼痛或不适的情况下确定这种生理参数(例如取得血液样本)的可能性可以激励患有需要每天测量这种生理参数的疾病(诸如糖尿病)的人以便实现更好的疾病管理。而且，使用根据本发明的实施例的设备可以去除在他们的孩子患有这种疾病时父母可能具有的一些负担。因此，通过使用根据本发明的实施例的位置指示设备和方法，可以减少为从人体或动物体获得信息(例如关于例如血液或组织间液中的参数值方面的信息)而疼痛地介入(intervention)的不适。而且，该疼痛和不适的减少可以在不使用药物，且因而没有与这样的药物相关联的令人不适且讨厌的副作用的情况下实现。
根据本发明实施例的位置指示设备和方法可以与用于确定其需要穿刺皮肤(例如利用针穿刺皮肤来取得血液样本)来获得的生理参数的任何已知技术一起使用。
根据本发明的实施例的位置指示设备是容易使用的。它能够容易地被患者自己使用，并且不需要医生或护士的介入。
在第一方面，本发明提供一种位置指示设备，其用于确定人体或动物体的皮肤上用于执行对该人体或动物体中生理参数的测量和/或对该人体或动物体的治疗的位置，所述位置指示设备包括：
电极矩阵，用于确定人体或动物体的皮肤上不同位置处的皮肤电阻，
计算单元，用于确定具有局部最高皮肤电阻的位置，和
可视化装置，用于为用户指示所述局部最高皮肤电阻的位置。
根据本发明的实施例的位置指示设备允许确定人类或动物的皮肤上的位置，以使得对生理参数的后续测量和/或治疗对该人或动物导致最小的疼痛或不适。在没有或有最小疼痛或不适的情况下确定这种生理参数和执行治疗(取得血液样本)的可能性可以激励患有需要每天测量这种生理参数的疾病(诸如糖尿病)的人去实现更好的疾病管理。而且，使用根据本发明的实施例的设备可以去除在他们的孩子患有这种疾病时父母可能具有的一些负担。因此，通过使用根据本发明的实施例的位置指示设备，可以减少为从人体或动物体获得信息(例如关于例如血液或组织间液中的参数值方面的信息)而疼痛的介入的不适。而且，该疼痛和不适的减少可以在不使用药物、且因而没有与这样的药物相关联的令人不适的且讨厌的副作用的情况下实现。
根据本发明的实施例，电极矩阵可以包括多个电极垫和对电极(counter electrode)。
计算单元可以例如包括微处理器。
可视化装置可以例如包括用于提供染料到具有局部最高皮肤电阻的位置上的多个印模，或者可以包括本领域技术人员已知的任何其他合适的可视化装置。
在第二方面，本发明提供根据本发明实施例的位置指示设备用于确定人体或动物体上用于取得血液样本的适当位置的用途。
在另一方面，本发明提供一种用于制造位置指示设备的方法，该位置指示设备用于确定人体或动物体的皮肤上用于执行对该人体或动物体中生理参数的测量和/或对该人体或动物体的治疗的位置，该方法包括：
提供适用于确定人体或动物体的皮肤上不同位置处的皮肤电阻的电极矩阵，
提供适用于确定具有局部最高皮肤电阻的位置的计算单元，以及
提供用于为用户指示局部最高皮肤电阻的位置的可视化装置。
提供可视化装置可以例如通过提供用于提供染料到具有最高皮肤电阻的位置上的多个印模来执行。
本发明还提供通过根据本发明实施例的方法制造的位置指示设备。
在又一个方面，本发明提供一种用于确定人体或动物体的皮肤上用于执行对该人体或动物体中生理参数的测量和/或对该人体或动物体的治疗的位置的方法，该方法包括：
确定人体或动物体的皮肤上不同位置处的皮肤电阻，
从具有确定的皮肤电阻的位置中确定具有最高电阻的位置，以及
将具有最高电阻的这个位置传达给用户。
确定人体或动物体的皮肤上不同位置处的皮肤电阻可以包括：
施加电压到电极垫矩阵中的电极垫，所述矩阵被施加到皮肤上，
测量作为所施加电压的结果的流过对电极的电流，以及
从测量的电流确定皮肤电阻。
