AT515976A1 - Device for detecting tremors - Google Patents
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Abstract
Eine Vorrichtung zum Erfassen von unwillkürlichen Muskelkontraktionen im Hand- und Armbereich eines Patienten, insbesondere Tremor, weist ein Handstück (1) mit einem Gehäuse (4) auf, welches im Wesentlichen die Form eines Schreibgerätes mit einem Griffbereich (5) hat, welches wie ein Stift gehalten wird. Das Gehäuse (4) weist wenigstens einen Drucksensor im Griffbereich (5), wenigstens einen gyroskopischen Sensor und wenigstens einen Beschleunigungssensor auf, wobei die Sensoren verschiedene Charakteristika des Tremor erfassen. Weiters sind eine Datenverarbeitungseinrichtung und wenigstens ein Mittel (3) zum Übertragen von Daten vorgesehen, welches Daten von den Sensoren (6, 7) des Handstücks (1) zur Datenverarbeitungseinrichtung übermittelt. Mit wenigstens einem am Gehäuse (4) angeordneten Sensor (6) für den Hautwiderstand wird vor dem Erfassen der Tremor-Charakteristika die Hautleitfähigkeit des Patienten ermittelt.A device for detecting involuntary muscle contractions in the hand and arm region of a patient, in particular tremor, has a handpiece (1) with a housing (4), which essentially has the shape of a writing instrument with a grip region (5), which acts like a Pen is held. The housing (4) has at least one pressure sensor in the grip area (5), at least one gyroscopic sensor and at least one acceleration sensor, the sensors detecting different characteristics of the tremor. Furthermore, a data processing device and at least one means (3) for transmitting data are provided, which transmits data from the sensors (6, 7) of the handpiece (1) to the data processing device. With at least one sensor (6) for the skin resistance arranged on the housing (4), the skin conductivity of the patient is determined before the detection of the tremor characteristics.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen vonunwillkürlichen Muskelkontraktionen im Hand- und Armbereich,insbesondere Tremor, mit einem Handstück mit einem Gehäuse, welchesim Wesentlichen die Form eines Schreibgerätes mit einem Griffbereichhat, wobei das Gehäuse wenigstens einen Drucksensor im Griffbereich,wenigstens einen gyroskopisehen Sensor und wenigstens einenBeschleunigungssensor aufweist, mit einerThe invention relates to a device for detecting involuntary muscle contractions in the hand and arm area, in particular tremor, with a handpiece having a housing, which has substantially the form of a writing instrument with a handle portion, wherein the housing at least one pressure sensor in the handle region, at least one gyroscopic sensor and at least having an acceleration sensor, with a
Datenverarbeitungseinrichtung und mit wenigstens einem Mittel zumÜbertragen von Daten.Data processing device and with at least one means for transmitting data.
Die Erfindung betrifft weiters ein Verfahren zum Betreiben einerVorrichtung zum Erfassen von unwillkürlichen Muskelkontraktionen imHand- und Armbereich eines Patienten, insbesondere Tremor, mit einem.Handstück mit einem Gehäuse, welches im Wesentlichen die Form, einesSchreibgerätes mit einem Griffbereich hat, welches wie ein Stiftgehalten wird, wobei das Gehäuse wenigstens einen Drucksensor imGriffbereich, wenigstens einen gyroskopisehen Sensor und wenigstenseinen Beschleunigungssensor aufweist, wobei die Sensoren verschiedeneCharakteristika des Tremor erfassen, mit einerThe invention further relates to a method of operating a device for detecting involuntary muscular contractions in the hand and arm region of a patient, in particular tremor, comprising a handpiece having a housing substantially in the form of a writing instrument with a grip region held like a pin. the housing having at least one pressure sensor in the gripping area, at least one gyroscopic sensor and at least one acceleration sensor, the sensors detecting different characteristics of the tremor, with one
Datenverarbeitungseinrichtung und mit wenigstens einem Mittel zumÜbertragen von Daten, welches Daten von den Sensoren des Handstückszur Datenverarbeitungseinrichtung übermittelt.Data processing device and having at least one means for transmitting data, which transmits data from the sensors of the handpiece to the data processing device.
