DE102013200806A1

DE102013200806A1 - System for early detection of life-threatening states such as postoperative hemorrhage in patient, includes an evaluation logic which evaluates the likelihood of health abnormality, on the basis of present timeline measurements

Info

Publication number: DE102013200806A1
Application number: DE201310200806
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Anne Schardey
Current assignee: ISAR-M GMBH MEDICAL TECHNOLOGY, DE
Priority date: 2013-01-18
Filing date: 2013-01-18
Publication date: 2014-07-24

Abstract

A detector unit (11) detects the time course of the bio-impedance parameter to-be-monitored in the field of body region (15) such as an operation area and/or the heart. The detecting unit has measuring probes (3) including electrodes. A computing unit (9) has an interface (7), and an evaluation logic which evaluates the likelihood of health abnormality such as postoperative bleeding probability, on the basis of present timeline measurements. A display device (13) displays the evaluation result.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Früherkennung lebensbedrohlicher Zustände von Personen, insbesondere zur Früherkennung einer postoperativen Blutung.The invention relates to a system for the early detection of life-threatening conditions of persons, in particular for the early detection of postoperative bleeding.

Es sind Überwachungssysteme in verschiedenen Ausführungen bekannt, welche vorzugsweise in Krankenhäusern für die Patientenüberwachung zum Einsatz kommen. Dabei werden lediglich relevante Vitalparameter wie bspw. Puls, Herzfrequenz etc. überwacht, wobei bei Überschreitung der jeweiligen statischen Grenzwerte der Vitalparameter ein Alarm ausgelöst wird. Jedoch können im Verlauf nach einer Operation verschiedene Komplikationen wie zum Beispiel Schock, Herzinfarkt, Lungenembolie sowie Blutungen auftreten, die sich nicht durch eine triviale Grenzwertüberschreitung einzelner Vitalparameter bemerkbar machen.There are monitoring systems known in various designs, which are preferably used in hospitals for patient monitoring. Only relevant vital parameters such as, for example, heart rate, heart rate etc. are monitored, an alarm being triggered when the respective vital limit values of the vital signs are exceeded. However, various complications such as shock, myocardial infarction, pulmonary embolism as well as bleeding can occur in the course of an operation, which are not manifested by a trivial limit exceeding of individual vital parameters.

Im Falle von Blutungen ist es wichtig, dass unerhebliche Hämatome von der inneren Nachblutung unterschieden werden, um die Gefahr des Verblutens bzw. der Kompression lebenswichtiger Organe zu erkennen. Das Problem der postoperativen Blutung wird vor dem Hintergrund, dass eine Tonsillektomie unter anderem der am häufigsten durchgeführte geplante Routineeingriff im operativen HNO-Bereich ist, wobei die häufigste Komplikation nach solch einer Operation Nachblutungen sind, besonders deutlich. Insbesondere Kinder, die wegen guter körperlichen Kompensation, geringer Kommunikationsfähigkeit sowie der Tendenz zur Panik und Agitation häufig in Folge einer unerkannten Nachblutung sterben, sind besonders gefährdet.In the case of bleeding, it is important that insignificant hematomas be distinguished from internal bleeding in order to detect the risk of bleeding or compression of vital organs. The problem of postoperative hemorrhage is particularly evident against the background that tonsillectomy is, among other things, the most frequently performed scheduled routine procedure in the operative ENT area, the most frequent complication after such surgery being postoperative bleeding. Especially children who die as a result of unrecognized bleeding due to good physical compensation, low communication skills and the tendency to panic and agitation, are particularly at risk.

Es besteht ebenfalls die Gefahr der Kompression lebenswichtiger Organe, wie beispielsweise der Luftröhre, in Folge von Nachblutungen. In Deutschland kommt es pro Jahr in ca. 800 Fällen von Schilddrüsenoperationen zu Nachblutungen, wobei ca. 16 Patienten davon sterben und ungefähr weitere ebenso viele Patienten zu Apallikern werden. There is also a risk of compression of vital organs, such as the trachea, as a result of rebleeding. In Germany, approximately 800 cases of thyroid surgery are rebleed each year, with approximately 16 patients dying from it and approximately as many more patients becoming apallers.

Aus dem Dokument WO 2011/131612 A2 ist ein System zur Früherkennung lebensbedrohlicher Zustände von Personen bekannt geworden, mit dem es gelingt, postoperative Blutungen wesentlich sicherer und frühzeitiger zu erkennen. Im Einzelnen ist dieses System in der Lage, mehrere Vitalparameter einer zu überwachenden Person gleichzeitig zu verarbeiten. Diese Vitalparameter werden vorzugsweise laufend von einer Detektoreinheit, die aus Messsonden und einer Recheneinheit, sowie einem Interface bestehen kann, einer Auswertelogik zugeführt, mit der die erfassten Parameter verschiedenen, vorbestimmten Zuständen zugeordnet werden und in Abhängigkeit der vorliegenden Parameterzustände eine Bewertung der Wahrscheinlichkeit des Vorliegens einer gesundheitlichen Anomalität vorgenommen wird. Die Erfinder haben erkannt, dass es dem automatisch arbeitenden System bei geeigneter Auswahl der zu überwachenden Vitalparameter und bei geeigneter Einordnung der gemessenen Parameter in die abzufragenden Zustände ohne weiteres gelingt, eine Wahrscheinlichkeit über den Zustand der zu überwachenden Person zu ermitteln, wobei eine klare Abgrenzung zwischen lebensbedrohlichen Zuständen einerseits und eher unkritischen Zuständen andererseits möglich ist. Wesentlicher Aspekt dabei ist die Erkenntnis, dass bei Verwendung einer Auswertelogik, die nicht digital, sondern mit Zwischenkriterien arbeitet, schon bei relativ wenigen zu überwachenden Parametern gelingt, lebensbedrohliche Zustände von gewöhnlichen Zuständen abzugrenzen. Über die Anzahl der Vitalparameter und/oder der Anzahl der Zustände, die den gemessenen Parametern zugeordnet werden, lässt sich die Arbeitsweise des Systems nicht nur beliebig verfeinern sondern auch den jeweiligen individuellen Reaktionsmustern der zu überwachenden Personen anpassen. Die Anzeigeeinrichtung, mit der die Bewertung zur Anzeige gebracht wird, ist vorteilhaft, weil sie einerseits dazu genutzt werden kann, der zu überwachenden Person einen Zustand zu signalisieren, der für sie kritisch ist, und sie gleichzeitig dazu genutzt werden kann, das Ergebnis der Auswertung in der Weise zu kommunizieren, beispielsweise an ein Krankenhaus oder an einen behandelnden Arzt, damit lebensrettenden Maßnahmen so schnell wie möglich anlaufen können. Es hat sich herausgestellt, dass es zum Beispiel mit der Überwachung von lediglich fünf Vitalparametern und einer Zuordnung dieser Vitalparameter zu lediglich fünf Zuständen bzw. Kategorien gelingt, die postoperative Blutung zuverlässig von unbedenklichen Gesundheitszuständen abzugrenzen, insbesondere dann, wenn diese Zustände individuell auf die zu überwachende Person abgestimmt werden. Ferner weist die Auswertelogik ein neuronales Netz auf, mit Hilfe dessen im Vorfeld trainierte Parametermuster erkannt werden.From the document WO 2011/131612 A2 A system for the early detection of life-threatening conditions of persons has become known, with which it is possible to detect postoperative bleeding much more safely and earlier. In detail, this system is able to process several vital parameters of a person to be monitored simultaneously. These vital parameters are preferably continuously supplied by a detector unit, which may consist of measuring probes and a computing unit, and an interface, a Auswertelogik, with the detected parameters of different, predetermined states are assigned and depending on the present parameter conditions, an assessment of the probability of the presence of a health abnormality is made. The inventors have recognized that with a suitable selection of the vital parameters to be monitored and with a suitable classification of the measured parameters in the states to be interrogated, it is easily possible for the automatically operating system to determine a probability about the state of the person to be monitored, with a clear distinction between life-threatening conditions on the one hand and rather uncritical states on the other hand is possible. An essential aspect here is the realization that, when using evaluation logic that does not work digitally, but uses intermediate criteria, it is possible to distinguish life-threatening conditions from ordinary conditions even with relatively few parameters to be monitored. By means of the number of vital parameters and / or the number of states which are assigned to the measured parameters, the method of operation of the system can not only be arbitrarily refined but also adapted to the respective individual reaction patterns of the persons to be monitored. The display device, with which the evaluation is displayed, is advantageous because it can be used on the one hand to signal the person to be monitored a state that is critical for them, and it can be used simultaneously, the result of the evaluation communicate in such a way as, for example, to a hospital or to a treating physician so that life-saving measures can start as soon as possible. It has been found that, for example, with the monitoring of only five vital parameters and an assignment of these vital parameters to only five states or categories, it is possible to reliably differentiate the postoperative bleeding from harmless health conditions, especially if these states are to be monitored individually Person be tuned. Furthermore, the evaluation logic has a neural network, with the aid of which previously trained parameter patterns are detected.

Im Zuge der Entwicklung des Systems hat sich herausgestellt, dass – je nach Operationsart und -gebiet – den verschiedenen Vitalparametern eine stark unterschiedliche Signifikanz zuzuordnen ist. In the course of the development of the system has been found that - depending on the type of operation and area - the various vital parameters to assign a very different significance.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, das System in der Weise weiter zu entwickeln, dass es wesentlich flexibler, jedoch mit unveränderter Zuverlässigkeit, zur Vorhersage lebensbedrohlicher Zustände, insbesondere einer postoperativen Blutung, eingesetzt werden kann.The invention is therefore based on the object to further develop the system in such a way that it can be much more flexible, but with unaltered reliability, for the prediction of life-threatening conditions, in particular a postoperative bleeding, can be used.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Systems zur Früherkennung lebensbedrohlicher Zustände von Personen durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved in terms of the system for the early detection of life-threatening conditions of persons by the features of claim 1.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Bio-Impedanzveränderung in einem bestimmten zu überwachenden Körpergebiet, wie z.B. einem Operationsgebiet, eines Patienten, derjenige Parameter ist, dessen Veränderung mit am frühesten als Indikator für das Vorliegen einer post-operativen Blutung herangezogen werden kann. The invention is based on the recognition that the bio-impedance change in a specific body area to be monitored, such as an operating area, of a patient, is the parameter whose change can be used as the earliest indicator of the occurrence of post-operative bleeding.

Dementsprechend umfasst ein System zur Früherkennung lebensbedrohlicher Zustände von Personen, wie z.B. einer postoperativen Blutung in einem zu überwachenden Körpergebiet, wie z.B. einem Operationsgebiet, eines Patienten folgendes:
eine Detektoreinheit zur Erfassung des mindestens eines Bio-Impedanzparameters (R, Xc, Xc/R, ...) im Bereich eines zu überwachenden Körpergebiets, wie z.B. eines Operationsgebiets, und/oder des Herzens, wobei die Detektoreinheit Messsonden einschließlich mindestens zwei Elektroden und eine Recheneinheit sowie ggf. ein Interface aufweist,
eine Auswertelogik, mit der die gemessenen Parameter verschiedenen Zuständen, wie z.B. sehr niedrig, niedrig, normal, hoch und sehr hoch, zugeordnet werden, und welche in Abhängigkeit der vorliegenden Parameterzustände eine Bewertung der Wahrscheinlichkeit des Vorliegens einer gesundheitlichen Anomalität, wie z.B. der postoperativen Blutungswahrscheinlichkeit vornimmt, und
eine Anzeigeeinrichtung, mit der die Bewertung zur Anzeige gebracht wird. Accordingly, a system for the early detection of life-threatening conditions of persons, such as postoperative bleeding in a body area to be monitored, such as an operating area, of a patient includes the following:
a detector unit for detecting the at least one bio-impedance parameter (R, Xc, Xc / R,...) in the region of a body region to be monitored, such as an operating area, and / or the heart, the detector unit including measuring probes including at least two electrodes and has a computing unit and possibly an interface,
an evaluation logic, with which the measured parameters are assigned to different states, such as very low, low, normal, high and very high, and which, depending on the present parameter states, an assessment of the probability of the occurrence of a health abnormality, such as the postoperative bleeding probability undertakes, and
a display with which the rating is displayed.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous developments are the subject of the dependent claims.

In dem erfindungsgemäßen System kann die Detektoreinheit mindestens eine ansteuerbare Stromquelle oder eine ansteuerbare Spannungsquelle und mindestens zwei Elektroden umfassen, die auf einer Hautoberfläche des Patienten anbringbar oder zumindest teilweise implantierbar sind und die so anordenbar sind, dass sie Endpunkte als Elektrodenmesspunkte von durch diese Elektrodenmesspunkte definierbaren Messstrecken bilden können. Dabei kann die ansteuerbare Stromquelle oder die ansteuerbare Spannungsquelle so mit den zwei Elektroden elektrisch leitend verbindbar sein, dass die dem Elektrodenpaar zugeordnete Messstrecke mit einem steuerbaren Strom bzw. einer steuerbaren Spannung beaufschlagbar ist und die dem beaufschlagten Strom entsprechende Spannung zwischen den beiden die Messstrecke definierenden Elektrodenmesspunkte bzw. der der beaufschlagten Spannung entsprechende Strom durch die beiden die Messstrecke definierenden Elektrodenmesspunkte als Bio-Impedanzparameter gemessen werden kann, und wobei die Messstrecke durch das zu überwachende Körpergebiet, wie z.B. das Operationsgebiet, verläuft. Bio-Impedanzparameter werden entlang einer durch ein Elektrodenpaar definierten Messstrecke, bei geeigneter Anordnung der Elektrodenmesspunkte, also relativ lokalisiert gemessen. Dabei können die Positionen der Elektroden, z.B. auf der Hautoberfläche eines Patienten oder z.B. subkutan implantiert, und mithin die Positionen der Elektrodenmesspunkte und der Verlauf der im Wesentlichen von dem einen zum anderen Elektrodenmesspunkt verlaufenden Messstrecke in weitem Grad wählbar sein. Die Messstrecke kann so gewählt werden, dass sie durch das zu überwachende Gebiet verläuft, so dass der für die Messstrecke ermittelte Bio-Impedanzparameter von dem Zustand des Körpergewebes in dem zu überwachenden Gebiet beeinflusst wird.In the system according to the invention, the detector unit may comprise at least one controllable current source or a controllable voltage source and at least two electrodes which are attachable to a skin surface of the patient or at least partially implantable and which are arranged so that they endpoints as electrode measuring points of definable by these electrode measuring points measuring sections can form. In this case, the controllable current source or the controllable voltage source can be electrically conductively connected to the two electrodes in such a way that a controllable current or a controllable voltage can be applied to the measuring path assigned to the electrode pair and the voltage corresponding to the applied current is between the two electrode measuring points defining the measuring path or the current corresponding to the applied voltage can be measured by the two electrode measuring points defining the measuring section as a bio-impedance parameter, and wherein the measuring section through the body region to be monitored, such as the operation area, runs. Bio-impedance parameters are measured along a defined by a pair of electrodes measuring path, with a suitable arrangement of the electrode measuring points, so relatively localized. The positions of the electrodes, e.g. on the skin surface of a patient or e.g. subcutaneously implanted, and thus the positions of the electrode measuring points and the course of the substantially extending from one to the other electrode measuring point measuring section to be widely selectable. The measuring section can be chosen so that it runs through the area to be monitored, so that the bio-impedance parameter determined for the measuring section is influenced by the state of the body tissue in the area to be monitored.