将具有最高电阻的位置传达给用户可以包括借助包括染料的印模在皮肤上提供可视指示。
本发明还提供根据本发明的实施例的方法用于确定人体或动物体上用于取得血液样本的位置的用途。
在又一方面，本发明提供一种用于受控地驱动位置指示设备中的电极矩阵的电极的控制器，该位置指示设备用于确定人体或动物体的皮肤上用于执行对该人体或动物体中的物理参数的测量和/或对人体或动物体的治疗的位置，该控制器包括用于控制用于驱动所述电极矩阵的至少一个电极的电压源的控制单元。
本发明还提供一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算装置上执行时用于实现根据本发明的实施例的方法。
本发明还提供一种存储根据本发明的实施例的计算机程序产品的机器可读取数据存储设备。
本发明还提供根据本发明的实施例的计算机程序产品通过局域或广域电信网的传输。
本发明的特定和优选方面在所附的独立和从属权利要求中陈述。在适当情况下且不是仅仅如权利要求中所明确陈述的那样，来自从属权利要求的特征可以与独立权利要求的特征以及与其他从属权利要求的特征组合。
本发明的上述和其他特性、特征和优点将根据下面结合附图的详细描述而变得清楚，所述附图通过实例示出了本发明的原理。该描述仅仅是为了举例而给出的，而没有限制本发明的范围。下面所引用的参考数字是指附图。
附图说明
图1至图5示出了为得到本发明的见识的实验性研究。
图6示出根据本发明的实施例的位置指示设备。
图7示出可以与根据本发明的实施例的位置指示设备一起使用的电极矩阵。
图8示意性示出与根据本发明的实施例的位置指示设备一起使用的***控制器。
图9是可以用于执行根据本发明的实施例的方法的处理***的示意性表示。
在不同的附图中，相同附图标记指示相同或相似的元件。
具体实施方式
将结合特定实施例并参照某些附图来描述本发明，但是本发明不限于此，而是仅仅由权利要求限定。权利要求中的任何附图标记不应当被解释为限制范围。所描述的附图仅仅是示意性的和非限制性的。在附图中，为了说明的目的，一些元件的尺寸可能被夸大并且没有按比例绘制。
在本说明书和权利要求中使用术语“包括”的地方，它不排除其他元件或步骤。在使用不定冠词或定冠词表示单数名词(例如“一”或“一个”、“该”)的地方，除非另外地特别进行声明，这包括多个这样的名词。
在整个该说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的引用的意思是结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包含在本发明的至少一个实施例中。因此在该说明书中各个地方出现短语“在一个实施例中”或“在一实施例中”不必都是指相同的实施例，而可以是不同的实施例。而且如本领域技术人员根据本公开将清楚的那样，在一个或多个实施例中，特定特征、结构或特性可以以任何适当的方式组合。
相似地，应当理解，在对本发明示范性实施例的描述中，为了流线化本公开并帮助理解各个发明方面的一个或多个，本发明的各种特征有时被一起组合在单个实施例、附图及其描述中。然而，该公开的方法不应当被解释为反映以下意图：要求保护的发明需要比每个权利要求中明确叙述的特征更多的特征。相反地，如下述权利要求所反映的那样，发明方面在于比上面所公开的单个实施例的所有特征少。因此，详细描述之后的权利要求由此被明确地合并到该详细描述中，其中每个权利要求独立地代表本发明的单独实施例。
而且，尽管本文所描述的一些实施例包括其他实施例中所包含的一些特征但不包含其他特征，但是如本领域技术人员将理解的那样，不同实施例的特征的组合落在本发明的范围内，并且形成不同的实施例。例如，在下述权利要求中，任意要求保护的实施例可以以任何组合来使用。
