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    • 专利摘要:
    Die Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung 1 zur Erfassung mindestens eines Vitalparameters eines Lebenwesens, insbesondere eines Menschen, mit einem Sensorelement 2, das eine auf die Haut 3 des Lebenwesens zu applizierende Kontaktfläche 4 aufweist sowie weitere elektronische Elemente 5 zur Vorverarbeitung und Weiterleitung der vom Sensorelement 2 erfassten Daten an eine Datensammel- und/oder -auswerteeinrichtung umfasst, wobei die Sensoreinrichtung 1 aus einem flexiblen, scheibenartigen Sensorgrundträgerkörper 20 aus einem geeigneten Werkstoff besteht, der mit einer der Haut 3 des Benutzers zugewandten Sensorausnehmung versehen ist, das Sensorelement 2 mit den weiteren elektronischen Elementen 5 als zusammenhängendes, autark energieversorgtes Modul 25 ausgebildet ist und ein auswechselbares Modul in der Sensorausnehmung 21 des Sensorgrundträgerkörpers 20 angeordnet ist.The invention relates to a sensor device 1 for detecting at least one vital parameter of a life, in particular a human, having a sensor element 2, which has a contact surface 4 to be applied to the skin 3 of the life, and further electronic elements 5 for preprocessing and forwarding the sensed by the sensor element 2 Data to a data collection and / or -auswerteinrichtung comprises, wherein the sensor device 1 consists of a flexible, disc-like sensor base support body 20 made of a suitable material which is provided with a skin 3 of the user facing sensor recess, the sensor element 2 with the other electronic elements 5 is formed as a coherent, self-sufficient energy-supplied module 25 and an interchangeable module in the sensor recess 21 of the sensor base carrier body 20 is arranged.
    公开号:DE102004007712A1
    申请号:DE102004007712
    申请日:2004-02-16
    公开日:2005-10-27
    发明作者:Peter Dr.-Ing. Becker
    申请人:GOSSEN-METRAWATT GmbH；Metrawatt Gossen GmbH；
    IPC主号:A61B5-00
    专利说明:
    [0001] DieErfindung/Neuerung betrifft eine Sensoreinrichtung zu Erfassungmindestens eines Vitalparameters eines Lebewesens. Insbesonderekommen als Benutzer dieser Sensoreinrichtung Menschen infrage. HerkömmlicheSensoreinrichtungen, die zur Erfassung irgendwelcher Vitalparameterverwendet werden, weisen in der Regel ein Sensorelement auf, daseine auf die Haut des Lebewesens zu applizierende Kontaktfläche aufweist.Das Sensorelement ist ein elektronisches Sensorelement, über dieKontaktflächekönnenVitalparameter des Lebewesens abgefragt und in elektrisch auswertbareSignale umgesetzt werden. Die Sensorelemente bekannter Sensoreinrichtungensind in der Regel geeignet, Temperatur, Blutdruck, Blutzuckerwerte,EHG/EMG-Signale, ph-Werte, Hautfeuchtigkeitswerte, Hautwiderstandswerteund dergleichen zu erfassen.TheInvention / innovation relates to a sensor device for detectionat least one vital parameter of a living being. Especiallycome as a user of this sensor device people in question. conventionalSensor devices for detecting any vital signsused, usually have a sensor element, thehas a to be applied to the skin of the living organism contact surface.The sensor element is an electronic sensor element via whichcontact areacanVital parameters of the living being queried and in electrically evaluableSignals are implemented. The sensor elements of known sensor devicesare usually appropriate temperature, blood pressure, blood glucose levels,EHG / EMG signals, ph values, skin moisture levels, skin resistance valuesand the like.
    [0002] BekannteSensoren weisen außerdembereits weitere elektronische Elemente zur Vorverarbeitung und Weiterleitungder von dem eigentlichen Sensorelement erfaßten Daten auf, die letztlichan eine Datensammel- und/oder Auswerteeinrichtung weitergegebenwerden, wo sie zur Überwachung, ComplienceStudien und Forschungszwecken abgespeichert und weiterverarbeitetwerden.KnownSensors also havealready more electronic elements for pre-processing and forwardingthe data detected by the actual sensor element, which ultimatelypassed to a data collection and / or evaluationBe where to monitor, ComplienceStudies and research purposes stored and processedbecome.
    [0003] BekannteSensoreinrichtungen sind insofern nachteilig, als sie entweder nurzur Erfassung eines ganz bestimmten Vitalparameters geeignet sindund damit nur beschränkteinsetzbar sind und/oder außerdemaufgrund der Temperaturempfindlichkeit der Sensorelemente nichtsterilisierbar sind.KnownSensor devices are disadvantageous in that they either onlyare suitable for recording a specific vital parameterand therefore only limitedcan be used and / or in additiondue to the temperature sensitivity of the sensor elements notare sterilizable.