In einer ersten Ausführungsform kann die Detektoreinheit mindestens eine ansteuerbare Stromquellen oder eine ansteuerbare Spannungsquelle und mindestens drei Elektroden umfassen, die auf einer Hautoberfläche des Patienten anbringbar oder zumindest teilweise implantierbar sind und die so anordenbar sind, dass sie Eckpunkte eines Dreiecks mit drei Eckpunkten als Elektrodenmesspunkte und drei die Elektrodenmesspunkte verbindende, durch jeweils ein Elektrodenpaar definierbare Messstrecken bilden können. Dabei kann die ansteuerbare Stromquelle oder die ansteuerbare Spannungsquelle sequenziell mit jeweils einem aus den drei Elektroden ausgewählten Elektrodenpaar elektrisch leitend verbindbar sein, so dass sequenziell jede der durch dieses Elektrodenpaar definierte Messstrecke mit einem steuerbaren Strom bzw. einer steuerbaren Spannung beaufschlagbar ist und die dem beaufschlagten Strom entsprechende Spannung zwischen den beiden Elektroden des die Messstrecke definierenden Elektrodenpaares bzw. der der beaufschlagten Spannung entsprechende Strom durch die beiden Elektroden des die Messstrecke definierenden Elektrodenpaares als Bio-Impedanzparameter gemessen werden kann. Ferner kann dabei mindestens eine Messstrecke durch das zu überwachende Körpergebiet, wie z.B. das Operationsgebiet, verlaufen. Der auf dieser durch das zu überwachende Körpergebiet verlaufenden ersten Messstrecke ermittelte Bio-Impedanzparameter wird von den Eigenschaften des Körpergewebes in dem zu überwachenden Körpergebiet beeinflusst. Vorteilhafterweise kann dabei ferner mindestens eine zweite Messstrecke nicht durch das zu überwachende Körpergebiet verlaufen. Diese zweite Messstrecke kann als Referenzstrecke zu der vorgenannten ersten Messstrecke dienen bzw. der für die zweite Messstrecke ermittelte Bio-Impedanzparameter kann als Referenzwert für den auf der ersten Messstrecke ermittelten Bio-Impedanzparameter dienen.In a first embodiment, the detector unit may comprise at least one controllable current source or a controllable voltage source and at least three electrodes which are attachable or at least partially implantable on a skin surface of the patient and the like can be arranged that they can form vertices of a triangle with three vertices as the electrode measuring points and three connecting the electrode measuring points, each definable by a pair of electrodes measuring sections. In this case, the controllable current source or the controllable voltage source can be electrically conductively connected in each case to an electrode pair selected from the three electrodes, so that each of the measured paths defined by this electrode pair can be acted upon sequentially by a controllable current or a controllable voltage and the current applied to it corresponding voltage between the two electrodes of the pair of electrodes defining the measuring path or the current corresponding to the applied voltage can be measured by the two electrodes of the pair of electrodes defining the measuring section as a bio-impedance parameter. Furthermore, at least one measuring path can run through the body region to be monitored, such as the operating area. The bio-impedance parameter determined on this first measuring path extending through the body area to be monitored is influenced by the properties of the body tissue in the body area to be monitored. Advantageously, furthermore, at least one second measuring section can not run through the body region to be monitored. This second measuring section can serve as a reference path to the aforementioned first measuring section or the bio-impedance parameter determined for the second measuring section can serve as a reference value for the bio-impedance parameter determined on the first measuring section.

In einer zweiten Ausführungsform kann die Detektoreinheit mindestens eine ansteuerbare Stromquelle oder eine ansteuerbare Spannungsquelle und mindestens vier Elektroden umfassen, die auf einer Hautoberfläche des Patienten anbringbar oder zumindest teilweise implantierbar sind und die so anordenbar sind, dass sie Eckpunkte eines Rechtsecks oder eines Trapezes mit vier Eckpunkten als Elektrodenmesspunkte bilden können, wobei vier die Elektrodenmesspunkte verbindende, durch jeweils ein Elektrodenpaar definierbare Seiten-Messstrecken und zwei die jeweils diagonal entgegengesetzten Elektrodenmesspunkte verbindende, durch jeweils ein Elektrodenpaar definierbare Diagonal-Messstrecken gebildet werden können. Dabei kann die ansteuerbare Stromquelle oder die ansteuerbare Spannungsquelle sequenziell mit jeweils einem aus den vier Elektroden ausgewählten Elektrodenpaaren elektrisch leitend verbindbar ist, so dass sequenziell jede der durch dieses Elektrodenpaar definierte Messstrecke mit einem steuerbaren Strom bzw. einer steuerbaren Spannung beaufschlagbar ist und die dem beaufschlagten Strom entsprechende Spannung zwischen den beiden Elektroden des die Messstrecke definierenden Elektrodenpaares bzw. der der beaufschlagten Spannung entsprechende Strom durch die beiden Elektroden des die Messstrecke definierenden Elektrodenpaares als Bio-Impedanzparameter gemessen werden kann. Ferner kann dabei mindestens eine Diagonal-Messstrecke durch das zu überwachende Körpergebiet, wie z.B. das Operationsgebiet, verlaufen. Vorteilhafterweise kann dabei ferner mindestens eine Seiten-Messstrecke nicht durch das zu überwachende Körpergebiet verlaufen.In a second embodiment, the detector unit may comprise at least one controllable current source or voltage source and at least four electrodes attachable or at least partially implantable on a skin surface of the patient and adapted to have vertices of a right corner or trapezoid having four vertices can form as electrode measuring points, whereby four lateral measuring sections which connect the electrode measuring points and can be defined in each case by an electrode pair and two diagonal measuring sections which connect the respective diagonally opposite electrode measuring points and can be defined by a respective electrode pair can be formed. In this case, the controllable current source or the controllable voltage source can be connected in an electrically conductive manner to a respective pair of electrodes selected from the four electrodes, so that each of the measured paths defined by this electrode pair can be acted upon sequentially with a controllable current or a controllable voltage and the applied current corresponding voltage between the two electrodes of the pair of electrodes defining the measuring path or the current corresponding to the applied voltage can be measured by the two electrodes of the pair of electrodes defining the measuring section as a bio-impedance parameter. Furthermore, at least one diagonal measuring path through the body area to be monitored, such as e.g. the surgical area, run. Advantageously, furthermore, at least one side measuring path can not run through the body region to be monitored.

Der Recheneinheit kann für mindestens eine durch ein Elektrodenpaar definierte Messstrecke ein Zeitverlauf eines Stromwerts des dem Elektrodenpaar beaufschlagten Stroms und ein Zeitverlauf eines Spannungswerts der dem beaufschlagten Strom entsprechenden Spannung bzw. ein Zeitverlauf eines Spannungswerts der dem Elektrodenpaar beaufschlagten Spannung und ein Zeitverlauf eines Stromwerts des der beaufschlagten Spannung entsprechenden Stroms als Eingangsparameter zugeführt werden können. Dabei kann die Recheneinheit ferner dabei dazu ausgelegt ist, aus dem Zeitverlauf von als Eingangsparameter zugeführten Stromwerten und dem Zeitverlauf von als Eingangsparameter zugeführten Spannungswerten einen Zeitverlauf von mindestens einem der folgenden, der Messstrecke zugeordneten Bio-Impedanzparameter (BIP) zu berechen:

– eine Resistanz (R) als ohmschem Widerstandswert der Bio-Impedanz einer Messstrecke,
– eine Reaktanz (Xc) als kapazitivem Widerstandswert der Bio-Impedanz einer Messstrecke,
– einen Quotienten (Xc/R) der Reaktanz und der Resistanz als Maß oder einen Arcustangens dieses Quotienten als Maß für eine Phasenverschiebung zwischen einem Wechselstrom und einer Wechselspannung auf einer Messstrecke,
– eine Resistanz (R(f1)) bei einer ersten Frequenz (f1) als ohmscher Widerstandswert für einen Wechselstrom und eine Wechselspannung mit der ersten Frequenz auf einer Messstrecke und eine Resistanz (R(f2)) bei einer zweiten Frequenz (f2) als ohmscher Widerstandswert für einen Wechselstrom und eine Wechselspannung mit der zweiten Frequenz auf der Messstrecke,
– einen Quotienten (R(f2)/R(f1)) aus einer Resistanz (R(f2)) bei einer zweiten Frequenz (f2) als ohmscher Widerstandswert für einen Wechselstrom und eine Wechselspannung mit der zweiten Frequenz auf einer Messstrecke und einer Resistanz (R(f1)) bei einer ersten Frequenz (f1) als ohmscher Widerstandswert für einen Wechselstrom und eine Wechselspannung mit der ersten Frequenz auf der Messstrecke, wobei die zweite Frequenz (f2) größer als die erste Frequenz (f1) ist,
– eine Reaktanz (Xc(f1)) bei einer ersten Frequenz (f1) als kapazitiver Widerstandswert für einen Wechselstrom und eine Wechselspannung mit der ersten Frequenz auf einer Messstrecke und eine Reaktanz (Xc(f2)) bei einer zweiten Frequenz (f2) als kapazitiver Widerstandswert für einen Wechselstrom und eine Wechselspannung mit der zweiten Frequenz auf der Messstrecke, wobei die zweite Frequenz (f2) größer als die erste Frequenz (f1) ist,
– einen Quotienten (Xc(f2)/Xc(f1)) aus einer Reaktanz (Xc(f2)) bei einer zweiten Frequenz (f2) als kapazitiver Widerstandswert für einen Wechselstrom und eine Wechselspannung mit der zweiten Frequenz auf einer Messstrecke und einer Reaktanz (Xc(f1)) bei einer ersten Frequenz (f1) als kapazitiver Widerstandswert für einen Wechselstrom und eine Wechselspannung mit der ersten Frequenz auf der Messstrecke, wobei die zweite Frequenz (f2) größer als die erste Frequenz (f1) ist,
– einen Gesamtquotienten (Xc(f2)/R(f2)) / (Xc(f1)/R(f1)) aus einem zweiten Quotient (Xc(f2)/R(f2) einer Reaktanz (Xc(f2) und einer Resistanz (R(f2)) bei einer zweiten Frequenz (f2) als Maß für eine Phasenverschiebung zwischen der Reaktanz und der Resistanz für einen Wechselstrom und eine Wechselspannung mit der zweiten Frequenz auf einer Messstrecke und einem ersten Quotient (Xc(f1)/R(f1) einer Reaktanz (Xc(f1) und einer Resistanz (R(f1)) bei einer ersten Frequenz (f1) als Maß für eine Phasenverschiebung zwischen der Reaktanz und der Resistanz für einen Wechselstrom und eine Wechselspannung mit der ersten Frequenz auf der Messstrecke, oder einen Gesamtquotienten aus dem Arcustangens des zweiten Quotienten (Xc(f2)/R(f2) als Maß für die Phasenverschiebung zwischen der Reaktanz und der Resistanz bei der zweiten Frequenz und dem Arcustangens des ersten Quotienten (Xc(f1)/R(f1) als Maß für die Phasenverschiebung zwischen der Reaktanz und der Resistanz bei der ersten Frequenz, wobei die zweite Frequenz (f2) größer als die erste Frequenz (f1) ist.

For at least one measuring section defined by a pair of electrodes, the arithmetic unit may be a time characteristic of a current value of the current applied to the electrode pair and a time characteristic of a voltage value of the voltage applied to the applied current or a time characteristic of a voltage value of the voltage applied to the electrode pair and a time characteristic of a current value of the applied one Voltage corresponding current can be supplied as input parameters. In this case, the arithmetic unit can furthermore be designed to calculate a time profile of at least one of the following bioimpedance parameters (BIP) assigned to the measurement path from the time profile of current values supplied as input parameters and the time profile of voltage values supplied as input parameters:

A resistance (R) as ohmic resistance value of the bio-impedance of a measuring section,
A reactance (Xc) as a capacitive resistance value of the bio-impedance of a measuring path,
A quotient (Xc / R) of the reactance and the resistance as a measure or an arctangent of this quotient as a measure of a phase shift between an alternating current and an alternating voltage on a measuring path,
- A resistance (R (f1)) at a first frequency (f1) as an ohmic resistance for an alternating current and an alternating voltage with the first frequency on a measuring path and a resistance (R (f2)) at a second frequency (f2) as resistive Resistance value for an alternating current and an alternating voltage with the second frequency on the measuring path,
A quotient (R (f2) / R (f1)) from a resistance (R (f2)) at a second frequency (f2) as an ohmic resistance for an alternating current and an alternating voltage at the second frequency on a measuring path and a resistance ( R (f1)) at a first frequency (f1) as an ohmic resistance value for an alternating current and an alternating voltage with the first frequency on the measuring path, the second frequency (f2) being greater than the first frequency (f1),
A reactance (Xc (f1)) at a first frequency (f1) as capacitive resistance for an alternating current and an alternating voltage at the first frequency on a measuring path and a reactance (Xc (f2)) at a second frequency (f2) as capacitive Resistance value for an alternating current and an alternating voltage with the second frequency on the measuring path, wherein the second frequency (f2) is greater than the first frequency (f1),
A quotient (Xc (f2) / Xc (f1)) from a reactance (Xc (f2)) at a second frequency (f2) as a capacitive resistance for an alternating current and an alternating voltage at the second frequency on a measuring path and a reactance ( Xc (f1)) at a first frequency (f1) as a capacitive resistance value for an alternating current and an alternating voltage at the first frequency on the measuring path, the second frequency (f2) being greater than the first frequency (f1),
A total quotient (Xc (f2) / R (f2)) / (Xc (f1) / R (f1)) from a second quotient (Xc (f2) / R (f2) of a reactance (Xc (f2) and a resistance (R (f2)) at a second frequency (f2) as a measure of a phase shift between the reactance and the resistance for an alternating current and an alternating voltage at the second frequency on a measuring path and a first quotient (Xc (f1) / R (f1 ) of a reactance (Xc (f1) and a resistance (R (f1)) at a first frequency (f1) as a measure of a phase shift between the reactance and the resistance for an alternating current and an alternating voltage having the first frequency on the measuring path, or a total quotient of the arctangent of the second quotient (Xc (f2) / R (f2) as a measure of the phase shift between the reactance and the resistance at the second frequency and the arctangent of the first quotient (Xc (f1) / R (f1) as Measure of the phase shift between the reactance and the resistance at the first frequency where at the second frequency (f2) is greater than the first frequency (f1).

Es ist bekannt, dass Wassereinlagerungen in einem Körpergebiet, wie etwa durch ein Ödem verursacht, die Bio-Impedanz dahingehend beeinflussen bzw. verändern, dass sowohl die Resistanz bzw. der ohmsche Widerstand als der kapazitive Widerstand bzw. die Reaktanz verringert werden im Vergleich zu demselben Körpergewebe ohne Wassereinlagerung. Wenn beim Erfassen des zeitlichen Verlaufs der Resistanz und/oder der Reaktanz eine Abnahme der Resistanz oder der Reaktanz auftritt, kann dies ein Hinweis darauf sein, dass sich ein Ödem in dem betreffenden Körpergebiet ausbildet, was wiederum ein Hinweis auf eine sich ausbildende Schwellung oder postoperative Blutung in einem Operationsgebiet sein kann. It is known that water retention in a body area, such as caused by edema, affects the bio-impedance such that both the resistance and the ohmic resistance are reduced as the capacitance or the reactance compared to the same Body tissue without water retention. If a decrease in resistance or reactance occurs in detecting the time course of the resistance and / or reactance, this may be an indication that edema is forming in the body region concerned, which in turn is indicative of a developing swelling or postoperative Bleeding in a surgical area can be.