而且，一些实施例在本文中被描述为可以通过计算机***的处理器或通过实现所述功能的其他装置实现的方法或方法中的元素的组合。因此，具有用于实现这种方法或方法元素的必要指令的处理器形成了用于实现所述方法或方法中的元素的装置。而且，本文所描述的装置实施例的元件是用于实现由所述元件为了实现本发明的目的而执行的功能的装置的实例。
在本文提供的描述中，陈述了许多特定细节。然而，应当理解，本发明的实施例可以在没有这些特定细节的情况下实施。在其他情况中，众所周知的方法、结构和技术没有详细示出，以便避免模糊所描述的理解。
本发明提供一种用于确定人体或动物体的皮肤上用于执行对人体或动物体中生理参数的测量和/或对人体或动物体的治疗的位置的位置指示设备、一种用于制造这种位置指示设备的方法、以及一种用于确定人体或动物体的皮肤上用于执行对人体或动物体中生理参数的测量和/或对人体或动物体的治疗的位置的方法。
该生理参数可以例如是在诸如血液或组织间液(也被称为组织液或细胞间液)之类的体液中将被确定的任何生理参数。例如，该生理参数可以与诸如血液或组织间液之类的体液中存在的分析物的存在性和/浓度相关。该分析物可以是对在对检测其存在性和/或确定其在体液中的浓度而言重要的任何分析物。其实例是人的血液中葡萄糖的浓度。该分析物可以是人体或动物体中存在的任何有机分子，比如胆固醇、血红蛋白、丙酮、水、乳酸或黑色素，或者可以是人体或动物体中任何无机分子，比如铁或钙，或者可以是另一种特征，比如气体的存在性和/或浓度或者pH。
本发明的实施例一般可以应用于任何感测方法或治疗方法，或二者的组合。这种感测方法的实例可以例如是超声波、温度感测、压力感测、使用电磁频谱的各部分的测量(比如光学、微波或无线电波方法)、皮肤阻抗和电容测量、以及化合物的通量的测量(比如经上皮的水分丢失)。这种治疗方法的实例可以例如是应用于人体或动物体皮肤的任何治疗方法，比如为去除毛发的热或光、皮肤异常或皮肤老化的治疗，穿过人体或动物体的皮肤应用的任何治疗方法，比如药物注射或经皮肤的药物输送，或应用到皮肤中的任何方法，比如使用导管消融或进行活检。
根据本发明的其他实施例，该生理参数也可以是适用于确定皮肤属性(比如皮肤癌或皮肤老化)的参数。在这种情况下，该参数可以例如是反射率、光滑度、温度、温差、颜色、色差、色斑(stain)。
作为实例，用于确定皮肤属性(比如皮肤癌或皮肤老化)的参数可以是皮肤的光学属性。这些尤其可以包括对在一个或多个波长处的吸收、散射、反射或双折射执行测量。
根据本发明的实施例的位置指示设备允许确定人体或动物体的皮肤上的位置，以使得随后对(例如血液中葡萄糖的浓度)的生理参数的测量(其需要通过利用针穿刺皮肤来取得血液样本)和/或治疗对该人或动物产生最小疼痛或不适。
在没有或有最小疼痛或不适的情况下确定这种生理参数和/或执行治疗的可能性可以激励患有需要每天测量这种生理参数和/或进行治疗的疾病(诸如糖尿病)的人来实现更好的疾病管理。而且，使用根据本发明的实施例的设备可以去除在他们的孩子患有这种疾病时父母可能具有的一些负担。因此，通过使用根据本发明的实施例的位置指示设备和方法，可以减少为从人体或动物体获得信息(例如关于例如血液或组织间液中的参数值方面的信息)而疼痛的介入的不适。而且，该疼痛和不适的减少可以在不使用药物且因而没有与这样的药物相关联的令人不适的且讨厌的副作用的情况下来实现。
根据本发明实施例的位置指示设备和方法可以与任何已知的需要穿刺皮肤(例如用针穿刺皮肤来取得血液样本)以便确定生理参数和/或用于治疗皮肤的入侵式技术一起使用。换言之，根据本发明实施例的位置指示设备和方法可以与用于确定生理参数的任何已知的入侵式技术一起使用。
根据本发明实施例的位置指示设备和方法基于使用阻抗测量以确定在不同位置处的皮肤电阻。本领域技术人员已知使用在人类或动物的皮肤上的这种阻抗测量用于不同的目的。