    [0004] DerErfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sensorelement mit denMerkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 derart weiterzubilden,daß dieseNachteile behoben sind, insbesondere daß das Sensorelement flexiblereinsetzbar ist, es höchsten hygienischenAnforderungen gerecht wird und der Tragekomfort auch über längere Zeiträume verbessertist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst, vorteilhafteWeiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Of theInvention is based on the object, a sensor element with theFurther develop features of the preamble of claim 1,that theseDisadvantages are eliminated, in particular that the sensor element flexiblecan be used, it highest hygienicMeets requirements and improves the comfort even over longer periodsis. This object is solved by the features of claim 1, advantageousFurther developments emerge from the subclaims.
    [0005] Gemäß der Erfindungumfaßtdie Sensoreinrichtung einen flexiblen, scheibenartigen Sensorgrundträgerkörper auseinem geeigneten Werkstoff, der mit einer einem Hautabschnitt desBenutzers zugewandten Sensorausnehmung versehen ist. Das Sensorelementist mit den weiteren elektronischen Elementen als zusammenhängendes,autark energieversorgtes Modul ausgebildet, das in der Sensorausnehmungdes Sensorgrundkörpersangeordnet ist. Vorteilhafterweise wird das Modul in der Sensorausnehmungmit Klemmsitz verrastet. Dadurch ist es möglich, Module unterschiedlichsterFunktion in ein und derselben Art von Sensorgrundträgerkörpern zuverwenden. Durch die Standardisierung der Sensorgrundträgerkörper istdie Lagerhaltung derartiger Trägerkörper beiden Stellen, die derartige Sensoreinrichtungen an die Patientenausgeben vereinfacht. Durch die Ausbildung aus einem geeigneten Werkstoffkönnendie Sensorgrundträgerkörper sterilisiertwerden und genügendamit hohen hygienischen Anforderungen. Die Sensorelemente sindautark energieversorgt, daß heißt ein Energiespeicher istin das Modul integriert. Ein derartiges Modul kann mit einem Griffin die Sensorausnehmung des Sensorgrundkörpers hineingedrückt werden,so daß die Sensoreinrichungbetriebsbereit ist.According to the inventioncomprisesthe sensor device comprises a flexible, disc-like sensor base carrier bodya suitable material having a skin portion of the skinUser facing sensor recess is provided. The sensor elementis related to the other electronic elements as contiguous,self-sufficient energy-supplied module formed in the sensor recessof the sensor bodyis arranged. Advantageously, the module is in the sensor recesslatched with a clamping fit. This makes it possible to use different modulesFunction in one and the same type of sensor base bodies toouse. By standardizing the sensor base body isthe storage of such carrier body atthe sites that provide such sensor devices to the patientsmake it easier to spend. By training from a suitable materialcanthe sensor base carrier body sterilizedbecome and be enoughthus high hygienic requirements. The sensor elements areself-sufficient energy, that is an energy storage isintegrated into the module. Such a module can with a handlebe pressed into the sensor recess of the sensor base body,so that the Sensoreinrichungis ready for use.
    [0006] Vorteilhafterweiseumfassen die weiteren elektronischen Elemente der Vorrichtung eineSendeeinrichtung, durch welche die vom Sensorelement erfaßten Datenan die Datensammel- und/oder Auswerteeinrichtung drahtlos übermitteltwerden. In vorteilhafter Weiterbildung ist eine bidirektionale Übertragungvon Daten und Befehlen zwischen der Sensoreinrichtung und der Daten-und/oder Auswerteeinrichtung vorgesehen. Diese ermöglicht es,daß z.B. im Falle von auftretenden Extremwerten von Vitalparametern dieSensoreinrichtung den Befehl bekommt, gewisse Daten noch einmalnachzumessen oder die Datenerfassungsfolge zu beschleunigen. Außerdem istes möglich,die Sensoreinrichtung unmittelbar mit einer akustischen oder optischenWarnanzeige zu versehen, die den Benutzer darauf hinweist, daß der erfassteVitalparameter einen kritischen Wert erreicht oder überschrittenhat. Derartige Warneinrichtungen können ohne Einschaltung der Datensammel-und/oder Auswerteeinrichtung unmittelbar durch die elektronischenElemente des Moduls erfolgen, z. B. dann, wenn ein exzessiver Vitalparameterwertregistriert wird. Es ist vorteilhaft, wenn die weiteren elektronischenElemente eine Speichereinrichtung zur Zwischenspeicherung der vomSensorelement erfaßtenDaten umfassen. Ein Mikrocontroller kann die Daten zunächst vorauswertenund ist in der Lage, zu entscheiden, welche der Daten (alle oder nurselektierte) an die Auswerteeinrichtung übertragen werden müssen. Dadurchläßt sichEnergieaufwand einsparen, der mit der Datenübertragung verbunden ist.advantageously,The further electronic elements of the device comprise aTransmitting device, by which the data detected by the sensor elementtransmitted to the data collection and / or evaluation wirelesslybecome. In an advantageous embodiment, a bidirectional transmissiondata and commands between the sensor device and the dataand / or evaluation provided. This makes it possiblethat z.B. in the case of occurring extreme values of vital parameters theSensor device gets the command, some data againretrain or accelerate the data collection sequence. Besides that isit is possiblethe sensor device directly with an acoustic or opticalWarning indicator that indicates the user that the detectedVital parameters reached or exceeded a critical valueHas. Such warning devices can be used without the involvement of the dataand / or evaluation directly by the electronicElements of the module take place, for. For example, if there is an excessive vital parameter valueis registered. It is advantageous if the other electronicElements a memory device for caching of theDetected sensor elementInclude data. A microcontroller can first predict the dataand is able to decide which of the data (all or onlyselected) must be transferred to the evaluation. Therebylet yourselfSave energy, which is connected to the data transmission.