Ferner ist ferner bekannt, dass verschiedene Arten von Körpergewebe, wie etwa Herz- oder Lungengewebe, die Frequenzabhängigkeit der Resistanz und/oder der Reaktanz unterschiedlich beeinflussen. Entsprechend nutzt die Erfindung den Umstand aus, dass ein sich in seiner Zusammensetzung z.B. durch eine postoperative Blutung oder Schwellung in seiner Zusammensetzung und seinem Aufbau veränderndes Körpergewebe ebenfalls die Frequenzabhängigkeit der Resistanz und/oder der Reaktanz verändert. Eine Veränderung der Frequenzabhängigkeit der Resistanz und/oder der Reaktanz kann also als Indikator für eine sich ausbildende Schwellung oder postoperative Blutung in einem Operationsgebiet herangezogen werden.Further, it is further known that various types of body tissues, such as heart or lung tissue, affect the frequency dependence of the resistance and / or the reactance differently. Accordingly, the invention exploits the fact that a composition of e.g. also changes the frequency dependence of the resistance and / or the reactance by a postoperative bleeding or swelling in its composition and its structure changing body tissue. A change in the frequency dependence of the resistance and / or the reactance can thus be used as an indicator of a developing swelling or postoperative bleeding in an operating area.

Die Recheneinheit kann dazu ausgelegt sein, einen ersten Zeitverlauf eines einer ersten Messstrecke zugeordneten, oben genannten Bio-Impedanzparameters (BIP) und zweiten Zeitverlauf des einer zweiten Messstrecke zugeordneten gleichen der zuvor genannten Bio-Impedanzparameters (BIP) zu berechnen. Dabei kann die erste Messstrecke durch das zu überwachende Körpergebiet des Patienten und die zweite Messstrecke nicht durch das zu überwachende Körpergebiet des Patienten verlaufen, und die Recheneinheit kann ferner dazu ausgelegt ist, den der ersten Messstrecke zugeordneten Bio-Impedanzparameter als einen Messwert in Beziehung mit dem der zweiten Messstrecke zugeordneten Bio-Impedanzparameter als einem Referenzwert zu setzen. Auf diese Weise kann eine Veränderung eines Bio-Impedanzparameters auf der ersten Messstrecke bei entsprechend unverändertem Bio-Impedanzparameter auf der zweiten Messstrecke (Referenzstrecke) ein Hinweis auf eine Veränderung der Zusammensetzung, z.B. Wassergehalt oder Blutgehalt, des auf der Messstrecke vorhanden Körpergewebes sein.The arithmetic unit may be configured to calculate a first time profile of a above-mentioned bio-impedance parameter (BIP) and second time characteristic of a second measuring path associated with the same of the aforementioned bio-impedance parameter (BIP). In this case, the first measuring path through the body region of the patient to be monitored and the second measuring section can not run through the body region of the patient to be monitored, and the arithmetic unit can also be configured as a measured value in relation to the bio-impedance parameter associated with the first measuring path Set the biosimpedance parameter associated with the second measurement path as a reference value. In this way, a change of a bio-impedance parameter on the first measuring path with a correspondingly unchanged bio-impedance parameter on the second measuring path (reference path) may indicate an alteration of the composition, e.g. Water content or blood content of the body tissue present on the measurement section.

Die Recheneinheit kann dazu ausgelegt sein, einen ersten Zeitverlauf (BIP(t) eines einer ersten Messstrecke zugeordneten, oben genannten Bio-Impedanzparameter (BIP) auszuwerten, wie z.B. ein Überschreiten eines Schwellwerts für den Bio-Impedanzparameter oder sie kann dazu ausgelegt sein, ein Überschreiten eines Schwellwerts für eine Abweichung zwischen einem zu einem zweiten, späteren Zeitpunkt (t2) ermittelten Bio-Impedanzparameter (BIP(t2)) und einem zu einem vorbestimmten ersten, früheren Zeitpunkt (t1) ermittelten Bio-Impedanzparameter (BIP(t1)) zu erkennen.The computing unit may be configured to evaluate a first time profile (BIP (t) of a above-mentioned bio-impedance parameter (BIP) assigned to a first measurement path, such as exceeding a threshold value for the bioimpedance parameter or it may be configured to Exceeding a threshold value for a deviation between a bio-impedance parameter (BIP (t2)) determined at a second, later time (t2) and a bio-impedance parameter (BIP (t1)) determined at a predetermined, earlier time (t1) detect.

Basiert auf der Erkenntnis, dass eine arterielle und/oder makroskopische Volumenänderung in dem Körpergewebe eines überwachenden Gebiets ein anderer Parameter ist, dessen Veränderung ebenfalls sehr früh als Indikator für das Vorliegen einer post-operativen Blutung herangezogen werden kann, kann die Detektoreinheit ferner dazu ausgebildet sein, zumindest einen Zeitverlauf einer arteriellen und/oder makroskopischen Volumenänderung in dem zu überwachenden Gebiet, wie z.B. dem Operationsgebiet, des Patienten als weiteren Vitalparameter zu erfassen. Based on the finding that an arterial and / or macroscopic volume change in the body tissue of a monitoring area is another parameter whose change can also be used very early as an indicator for the presence of a post-operative bleeding, the detector unit may further be designed , at least one time course of an arterial and / or macroscopic volume change in the area to be monitored, such as the operating area, the patient as another vital parameter to capture.

Basiert auf der Erkenntnis, dass der Gewebedruck des Patienten ein anderer Parameter ist, dessen Veränderung ebenfalls sehr früh als Indikator für das Vorliegen einer post-operativen Blutung herangezogen werden kann, kann die Detektoreinheit dazu ausgebildet ist, auch einen Zeitverlauf eines Gewebedrucks des Patienten, insbesondere eines Gewebedrucks in einem zu überwachenden Gebiet, wie z.B. dem Operationsgebiet des Patienten, als weiteren Vitalparameter zu erfassen.Based on the knowledge that the tissue pressure of the patient is another parameter whose change can also be used very early as an indicator for the presence of a post-operative bleeding, the detector unit can be designed to also a time course of a tissue pressure of the patient, in particular a tissue pressure in a monitored area, such as the operating area of the patient, as another vital parameter.

Die Detektoreinheit kann ferner dazu ausgebildet sein, den Zeitverlauf von zumindest einem weiteren Vitalparameter, der aus der Gruppe von Blutdruck RR, Herzfrequenz, Atmungsfrequenz und Sauerstoffgehalt im Blut des Patienten gewählt ist, zu erfassen. Es ist bekannt, dass diese Parameter nicht so schnell auf eine Veränderung in einem zu überwachenden Körpergebiet eines Patienten ansprechen, wie die oben genannten Vitalparameter Bio-Impedanzveränderung, arterielle und/oder makroskopische Volumenänderung, und Gewebedruckveränderung. Dementsprechend kann den weiteren Parametern Blutdruck RR, Herzfrequenz, Atmungsfrequenz, Sauerstoffgehalt im Blut eine Funktion einer Verifikation eines auf der Grundlage eines Hinweises aufgrund einer Veränderung von einem oder mehreren der bekanntermaßen rasch reagierenden Vitalparametern abgeleiteten Hinweis beigemessen werden, oder diesen weiteren Parametern kann eine Korrekturfunktion übertragen werden, wobei sich über die Anzahl der Korrektur-Parameter, welche je nach Art und Ort der Operation gewählt werden, die Vorhersagegenauigkeit steuern lässt.The detector unit can also be designed to record the time course of at least one further vital parameter selected from the group of blood pressure RR, heart rate, respiratory frequency and oxygen content in the blood of the patient. It is known that these parameters do not respond so rapidly to a change in a monitored body area of a patient, such as the above-mentioned vital parameters bio-impedance change, arterial and / or macroscopic volume change, and tissue pressure change. Accordingly, the further parameters blood pressure RR, heart rate, respiratory rate, oxygen content in the blood may be assigned a function of verification of a hint derived on the basis of a change from one or more of the known rapidly responding vital parameters, or a correction function may be transmitted to these other parameters be, with the number of correction parameters, which are selected depending on the nature and location of the operation, the prediction accuracy can be controlled.

Vorteilhafter Weise ist das Früherkennungssystem mit Hilfe der Auswertelogik zusätzlich in der Lage, auf der Grundlage der erfassten Vitalparameter und Parameterzustände, insbesondere unter Berücksichtigung deren zeitlichen Verlaufs, eine Anweisung des Inhalts zu erzeugen, wie mit der zu überwachenden Person umzugehen ist. Sie entspricht somit einer individuellen, den Gegebenheiten angepassten Handlungsempfehlung entweder für die zu überwachende Person selbst oder für Dritte, beispielsweise für einen behandelnden Arzt oder einen Ersthelfer, der die zu überwachende Person in einem kritischen Zustand antrifft. Da diese Handlungsempfehlung automatisch in Abhängigkeit der erfassten Parameterkonstellation generiert wird, kann sie auch dann verwertet werden, wenn die zu überwachende Person gar nicht mehr in der Lage ist, irgendwelche Auskünfte zu geben. Demzufolge kann in einem Notfall wertvolle Zeit zwischen der Diagnose und dem Start der Behandlung gewonnen werden. Advantageously, the early detection system with the aid of the evaluation logic is additionally able, on the basis of the acquired vital parameters and parameter states, in particular under Considering their timing, to generate an instruction of the content how to deal with the person to be monitored. It therefore corresponds to an individual action recommendation adapted to the circumstances either for the person to be monitored himself or for a third party, for example for a treating physician or a first aider who encounters the person to be monitored in a critical state. Since this action recommendation is generated automatically as a function of the recorded parameter constellation, it can also be utilized if the person to be monitored is no longer in a position to provide any information. As a result, in an emergency, valuable time can be gained between the diagnosis and the start of the treatment.

Je nach Art der Anzeigeeinrichtung kann die Anweisung zumindest partiell zur Anzeige gebracht werden. Das ermöglicht in erster Linie der zu überwachenden Person den eigenen Zustand einzuschätzen und bei einem nicht lebensbedrohlichen Zustand sich nicht unnötig zu beunruhigen. Andernfalls kann die Anweisung bei einem lebensbedrohlichen Zustand unter anderem sein, dass unverzüglich ein Notarzt zu informieren sei. Parallel dazu können konkrete Anweisung angezeigt werden, wie mit der Person umzugehen ist. Somit kann beispielsweise der eintreffende Arzt sofort mit der richtigen Behandlung beginnen. Hieraus ergibt sich eine große Zeitersparnis, da dieser Arzt weder die zu überwachende Person untersuchen, noch zusätzliche Zeit für die Diagnosefindung aufwenden muss. Ferner, da das Früherkennungssystem die medizinische Historie der zu überwachende Person kennt, entspricht die Anweisung des Systems der, die ein Hausarzt anordnen würde, der mit der medizinischen Historie vertraut ist. Sollten für die Behandlung der zu überwachenden Person Spezialgeräte notwendig sein die nicht zu den standardmäßig mitgeführten Geräten der Notärzte gehören, kann durch eine Anweisung, die einen Hinweis auf diesen Umstand enthält, wiederum kostbare Zeit gewonnen werden.Depending on the type of display device, the instruction can at least partially be displayed. This primarily allows the person to be monitored to assess their own condition and not to worry unnecessarily in a non-life-threatening condition. Otherwise, in the case of a life-threatening condition, the instruction may include, among other things, informing an emergency physician immediately. In parallel, concrete instructions can be displayed on how to deal with the person. Thus, for example, the incoming doctor can start immediately with the right treatment. This results in a great time savings, since this doctor does not have to examine the person to be monitored, nor spend additional time for the diagnosis. Further, since the early detection system knows the medical history of the person to be monitored, the instruction of the system is the one that a family doctor familiar with medical history would order. If special equipment is necessary for the treatment of the person to be monitored which does not belong to the standard equipment of the emergency physicians, an instruction which contains an indication of this circumstance can in turn save precious time.

Grundsätzlich kann als Detektoreinheit jegliche Einheit fungieren, die in Lage ist, die ausgewählten Vitalparameter zu erfassen. Wenn die Detektoreinheit Messsonden und ggf. eine Recheneinheit sowie ggf. ein Interface aufweist, wird das System in der Weise ausgebildet, dass es als körperbezogenes, kompaktes System am Körper der zu überwachenden Person getragen werden kann. Die Recheneinheit wandelt das Eingangssignal der Messsonden um, so dass es beispielsweise an einem externen Gerät über ein Interface sichtbar wird. Der Vorteil des Interfaces ist der, dass einerseits in einem Notfall die Vitalparameter der zu überwachenden Person für einen Fachmann, wie beispielsweise einem Arzt, schnell sichtbar gemacht werden können, und dass andererseits das System bei Routinekontrollen mit sehr geringem Aufwand ausgelesen werden kann.In principle, the detector unit can be any unit capable of detecting the selected vital parameters. If the detector unit has measuring probes and optionally a computing unit and possibly an interface, the system is designed in such a way that it can be worn as a body-related, compact system on the body of the person to be monitored. The arithmetic unit converts the input signal of the measuring probes so that it becomes visible, for example, on an external device via an interface. The advantage of the interface is that on the one hand in an emergency, the vital parameters of the person to be monitored for a professional, such as a doctor, can be quickly visualized, and on the other hand, the system can be read at routine checks with very little effort.

Das erfindungsgemäße System überwacht sämtliche relevante Vitalparameter und ordnet diesen einen vorbestimmten Zustand zu. Mit Hilfe eines neuronalen Netzes gemäß Anspruch 15 ist die Auswertelogik des Systems ferner in der Lage, die große Anzahl von Parameterkonstellationen schnell zu handhaben und etwaige lebensbedrohliche Zustände verzögerungsfrei zu identifizieren. Des Weiteren können dem neuronalen Netz weitere, durch klinische Forschung bestimmte Parameterkonstellationen mittels Training vermittelt werden. Dadurch ist eine noch genauere Abgrenzung der Parameterkonstellationen zwischen einem unerheblichen und lebensbedrohlichen Zustand möglich.The system according to the invention monitors all relevant vital parameters and assigns them a predetermined state. With the aid of a neural network according to claim 15, the evaluation logic of the system is also able to quickly handle the large number of parameter constellations and to identify any life-threatening conditions without delay. Furthermore, the neuronal network can be used to convey further parameter constellations determined by clinical research through training. As a result, an even more precise definition of the parameter constellations between a negligible and life-threatening state is possible.

Durch die Erfassung der Vitalparameter in vorbestimmten Zeitabständen (dt), die vorzugsweise an den gesundheitlichen Zustand des Patienten angepasst sind, kann das System besonders energiesparend eingesetzt werden, wodurch eine lange Betriebszeit erreicht wird.By detecting the vital parameters at predetermined time intervals (dt), which are preferably adapted to the health of the patient, the system can be used particularly energy-saving, whereby a long operating time is achieved.