在“Newly explored electrical properties of normal skin and special skin sites”，(Biomedizinische Technik 49(5)，117-124，May 2004)中，描述了在各种皮肤部位处的皮肤阻抗测量产生用于正常皮肤和特殊皮肤部位的不同阻抗位置。在这样的部位处利用双电极测量***进行的皮肤阻抗测量的结果在该文章中给出。这些部位的一些可以被识别为穴位。来自四个志愿者的数据借助数据采集板和由包括多个电极类型和电源的测量电路构成的测量***来采集。该文章中所描述的结果示出，所测量的参数对正常皮肤和特殊皮肤部位而言是不同的。这些效应先前没有被发现或描述，因为迄今为止不存在对许多穴位的***性研究，并且不存在对于这种研究的明显需要。用于穴位检测的多个必需标准可以从所获得的结果导出。
在“In vivo impedance measurements on nerves and surrounding skeletal muscles in rats and human body”(Medical & Biological Engineering & Computing 2002，Vol.40)中，阻抗测量被用于寻找在人类皮肤下面的神经的位置。活体阻抗测量是在老鼠的暴露的神经和肌肉组织上执行的。相似地，这种阻抗测量也在六个人的皮肤上在手腕处的正中神经以及距离该位置4mm至5mm处执行。利用老鼠获得的结果已经示出，神经的相对电容率和导电率比针对所述神经周围的肌肉组织所观察到的相对电容率和导电率更大(大几乎两个数量级)。当电极放置在神经之上时，在20-200kHz的频率范围内在人类皮肤上获得的结果示出比在其他区域中测量的结果更低的电阻和更高的电容。这些初步结果指示可以使用阻抗测量来找到暴露的神经还有皮肤下面的神经的位置。
根据本发明的实施例，阻抗测量用于确定人类或动物的皮肤的电阻。发明人所执行的初步研究显示，在特定位置处的皮肤电阻与当在该位置处穿刺皮肤时人类或动物所体验的疼痛或不适之间存在关联，也被称为触觉阈值。根据这些实验，设想具有最低皮肤电阻的位置对应于在这些位置处的高密度的触觉或疼痛受体，并且因此对应于高程度的疼痛或不适。因此，具有最高皮肤电阻的位置被设想对触觉或疼痛不太敏感。根据本发明实施例的位置指示设备和方法依赖于这样的见识：在示出最高电阻的人体或动物体的皮肤上的位置处，当对身体执行入侵式测量和/或治疗时，例如当提供针到皮肤内用于例如取得血液样本时，人类或动物体验到最少的疼痛或不适。
为了证实上述见识，使用来自经皮电子神经刺激(TENS)设备的皮肤电阻测量电极矩阵。图1中示出这种TENS设备。该TENS设备包括围绕电极2的矩阵的参考电极1，电极2也称为点电极。为了执行该研究，适当净化没有任何毛发的测量部位，例如在前臂3的手掌部分处，并且在该测量部位提供少许凝胶体到皮肤上以增强前臂3上的该测量部位与TENS设备的电极矩阵的电极2之间的接触。借助橡筋带(未示出)来确保电极矩阵紧紧地接触皮肤。随后，执行皮肤电阻测量。在皮肤电阻测量之后，将电极矩阵重重地压在皮肤上，使得如图2所示皮肤被点电极2标记。一些标记的位置用参考数字4指示。随后，标记两个不同的位置，即分别是具有最低电阻的位置和具有最高电阻的位置，在这两个位置上随后执行进一步的触觉敏感性测量(参见下文)。对所述感觉(即，对疼痛)的反馈由执行这些实验的人给出。该测试是在恒定温度和湿度下在单盲(single-blinded)条件下实施。图3中示出在不同位置处皮肤电阻测量的结果。标记了具有最低电阻的位置(在给出的实例中为虚线圆第13号)和具有最高电阻的位置(在给出的实例中为白色圆第1号)。