    [0007] Diezwischengespeicherten Daten können durchdie Datensammeleinrichtung aus dem Zwischenspeicher abgerufen werden.Thecached data can be throughthe data collection device is retrieved from the cache.
    [0008] Darüber hinausist es möglich,in der oder einer weiteren Speichereinrichtung Grenzwertdaten niederzulegen,die übereine elektronische Vergleichseinrichtung mit den aktuell erfaßten Datenverglichen werden. Die Grenzwertdaten können ganz individuell an denTrägerder Sensoreinrichtung angepaßtwerden, insbesondere an dessen Geschlecht, dessen Alter, dessenphysische oder psychische Verfassung und dergleichen.FurthermoreIs it possible,to set limit data in the or another storage device,the abovean electronic comparison device with the currently detected databe compared. The limit data can be personalized to thecarrieradapted to the sensor deviceespecially his sex, his age, hisphysical or psychological condition and the like.
    [0009] Umdie modulartig ausgebildete Elektronik noch flexibler einsetzenzu können,ist ein Programmspeicher vorgesehen, wodurch die Einrichtung mit unterschiedlichenProgrammen geladen werden kann, die ganz speziell auf den Benutzerder Sensoreinrichtung abgestimmt sind.Arounduse the modular electronics even more flexibleto be able toa program memory is provided, whereby the device with differentPrograms can be loaded specifically for the userthe sensor device are tuned.
    [0010] Die Übertragungder Daten erfolgt korreliert mit der Zeit ihrer Erfassung, so daß Werteverläufe über einenganz bestimmten Zeitraum erfassbar und auswertbar sind. Dies ermöglicht es,gewisse Vitalparameter wie z. B. den Blutdruck mit der Einnahme vonz. B. blutdrucksenkenden Mitteln zu vergleichen und dadurch Informationenzu gewinnen, ob, wann und wie ein Patient auf die Einnahme einesBlutdrucksenkers reagiert.The transferThe data is correlated with the time of their capture, so that value curves over acan be detected and evaluated over a specific period of time. This makes it possiblecertain vital parameters such. B. the blood pressure with the intake ofz. B. hypotensive agents and thus informationto win, whether, when and how a patient is on the taking of aHypotension reacts.
    [0011] Vorteilhafterweisesind die elektronischen Elemente der Sende- und Empfangseinrichtung,der eigentliche Sensor, der Programmspeicher, der Mikrocontroller,daß heißt alleElemente auf einem gemeinsamen Leiterplattensubstrat angeordnet.In das Leiterplattensubstrat kann auch eine Antennenstruktur integriertsein. Es ist aber auch möglich,daß Kontakteam Leiterplattensubstrat angeordnet sind, die mit Gegenkontaktenam Sensorgrundträgerelement zusammenwirken, sobald das Modul in die Sensorausnehmung eingesetzt istund die Antennenstruktur in dem Sensorgrundträgerkörper integriert ist. Dies ermöglicht einerelativ großflächige Ausbildung derAntennenstruktur.advantageously,are the electronic elements of the transmitting and receiving device,the actual sensor, the program memory, the microcontroller,that means everyoneElements arranged on a common printed circuit board substrate.An antenna structure can also be integrated in the printed circuit board substratebe. But it is also possiblethat contactsare arranged on the printed circuit substrate, which with mating contactson the sensor base support element togetheract as soon as the module is inserted into the sensor recessand the antenna structure is integrated in the sensor base body. This allows arelatively large-scale training ofAntenna structure.
    [0012] Umden Energiespeicher auf den Leiterplattensubstrat drahtlos aufladenzu können,ist eine Induktionsspulenanordnung vorgesehen.AroundCharge the energy storage on the PCB substrate wirelesslyto be able toAn induction coil arrangement is provided.
    [0013] Vorteilhafterweiseist der Sensorgrundträgerkörper mitradial überdie Sensorausnehmung hinausgehenden Hautkontaktanlagebereichen versehen,deren Oberflächen,die der Haut des Benutzers zugewandt sind, mit einem Verbindungsmittelbenetzt werden können.Dadurch ist ein hoher Tragekomfort und ein guter Halt der Sensoreinrichtunggewährleistet.advantageously,is the sensor base body withradially overprovide the sensor recess with outgoing skin contact areas,their surfaces,which are facing the skin of the user, with a connecting meanscan be wetted.This is a high level of comfort and a good grip of the sensor deviceguaranteed.