Besondere Attraktivität gewinnt das System durch variable Zeitintervalle (dt) für die Erfassung der Vitalparameter. Dieses Merkmal erlaubt dem System die Abstände zwischen zwei Messpunkten in Abhängigkeit der Umstände zu variieren, so dass die Zeitintervalle während des Einsatzes des Systems an den aktuellen gesundheitlichen Zustand des Patienten angepasst werden können. So werden sie beispielsweise kürzer, wenn sich der Zustand verschlechtert, und länger, wenn sich der Zustand verbessert. Die Zeitintervalle (dt) können somit auch in unkritischen Phasen, wie beispielsweise beim Schlafen, länger werden, um wiederum eine energiesparende Arbeitsweise zu ermöglichen. The system gains particular attractiveness through variable time intervals (dt) for the acquisition of vital signs. This feature allows the system to vary the distances between two measurement points, depending on the circumstances, so that the time intervals during use of the system can be adapted to the current health status of the patient. For example, they become shorter as the condition worsens, and longer as the condition improves. The time intervals (dt) can thus be longer in uncritical phases, such as when sleeping, in turn, to allow an energy-saving operation.

Durch die Weiterbildung des Anspruchs 17, in der die Auswertelogik auf einem Fuzzy-Logic-Ansatz, statt wie üblicherweise auf einem zweiwertigen, digitalen Ansatz, aufbaut, müssen die Vitalparameter nicht zwingend einem aus zwei möglichen, gegensätzlichen Zuständen zugeordnet werden, sondern auch beliebigen Zwischenwerten, wobei die Arbeitsgenauigkeit des Systems gesteigert und die Anzahl erkennbarer Zustände der zu überwachenden Person erhöht werden kann.The further development of claim 17, in which the evaluation logic is based on a fuzzy logic approach, instead of a divalent digital approach as usual, does not necessarily mean that the vital parameters are assigned to one of two possible conflicting states, but also any intermediate values , whereby the working accuracy of the system can be increased and the number of recognizable states of the person to be monitored can be increased.

Je besser das System auf den Patienten angepasst ist, desto effektiver und genauer kann es arbeiten. Daher ist es von Vorteil, wenn das System mit individuellen medizinischen Daten der zu überwachenden Person trainiert ist. Auf diese Weise kann das System noch genauer zwischen einem kritischen, gesundheitlichen Zustand und unkritischen Zuständen, wie beispielsweise einer Ruhephase oder kurzen Stressphase, unterscheiden, insbesondere wenn sich die gemessenen Parameter von Person zu Person erheblich unterscheiden. Die Unterscheidung hat zur Folge, dass erheblich weniger Fehlalarme angezeigt bzw. gemeldet werden.The better the system is adapted to the patient, the more effective and accurate it can work. Therefore, it is advantageous if the system is trained with individual medical data of the person to be monitored. In this way, the system can more accurately distinguish between a critical health condition and uncritical conditions, such as a resting phase or short stress phase, especially if the measured parameters differ considerably from person to person. The distinction means that considerably fewer false alarms are displayed or reported.

Durch die im Anspruch 19 dargestellte Weiterbildung kann das Fuzzy-Logic-Modul der Auswertelogik im Vorfeld individuell entsprechend dem gesundheitlichen Zustand der zu überwachenden Person geeicht werden. Dadurch fallen etwaige Anpassungsläufe bei Einsatzbeginn weg und der Patient wird von Anfang an bestmöglich überwacht.Due to the development shown in claim 19, the fuzzy logic module of the evaluation logic can be calibrated in advance individually according to the health of the person to be monitored. This eliminates any adjustment runs at the beginning of the operation and the patient is monitored from the beginning in the best possible way.

Um das System im Einsatz laufend zu verbessern und an die individuellen Zustände des Patienten während dessen Einsatzdauer anzupassen, kann die Auswertelogik lernfähig ausgebildet sein. Das hat den Vorteil, dass sich das System während des Einsatzes an Gewohnheiten und Rhythmus des Patienten anpassen kann. Dadurch werden individuelle Vitalparameter und deren Verhältnis zueinander erfasst, womit wiederum genauere Aussagen bzgl. unerheblichen Zuständen, wie beispielsweise Schlafphasen oder kurzzeitige Anstrengungen, gegenüber lebensbedrohlichen Zuständen, wie beispielsweise postoperativen Blutungen, getroffen werden können. In order to continuously improve the system in use and to adapt it to the individual conditions of the patient during its period of use, the evaluation logic can be designed to be adaptive. This has the advantage that the system can adapt to the habits and rhythm of the patient during use. As a result, individual vital parameters and their relationship to each other are detected, which in turn allows more accurate statements regarding insignificant states, such as sleep phases or short-term efforts, against life-threatening conditions, such as postoperative bleeding, can be made.

Wenn eine Bewertung der Wahrscheinlichkeit des Vorliegens einer gesundheitlichen Anomalität gemäß dem Anspruch 21 zur Anzeige gebracht wird, kann das Ergebnis der Überwachung sehr leicht erfasst werden. Dabei hat die Anzeigeeinheit die Möglichkeit, verschiedene Stufen der Gesundheitsgefährdung beispielsweise optisch mittels verschieden farbiger Signalleuchten zu signalisieren. Das dient zur besseren Einschätzung des ausgelösten Alarms, da ein lebensbedrohlicher Zustand klar von lediglich leicht erhöhten Werten differenziert angezeigt werden kann. Dies verhindert wiederum eine unnötige Beunruhigung des Patienten, was letztendlich die weitere Verschlechterung des Gesundheitszustandes vermeidet. Zusätzlich können Fehlalarme und dadurch unnötig verursachte Kosten vermieden werden.If an assessment of the likelihood of health abnormality is presented according to claim 21, the result of the monitoring can be detected very easily. In this case, the display unit has the ability to signal different levels of health hazards, for example, optically by means of different colored signal lights. This is to better estimate the triggered alarm, as a life-threatening condition can be clearly differentiated by only slightly increased values. This in turn prevents unnecessary disturbance of the patient, which ultimately avoids the further deterioration of the state of health. In addition, false alarms and thus unnecessarily caused costs can be avoided.

Durch die Weiterbildung des Anspruchs 22 kann zumindest ein ausgewähltes Ergebnis der Bewertung und/oder eine Anweisung, wie mit dem momentanen Zustand der zu überwachenden Person umzugehen ist, durch eine Sendeeinheit an eine Zentrale übermittelt werden. Auf diese Weise können entsprechenden Fachleute das Ergebnis der Bewertung unmittelbar analysieren und gegebenenfalls Handeln.As a result of the further development of claim 22, at least one selected result of the evaluation and / or an instruction as to how to handle the current state of the person to be monitored can be transmitted by a transmitting unit to a control center. In this way, appropriate professionals can immediately analyze the outcome of the evaluation and act if necessary.

Um die räumliche bzw. geografische Position der zu überwachenden Person bestimmen zu können, kann die Sendeeinheit einen Positionsdetektor aufweisen. Dieser ist so ausgebildet, dass er vorzugsweise laufend die Position der zu überwachenden Person bestimmen kann. In order to be able to determine the spatial or geographical position of the person to be monitored, the transmitting unit can have a position detector. This is designed so that it can preferably continuously determine the position of the person to be monitored.

Die Sendeeinheit kann derart ausgebildet sein, dass sie die bestimmte räumliche bzw. geografische Position der zu überwachenden Person an eine Zentrale übermittelt. Infolgedessen kann die zu überwachenden Person unmittelbar aufgefunden werden, falls ein lebensbedrohlicher Zustand eingetreten ist, selbst dann, wenn diese Person nicht selbstständig auf sich aufmerksam machen kann. Dadurch kann beispielsweise sowohl bei der Auffindung des Raumes eines stationären als auch bei nichtstationären Patienten wertvolle Zeit gewonnen werden. The transmitting unit can be designed such that it transmits the determined spatial or geographical position of the person to be monitored to a central office. As a result, the person to be monitored can be found immediately if a life-threatening condition has occurred, even if that person can not independently draw attention to himself. As a result, for example, valuable time can be gained both in locating the space of a stationary patient and in non-stationary patients.

Ferner kann das System des Anspruchs 1 mit einer Schnittstelle ausgestattet sein, die eine Verbindung zu einem Mobiltelefon erlaubt. Einerseits kann durch das Mobiltelefon auch in Örtlichkeiten eine Positionsbestimmung durchgeführt werden, in denen herkömmliche Systeme, wie beispielsweise GPS, nicht arbeiten, andererseits kann zum Übermitteln von Informationen auf das Mobiltelefon zurückgegriffen werden.Furthermore, the system of claim 1 may be equipped with an interface that allows a connection to a mobile phone. On the one hand, a position determination can be carried out by the mobile telephone in localities in which conventional systems, such as GPS, do not work, on the other hand, can be used for transmitting information to the mobile phone.

Besondere Praktikabilität und einfache Inbetriebnahme ergibt sich dann, wenn alle Komponenten des Systems zu einem Gerät zusammengefasst sind. Das hat zur Folge, dass dieses System als eine Einheit für jedermann käuflich erwerbbar und ohne Montageaufwand einsetzbar ist. Des Weiteren kann das System schnurlos ausgebildet sein, wodurch das Tragen am Körper, beispielsweise an Handgelenk, Gürtel oder ähnlichem, für den Anwender besonders erleichtert wird. Special practicality and easy commissioning result when all components of the system are combined into one device. This has the consequence that this system can be purchased as a unit for anyone and can be used without installation effort. Furthermore, the system can be cordless, whereby the wear on the body, for example on the wrist, belt or the like, is particularly easier for the user.

Nachstehend werden anhand schematischer Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to schematic drawings. Show it:

1A bis 1C eine schematische Darstellung des Systems zur Früherkennung lebensbedrohlicher Zustände, welches von einer zu überwachenden Person getragen wird, ein Blockschaltbild der Auswertelogik sowie weitere Varianten von Anzeigen; 1A to 1C a schematic representation of the system for the early detection of life-threatening conditions, which is carried by a person to be monitored, a block diagram of the evaluation logic and other variants of displays;

2 Zeitverläufe von zwei Vitalparametern, deren Grenzwertüberschreitung zu gewissen Zeitpunkten jeweils einen Alarm auslöst; 2 Time courses of two vital parameters, whose limit value overrun triggers an alarm at certain times;

3A und 3B zwei mögliche Parameterkonstellationen einer zu überwachenden Person, Schlafen und Agitation; 3A and 3B two possible parameter constellations of a person to be monitored, sleeping and agitation;

4A und 4B zwei mögliche Parameterkonstellationen einer zu überwachenden Person, Blutung in eine Körperhöhle und Blutung in die OP-Loge, 4A and 4B two possible parameter constellations of a person to be monitored, bleeding into a body cavity and bleeding into the operating room,

5A und 5B schematische Darstellungen einer ersten und einer zweiten Ausführungsform von Anordnung von Elektroden und durch Elektrodenpaare definierte Messstrecken zum Messen von Bio-Impedanzparametern in Bezug auf ein zu überwachendes Körpergebiet, wie z.B. ein Operationsgebiet, eines Patienten; 5A and 5B schematic representations of a first and a second embodiment of arrangement of electrodes and measuring sections defined by pairs of electrodes for measuring bio-impedance parameters with respect to a monitored body area, such as an operating area, of a patient;

6 eine schematische Darstellung einer Schilddrüse und der die Schilddrüse hauptsächlich versorgenden Arterien zur Verdeutlichung einer weiteren Variante des Systems zur Überwachung des Operationsgebiets auf post-operative Blutung; 6 a schematic representation of a thyroid and the thyroid mainly supplying arteries to illustrate a further variant of the system for monitoring the surgical area on post-operative bleeding;

7A und 7B schematische Darstellungen einer dritten und einer vierten Ausführungsform von Anordnung von Elektroden und durch Elektrodenpaare definierte Messstrecken zum Messen von Bio-Impedanzparametern in Bezug auf eine Schilddrüse als Operationsgebiet eines Patienten; und 7A and 7B schematic representations of a third and a fourth embodiment of arrangement of electrodes and measuring sections defined by pairs of electrodes for measuring bio-impedance parameters with respect to a thyroid gland as the operating area of a patient; and

8a ein schematisches Schaubild zur Veranschaulichung des Zusammenhang zwischen den Bio-Impedanzparametern Resistanz bzw. ohmscher Widerstand, Reaktanz bzw. kapazitiver Widerstand und Phasenverschiebung zwischen einem Wechselstrom einer Wechselspannung in Bezug auf die Reaktanz und die Resistanz, und 8a a schematic diagram illustrating the relationship between the bio-impedance parameters resistance or resistance, reactance or capacitive resistance and phase shift between an AC voltage of an AC voltage with respect to the reactance and the resistance, and

8B ein schematisches Schaubild zur Veranschaulichung der Abhängigkeit der Bio-Impedanzparameter Resistanz und Reaktanz von der Zellmasse und dem Wassergehalt eines Körpergebiets. In 1A ist mit dem Bezugszeichen 1 schematisch eine zu überwachende Person (nachfolgend Person genannt) bezeichnet. Dabei stellen die mit dem Bezugzeichen 2 gekennzeichneten Stellen Gelenke dar. 8B a schematic diagram illustrating the dependence of the bio-impedance parameters resistance and reactance of the cell mass and the water content of a body area. In 1A is with the reference numeral 1 schematically a person to be monitored (hereinafter referred to as person called). Here are the with the reference 2 marked points are joints.

Zur Erfassung der Vitalparameter werden beispielsweise Messsonden oder Elektroden 3, die durch runde Punkt dargestellt sind, an die Person angebracht. Je nach Vitalparameter werden die Messsonden/Elektroden 3 an unterschiedlichen Körperstellen der Person 1 angebracht. Die Datenübertragung erfolgt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel über ein Kabel 5, wobei die Datenübertragung ebenso schnurlos via Infrarot oder Funk möglich ist. Die Kabel 5 sind an ihrem einen Ende mit der Messsonde 3, und an ihrem anderen Ende mit einem Interface 7 verbunden. Von dem Interface 7 aus gelangen die von den Messsonden 3 erfassten Vitalparameter an eine ECU 9, welche zusammen mit den eben genannten Elementen 3, 5 und 7 die Detektoreinheit bildet, welche wiederum komplett in einem Gehäuse 11 aufgenommen ist. To capture the vital parameters, for example, probes or electrodes 3 , which are represented by round point, attached to the person. Depending on the vital parameters, the probes / electrodes become 3 at different body parts of the person 1 appropriate. The data transmission takes place in the embodiment shown via a cable 5 , where the data transmission is also wireless via infrared or radio possible. The cables 5 are at one end with the probe 3 , and at the other end with an interface 7 connected. From the interface 7 out come from the probes 3 recorded vital signs to an ECU 9 , which together with the elements just mentioned 3 . 5 and 7 forms the detector unit, which in turn completely in a housing 11 is included.

Entscheidend ist, dass in jedem Fall als Vitalparameter ein Bio-Impedanzparameter mittels mindestens eines Elektrodenpaares, das zwischen den beiden Elektroden eine erste Messstrecke (19b wie in 5A gezeigt, 19e und 19f wie in 5B gezeigt) definiert, die so gewählt ist, dass sie durch das zu überwachende Körpergebiet 15, wie etwa das Operationsgebiet, verläuft, laufend erfasst wird. Vorzugsweise wird der gleiche Bio-Impedanzparameter auch auf mindestens einer zweiten Messstrecke (19a, 19c wie in 5A gezeigt, 19a, 19b, 19c 19d wie in 5B gezeigt) gemessen, die nicht durch das zu überwachende Körpergebiet verläuft und die als Referenzstrecke zum Messen eines Referenzwerts für den für die erste Messstrecke ermittelten Bio-Impedanzparameter dient.It is crucial that in each case as a vital parameter a bio-impedance parameter by means of at least one electrode pair, the first measuring path between the two electrodes ( 19b as in 5A shown, 19e and 19f as in 5B shown), which is selected so that it passes through the body area to be monitored 15 , such as the operating area, runs, is detected continuously. Preferably, the same bioimpedance parameter is also measured on at least one second measuring path ( 19a . 19c as in 5A shown, 19a . 19b . 19c 19d as in 5B shown), which does not pass through the body region to be monitored and which serves as a reference path for measuring a reference value for the determined for the first measurement distance bio-impedance parameter.