接下来，使用触觉计进行触觉敏感性测量以测试或确定与其中测量皮肤电阻的位置相关的、更特别地与分别具有最低和最高电阻的位置相关的位置相关的触觉或疼痛的较低阈值。图4示出这种触觉计5的实例。该工具5使用具有变化的校准直径的尼龙单丝6(其在克/mm2压力额定值处校准)以将不同的力施加在所述位置上。将该触觉计应用于这两个特定位置，即，应用于具有最高和最低电阻的位置，以检测每个位置的触觉或疼痛的较低阈值。因此，将不同的力应用于所述位置并且针对所述不同位置记录触觉或疼痛的较低阈值。图5中示出了这一点。通过这样做，在具有最低电阻的位置处(即，在第13号位置处)找到最低触觉或疼痛阈值，因此仅仅在0.150克/mm2的力处检测到较低的触觉或疼痛阈值。然而，在第1号位置处(其被发现为具有最高电阻的位置)，测试人不能感觉到任何疼痛或不适，直到所述力增加到0.275克/mm2(参见表1中的结果)。如上所述的类似实验再次在相同测试人的另一个手臂上执行。在触觉阈值与皮肤电阻之间再次获得相同的关联。所述结果为：
Figure BPA00001259094000101
表1阈值测量结果的实例
因此，初步研究的结果已经示出皮肤电阻与触觉或疼痛阈值之间存在关联。它们显示，最低皮肤电阻最可能对应于高密度的触觉/疼痛受体的存在并且因此对应于低触觉或疼痛阈值。另一方面，具有最高皮肤电阻的位置证明对触觉/疼痛不太敏感，因为与具有最低皮肤电阻的位置相比，它示出更高的触觉或疼痛阈值。
本发明使用皮肤电阻与较低的疼痛阈值之间的该关联以用于确定人体或动物体的皮肤上用于执行入侵式测量或治疗(例如用于通过将针穿刺到皮肤中取得血液样本)的位置。
在第一方面，本发明提供一种位置指示设备，其用于确定人体或动物体的皮肤上用于执行对该人体或动物体中的生理参数的测量和/或对该人体或动物体的治疗的位置。该位置指示设备包括：
电极矩阵，用于确定人体或动物体的皮肤上不同位置处的皮肤电阻，
计算单元，用于确定具有最高皮肤电阻的位置，和
可视化装置，用于为用户指示所述最高皮肤电阻的位置。
图6示意性示出根据本发明实施例的位置指示设备10。位置指示设备10包括用于确定人体或动物体的皮肤上不同位置处的皮肤电阻的电极矩阵7。电极矩阵7也称为皮肤电阻映射矩阵。通过局部测量电阻抗确定皮肤电阻。图7中示出可以与本发明的实施例一起使用的电极矩阵7的实例。电极矩阵7可以包括多个电极垫12和在测量期间保持在参考电压的对电极13。
可以通过激活多个电极垫12而将电压局部地施加到皮肤，由此依赖于皮肤上的测量区域的尺寸激活电极垫12的数量。电极矩阵7中的电极的激活可以使得，当其被放置在皮肤上时大多数或所有激活的电极垫12和对电极14与皮肤电接触。激活电压可以由电压源14提供。为了将电压施加到电极垫12，电极矩阵7可以另外包括电压线15和寻址线16。单独的电极垫12经由各自开关元件(比如薄膜晶体管(TFT)17)耦合到电压线15之一。单独的寻址线16耦合到矩阵7的各自行中的开关元件(例如TFT 17)。电极矩阵7还可以包括源选择电路18和行寻址电路19。源选择电路18将电压V施加到一个或多个选定的电压线15。行寻址电路19将门信号GS施加到一个或多个选定的寻址线16。当门信号GS被施加到寻址线16之一时，耦合到这些寻址线16的TFT 17闭合，即使其导通。因此，将电压V施加到耦合到被激活的电压线15和被激活的寻址线16二者的电极垫12。例如，在图7中，被激活的电压线15和寻址线16用星号(*)指示。由此被激活的电极焊盘12用虚线指示。
作为将电压V施加到电极垫12的结果，电流由对电极13接收。该电流传送到地并且由测流计20(例如安培表)测量。测流计20产生电流信号CS，该电流信号的信号水平表示所测量的电流。