    [0014] Deretwa der Sensorausnehmung entsprechende Mittelbereich des Sensorgrundträgerkörpers istmit einer domartigen Erhebung versehen, auf die ein Steckerelementzur drahtlosen Übertragungvon Daten aufgesteckt werden kann. Dadurch ist es möglich, denim Modul enthaltenden Prozessor zu programmieren oder Programmezu ändern,Daten abzufragen, den Energiespeicher zu laden und dergleichen.Als Schnittstelle kann eine bidirektionale Infrarotschnittstellevorgesehen werden, wozu der Sensorgrundträgerkörper im Bereich der Sensorausnehmungzumindest abschnittsweise infrarottransparent oder transluzent ausgebildetist.Of theapproximately the sensor recess corresponding central region of the sensor base carrier bodyprovided with a dome-like elevation on which a plug elementfor wireless transmissionof data can be plugged. This makes it possible for theto program in the module containing processor or programsto change,To query data, to load the energy storage and the like.As an interface, a bidirectional infrared interfaceare provided, including the sensor base carrier body in the region of the sensor recessat least partially formed infrared transparent or translucentis.
    [0015] Istdie Sensoreinrichtung mit Hautanlagekontaktsensoren versehen, dannkann ein Warnsignal ausgegeben werden, sobald die Sensoreinrichtungihre Soll-Position auf der Hautoberfläche des Trägers verändert oder verläßt. Außerdem kannder Zeitpunkt gespeichert werden, zu welchem sich die Sensoreinrichtungaus der Soll-Position gelösthat. Daten, die nach dem Ablösenerfaßtwurden, können dannausgeschieden werden.isthe sensor device provided with Hautanlagekontaktsensoren, thenA warning signal can be issued as soon as the sensor devicechanged their desired position on the skin surface of the wearer or leaves. In addition, canthe time at which the sensor device is storedreleased from the nominal positionHas. Data after peelingdetectedcould be, thenbe excreted.
    [0016] DieErfindung ist anhand eines Ausführungsbeispielesin den Zeichnungsfiguren nähererläutert. Diesezeigen:TheInvention is based on an embodimentcloser in the drawing figuresexplained. Thesedemonstrate:
    [0017] 1 eineSchnittdarstellung durch eine Sensoreinrichung 1 a sectional view through a Sensoreinrichung
    [0018] 2 eineschematische Unteransicht einer Sensoreinrichtung. 2 a schematic bottom view of a sensor device.
    [0019] Diein den beiden Zeichnungsfiguren dargestellte Sensoreinrichtung 1zum Erfassen mindestens eines Vitalparameters eines Lebewesens weistein Sensorelement 2 auf, das über eine auf die Haut 3 desLebewesens zu applizierende Kontaktfläche 4 oder über eineAussparung in der Leiterplatte den Kontakt zwischen Sensorelementund Haut ermöglicht.Außerdemsind weitere elektronische Elemente 5 vorgesehen, die zurVorverarbeitung und Weiterleitung der vom Sensorelement 2 erfaßten Datenan eine nicht näherdargestellte Datensammel- und/oder Auswerteeinrichtung umfassen.The sensor device 1 shown in the two drawing figures for detecting at least one vital parameter of a living being has a sensor element 2 on top of that on the skin 3 of the living being to be applied contact surface 4 or via a recess in the circuit board allows the contact between the sensor element and the skin. There are also other electronic elements 5 provided for pre-processing and forwarding of the sensor element 2 recorded data to a data collection and / or evaluation not shown.
    [0020] Insgesamtbesteht die Sensoreinrichtung 1 aus einem flexiblen, scheibenartigenSensorgrundträgerkörper 20 auseinem geeigneten Werkstoff, der mit einer der Haut 3 desBenutzers zugewandten Sensorausnehmung 21 versehen ist.Das Sensorelement 2 ist zusammen mit den weiteren elektronischenElementen 5 als zusammenhängendes, autark energieversorgtesModul 25 ausgebildet, das in der Sensorausnehmung 21 desSensorgrundträgerkörpers 20 angeordnetist.Overall, there is the sensor device 1 from a flexible, disc-like sensor base carrier body 20 Made of a suitable material that is compatible with one of the skin 3 the user facing sensor recess 21 is provided. The sensor element 2 is together with the other electronic elements 5 as a coherent, self-sufficient energy-supplied module 25 formed in the sensor recess 21 of the sensor base body 20 is arranged.
    [0021] DasModul 25 ist in der Sensorausnehmung 21 mit Klemmsitzverrastbar und dadurch auf einfache Weise austauschbar, da der Sensorgrundträgerkörper elastischist und das Modul 25 mit Druck in Richtung der offenenSeite der Sensorausnehmung aus dem Sensorgrundträgerkörper heraus gedrückt werdenkann.The module 25 is in the sensor recess 21 locked with a clamping fit and thus easily replaceable, since the sensor base body is elastic and the module 25 can be pushed out of the sensor base carrier body with pressure in the direction of the open side of the sensor recess.
