A Flexible and Wearable Human Stress Monitoring Patch

Abstract

A human stress monitoring patch integrates three sensors of skin temperature, skin conductance, and pulsewave in the size of stamp (25 mm × 15 mm × 72 μm) in order to enhance wearing comfort with small skin contact area and high flexibility. The skin contact area is minimized through the invention of an integrated multi-layer structure and the associated microfabrication process; thus being reduced to 1/125 of that of the conventional single-layer multiple sensors. The patch flexibility is increased mainly by the development of flexible pulsewave sensor, made of a flexible piezoelectric membrane supported by a perforated polyimide membrane. In the human physiological range, the fabricated stress patch measures skin temperature with the sensitivity of 0.31 Ω/°C, skin conductance with the sensitivity of 0.28 μV/0.02 μS, and pulse wave with the response time of 70 msec. The skin-attachable stress patch, capable to detect multimodal bio-signals, shows potential for application to wearable emotion monitoring.

Aplicação Para Coleta De Sinais Fisiológicos Para Monitoramento Do Stress Com Uso De Um Dispositivo Vestível

“…Várias doenças crônicas estão relacionadas com outro mal que tem afetado consideravelmente a sociedade, o estresse psicológico [5]. Este, por sua vez, é capaz de reduzir o nível de eficiência no trabalho, levando até mesmo a diversos tipos de doenças como doenças cardiovasculares, neuropsiquiátricas, gastrointestinais, e até mesmo tumores [6].…”

“…O padrão de resposta a uma determinada situação pode variar de um indivíduo para outro, recebendo o nome de estereotipia da resposta [7]. Por este motivo vários pesquisadores têm se dedicado a melhoria nos padrões de detecção de estresse fazendo uso de algoritmos de aprendizagem de máquina, relacionando estresse e dados fisiológicos [6]. Os avanços em tecnologia tem se mostrado grandes aliados no que se refere aos cuidados com saúde, auxiliando no monitoramento das condições fisiológicas de pacientes por períodos de tempo contínuos e prolongados, possibilitando uma detecção precoce de doenças [2].…”

“…Várias doenças crônicas estão relacionadas com outro mal que tem afetado consideravelmente a sociedade, o estresse psicológico [5]. Este, por sua vez, é capaz de reduzir o nível de eficiência no trabalho, levando até mesmo a diversos tipos de doenças como doenças cardiovasculares, neuropsiquiátricas, gastrointestinais, e até mesmo tumores [6].O mesmo pode ser provocado pelas mais diversas situações, como por exemplo o constante agitamento da vida cotidiana. Baseado em uma possível ameaça, os seres humanos invocam respostas de enfrentamento, sendo o Sistema Nervoso Central (SNC) responsável por gerar respostas a estímulos vindos do meio.…”

Enabling Assistive Technologies to Shape the Future of the Intensive Senior-Centred Care: A Case Study Approach

“…The skin contact area is minimized through the invention of an integrated multi-layer structure and the associated microfabrication process. The stress is measured by multimodal physiological data analysis [25]. See Figure 6.…”

“…Figure 6. Human stress monitoring patch [25] -Graphene smart patch for monitoring diabetes -The graphene made patch senses glucose in sweat. A connected portable electrochemical analyser receives data by wires.…”