WO99/52588 A1中描述了可以与本发明的实施例一起使用的电极矩阵7的其他实例。
位置指示设备10可以进一步包括计算单元8(参见图6)。随后来自测流计20的电流信号CS被施加到计算单元8。随后，计算单元8例如通过计算来确定各个电极垫12处的皮肤阻抗、导出所测量的皮肤阻抗的局部最大值、并且随后确定电极垫12，并且因此确定测量到该局部最大阻抗值的皮肤上的位置。换言之，以此方式，确定具有最高皮肤电阻的位置。根据上面解释的皮肤电阻与疼痛之间的关联，该位置随后与在例如针在所述位置穿刺通过皮肤时对疼痛不太敏感的位置相对应。因此，该位置可能最适合用于随后的入侵式测量和/或治疗。
计算单元8可以包括计算设备，例如微处理器，例如它可以是微控制器。特别地，它可以包括可编程计算设备，例如可编程数字逻辑设备，比如可编程阵列逻辑(PAL)、可编程逻辑阵列、可编程门阵列、特别是现场可编程门阵列(FPGA)。FPGA的使用允许例如通过下载FPGA的所需设置对位置指示设备进行后续编程。
在确定了具有最高电阻并且因此对触觉或疼痛最不敏感的位置之后，必须将该位置传达给用户，例如医生、患者和/或护士。这可以借助可视化装置9来完成。根据图6中给出的实例，可视化装置9可以包括用于将可降解染料应用到具有最高电阻的位置的位置处的染料应用装置。该染料应用装置可以例如包括多个印模21，其可以单独被驱动以便在具有最高电阻的位置处将一定量的染料(例如可降解染料22)提供到皮肤上(参见图6)。根据本发明的其他实施例，可视化装置可以包括用于为局部最高电阻的位置提供可由本领域技术人员已知的任何光学装置可视化的人造标志的任何装置。例如，皮肤外观参数可以通过例如刺激而被改变。可视化装置可以使用利用测量部位的任何特征(比如颜色、颜色的变化、灌注、灌注的变化、温度)的、通过使用例如激光多普勒效应或IR相机等来可视化所识别的位置(即局部最高电阻的位置)的任何方法。
在具有最高电阻并且因此对疼痛最不敏感的位置被指示之后，位置指示设备10可以从皮肤中移除。于是，具有最高电阻的位置对用户(例如医生、患者和/或护士)而言是清楚的，并且可以执行对人体或动物体的生理参数的后续测量和/或对人体或动物体的治疗。例如，可以在所述位置处将针穿过所述皮肤以便例如取得血液样本。
通过首先使用根据本发明的实施例的位置指示设备10，对人体或动物体的生理参数的后续测量和/或对人体或动物体的治疗可以在患者体验到最小的疼痛或不适的情况下来执行。而且，根据本发明的实施例的位置指示设备10容易使用。它可以容易地由患者自己使用，并且不需要医生或护士的介入。
在第二方面，本发明提供一种用于确定人体或动物体的皮肤上用于执行对人体或动物体中生理参数的测量和/或对该人体或动物体的治疗的位置的方法，该方法包括：
确定人体或动物体的皮肤上不同位置处的皮肤电阻，
确定具有局部最高皮肤电阻的位置，以及
将具有最高电阻的这个位置传达给用户。
该方法可以通过使用如上面实施例中所述的位置指示设备10来执行。位置指示设备10包括电极矩阵7、计算单元8和可视化装置。将借助包括多个电极垫12和对电极13的电极矩阵7来进一步描述该方法。应当理解，这不打算以任何方式限制本发明，并且任何其他合适的电极矩阵可以与根据本发明的实施例的方法一起使用。
根据本发明的实施例，可以如下地执行在人类或动物的皮肤上的不同位置处测量皮肤电阻。首先，可以将矩阵7中的电极垫12应用于人类或动物的皮肤。接下来，将电压施加到矩阵7的电极垫12。通过将电压施加到电极垫12，电流将流过人体或动物体的皮肤到达对电极13。该方法可以进一步包括测量流过对电极(13)的电流。在下一步骤中，根据测量的电流随后确定皮肤电阻。在皮肤阻抗测量过程中，皮肤电阻是主项(dominant term)，特别是在诸如角质层、表皮和真皮之类的皮肤层处的皮肤电阻。这是由于皮肤结构、构成和皮肤特征而造成的。其他项(例如电极之间的距离)的电阻与皮肤电阻项相比可以忽略，因为由于电极之间的距离造成的电阻与皮肤电阻之间的比率可以例如是1/100。