    [0022] Dieweiteren elektronischen Elemente 5 umfassen eine Sendeeinrichtung 6,durch welche die vom Sensorelement 2 erfaßten Datenan die Datensammel- und/oder Auswerteeinrichtung drahtlos übermittelbarwerden. Außerdemumfassen die weiteren elektronischen Elemente 5 eine mitder Sendeeinrichtung 6 zusammenwirkende Empfangseinheit 7 zurbidirektionalen Übertragungvon Daten zwischen der Sensoreinrichtung 1 und der Datensammel- und/oderAuswerteeinrichtung. Außerdemist eine Speichereinrichtung 8 zur Zwischenspeicherungder vom Sensorelement 2 erfaßten Daten vorgesehen. Diezwischengespeicherten Daten könnenauf Anforderung aus der Speichereinrichtung 8 abgerufen werden.The other electronic elements 5 comprise a transmitting device 6 through which the sensor element 2 recorded data to the data collection and / or evaluation wirelessly be transmitted. In addition, the other electronic elements include 5 one with the transmitting device 6 cooperating receiving unit 7 for bi-directional transmission of data between the sensor device 1 and the data collection and / or evaluation. There is also a storage device 8th for temporary storage of the sensor element 2 provided data. The cached data may be requested from the storage device 8th be retrieved.
    [0023] Darüber hinausist ein Mikrocontroler 9 vorgesehen, der die gesamte Steuerungder im Modul enthaltenen elektronischen Elemente besorgt.In addition, a microcontroller is 9 provided that the entire control of the electronic elements contained in the module concerned.
    [0024] Weiterist ein Grenzwertdatenspeicher 10 vorgesehen, in den personenbezogeneGrenzwertdaten eingespeichert werden können. Über eine Vergleichereinrichtungkönnenaktuell erfaßteVitalparameter mit abgespeicherten Grenzwertdaten verglichen werdenund gegebenenfalls ein Warnsignal über eine Signaleinrichtung 11 abgegebenwerden.Next is a limit data memory 10 provided, in which personal limit value data can be stored. By means of a comparator device, currently recorded vital parameters can be compared with stored limit value data and optionally a warning signal via a signal device 11 be delivered.
    [0025] Außerdem istein Programmspeicher 12 vorgesehen, in welchem ein Meßprogrammabgelegt werden kann. Der Programmspeicher arbeitet mit dem Mikrocontroler 9 zusammen.There is also a program memory 12 provided in which a measurement program can be stored. The program memory works with the microcontroller 9 together.
    [0026] Dieelektronischen Elemente der Vorrichtung, insbesondere die der Sende-und Empfangseinrichtung, der Programmspeicher, die Speichereinrichtung,der Mikrocontroler sind auf einem gemeinsamen Leiterplattensubstrat 26 angeordnet,welches das Modul zusammenhältoder eine Wandung des Moduls bildet.The electronic elements of the device, in particular those of the transmitting and receiving device, the program memory, the memory device, the microcontroller are on a common printed circuit board substrate 26 arranged, which holds the module together or forms a wall of the module.
    [0027] ImMikrocontroler 9 kann eine Selektierungseinrichtung vorgesehensein, durch welche ausschließlichdie einen Soll-Wertebereich übersteigendenVitalparameter an die Datensammel- und/oder Auswerteeinrichtung übertragenwerden.In the microcontroller 9 it is possible to provide a selection device by means of which only the vital parameters exceeding a set value range are transmitted to the data collection and / or evaluation device.
    [0028] EinSpeicherabschnitt der Speichereinrichtung 8 dient zur Abspeicherungder minimalen und maximalen Werte der Vitalparameter, korreliertmit ihrer jeweiligen Erfassungszeit.A storage section of the storage device 8th serves to store the minimum and maximum values of the vital parameters, correlated with their respective acquisition time.
    [0029] DasLeiterplattensubstrat 26 umfaßt außerdem eine Antennenstruktur 27,die mit der Sende- und Empfangseinrichtung verbunden ist. Außerdem trägt das Leiterplattensubstrat 26 eineEnergiequelle, z. B. in Form eines Akkumulators 28.The printed circuit board substrate 26 also includes an antenna structure 27 which is connected to the transmitting and receiving device. In addition, the printed circuit board substrate carries 26 an energy source, e.g. B. in the form of a battery 28 ,
    [0030] Zurdrahtlosen aufladung dieses Akkumulators 28 ist auf demLeiterplattensubstrat 26 eine Induktionsspule 29 angeordnet.For wireless charging of this accumulator 28 is on the circuit board substrate 26 an induction coil 29 arranged.
    [0031] DerSensorgrundträgerkörper 20 weistradial überdie Sensorausnehmung 21 hinausgehende Hautkontaktanlagebereiche 22 auf,die auf den der Haut 3 des Benutzers zugewandten Oberflächen 23 miteinem Verbindungsmittel, z. B. einem Gel benetzbar sind.The sensor base carrier body 20 has radially over the sensor recess 21 beyond skin contact areas 22 on, on the skin 3 the user facing surfaces 23 with a connecting agent, for. B. a gel are wetted.