Es ist vorteilhaft, einen zweiten und ggf. einen dritten relativ rasch auf Veränderungen z.B. im Körpergewebe in einem zu überwachenden Körpergebiet ansprechenden Vitalparameter laufend zu erfassen. Es hat sich gezeigt, dass hierfür als Vitalparameter eine arterielle und/oder makroskopische Volumenveränderung im Bereich des Operationsgebiets oder der Körperdruck des Patienten geeignet ist. Der Körperdruck kann schnell, vorzugsweise mittels einer Sonde, die auf der Basis des piezoelektrischen Effekts arbeitet gemessen werden. It is advantageous to change a second and possibly a third relatively quickly to changes, e.g. to continuously record responsive vital signs in the body tissue in a body area to be monitored. It has been shown that an arterial and / or macroscopic change in volume in the area of the operating area or the body pressure of the patient is suitable as a vital parameter. The body pressure can be measured quickly, preferably by means of a probe operating on the basis of the piezoelectric effect.

Weitere Vitalparameter, die aus der Gruppe von Blutdruck RR, Herzfrequenz, Atmungsfrequenz, und Sauerstoffgehalt im Blut gewählt werden, sind optional und werden entsprechend der Lage des Operationsgebiets und des Zustands des Patienten entsprechend ausgewählt, um die Vorhersage eines kritischen Blutungszustands zu optimieren.Other vital parameters selected from the group of blood pressure RR, heart rate, respiratory rate, and oxygen content in the blood are optional and selected according to the location of the surgical field and the condition of the patient to optimize the prediction of a critical bleeding condition.

Bei den in den 1, 5A, 5B, 7A und 7B gezeigten Ausführungsbeispielen umfasst die Detektoreinheit 11 ein Bio-Impedanz-Messgerät 21, beispielsweis ein Cardio-Impedanz-Messgerät, welches um eine Auswerteeinheit für zumindest einen weiteren Vitalparameter erweitert werden kann. Mit dem Bio-Impedanz-Messgerät 21 wird die bioelektrische Impedanz des Gewebes bzw. Gewebeabschnitts im Operationsgebiet 15 laufend überwacht. Mit einem derartigen Bioelektrischen-Impedanz-Analyse(B.I.A.)-Gerät wird der Effekt ausgenutzt, dass der Widerstand eines biologischen Leiters bzw. auf einer durch ein Körpergebiet verlaufenden Messstrecke vom Zustand und der Zusammensetzung des dort vorhandenen Körpergewebes abhängig ist, und auch von der bei einer Messung unter Verwendung von Wechselstrom oder einer Wechselspannung von der verwendeten Frequenz des Wechselstrom bzw. der Wechselspannung abhängig ist. Niedrige Frequenzen im Bereich von 1 bis 5 kHz (Kilo Hertz) können kaum die Zellmembranen überwinden. Sie breiten sich daher nur im Extrazellulärraum aus und enthalten praktisch keinen Reactance-Anteil. Daher kann mit diesen Frequenzen selektiv das Extrazelluläre Wasser ECW (Extra Cellular Water), aber auch ein Blutanteil berechnet werden. Mit steigender Frequenz nehmen der Phasenwinkel und damit der kapazitive Widerstand (Reactance) zu; das Maximum liegt bei ca. 50 kHz. Mit immer höherer Frequenz nimmt die Reactance wieder ab. Diese Beziehung von Frequenzen und Widerständen ist bekannt und wurde von Cole (1968) beschrieben. Massenschwankungen der Extrazellulärmasse ECM und der Körperzellmasse BCM können somit mittels einer Multifrequenzanalyse beurteilt werden. Veränderungen des Bio-Impedanz-Messsignals werden als erster Parameter in die Vorhersage-Auswertung einbezogen., indem sie mit dem Parameter des Gewebedrucks und ggf. weiterer Vitalparameter aus der oben dargestellten Gruppe in Korrelation gesetzt werden. Auf diese Weise kann über das B.I.A.-Gerät ein weiterer wichtiger Parameter gewonnen werden, mit dem die Vorhersage einer postoperativen Blutung zuverlässiger wird.In the in the 1 . 5A . 5B . 7A and 7B The exemplary embodiments shown include the detector unit 11 a bio-impedance meter 21 , For example, a cardio-impedance measuring device, which can be extended by an evaluation unit for at least one further vital parameters. With the bio-impedance measuring device 21 becomes the bioelectrical impedance of the tissue or tissue section in the surgical field 15 constantly monitored. With such a bioelectrical impedance analysis (BIA) device, the effect is exploited that the resistance of a biological conductor or on a measuring area extending through a body area depends on the condition and composition of the body tissue present there, and also on the a measurement using AC or an AC voltage of the used frequency of the AC or AC voltage is dependent. Low frequencies in the range of 1 to 5 kHz (kilo Hertz) can hardly overcome the cell membranes. They therefore only spread in the extracellular space and contain virtually no reactance. Therefore, these frequencies can be used to extracellularly calculate Extra Cellular Water (ECW) as well as a percentage of blood. With increasing frequency, the phase angle and thus the capacitive resistance (Reactance) too; the maximum is about 50 kHz. With ever higher frequency the reactance decreases again. This relationship of frequencies and resistances is known and has been described by Cole (1968). Mass fluctuations of the extracellular mass ECM and the body cell mass BCM can thus be assessed by means of a multi-frequency analysis. Changes in the bioimpedance measurement signal are included as the first parameter in the prediction evaluation by being correlated with the tissue pressure parameter and, if applicable, other vital parameters from the group presented above. In this way, another important parameter can be obtained via the BIA device, with which the prediction of postoperative bleeding becomes more reliable.

5A zeigt eine Anordnung von drei Elektroden 17a, 17b, 17c bzw. drei (in 5A als fette Kreispunkte dargestellten) Elektrodenmesspunkten 35a, 35b, 35c in Bezug auf ein zu überwachendes Körpergebiet 15. Die drei Elektroden 17a, 17b, 17c bzw. Elektrodenmesspunkte 35a, 35b, 35c sind so angeordnet, dass sie die drei Eckpunkte eines Dreiecks bilden, vom dem sich eine Seite durch das zu überwachende Körpergebiet 15 hindurch erstreckt. Zwischen jeweils Paaren 17a–17b, 17b–17c und 17c–17a von zwei dieser Messelektroden sind insgesamt drei Messstrecken 19a, 19, 19c ausgebildet, auf Bio-Impedanzparameter dadurch gemessen werden können, dass entweder der jeweiligen Messstrecke ein elektrischer Wechselstrom beaufschlagt und die durch diesen beaufschlagten Wechselstrom zwischen den die Messstrecke definierenden Elektroden erzeugte Wechselspannung gemessen wird, oder dass zwischen zwei eine jeweilige Messstrecke definierenden Elektroden eine Wechselspannung beaufschlagt und der durch diese beaufschlagte Wechselspannung auf der Messstrecke erzeugte Wechselstrom gemessen wird. Die von dem Elektrodenpaar 17b–17c definierte Messstrecke 19b erstreckt sich durch das zu überwachende Körpergebiet 15, während die von den Elektrodenpaaren 17a–17b und 17c–17a definierten Messstrecken 19a und 19c sich nicht durch das zu überwachende Körpergebiet 15 erstrecken und als Referenzstrecken zum Messen eines Bio-Impedanz-Referenzparameters zum auf der sich durch das zu überwachende Körpergebiet 15 erstreckenden Messstrecke 19b gemessenen Bio-Impedanzparametern. 5A shows an arrangement of three electrodes 17a . 17b . 17c or three (in 5A shown as bold circle points) are electrode measuring points 35a . 35b . 35c in relation to a body area to be monitored 15 , The three electrodes 17a . 17b . 17c or electrode measuring points 35a . 35b . 35c are arranged so that they form the three vertices of a triangle, from which one side through the body area to be monitored 15 extends through. Between each pair 17a - 17b . 17b - 17c and 17c - 17a Two of these measuring electrodes have a total of three measuring paths 19a . 19 . 19c formed on bio-impedance parameters can be measured in that either the respective measuring section is acted upon by an alternating electrical current and the alternating current generated by this alternating current between the electrodes defining the measuring path measured, or that between two a respective measuring section defining electrodes applied to an AC voltage and the alternating current generated by this AC voltage is measured on the measuring path measured. The from the electrode pair 17b - 17c defined measuring distance 19b extends through the body area to be monitored 15 while that of the electrode pairs 17a - 17b and 17c - 17a defined measuring sections 19a and 19c not through the body area to be monitored 15 extend and reference lines for measuring a bio-impedance reference parameter on the body area to be monitored 15 extending measuring section 19b measured bio-impedance parameters.

5B zeigt eine Anordnung von vier Elektroden 17a, 17b, 17c, 17d bzw. vier (in 5B als fette Kreispunkte dargestellten) Elektrodenmesspunkten 35a, 35b, 35c, 35d in Bezug auf ein zu überwachendes Körpergebiet 15. Die vier Elektroden 17a, 17b, 17c bzw. Elektrodenmesspunkte 35a, 35b, 35c, 35d sind so angeordnet, dass sie die vier Eckpunkte eines Trapezes (siehe die in 5B fett dargestellten Kreispunkte) oder eines Rechtsecks (siehe die in 5B mit gestrichelten Linien dargestellten Messelektroden) bilden, in dessen Zentrum sich das zu überwachende Körpergebiet 15 befindet. Zwischen jeweils Paaren 17a–17b, 17b–17c, 17c–17d und 17d–17a von zwei dieser Messelektroden sind insgesamt vier Messstrecken 19a, 19, 19c, 19d als Seiten-Messstrecken des Trapezes bzw. Rechtecks und zwischen den zwei Elektrodenpaaren 17a–17c und 17b–17d sind zwei Messstrecken 19e und 19f als Diagonalen-Messstrecken in dem Trapez bzw. Rechteck ausgebildet. Auf diesen Messstrecken können Bio-Impedanzparameter in vergleichbarer Weise gemessen werden wie auf den in 5A gezeigten Messstrecken und wie oben beschrieben. Die von dem Elektrodenpaaren 17a–17c und 17b–17d definierten diagonalen Messstrecken 19e und 19f erstrecken sich durch das zu überwachende Körpergebiet 15, während die von den Elektrodenpaaren 17a–17b, 17b–17c, 17c–17d und 17d–17a definierten Messstrecken 19a, 19b, 19c, 19d sich nicht durch das zu überwachende Körpergebiet 15 erstrecken und als Referenzstrecken zum Messen eines Bio-Impedanz-Referenzparameters zu den auf den sich durch das zu überwachende Körpergebiet 15 erstreckenden Messstrecken 19e und 19f gemessenen Bio-Impedanzparametern. 5B shows an arrangement of four electrodes 17a . 17b . 17c . 17d or four (in 5B shown as bold circle points) are electrode measuring points 35a . 35b . 35c . 35d in relation to a body area to be monitored 15 , The four electrodes 17a . 17b . 17c or electrode measuring points 35a . 35b . 35c . 35d are arranged so that they are the four vertices of a trapezoid (see the in 5B bold circle points) or a rectangle (see the in 5B formed with dashed lines measuring electrodes), in the center of which is the body area to be monitored 15 located. Between each pair 17a - 17b . 17b - 17c . 17c - 17d and 17d - 17a Two of these measuring electrodes have a total of four measuring paths 19a . 19 . 19c . 19d as side measuring sections of the trapezium or rectangle and between the two electrode pairs 17a - 17c and 17b - 17d are two measuring sections 19e and 19f designed as diagonal measuring sections in the trapezoid or rectangle. Bio-impedance parameters can be measured in a comparable way to those in 5A shown measuring sections and as described above. That of the electrode pairs 17a - 17c and 17b - 17d defined diagonal measuring sections 19e and 19f extend through the body area to be monitored 15 while that of the electrode pairs 17a - 17b . 17b - 17c . 17c - 17d and 17d - 17a defined measuring sections 19a . 19b . 19c . 19d not through the body area to be monitored 15 and reference lines for measuring a bio-impedance reference parameter to those on the body area to be monitored 15 extending measuring sections 19e and 19f measured bio-impedance parameters.

Jede der Elektroden der in den 5A und 5B gezeigten Anordnungen ist mit einer Stromquelle 21 verbunden, die so ausgelegt ist, dass die zwischen jeweils Paaren der Elektroden definierten Messstrecken sequenziell mit einem Wechselstrom definierter Amplitude und Frequenz f beaufschlagt werden und dabei die durch den Wechselstrom an den die Messstrecke definierenden Elektroden erzeugte Wechselspannung und deren Phasenwinkel bzw. Phasenverschiebung in Bezug auf den Wechselstrom gemessen wird. Alternativ dazu kann jeder der Elektroden der in den 5A und 5B gezeigten Anordnungen ist mit einer Spannungsquelle 21 verbunden werden, die so ausgelegt ist, dass jeweils Paare der Elektroden und damit die durch diese Elektroden definierten Messstrecken sequenziell mit einer Wechselspannung definierter Amplitude und Frequenz f beaufschlagt werden und dabei der durch die Wechselspannung auf der Messstrecke erzeugte Wechselstrom und dessen Phasenwinkel bzw. Phasenverschiebung in Bezug auf die Wechselspannung gemessen wird.Each of the electrodes in the 5A and 5B shown arrangements is with a power source 21 connected, which is designed so that the defined between each pair of electrodes measuring sections are applied sequentially with an alternating current of defined amplitude and frequency f and thereby generated by the alternating current to the electrodes defining the measuring path alternating voltage and its phase angle or phase shift with respect to the alternating current is measured. Alternatively, each of the electrodes in the 5A and 5B shown arrangements is with a voltage source 21 be arranged, which is designed so that each pair of electrodes and thus the measuring paths defined by these electrodes are applied sequentially with an AC voltage of defined amplitude and frequency f and thereby generated by the AC voltage on the measuring path AC and its phase angle or phase shift in Reference is made to the AC voltage.

Die in den 5A und 5B gezeigten Anordnungen zum Messen eines Bio-Impedanzparameters können beispielsweise zum Überwachen eines Körpergebiets des Patienten, wo die Schilddrüse (lateinisch: Glandula thyroidea) 25 (siehe 6) chirurgisch operativ entfernt worden ist, verwendet werden, wie in den 7A bzw. 7B gezeigt.The in the 5A and 5B For example, in order to monitor a body area of the patient where the thyroid gland (Latin: glandula thyroidea) is located, the arrangements for measuring a bio-impedance parameter shown. 25 (please refer 6 ) has been surgically surgically removed, as used in the 7A respectively. 7B shown.