一旦测量了不同位置处的皮肤电阻并且确定了具有局部最高电阻的位置定，则将这传达给用户，例如患者、医生或护士。将具有最高电阻的位置传达给用户可以包括例如借助包括染料22(例如可降解染料)的印模21或通过如上所述的任何其他可视化装置在皮肤上提供可见指示。以此方式，指示对触觉或疼痛最不敏感的位置并且用户可以容易地且在不太疼痛或不适的情况下执行对人体或动物体的入侵式测量和/或治疗。
在第三方面，本发明还提供一种用在根据本发明实施例的位置指示设备10中用于受控地驱动位置指示设备10的电极矩阵7中的电极的***控制器23。图8中示意性示出了***控制器23，该***控制器23可以包括用于控制用于驱动电极矩阵7的至少一个电极并且用于优选地随后驱动电极矩阵7的不同电极的电压源的控制单元24。
***控制器23可以包括计算设备，例如微处理器，比如它可以是微控制器。特别地，它可以包括可编程控制器，例如可编程数字逻辑设备，比如可编程阵列逻辑(PAL)、可编程逻辑阵列、可编程门阵列、特别是现场可编程门阵列(FPGA)。FPGA的使用允许例如通过下载所述FPGA的所需设置对所述位置指示设备10进行随后的编程。
根据本发明的实施例的上述方法可以在如图9所示的处理***200中实现。图9示出了处理***200的一种配置，该处理***200包括至少一个可定制或可编程的处理器41，该处理器41耦合到存储器子***42，该存储器子***42包含至少一种形式的存储器，例如RAM、ROM等等。应当注意，一个或多个处理器41可以是通用的或专用的处理器，并且可以包含在一种设备(例如具有执行其他功能的其他组件的芯片)中。因此，根据本发明的实施例的方法的一个或多个方面可以在数字电子电路中或在计算机硬件、固件、软件或它们的组合中实现。所述处理***可以包括具有至少一个盘驱动器和/或CD-ROM驱动器和/或DVD驱动器的存储器子***43。在一些实现方式中，显示***、键盘和指示设备可以被包含作为用户接口子***44的一部分，来为用户提供手动输入信息，比如参数值。可以包含更多的元件(比如网络连接、到各种设备的接口等等)，但是在图9中没有示出这些元件。处理***40的各种元件可以通过各种方式被耦合，包括经由图9所示的总线子***45(为简化起见示出为单个总线)，但是本领域技术人员将会理解该总线子***包括至少一个总线的***。存储器子***42的存储器可以在某些时刻保存在处理***40上执行时实现本文所描述的方法实施例的步骤的一组指令的一部分或全部(在任一情况下被示为46)。
本发明还包括一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算设备上执行时提供根据本发明实施例的任一方法的功能。这种计算机程序产品可以有形地体现在承载供可编程处理器执行的机器可读取代码的载体介质中。因此，本发明涉及一种承载计算机程序产品的载体介质，该计算机程序产品在计算装置上执行时提供用于执行如上所述的任一方法的指令。术语“载体介质”是指参与了向处理器提供指令以供执行的过程的任何介质。这种介质可以采取许多形式，包括但不限于，非易失性介质和传输介质。非易失性介质包括例如光盘或磁盘，比如作为大容量存储器的一部分的存储设备。计算机可读介质的普通形式包括CD-ROM、DVD、软磁盘或软盘、磁带、存储器芯片或盒式磁带或计算机可读取的任何其他介质。在将一个或多个指令的一个或多个序列传载到处理器以供执行的过程中可涉及各种形式的计算机可读取介质。所述计算机程序产品还可以经由网络(比如LAN、WAN或因特网)中的载波传输。传输介质可以采取声波或光波的形式，比如在无线电波和红外数据通信期间产生的声波或光波。传输介质包括同轴电缆、铜线和光纤，其包括含有计算机内的总线的导线。