    [0032] Deretwa der Sensorausnehmung 21 entsprechende Mittelbereich 24 desSensorgrundträgerkörpers istauf der der Haut 3 abgewandten Seite mit einer domartigenErhebung 40 versehen, auf die ein Steckerelement 41 zurdrahtlosen Übertragungvon Daten aufsteckbar ist. Der Sensorgrundträgerkörper 20 ist im Bereichder Sensorausnehmung 21 zumindest abschnittsweise IR-transparentoder -transluzent ausgebildet, so daß eine bidirektionale Infrarotschnittstellemit dem Steckerelement 41 im Kofigurationsmodus mit Hilfedes externen MSAN-Netzwerkeskommunizieren kann.The approximately the sensor recess 21 corresponding middle area 24 of the sensor base body is on the skin 3 opposite side with a dome-like elevation 40 provided on which a plug element 41 for wireless transmission of data is pluggable. The sensor base carrier body 20 is in the area of the sensor recess 21 at least partially formed IR transparent or translucent, so that a bidirectional infrared interface with the plug element 41 in co-curation mode using the external MSAN network.
    [0033] Schließlich weistdas Modul 25 noch Hautanlagekontaktsensoren 30 auf,die eine sichere Kontaktierung der Sensoreinrichtung auf dem Körper des Lebewesens überwachensollen.Finally, the module points 25 still skin contact sensors 30 on, which should monitor a secure contact of the sensor device on the body of the living being.
    [0034] DasSensorelement 2 ist in der Lage, physikalische oder chemischeZustandsgrößen, dieden Vitalparametern entsprechen, in ein elektrisches Signal zu transformieren.Dieses Signal, das als Rohsignal bezeichnet werden kann, kann ineinem A-D-Wandler 15 digitalisiert werden. Die elektronischenElemente 5 umfassen Filterungs- und Vorverarbeitungselementefür dasdigitalisierte Rohsignal. Es ist möglich, eine Merkmalsextraktionaus den digitalisierten Rohsignal entsprechend von Vitalparameter-spezifischenAlgorythmen zu extrahieren. Die Hautanlagekontaktelemente 30 ermöglicheneine automatische Überprüfung derVitalparameter-Validität dadurch,daß sie überprüfen, obder Sensor noch mit dem menschlichen Körper korrekt verbunden ist.Mit Hilfe des Steckerelementes 41 kann die Sensoreinrichtungmit einer Sensorkonfigurationseinrichtung als Teil des MSAN-Netzwerkesverbunden und damit währenddes Betriebes und ohne Gefährdungdes Patienten eine Sensorüberprüfung durchgeführt werden.Der Sensorgrundträgerkörper istleicht zu reinigen und bei Bedarf steriliserbar. Die gesamte Vorrichtungweist eine EMV-Abschirmung zur Vermeidung von ungewollten Abstrahlungenund gegen Fremdbeeinflussung durch Störungen auf.The sensor element 2 is able to transform physical or chemical state variables that correspond to the vital parameters into an electrical signal. This signal, which may be referred to as a raw signal, may be in an AD converter 15 be digitized. The electronic elements 5 include filtering and preprocessing elements for the digitized raw signal. It is possible to extract a feature extraction from the digitized raw signal according to vital parameter-specific algorithms. The skin contact elements 30 allow automatic verification of vital signs validity by checking that the sensor is still properly connected to the human body. With the help of the plug element 41 For example, the sensor device can be connected to a sensor configuration device as part of the MSAN network and thus a sensor check can be carried out during operation and without endangering the patient. The sensor base body is easy to clean and can be sterilized if necessary. The entire device has an EMC shield to prevent unwanted radiation and against interference by interference.
    11 Sensoreinrichtungsensor device 22 Sensorelementsensor element 33 Hautskin 44 Kontaktflächecontact area 55 weitereelektronische ElementeFurtherelectronic elements 66 Sendeeinrichtungtransmitting device 77 Empfangseinheitreceiver unit 88th Speichereinrichtungmemory device 99 Mikrocontrolermicrocontroller 1010 GrenzwertdatenspeicherLimit data storage 1111 Signaleinrichtungsignaling device 1212 Programmspeicherprogram memory 1313 VergleichereinrichtungComparison means 1515 A-D-WandlerA-D converter 2020 SensorgrundträgerkörperBasic sensor support body 2121 Sensorausnehmungsensor recess 2222 HautkontaktanlagebereichSkin contact area 2323 Oberfläche v. 22Surface v. 22 2424 Mittelbereichthe central region 2525 Modulmodule 2626 LeiterplattensubstratPCB substrate 2727 Antennenstrukturantenna structure 2828 Akkumulatoraccumulator 2929 Induktionsspuleinduction coil 3030 HautanlagekontaktsensorenSkin conditioning contact sensors 4040 Erhebungsurvey 4141 Steckerelementmale member
    权利要求:
    Claims (24)
    [1]
    Sensoreinrichtung (1) zur Erfassungmindestens eines Vitalparameters eines Lebewesens, insbesondereeines Menschen, – miteiner Vorrichtung, die überein oder mehrere mit dem Körpereines in Kontakt kommende Sensorelemente verfügt sowie – weitere elektronische Elemente(5) zur Vorverarbeitung und Weiterleitung der von der Vorrichtungerfassten Daten an eine Datensammel und/oder-auswerteeinrichtungumfasst, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung(1) aus einem Sensorgrundträgerkörper (20) aus einemgeeigneten Werkstoff besteht, welcher eine oder mehrere Sensorelemente trägt, diemit dem Körperdes Lebewesens in Kontakt bringbar sind und weitere elektronischenElemente (5) im/am Sensorgrundträgerkörper angeordnet sind, die alszusammenhängendes,autark energieversorgtes Modul (25) zur Gewinnung, Aufarbeitungund drahtlosen Übertragungder Vitalparameter an einen Empfängermit Datensammel- und Auswerteeinrichtung dienen.Sensor device ( 1 ) for detecting at least one vital parameter of a living being, in particular of a human being, with a device which has one or more body elements of a sensor element coming into contact, and also other electronic elements ( 5 ) for preprocessing and forwarding the data acquired by the device to a data collection and / or evaluation device, characterized in that the sensor device ( 1 ) from a sensor base carrier body ( 20 ) consists of a suitable material which carries one or more sensor elements, which are brought into contact with the body of the living being and other electronic elements ( 5 ) are arranged in / on the sensor base carrier body, which as a coherent, self-sufficient energy-supplied module ( 25 ) for the recovery, processing and wireless transmission of the vital parameters to a receiver with data collection and evaluation serve.