6 zeigt schematisch eine Halspartie eines Patienten 1 bzw. einen Hals mit teilweise entfernter Haut. In dem durch Entfernen der Haut sichtbar gewordenen Gebiet sind die Schilddrüse 25 (lateinisch: Glandula thyroidea) und die diese mit Blut versorgenden Blutgefässe 27 (A. thyroidea superior), 29 (A. thyroidea inferior), 31 (Plexus thyroideus impar) und 33 (V. Thyroidea media bzw. Kocher) zu sehen. Diese Blutgefäße müssen nach dem Entfernen der Schilddrüse 25 verschlossen werden. Dies ist insbesondere dann eine Herausforderung an den operierenden Chirurgen, wenn die Schilddrüse im Rahmen eines minimal-invasien Eingriffs entfernt wird, wobei die zu verschließenden Enden der Blutgefässe nicht direkt offen zugänglich sind, sondern nur mittels Kathetern bzw. Katheter-gestützten chirurgischen Instrumenten. Als eine Folge derartiger minimal-invasier Eingriffe besteht ein nicht zu vernachlässigendes Risiko einer post-operativen Blutung in dem Körpergebiet, wo die Schilddrüse 25 entfernt worden ist. 6 schematically shows a neck of a patient 1 or a neck with partially removed skin. In the area visible by removing the skin are the thyroid gland 25 (Latin: Glandula thyroidea) and the blood vessels that supply them with blood 27 (Superior thyroid artery), 29 (Inferior thyroid artery), 31 (Thyroid plexus impar) and 33 (V. thyroidea media or Kocher) to see. These blood vessels need to be removed after removing the thyroid gland 25 be closed. This is particularly a challenge to the operating surgeon when the thyroid gland is removed as part of a minimally invasive procedure, with the ends of the blood vessels to be occluded not directly accessible, but only by catheters or catheter-assisted surgical instruments. As a result of such minimally invasive procedures, there is a not insignificant risk of post-operative bleeding in the body area where the thyroid gland 25 has been removed.

Bei der in 7A schematisch angedeuteten Anordnung von Elektroden zum Messen von Bio-Impedanzparametern sind drei Elektrodenmesspunkte 35a, 35b, 35c an bzw. nahe unter der Hautoberfläche am Hals des Patienten im Wesentlichen in einer Ebene, die senkrecht zu einer Achse des Halses angeordnet ist, so angebracht, dass durch die Elektrodenmesspunkte in dieser Ebene ein Dreieck aufgespannt ist. Die durch die beiden Elektrodenmesspunkte 35a und 35b definierte Messstrecke erstreckt sich durch das Operationsgebiet (zu überwachendes Körpergebiet 15), wo die Schilddrüse entfernt worden ist, während die durch Elektrodenmesspunkten-Paare 35b–35c und 35a–35c definierten Messstrecken (Referenz-Messstrecken) sich nicht durch das Operationsgebiet erstrecken.At the in 7A schematically indicated arrangement of electrodes for measuring bio-impedance parameters are three electrode measuring points 35a . 35b . 35c at or near the surface of the skin at the neck of the patient, substantially in a plane perpendicular to an axis of the neck, mounted such that a triangle is formed through the electrode measuring points in that plane. The through the two electrode measuring points 35a and 35b defined measuring section extends through the operating area (body area to be monitored 15 ), where the thyroid gland has been removed while passing through electrode measuring points pairs 35b - 35c and 35a - 35c defined measuring sections (reference measuring sections) do not extend through the operating area.

Bei der in 7B schematisch angedeuteten Anordnung von Elektroden zum Messen von Bio-Impedanzparametern sind vier Elektrodenmesspunkte 35a, 35b, 35c 35d an bzw. nahe unter der Hautoberfläche am Hals des Patienten im Wesentlichen in einer Ebene, die parallel zu einer Achse des Halses angeordnet ist, so angebracht, dass durch die Elektrodenmesspunkte in dieser Ebene ein Rechteck aufgespannt ist. At the in 7B schematically indicated arrangement of electrodes for measuring bio-impedance parameters are four electrode measuring points 35a . 35b . 35c 35d at or near the surface of the skin at the neck of the patient substantially in a plane parallel to an axis of the neck, mounted such that a rectangle is defined by the electrode measuring points in that plane.

Die durch die beiden Paare 35a–35c und 35b–35d als Diagonale des Rechtsecks definierten Messstrecken erstrecken sich durch das Operationsgebiet (zu überwachendes Körpergebiet 15), wo die Schilddrüse entfernt worden ist, während die durch Elektrodenmesspunkten-Paare 35a–35b und 35c–35d als Seitenlinien des Rechtecks definierten Messstrecken (Referenz-Messstrecken) sich nicht durch das Operationsgebiet erstrecken.The two couples 35a - 35c and 35b - 35d Measurement lines defined as the diagonal of the rectangle extend through the operating area (body area to be monitored 15 ), where the thyroid gland has been removed while passing through electrode measuring points pairs 35a - 35b and 35c - 35d Measuring lines (reference measuring sections) defined as side lines of the rectangle do not extend through the operating area.

In 8A wird schematisch in einem Vektordiagramm („BIA-Vektorgraph“) die Zusammensetzung der als Vektorpfeil dargestellten Bio-Impedanz 37 aus den beiden Anteilen ohmscher Widerstand bzw. Resistanz R entlang der Messstrecke und durch die Körperzellen hervorgerufener kapazitiver Widerstand bzw. Reaktanz Xc angedeutet, wobei der kapazitive Widerstand bzw. die Reaktanz Xc in dem Vektordiagramm einen Winkel von 90° in Bezug auf den ohmschen Widerstand bzw. die Resistance R bildet. In dem Vektrodiagramm kann der Phasenwinkel 39 bzw. die Phasenverschiebung zwischen einer sinusförmigen Wechselspannung mit einer Frequenz f1 und einem sinusförmigen Wechselstrom mit derselben Frequenz f1 abgelesen wird, wie in 8A gezeigt.In 8A schematically in a vector diagram ("BIA vector graph") is the composition of the bio-impedance shown as a vector arrow 37 from the two components ohmic resistance or resistance R along the measuring path and caused by the body cells capacitive resistance or reactance Xc indicated, wherein the capacitive resistance or the reactance Xc in the vector diagram at an angle of 90 ° with respect to the ohmic resistance or The Resistance R forms. In the waveform diagram, the phase angle 39 or the phase shift between a sinusoidal alternating voltage with a frequency f1 and a sinusoidal alternating current with the same frequency f1 is read, as in 8A shown.

Es ist beispielsweise bekannt, wie z.B. in der von der Firma Data Input GmbH herausgegebenen Druckschrift „Das BIA-Kompendium, III. Ausgabe“ (2005), Seite 26 bis 28 dargestellt, dass bei einer Wasserzunahme 51 im Körpergewebe, wie sie etwa bei einer Schwellung auftritt, die Resistanz R aufgrund der relativ guten elektrischen Leitfähigkeit des Wassers (genauer: der Körperflüssigkeit, wie etwa Lymphe) und auch die Reaktanz Xc aufgrund der Abnahme der Konzentration der Körperzellen, die sich zwischen den Körperzellen befindet, abnimmt oder bei einer Wasserabnahme bzw. Exsikkose 53 (Abnahme freier Körperflüssigkeit, wie etwa Lymphe) zunimmt. Mit den Pfeilen 45 (Zellzunahme) bzw. 47 (Zellabnahme) sind Veränderungen der als Vektorpfeil dargestellten Bio-Impedanz 37 aufgrund einer Zunahme bzw. Abnahme gesunder Körperzellen angedeutet. For example, it is known, for example, in the document issued by the company Data Input GmbH "The BIA Compendium, III. Edition "(2005), pages 26 to 28 shown that at a water increase 51 In the body tissue, such as occurs in a swelling, the resistance R due to the relatively good electrical conductivity of the water (more precisely, the body fluid, such as lymph) and also the reactance Xc due to the decrease in the concentration of body cells, which are located between the body cells is, decreases or at a water loss or exsiccosis 53 (Decrease in free body fluid, such as lymph) increases. With the arrows 45 (Cell increase) or 47 (Cell decrease) are changes in the bio-impedance shown as a vector arrow 37 indicated by an increase or decrease in healthy body cells.

Mit Verweis auf 1 erfüllt beie der Detektoreinheit das Interface 7 zwei Funktionen. Zum einen dient es als eine Art interne Schnittstelle der Detektoreinheit für die von den Messsonden 3 erfassten Vitalparametern. Zum anderen dient das Interface 7 als externe Schnittstelle, um externe Geräte, wie beispielsweise einen Computer oder Monitor, daran anschließen zu können.With reference to 1 fulfills the interface of the detector unit 7 two functions. On the one hand, it serves as a kind of internal interface of the detector unit for that of the measuring probes 3 recorded vital signs. The other is the interface 7 as an external interface to connect external devices such as a computer or monitor.

Ferner enthält das Gehäuse 11 die ECU 9 der Detektoreinheit. Sie beinhaltet einen Taktgeber und führt somit sämtliche Rechenprozesse durch. Je nach Vitalparameter und Zustand der zu überwachenden Person können die Zeitintervalle zwischen zwei Messpunkten erheblich voneinander abweichen. Während beispielsweise Messungen der Herzfrequenz in deutlich kürzeren zeitlichen Abständen voneinander durchgeführt werden müssen um eine lebensbedrohliche Situation frühzeitig und schnell zu erkennen, sind Messungen bezüglich der Sauerstoffsättigung des Blutes auch in größeren Abständen ausreichend. Furthermore, the housing contains 11 the ECU 9 the detector unit. It contains a clock and thus carries out all the computing processes. Depending on the vital parameters and the condition of the person to be monitored, the time intervals between two measuring points may differ considerably. For example, while measurements of the heart rate must be performed at significantly shorter intervals from one another in order to detect a life-threatening situation early and quickly, measurements with respect to the oxygen saturation of the blood are sufficient even at longer intervals.

Weiterhin kann die ECU 9 so ausgestattet sein, dass sie auf einen Speicher zugreifen kann, in dem sämtliche relevante Anweisungen gespeichert sind, wie in Abhängigkeit von den momentan vorliegenden Vitalparametern mit der zu überwachenden Person umzugehen ist. Der Speicher kann dabei sowohl ein interner, als auch ein externer Speicher sein. Darin kann die ECU 9 sowohl die Anweisungen speichern, damit diese bei Bedarf ausgelesen werden können, als auch Verläufe bzw. Entwicklungen der Verläufe von Vitalparametern über längere Zeiträume speichern. Diese können beispielsweise bei Routinekontrollen über das Interface 7 ausgelesen und analysiert werden. Furthermore, the ECU 9 be equipped so that they can access a memory in which stores all relevant instructions are how to deal with the person to be monitored depending on the currently available vital parameters. The memory can be both an internal, as well as an external memory. Therein the ECU 9 save both the instructions so that they can be read when needed, as well as stores history or developments of the waveforms of vital parameters over longer periods. These can be used, for example, during routine checks via the interface 7 be read out and analyzed.

Der im Folgenden beschriebene Ablauf beschreibt das in 1B dargestellte Blockschaltbild, wobei die Eingangsgrößen durch P₁ bis P_n, die Auswertelogik durch F(P_i), der Rückführungspfad zur Lernfähigkeit durch die Bezeichnung LF und die Verarbeitung des Ergebnisses zur Anpassung der Auswertelogik für zukünftige Auswertungen durch die Bezeichnung P dargestellt ist. Je nach Behandlungsfall werden die erfassten Vitalparameter der ECU 9 zugeführt, welche dann, basierend auf einem Fuzzy-Logic-Ansatz, diese verschiedenen vorbestimmten Zuständen, wie z. B. sehr niedrig, niedrig, normal, hoch und sehr hoch, zuordnet. The procedure described below describes the in 1B illustrated block diagram, wherein the input variables by P ₁ to P _n , the Auswertelogik by F (P _i ), the return path to the learning ability by the label LF and the processing of the result for adjusting the Auswertelogik for future evaluations by the label P is shown. Depending on the treatment, the recorded vital signs of the ECU 9 which then, based on a fuzzy logic approach, these various predetermined states, such. B. very low, low, normal, high and very high, assigns.

Anschließend nimmt die Auswertelogik in Abhängigkeit der vorliegenden Parameterkonstellation eine Bewertung der Wahrscheinlichkeit des Vorliegens einer gesundheitlichen Anomalität vor. Dabei kann beispielsweise als Ergebnis die Wahrscheinlichkeit einer postoperativen Blutung ebenso wie die einer Thrombose, Embolie etc. bewertet ausgegeben werden. Nach Erhalt der Bewertung wird diese, falls es von der Logik als notwendig erachtet wird, mit einer Anzeigeeinrichtung 13 zur Anzeige gebracht. Subsequently, the evaluation logic makes an evaluation of the probability of the occurrence of a health anomaly depending on the present parameter constellation. For example, as a result, the probability of postoperative bleeding as well as those of thrombosis, embolism, etc., may be evaluated. Upon receipt of the rating, if deemed necessary by the logic, it will be displayed with a display 13 brought to the display.

Zusammen mit den Bewertungen können Anweisungen an der Anzeigeeinrichtung 13 ausgegeben werden, die je nach Anzeigeeinrichtung 13 partiell, durchlaufend oder mittels Symbolik ablesbar sind. Bei tendenziell kleineren Anzeigeeinrichtungen 13 können die Anweisungen nur partiell dargestellt werden, wohingegen eine größere Anzeigeeinrichtung 13 auch das Anzeigen ausführlicher Anweisungen erlaubt. Für einen Einsatzfall, bei dem nur eine besonders kleine Anzeigeeinrichtung 13 möglich ist, können Bewertungen, wie in 1C dargestellt, mittels eindeutiger Symbole oder einer Kombination von Symbolen und Texten wiedergegeben werden. Dabei stehen in der oberen Zeile die erfassten Vitalparameter und in der mittleren Zeile jeweils deren Bewertung. Die untere Zeile kann leer sein oder den Hinweis anzeigen, dass alle Werte unkritisch sind, solange keine Gefahr für die zu überwachende Person besteht. Wird ein kritischer Zustand ermittelt, kann in diesem Textfeld eine Anweisung stehen, aufblinken oder ablaufen. Ferner können abwechselnd unterschiedliche Vitalparameter in den Spalten angezeigt werden, solange keine kritischen Werte erfasst werden.Along with the reviews can be instructions on the display device 13 are issued, depending on the display device 13 be read partially, continuously or by means of symbolism. For smaller display devices 13 the instructions can only be partially displayed, whereas a larger display device 13 also allowed to display detailed instructions. For an application in which only a particularly small display device 13 possible, reviews, as in 1C represented by means of clear symbols or a combination of symbols and texts. The recorded vital signs are in the upper row and their evaluation in the middle row. The bottom line may be empty or indicate that all values are not critical as long as there is no danger for the person to be monitored. If a critical condition is detected, an instruction can be displayed, flashed or expired in this text field. In addition, different vital parameters can be displayed alternately in the columns as long as no critical values are detected.

Einzelne Anweisungen können beispielsweise folgendermaßen lauten:

• Achtung: Verdacht auf postoperative Blutung (Operationsdatum XX.XX.XXXX); Unverzüglich einen Arzt aufsuchen!
• Sauerstoffkonzentration fällt übermäßig ab. Konsultieren Sie Ihren Arzt unter der Telefonnummer: ... ... ...;
• Achtung: Erhöhter Puls. Bitte Ruhephase einleiten!

For example, individual statements may be as follows:

• Attention: suspected postoperative bleeding (operation date XX.XX.XXXX); Immediately see a doctor!
• Oxygen concentration drops excessively. Consult your doctor by calling: ... ... ...;
• Attention: Increased pulse. Please initiate rest phase!