应当理解，尽管本文已经针对根据本发明的设备讨论了优选实施例、特定构造和配置以及材料，但是可以在形式和细节方面进行各种改变或修改而不脱离如由所附权利要求限定的本发明的范围。

Claims (15)

1.一种用于确定人体或动物体的皮肤上用于执行对该人体或动物体中生理参数的测量和/或对该人体或动物体的治疗的位置的位置指示设备(10)，所述位置指示设备(10)包括：
电极矩阵(7)，用于确定人体或动物体的皮肤上不同位置处的皮肤电阻，
计算单元(8)，用于确定具有局部最高皮肤电阻的位置，和
可视化装置(9)，其用于为用户指示所述局部最高皮肤电阻的位置。
2.根据权利要求1的位置指示设备(10)，其中所述电极矩阵(7)包括多个电极垫(12)和对电极(13)。
3.根据权利要求1或2的位置指示设备(10)，其中所述计算单元(8)包括微处理器。
4.根据前述权利要求中任一项的位置指示设备(10)，其中所述可视化装置(9)包括用于提供染料到具有所述局部最高皮肤电阻的位置上的多个印模。
5.根据权利要求1-4中任一项的位置指示设备用于确定人体或动物体上用于取得血液样本的适当位置的用途。
6.一种用于制造用于确定人体或动物体的皮肤上用于执行对该人体或动物体中生理参数的测量和/或对该人体或动物体的治疗的位置的位置指示设备的方法，该方法包括：
提供适用于确定人体或动物体的皮肤上不同位置处的皮肤电阻的电极矩阵(7)，
提供适用于确定具有局部最高皮肤电阻的位置的计算单元(8)，以及
提供用于为用户指示所述局部最高皮肤电阻的位置的可视化装置(9)。
7.根据权利要求6的方法，其中提供可视化装置(9)是通过提供用于提供染料到具有最高皮肤电阻的位置上的多个印模(22)来执行的。
8.通过根据权利要求6或7的方法制造的位置指示设备。
9.一种用于确定人体或动物体的皮肤上用于执行对该人体或动物体中生理参数的测量和/或对该人体或动物体的治疗的位置的方法，该方法包括：
确定人体或动物体的皮肤上不同位置处的皮肤电阻，
从具有确定的皮肤电阻的位置中确定具有最高电阻的位置，以及
将这个具有最高电阻的位置传达给用户。
10.根据权利要求9的方法，其中确定人体或动物体的皮肤上不同位置处的皮肤电阻包括：
施加电压到电极垫矩阵(7)中的电极垫(12)，所述矩阵(7)被应用到皮肤，
测量作为所施加的电压的结果的流过对电极(13)的电流，以及
根据所测量的电流确定皮肤电阻。
11.根据权利要求9或10的方法，其中将具有最高电阻的位置传达给用户包括借助包括染料(22)的印模(21)在皮肤上提供可视指示。
12.根据权利要求9-11中任一项的方法用于确定人体或动物体上的用于取得血液样本的位置的用途。
13.一种用于受控地驱动位置指示设备(10)的电极矩阵(7)的电极的控制器(23)，该位置指示设备(10)用于确定人体或动物体的皮肤上用于执行对该人体或动物体中的物理参数的测量和/或对人体或动物体的治疗的位置，该控制器(23)包括用于控制用于驱动所述电极矩阵(7)的至少一个电极的电压源(14)的控制单元(24)。
14.一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算装置上执行时用于实现根据权利要求9-11中任一项的方法。
15.一种存储权利要求14的计算机程序产品的机器可读数据存储设备。
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