    [2]
    Sensoreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß dasModul (25) in der Sensorausnehmung (21) mit Klemmsitzverrastbar ist.Sensor device according to claim 1, characterized in that the module ( 25 ) in the sensor recess ( 21 ) can be locked with a clamping fit.
    [3]
    Sensoreinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurchgekennzeichnet, daß dieweiteren elektronischen Elemente (5) eine Sendeeinrichtung(6) umfassen, durch welche die vom Sensorelement (2)erfassten Daten an die Datensammel- und/oder Auswerteeinrichtungdrahtlos übermittelbarsind.Sensor device according to claim 1 or 2, characterized in that the further electronic elements ( 5 ) a transmitting device ( 6 ), by which the sensor element ( 2 ) are transmitted to the data collection and / or evaluation wirelessly.
    [4]
    Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß dieweiteren elektronischen Elemente (5) eine mit der Sendeeinrichtung(6) zusammenwirkende Empfangseinheit (7) zur bidirektionalen Übertragungvon Daten zwischen der Sensoreinrichtung (1) und der Datensammel- und/oder Auswerteeinrichtungumfassen.Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the further electronic elements ( 5 ) one with the transmitting device ( 6 ) cooperating receiving unit ( 7 ) for the bidirectional transmission of data between the sensor device ( 1 ) and the data collection and / or evaluation device.
    [5]
    Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß dieweiteren elektronischen Elemente (5) eine Speichereinrichtung(8) zur Zwischenspeicherung der vom Sensorelement (2)erfassten Daten umfassen.Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the further electronic elements ( 5 ) a memory device ( 8th ) for temporary storage of the sensor element ( 2 ).
    [6]
    Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß diezwischengespeicherten Daten auf Anforderung der Datensammel- undAuswertevorrichtung aus der Speichereinrichtung (8) abrufbarsind.Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the buffered data is requested from the data storage and evaluation device from the memory device ( 8th ) are available.
    [7]
    Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß dieweiteren elektronischen Elemente (5) einen Mikrocontroler(9) umfassen.Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the further electronic elements ( 5 ) a microcontroller ( 9 ).
    [8]
    Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß dieweiteren elektronischen Elemente einen Grenzwertdatenspeicher (10)zur Einspeicherung von personenbezogenen Grenzwertdaten sowie eineVergleichereinrichtung (13) aufweisen, durch welche aktuellerfaßteVitalparameter mit abgespeicherten Grenzwertdaten vergleichbar sind.Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the further electronic elements comprise a limit value memory ( 10 ) for the storage of personal threshold data and a comparator facility ( 13 ), by which currently detected vital parameters are comparable with stored limit value data.
    [9]
    Sensoreinrichung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß dieweiteren Elemente einen Programmspeicher (12) umfassen.Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the further elements comprise a program memory ( 12 ).
    [10]
    Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, daß dieelektronischen Elemente der Sende- (6) und Empfangseinrichtung(7) (HF-Teil, der Programmspeicher (12), die Speichereinrichtung(8) und der Mikrocontroler (9)) auf einem Leiterplattensubstrat(26) angeordnet sind.Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the electronic elements of the transmission ( 6 ) and receiving device ( 7 ) (RF part, the program memory ( 12 ), the memory device ( 8th ) and the microcontroller ( 9 )) on a printed circuit board substrate ( 26 ) are arranged.
    [11]
    Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, daß eineSelektierungseinrichtung vorgesehen ist, durch welche ausschließlich bestimmte/programmierteVitalparameter an die Datensammel- und/oder Auswertereinrichtung übertragenwerden.Sensor device according to one of the precedingClaims,characterized in that aSelection device is provided by which only certain / programmedVital parameters transmitted to the data collection and / or evaluation devicebecome.
    [12]
    Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, daß über dieSensorkonfigurationseinrichtung jeder Sensor individuell parametriertund konfiguriert werden kann.Sensor device according to one of the precedingClaims,characterized in that over theSensor configuration device Each sensor parameterized individuallyand can be configured.