Ferner wird das Ergebnis der Auswertelogik, da Vitalparameter je nach momentaner Aktivität der Person erheblich voneinander abweichen können, dieser über den Verarbeitungsschritt P wieder zugeführt. Dadurch lernt das System mögliche unkritische Zustände, wie beispielsweise Ruhezustände, von kritischen Zuständen besser zu unterscheiden.Furthermore, the result of the evaluation logic, since vital parameters can vary considerably depending on the momentary activity of the person, this is fed back via the processing step P. As a result, the system learns to better distinguish non-critical states, such as idle states, from critical states.

Beispielhafte Zeitverläufe von zwei der weiteren Vitalparametern sind in den 2A und 2B gezeigt. Die Abszisse entspricht der Zeitachse, auf der beispielhaft drei verschiedene Zeitpunkte (t1, t2, t3) eingezeichnet sind. Auf der Ordinate sind oben die Zustände für den Puls (durchgezogene Linie) und unten die Zustände für den Blutdruck (gestrichelte Linie) angetragen. Die beiden Zeitpunkte t1 und t2 entsprechen jeweils einer Grenzüberschreitung über einen maximal zugelassenen Wert für den jeweiligen Vitalparameter. Dabei überschreitet beim Zeitpunkt t1 der Puls den dafür vorbestimmten oberen Grenzwert und wird dem Zustand sehr hoch zugeordnet. Zum Zeitpunkt t2 unterschreitet der Blutdruck den dafür vorbestimmten unteren Grenzwert und wird dem Zustand sehr niedrig zugeordnet. In beiden Fällen löst die Auswertelogik einen Alarm aus, um auf einen lebensbedrohlichen Zustand der Person 1 aufmerksam zu machen. Exemplary time courses of two of the other vital parameters are in the 2A and 2 B shown. The abscissa corresponds to the time axis on which, by way of example, three different times (t1, t2, t3) are drawn. On the ordinate above the states for the pulse (solid line) and below the states for the blood pressure (dashed line) are plotted. The two times t1 and t2 respectively correspond to a border crossing over a maximum permitted value for the respective vital parameter. In this case, at the time t1, the pulse exceeds the predetermined upper limit value and is assigned a very high state. At time t2, the blood pressure falls below the predetermined lower limit value and is assigned to the state very low. In both cases, the evaluation logic triggers an alarm to respond to a life-threatening condition of the person 1 to draw attention.

Dahingegen liegt zum Zeitpunkt t3 ein anderer Fall vor. Hier wurde nicht, wie in den beiden vorangehenden Fällen, ein Grenzwert überschritten, sondern von der Fuzzy-Logic erkannt, dass ungewöhnlich hohe Werte für zwei Vitalparameter aufgetreten sind. Basierend auf der Parameterkonstellation wird von einem lernfähigen neuronalen Netz der Auswertelogik eine Wahrscheinlichkeit für eine Diagnose berechnet und bewertet.On the other hand, at time t3, another case exists. Here, as in the two preceding cases, a limit was not exceeded, but recognized by the fuzzy logic that unusually high values for two vital parameters have occurred. Based on the parameter constellation, a learning-capable neural network of the evaluation logic calculates and evaluates a probability for a diagnosis.

Die 3A (linke Spalte) und 3B (rechte Spalte) zeigen beispielhaft die Konstellation von vier Parametern für die Fälle Schlaf und Agitation. Die linken vier Felder von 3A zeigen von oben nach unten die Verläufe für Puls, systolischen Blutdruck, Sauerstoffsättigung und Gewebedruck. Dabei sind die genannten Werte jeweils auf der Ordinate aufgezeichnet, während die Abszisse dem zeitlichen Verlauf entspricht. Der Eintritt eines Ereignisses ist durch eine durchgezogene senkrechte Linie dargestellt. The 3A (left column) and 3B (right column) show by way of example the constellation of four parameters for the cases sleep and agitation. The left four fields of 3A show from top to bottom the courses for pulse, systolic blood pressure, oxygen saturation and tissue pressure. The abovementioned values are in each case recorded on the ordinate, while the abscissa corresponds to the time course. The occurrence of an event is represented by a solid vertical line.

Ab dem Eintritt der Schlafphase sind Veränderungen im Verlauf der Vitalparameter zum einen am deutlich abnehmenden Puls, zum anderen am abnehmenden systolischen Blutdruck zu erkennen. Die beiden anderen Vitalparameter Sauerstoffsättigung und Gewebedruck bleiben nahezu unverändert. Dieser Parameterkonstellation deutet das neuronale Netz eindeutig als Schlafphase und veranlasst demzufolge keinen Alarm an der Anzeigeeinrichtung. From the onset of the sleep phase, changes in the course of the vital parameters can be seen, on the one hand, in the clearly decreasing pulse and, on the other, in the decreasing systolic blood pressure. The other two vital signs oxygen saturation and tissue pressure remain almost unchanged. This parameter constellation unambiguously interprets the neural network as a sleep phase and consequently does not cause an alarm on the display device.

Die vier Felder von 3B entsprechen denen von 3A, jedoch ist hier die Parameterkonstellation der Agitation dargestellt. Der Eintritt eines Ereignisses ist wie vorher durch eine durchzogene senkrechte Linie dargestellt. Die gestrichelte senkrechte Linie stellt einen ersten Alarm dar. Das heißt, dass eine kritische Parameterkonstellation erkannt wurde und eine Diagnostik erforderlich ist, um einen lebensbedrohlichen Zustand zu vermeiden. In dem angeführten Beispiel ist der Puls deutlich gestiegen, während quasi zeitgleich der systolische Blutdruck ebenfalls gestiegen ist. In den beiden unteren Verläufen ist nahezu keine Änderung eingetreten. Demzufolge liegt bei der Person eine Agitation vor. Betrachtet man die Verläufe zu weiter vorangeschrittener Zeit (senkrechte strichpunktierte Linie), so weisen sowohl der Puls, als auch der systolische Blutdruck eine fallende Tendenz auf, was in der Gesamtheit der betrachteten Vitalparameter auf einer Normalisierung des Zustandes der Person hindeutet. Dies wird durch eine senkrechte strichpunktierte Linie dargestellt, welche aussagt, dass das Früherkennungssystem einwandfrei arbeitet und sich die Person in einem unkritischen Zustand befindet. The four fields of 3B correspond to those of 3A , but the parameter constellation of the agitation is shown here. The occurrence of an event is represented as before by a solid vertical line. The dashed vertical line represents a first alarm. That is, a critical parameter constellation has been detected and diagnostics is required to avoid a life threatening condition. In the example given, the pulse has increased significantly, while at about the same time the systolic blood pressure has also increased. In the two lower courses, almost no change has occurred. As a result, the person is agitated. Looking at the courses at a further advanced time (vertical dot-dash line), both the pulse and the systolic blood pressure show a decreasing tendency, which in the totality of the vital parameters considered points to a normalization of the condition of the person. This is indicated by a vertical dot-dash line indicating that the early detection system is functioning properly and the subject is in a non-critical state.

Zwei weitere mögliche Parameterkonstellationen sind in den 4A (linke Spalte) und 4B (rechte Spalte) dargestellt. In 4A sind nach Eintritt eines Ereignisses (dargestellt durch die senkrechte durchgezogene Linie) Änderungen bei drei Vitalparametern zu erkennen. Während der Puls erst schwächer, dann jedoch immer stärker steigt, fällt der systolische Blutdruck. Parallel dazu steigt der Gewebedruck, während die Sauerstoffsättigung nahezu unverändert verläuft. In Kombination dieser drei Vitalparameter erfolgt ab der senkrechten gestrichelten Linie der erste Alarm, der auf die Notwendigkeit einer Diagnostik hinweist. Two further possible parameter constellations are in the 4A (left column) and 4B (right column). In 4A After the occurrence of an event (represented by the vertical solid line) changes in three vital parameters can be recognized. While the pulse first weakens, but then increases more and more, the systolic blood pressure falls. In parallel, the tissue pressure increases, while the oxygen saturation is almost unchanged. In combination of these three vital parameters, starting from the vertical dashed line, the first alarm, which indicates the need for a diagnosis, is made.

Bei der eben beschriebenen Parameterkonstellation würde die Anzeigeeinrichtung den Hinweis auf eine Blutung in eine Körperhöhle anzeigen. Da sich keiner der Verläufe wieder normalisiert sondern alle verschlechtern, wird ab der senkrechten strichpunktierten Linie ein Notfallalarm ausgelöst. Dieser weist darauf hin, dass sofort gehandelt werden muss, da sich die Person in einem lebensbedrohlichen Zustand befindet. In the just described parameter constellation, the display device would indicate the indication of a hemorrhage into a body cavity. Since none of the courses normalize but all worsen, an emergency alarm is triggered from the vertical dot-dash line. This indicates that action must be taken immediately as the person is in a life-threatening condition.

4B stellt eine weitere Parameterkonstellation dar, in der alle vier betrachteten Vitalparameter einen veränderten Verlauf nach dem Eintritt eines Ereignisses (dargestellt durch die senkrechte durchgezogene Linie) zeigen. Unmittelbar nach dem Ereignis beginnt zum einen die Sauerstoffsättigung zu fallen, zum anderen der Gewebedruck zu steigen. Da die Werte dieser beiden Parameter schnell kritische Werte erreichen (dargestellt durch die senkrechte gestrichelte und nachfolgend senkrechte strichpunktierte Linie), werden analog der beiden genannten Linien der erste Alarm und anschließend der Notfallalarm für einen lebensbedrohlichen Zustand ausgelöst. Selbstverständlich sind Abweichungen von den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen mögliche, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. 4B represents another parameter constellation in which all four vital parameters considered show a changed course after the occurrence of an event (represented by the vertical solid line). Immediately after the event, oxygen saturation begins to fall, and tissue pressure increases. Since the values of these two parameters quickly reach critical values (represented by the vertical dashed and subsequently vertical dash-dotted line), the first alarm and then the emergency alarm for a life-threatening condition are triggered analogously to the two aforementioned lines. Of course, deviations from the embodiments described above are possible without departing from the spirit of the invention.

Die vorstehend beschriebene laufende Überwachung der Bio-Impedanz – ggfs. Kombiniert mit der laufenden Erfassung weiterer Vitalparameter – kann auch mit der Überwachung des zeitlichen Verlaufs einer arteriellen und/oder makroskopischen Volumenänderung in dem zu überwachenden Gebiet kombiniert werden, wobei über die Auswertelogik eine Bewertung der Messwerte einzeln und in Korrelation zueinander vorgenommen wird. So kann z.B. die Volumenänderung im Bereich des Operationsgebiets einer Schilddrüsenoperation dadurch überwacht werden, dass der Halsumfang des Patienten laufend gemessen und als Parameter in die Auswertelogik eingespeist wird. Gleichermaßen kann die Blutdurchflussrate in Blutgefäßen zum Operationsgebiet als Parameter zur Verbesserung der Vorhersagegenauigkeit herangezogen werden. Diese Durchflussrate kann auch auf der Basis der Bio-Impedanzmessung ermittelt und überwacht werden.The above-described continuous monitoring of the bio-impedance - if necessary. Combined with the ongoing acquisition of other vital parameters - can also be combined with the monitoring of the time course of an arterial and / or macroscopic volume change in the area to be monitored, with the evaluation logic an evaluation of the Measurements are made individually and in correlation to each other. Thus, e.g. the volume change in the area of the surgical field of a thyroid operation can be monitored by continuously measuring the neck circumference of the patient and feeding it as a parameter into the evaluation logic. Similarly, the blood flow rate in blood vessels to the surgical site can be used as a parameter to improve predictive accuracy. This flow rate can also be determined and monitored based on the bio-impedance measurement.

Es ist selbstverständlich möglich, die Messsonden – abweichend von den zuvor beschriebenen Beispielen- an anderen Stellen des Körpers anzubringen, solange sie sich zur Erfassung der jeweiligen, für die Vorhersage entscheidenden Vitalparameter eignet. Ebenso unterliegen die Messsonden keiner Beschränkung bzgl. ihrer Form bzw. Größe.It is of course possible to attach the measuring probes to other parts of the body, deviating from the previously described examples, as long as it is suitable for recording the respective vital parameters that are decisive for the prediction. Likewise, the probes are not subject to any restriction as to their shape or size.

Es ist selbstverständlich auch möglich, die erfassten Signale der Messsonden auf andere Weise an das System zu übermitteln, wie beispielsweise schnurlos mittels einer Infrarot- bzw. Funkverbindung.It is of course also possible to transmit the detected signals of the probes in a different way to the system, such as cordless by means of an infrared or radio link.

Ferner ist es denkbar, dass das System nicht zwingend an der Hüfte der Person getragen wird, es kann auch um den Hals hängend oder am Arm oder Bein getragen werden.Furthermore, it is conceivable that the system is not necessarily worn on the hip of the person, it can also be worn around the neck hanging or on the arm or leg.

Verschiedene Modifikationen der Anzeigeeinrichtung sind denkbar, mit denen die Stufen der Gesundheitsgefährdung zur Anzeige gebracht werden können. Eine Art Ampelanzeige mit den drei Farben grün, gelb und rot ist genauso denkbar wie eine Anzeige, die Balken oder andere Elemente verschiedener Größe anzeigt.Various modifications of the display device are conceivable with which the levels of health hazard can be displayed. A kind of traffic light display with the three Colors green, yellow and red are just as conceivable as a display that displays bars or other elements of different sizes.

Abgesehen davon, dass die zu überwachende Person das System bei sich trägt, kann es sich ebenso an einem anderen Ort befinden, wie beispielsweise beim behandelnden Arzt, in einem Krankenhaus oder einer eigens dafür eingerichteten Überwachungsstelle.Apart from the fact that the person to be monitored carries the system with him, it can also be located in another place, such as the attending physician, in a hospital or a specially set up monitoring station.

Auch Grenzwertüberschreitungen anderer Vitalparameter als Puls und Herzfrequenz führen zum Auslösen des Alarms, d.h. Herzfrequenz, Atemfrequenz, Sauerstoffgehalt im Blut, Gewebedruck, etc. Ebenso kann ein verändertes EKG, welches auf eine akute Herzerkrankung, wie zum Beispiel einen Herzinfarkt hindeutet, zum Auslösen des Alarms führen. Exceeding limit values of vital parameters other than pulse and heart rate lead to the triggering of the alarm, i. Heart rate, respiratory rate, blood oxygen level, tissue pressure, etc. Similarly, an altered ECG that indicates acute heart disease, such as a heart attack, may trigger the alarm.

Selbstverständlich können auch andere als nur die gezeigten Parameterkonstellationen zum Auslösen eines Alarms führen. Sämtliche bekannten und für die zu überwachende Person relevanten Parameterkonstellationen können dem System trainiert und demzufolge vom System erkannt werden.Of course, other than the shown parameter constellations can lead to the triggering of an alarm. All known parameter constellations that are relevant for the person to be monitored can be trained for the system and consequently recognized by the system.

Abgesehen von den oben beschriebenen Anwendungsfällen kann das System der vorliegenden Erfindung auch im Wellnessbereich zur Anwendung kommen. Dabei könnte das Gerät auch älteren Freizeit- und Extremsportlern die Sicherheit einer gesundheitlichen Überwachung ermöglichen.Apart from the applications described above, the system of the present invention can also be used in the wellness sector. The device could also allow older recreational and extreme athletes the security of a health monitoring.