    [13]
    Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, daß über dieSensorkonfigurationseinrichtung zu jedem Sensor einen Vitalparameter-spezifischerAuswertealgorithmus (Software) einprogrammiert werden kann.Sensor device according to one of the precedingClaims,characterized in that over theSensor configuration device to each sensor a vital parameters-specificEvaluation algorithm (software) can be programmed.
    [14]
    Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, daß über dieSensorkonfigurationseinrichtung zu jedem Sensor ein AufgabenspezifischerAlarmierungsalgorithmus (Software) einprogrammiert werden kann.Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that via the sensor configuration device to each Sensor a task-specific alerting algorithm (software) can be programmed.
    [15]
    Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, daß diein der Sensoreinrichtung erzeugten Signale und Daten (z. B. Alarmierungszustände undzwischengespeicherte Vitalparameter-Sensorsignale) an die Auswerteeinrichtung(Patientenbasisstation) übertragenwerden.Sensor device according to one of the precedingClaims,characterized in that thesignals and data generated in the sensor device (eg alarm states andtemporarily stored vital-parameter sensor signals) to the evaluation device(Patient Base Station)become.
    [16]
    Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, daß einweiterer Speicher oder Speicherabschnitt zur Abspeicherung der minimalenund der maximalen Werte der Vitalparameter korreliert mit der Erfassungszeit,vorgesehen ist.Sensor device according to one of the precedingClaims,characterized in that aanother memory or memory section for storing the minimumand the maximum values of the vital parameters correlate with the acquisition time,is provided.
    [17]
    Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, daß dasLeiterplattensubstrat (26) eine Antennenstruktur (27)aufweist, die mit der HF-Einrichtung verbunden ist.Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the printed circuit board substrate ( 26 ) an antenna structure ( 27 ) connected to the RF device.
    [18]
    Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, daß aufdem Leiterplattensubstrat (26) eine Energiequelle in Formeines Energiespeichers, z. B. in Form eines Akkumulators (28)angeordnet ist.Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that on the printed circuit board substrate ( 26 ) an energy source in the form of an energy storage, for. B. in the form of an accumulator ( 28 ) is arranged.
    [19]
    Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, daß zurdrahtlosen Aufladung dieses Akkumulators (28) auf dem Leiterplattensubstrat(26) eine Induktionsspule (29) angeordnet ist.Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that for wireless charging of this accumulator ( 28 ) on the printed circuit board substrate ( 26 ) an induction coil ( 29 ) is arranged.
    [20]
    Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, daß derSensorgrundträgerkörper (20)mit radial überdie Sensorausnehmung (21) hinausstehenden Hautkontaktanlagebereichen(22) versehen ist, deren der Haut (3) des Benutzerszugewandte Oberflächen (23)mit einem Verbindungsmittel benetzbar sind.Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor base carrier body ( 20 ) with radially over the sensor recess ( 21 ) beyond skin contact area ( 22 ), of which the skin ( 3 ) of the user facing surfaces ( 23 ) are wettable with a bonding agent.
    [21]
    Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, daß deretwa der Sensorausnehmung (21) entsprechende Mittelbereich(24) des Sensorgrundträgerkörpers (20)auf der der Haut (3) abgewandten Seite mit einer domartigenErhebung (40) versehen ist, auf die ein Steckerelement(41) zur drahtlosen Übertragungvon Daten aufsteckbar ist.Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the approximately the sensor recess ( 21 ) corresponding mid-range ( 24 ) of the sensor base body ( 20 ) on the skin ( 3 ) facing away from the side with a dome-like elevation ( 40 ), to which a plug element ( 41 ) is plugged for wireless transmission of data.
    [22]
    Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, daß derSensorgrundträgerkörper (20)im Bereich der Sensorausnehmung (21) zumindest abschnittsweise IR-transparentoder -transluzent ausgebildet ist.Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor base carrier body ( 20 ) in the region of the sensor recess ( 21 ) is formed at least partially IR transparent or translucent.
    [23]
    Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, daß dieweiteren elektronischen Elemente (5) eine bidirektionaleInfrarotschnittstelle umfassen und eine weitere bidirektionale Infrarotschnittstelleim Steckerelement (41) angeordnet ist zum Zweck der Parametrierungund Konfiguration der Sensoreinrichtung und zum Laden des Auswerte-und Alarmierungsalgorythmus durch eine Sensor-Konfigurationseinrichtung.Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the further electronic elements ( 5 ) comprise a bidirectional infrared interface and a further bidirectional infrared interface in the plug element ( 41 ) is arranged for the purpose of parameterization and configuration of the sensor device and for loading the evaluation and alarming algorithm by a sensor configuration device.
    [24]
    Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, daß dasModul (25) mit Hautanlagekontaktsensoren (30) versehenist.Sensor device according to one of the preceding claims, characterized in that the module ( 25 ) with skin contact sensors ( 30 ) is provided.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004007712B4|2010-10-21|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-10-27| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2006-10-26| 8127| New person/name/address of the applicant|Owner name: GMC-I GOSSEN-METRAWATT GMBH, 90471 NüRNBERG, DE |
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