Die Erfindung schafft somit ein System zur Früherkennung lebensbedrohlicher Zustände von Personen, bei denen solche Gefahren beispielsweise aufgrund einer vorangehenden Operation bestehen. Das System erfasst in Abhängigkeit der zu überwachenden Person mehrere Vitalparameter über eine Detektoreinheit, die anschließend von einer Auswertelogik, vorzugsweise unter Verwendung eines neuronalen Netzes, ausgewertet werden. Dabei werden zum einen Grenzwertüberschreitungen einzelner Parameter, zum anderen Parameterkonstellationen, die einen gesundheitlich kritischen Zustand der Person darstellen, mit einer Anzeigeeinrichtung je nach Gefährdung in unterschiedlichen Formen zur Anzeige gebracht. Sie wird bestimmt, in dem zunächst die Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen einer gesundheitlichen Anomalität bestimmt und anschließend bewertet wird.The invention thus provides a system for the early detection of life-threatening conditions of persons in which such dangers exist, for example due to a previous operation. Depending on the person to be monitored, the system records several vital parameters via a detector unit, which are subsequently evaluated by an evaluation logic, preferably using a neural network. In this case, on the one hand limit value overruns of individual parameters, on the other hand parameter constellations, which represent a health-critical state of the person, are displayed in different forms with a display device depending on the risk. It is determined by first determining the likelihood of a health abnormality and then assessing it.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: zu überwachende Person, Patient person to be monitored, patient
22: Gelenk joint
33: Messsonde oder Elektrode Probe or electrode
55: Kabel electric wire
77: Interface interface
99: ECU ECU
1111: Detektoreinheit detector unit
1313: Anzeigeeinrichtung display
1515: zu überwachendes Körpergebiet body area to be monitored
1717: Elektrode (für Bio-Impedanzmessung) Electrode (for bio-impedance measurement)
1919: Messstrecke measuring distance
19a, 19b, 19c, 19d19a, 19b, 19c, 19d: Messstrecke bzw. Seiten-Messstrecke Measuring section or side measuring section
19e, 19f19e, 19f: Messstrecke bzw. Diagonal-Messstrecke Measuring section or diagonal measuring path
2121: Stromquelle bzw. Spannungsquelle mit Messeinrichtung für Spannung bzw. Strom Current source or voltage source with measuring device for voltage or current
2323: Elektrodenanschluss electrode connection
2525: Glandula thyroidea (Schilddrüse) Glandula thyroidea (thyroid gland)
2727: A. thyroidea superior A. thyroidea superior
2929: A. thyroidea inferior A. thyroidea inferior
3131: Plexus thyroideus impar Thyroid plexus impar
3333: V. Thyroidea media (Kocher) V. Thyroidea media (Kocher)
3535: Elektrodenmesspunkt Electrodes measuring point
RR: Resistanz Resistance
Xcxc: Reaktanz reactance
3737: Impedanzvektor impedance vector
3939: Winkel der Phasenverschiebung Angle of phase shift
4141: Toleranzellipse tolerance ellipse
4343: Körperzelle somatic cell
4545: Zellzunahme cell growth
4747: Zellabnahme cell loss
4949: Wassereinlagerung water retention
5151: Wasserzunahme, Ödem Water increase, edema
5353: Wasserabnahme, Exsikkose Water loss, exsiccosis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2011/131612 A2 [0005]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

"The BIA Compendium, III. Edition "(2005), pages 26 to 28 [0063]

Claims

System for the early detection of life-threatening conditions of persons, such as post-operative bleeding in a body area to be monitored ( 15 ), such as an operating area, of a patient ( 1 ), comprising: a detector unit ( 11 . 21 ) for detecting the time course of at least one bio-impedance parameter (R, Xc, Xc / R,...) in the region of a body region to be monitored ( 15 ), such as an operating area, and / or the heart, wherein the detector unit ( 11 . 21 ) Probes ( 3 . 17a - 17d ) including at least two electrodes ( 17a - 17d ) and a computing unit ( 9 ) and possibly an interface ( 7 ), an evaluation logic that on the basis of the measured values present over the time axis, an evaluation of the probability of the presence of a health abnormality, such as the postoperative bleeding probability makes, and a display device ( 13 ) with which the rating is displayed.

System according to claim 1, wherein the detector unit ( 11 . 21 ) at least one controllable current source ( 21 ) or a controllable voltage source ( 21 ) and at least two electrodes ( 17a - 17b ) on a skin surface of the patient ( 1 ) are attachable or at least partially implantable and which can be arranged so that they endpoints as electrode measuring points ( 35a - 35b ) of measuring sections which can be defined by these electrode measuring points ( 19a ), wherein the controllable current source ( 21 ) or the controllable voltage source ( 21 ) so with the two electrodes ( 17a - 17b ) are electrically conductively connected, that the pair of electrodes ( 17a - 17b ) associated measuring section ( 19a ) can be acted upon with a controllable current or a controllable voltage and the voltage corresponding to the applied current between the two the measuring path ( 19a ) defining electrode measuring points ( 35a - 35b ) or the current corresponding to the applied voltage through the two electrode measuring points ( 35a - 35b ) can be measured as a bioimpedance parameter, and wherein the measurement path through the body area to be monitored ( 15 ), such as the operating area, runs.

System according to claim 1, wherein the detector unit ( 11 . 21 ) at least one controllable current sources ( 21 ) or a controllable voltage source ( 21 ) and at least three electrodes ( 17a - 17c ) on a skin surface of the patient ( 1 ) are attachable or at least partially implantable and that can be arranged so that they vertices of a triangle with three vertices as electrode measuring points ( 35a . 35b . 35c ) and three connecting the electrode measuring points, each by a pair of electrodes ( 17a - 17b ; 17b - 17c ; 17c - 17a ) definable measuring sections ( 19a ; 19b ; 19c ), wherein the controllable current source ( 21 ) or the controllable voltage source ( 21 ) sequentially with a respective pair of electrodes selected from the three electrodes ( 17a - 17b ; 17b - 17c ; 17c - 17a ) is electrically conductively connectable so that sequentially each of the through this pair of electrodes ( 17a - 17b ; 17b - 17c ; 17c - 17a ) defined measuring section ( 19a ; 19b ; 19c ) can be acted upon with a controllable current or a controllable voltage and the voltage corresponding to the applied current between the two electrodes of the measuring path ( 19a ; 19b ; 19c ) defining electrode pair or the current corresponding to the applied voltage through the two electrodes of the measuring section ( 19a ; 19b ; 19c ) defining electrode pair can be measured as a bio-impedance parameter, and wherein at least one measuring section ( 19b . 5A ) through the body area to be monitored ( 15 ), such as the operating area, runs.

The system according to claim 3, further comprising at least one measuring section ( 19a . 19c . 5A ) not by the body area to be monitored ( 15 ) runs.

System according to claim 1, wherein the detector unit ( 21 . 21 ) at least one controllable current source ( 21 ) or a controllable voltage source ( 21 ) and at least four electrodes ( 17a . 17b . 17c . 17d ) on a skin surface of the patient ( 1 ) are attachable or at least partially implantable and that can be arranged so that they corner points of a right-angled or a trapezoid with four vertices as electrode measuring points ( 35a . 35b . 35c . 35d ), where four are the electrode measuring points ( 35a . 35b . 35c . 35d ), by a pair of electrodes ( 17a - 17b . 17b - 17c . 17c - 17d . 17d - 17a ) definable side measuring sections ( 19a . 19b . 19c . 19d ) and two each of the diagonally opposite electrode measuring points ( 35a - 35c . 35b - 35d ), by a pair of electrodes ( 17a - 17c . 17b - 17d ) definable diagonal measuring sections ( 19e . 19f ) can be formed, wherein the controllable current source ( 21 ) or the controllable voltage source ( 21 ) sequentially with one each of the four electrodes ( 17a . 17b . 17c . 17d ) selected electrode pairs is electrically conductively connectable, so that each of the sequentially defined by this pair of electrodes measuring path ( 19a . 19b . 19c . 19d . 19e . 19f ) can be acted upon with a controllable current or a controllable voltage and the voltage corresponding to the applied current between the two electrodes of the measuring path ( 19a . 19b . 19c . 19d . 19e . 19f ) defining electrode pair ( 17a - 17b . 17b - 17c . 17c - 17d . 17d - 17a . 17b - 17d . 17a - 17c ) or the current corresponding to the applied voltage through the two electrodes of the measuring path ( 19a . 19b . 19c . 19d . 19e . 19f ) can be measured as a bio-impedance parameter, and at least one diagonal measurement path ( 19e . 19f ) through the body area to be monitored ( 15 ), such as the operating area, runs.

The system of claim 5, further comprising at least one side measurement path ( 19a . 19b . 19c . 19d ) not by the body area to be monitored ( 15 ) runs.

System according to one of claims 2 to 5, wherein the computing unit for at least one by a pair of electrodes ( 17b - 17c ) defined measuring section ( 19b a time characteristic of a current value of the current applied to the electrode pair and a time characteristic of a voltage value of the voltage applied to the applied current or a time characteristic of a voltage value of the voltage applied to the electrode pair and a time characteristic of a current value of the current corresponding to the applied voltage can be supplied as input parameters, and wherein the arithmetic unit is designed to calculate a time profile of at least one of the following bio-impedance parameters (BIP) associated with the measurement path from the time profile of current values supplied as input parameters and the time profile of voltage values supplied as input parameters: - a resistance (R) as ohmic resistance value of the bioimpedance of a measuring section, - a reactance (Xc) as a capacitive resistance of the bio-impedance of a measuring section, - a quotient (Xc / R) of the reactance and the resistance as a measure or an arctangent of this Q uotienten as a measure of a phase shift between an alternating current and an alternating voltage on a measuring path, - a resistance (R (f1)) at a first frequency (f1) as an ohmic resistance for an alternating current and an alternating voltage with the first frequency on a measuring section and a Resistance (R (f2)) at a second frequency (f2) as an ohmic resistance for an alternating current and an alternating voltage at the second frequency on the measuring path, - a quotient (R (f2) / R (f1)) from a resistance (R (f2)) at a second frequency (f2) as an ohmic resistance for an alternating current and an alternating voltage at the second frequency on a measuring path and a resistance (R (f1)) at a first frequency (f1) as an ohmic resistance for an alternating current and an alternating voltage having the first frequency on the measuring path, wherein the second frequency (f2) is greater than the first frequency (f1), - a reactance (Xc (f1)) at a r first frequency (f1) as a capacitive resistance value for an alternating current and an alternating voltage with the first frequency on one measuring path and a reactance (Xc (f2)) at a second frequency (f2) as a capacitive resistance value for an alternating current and an alternating voltage with the second Frequency on the measuring path, wherein the second frequency (f2) is greater than the first frequency (f1), - a quotient (Xc (f2) / Xc (f1)) from a reactance (Xc (f2)) at a second frequency ( f2) as a capacitive resistance value for an alternating current and an alternating voltage with the second frequency on a measuring path and a reactance (Xc (f1)) at a first frequency (f1) as a capacitive resistance value for an alternating current and an alternating voltage with the first frequency on the measuring path , wherein the second frequency (f2) is greater than the first frequency (f1), - a total quotient (Xc (f2) / R (f2)) / (Xc (f1) / R (f1)) from a second quotient (Xc (f2) / R (f2) of a Re and a resistance (R (f2)) at a second frequency (f2) as a measure of a phase shift between the reactance and the resistance for an alternating current and an alternating voltage at the second frequency on a measuring path and a first quotient (Xc (f1) / R (f1) of a reactance (Xc (f1) and a resistance (R (f1)) at a first frequency (f1) as a measure of a phase shift between the reactance and the resistance for an alternating current and an alternating voltage with the first frequency on the measurement path, or a total quotient of the arctangent of the second quotient (Xc (f2) / R (f2) as a measure of the phase shift between the reactance and the resistance at the second frequency and the arctangent of the first quotient (Xc (f1) / R (f1) as a measure of the phase shift between the reactance and the resistance at the first frequency, wherein the second frequency (f2) is greater than the first frequency (f1).

System according to claim 7, wherein the arithmetic unit is adapted to a first time characteristic of a first measuring path associated, in claim 7 said bio-impedance parameter (BIP) and second time course of a second measuring path associated with the same in claim 7 called bio-impedance parameter (BIP). with the first measuring section ( 19b ) through the body area to be monitored ( 15 ) of the patient and the second measuring section ( 19a . 19c ) not by the body area to be monitored ( 15 ), and wherein the arithmetic unit is further configured to set the bio-impedance parameter associated with the first measurement path as a measurement value in relation to the bio-impedance parameter associated with the second measurement path as a reference value.

System according to claim 7 or 8, wherein the arithmetic unit is adapted to evaluate a first time profile (BIP (t) of a first measuring path associated with, in claim 7 called bio-impedance parameter (BIP), such as exceeding a threshold for the biofeedback. Impedance parameter or exceeding a threshold value for a deviation between a bio-impedance parameter (BIP (t2)) determined at a second, later time (t2) and a bio-impedance parameter (BIP (t1) determined at a predetermined first, earlier time (t1) )).

A system according to any one of claims 1 to 9, wherein the detector unit is adapted to monitor at least a time course of an arterial and / or macroscopic volume change in the area to be monitored, e.g. the operating area, the patient as another vital parameter to capture, the evaluation logic based on the measured parameters and their correlation makes an assessment of the likelihood of the presence of a health abnormality.

A system according to any one of claims 1 to 10, wherein the detector unit is adapted to monitor a time course of a tissue pressure of the patient ( 1 ), in particular tissue pressure in an area to be monitored ( 15 ), such as the surgical area of the patient ( 1 ), as a further vital parameter, wherein the evaluation logic on the basis of the measured parameters and their correlation makes an assessment of the probability of the presence of a health abnormality.

System according to one of claims 10 or 11, wherein the detector unit is further adapted to the time course of at least one further vital parameter of the patient ( 1 ) from the group of - blood pressure RR and / or - heart rate and / or - respiratory rate and / or - to detect oxygen content in the blood of the patient continuously, the evaluation logic the measured parameters different states, such as very low, low, normal, high and very high, and which, depending on the present parameter states and their correlation, assesses the probability of the occurrence of a health abnormality, such as the postoperative bleeding probability.

System according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation logic on the basis of the detected parameters and parameter states, in particular taking into account their time course, generates an instruction as to how to handle the current state of the person to be monitored.

System according to claim 13, characterized in that the instruction by means of the display device ( 13 ) can at least partially be displayed.

System according to one of claims 1 to 14, characterized in that the evaluation logic comprises a neural network.

System according to one of claims 1 to 15, characterized in that the detector unit detects at least one of the vital parameters at predetermined time intervals (dt), which are preferably variable.

System according to one of claims 1 to 16, characterized in that the evaluation logic is based on a fuzzy logic approach.

System according to one of claims 15 to 17, characterized in that the neural network can be trained by using the individual medical data of the person to be monitored.

System according to claim 17 or 18, characterized in that a fuzzy logic module of the evaluation logic is calibrated individually according to the health status of the person to be monitored.

System according to one of claims 1 to 19, characterized in that the evaluation logic is capable of learning.

System according to one of claims 1 to 20, characterized in that the display unit different levels of health hazards are displayed, for example, optically by means of different colored signal lights.

System according to one of Claims 1 to 21, characterized by a transmitting unit with which at least one selected result of the evaluation and / or an instruction as to how to handle the current state of the person to be monitored can be transmitted to a control center.

System according to claim 22, characterized by a position detector with which the spatial or geographical position of the person to be monitored is preferably continuously determinable.

System according to claim 23, characterized in that the spatial or geographical position of the person to be monitored can be transmitted by means of the transmitting unit to a central office.

System according to one of claims 1 to 24, characterized by an interface to a mobile telephone.

System according to one of claims 1 to 25, characterized in that all elements of the system are combined into one unit.