Es gibt verschiedene Arten von unwillkürlichen Muskelkontraktionenbzw. Tremores, die verschiedene Ursachen haben können. Für einenMenschen ist es allerdings nur mit sehr viel Erfahrung möglich, dieeinzelnen Arten von Tremores anhand verschiedener Parameter zuunterscheiden. Daher kommt es häufig zu Fehldiagnosen. Um diesenMissstand zu beheben und die Diagnostik zu objektivieren, gibt esAnsätze die Muskelkontraktionen, insbesondere im Hand und Armbereich,durch Sensoren zu erfassen und so die Unterschiede in denverschiedenen Tremor-Arten und -Stärken zu erfassen.There are several types of involuntary muscle contractions. Tremores, which can have different causes. However, for a human, it is only possible with a great deal of experience to differentiate individual types of tremores based on various parameters. Therefore, it often leads to misdiagnosis. To remedy this malady and objectify the diagnosis, approaches exist to detect muscle contractions, especially in the hand and arm area, by sensors to detect the differences in the various tremor types and strengths.
Wie bereits in der WO 2011/141734 Al offenbart ist, sind möglicheParameter, die zur Unterstützung der Diagnostik erfasst werden könnenFrequenz, Ausrichtung, Amplitude des Tremors sowie die Kraftausübungder Muskeln, die Fähigkeit, die Kraftausübung der Muskeln zukontrollieren und das Schriftbild und die Fähigkeit, bestimmte Formenzu zeichnen. Dabei bleibt allerdings unberücksichtigt, dass die dabei erfassten Daten durch die Situation des Messens selbst verfälschtwerden können. So können Situationen, die von einem Probanden, dessenmögliche Symptome zu erfassen sind, als Stress empfunden werden.Dieser Stress selbst kann Ursache für einen Tremor sein.As already disclosed in WO 2011/141734 A1, possible parameters that can be detected to aid in diagnosis are the frequency, orientation, amplitude of the tremor, as well as the power of the muscles, the ability to control the exercise of the muscles, and the typeface and ability to be specific Shape to draw. However, it does not take into account that the data collected in this case can be distorted by the situation of the measurement itself. Thus, situations that are felt by a subject whose possible symptoms are to be sensed as stress. This stress itself can be the cause of a tremor.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die oben genannten Probleme zuüberwinden und ein Verfälschen von Messdaten zu vermeiden oder zuvermindern.The object of the invention is therefore to overcome the above-mentioned problems and to avoid or reduce falsification of measurement data.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung der eingangsgenannten Art, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass am Gehäusewenigstens ein Sensor für den Hautwiderstand angeordnet ist.This object is achieved by a device of the type mentioned, which is characterized in that the housing at least a sensor for the skin resistance is arranged.
Gelöst wird diese Aufgabe weiters durch ein Verfahren der eingangsgenannten Art, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass mitwenigstens einem am Gehäuse angeordneten Sensor für denHautwiderstand vor dem Erfassen der Charakteristika dieHautleitfähigkeit des Patienten ermittelt wird.This object is further achieved by a method of the type mentioned above, which is characterized in that with at least one sensor arranged on the housing for the skin resistance before detecting the characteristics of the skin conductivity of the patient is determined.
Durch das Erfassen des Hautwiderstandes kann erkannt werden, wiestark ein Proband unter Stress steht. Wurde durch eine Bedienperson,insbesondere einen Mediziner, unter Zuhilfenahme dererfindungsgemäßen Vorrichtung Stress beim Probanden erkannt, kanndies in das Messen der verschiedenen Parameter für die Bestimmung desTremors bzw. in die Beurteilung der Messwerte einfließen.By detecting the skin resistance, it can be recognized how much a subject is under stress. If an operator, in particular a physician, has recognized the subject's stress with the aid of the device according to the invention, this can be used to measure the various parameters for the determination of the tremor or for the evaluation of the measured values.
Weitere Faktoren, anhand derer man eine mögliche Verfälschung derMessergebnisse beim Erfassen von unwillkürlichen Muskelkontraktionen erkennen kann, sind Puls und Durchblutung des Probanden bzw. der Handdes Probanden. Zum einen kann die Pulsfrequenz ein weiterer Hinweisauf möglichen Stress beim Probanden sein, zum anderen kann auch eineschlechte Versorgung der Muskeln ein Zittern dieser auslösen. Daherweist die Vorrichtung, insbesondere das Handstück der Vorrichtung, ineiner bevorzugten Weiterbildung der Erfindung einen Plethysmographen,insbesondere einen Photoplethysmographen auf. Für den Fachmann versteht sich dabei von selbst, dass es sich bei dendiversen genannten Sensoren-Typen häufig um Sensoren-Gruppen handelt.Other factors that can be used to detect a possible falsification of the measurement results when detecting involuntary muscle contractions are pulse and blood flow of the subject or hand of the subject. On the one hand, the pulse rate can be a further indication of possible stress in the subject, on the other hand, even a meager supply of the muscles triggers a trembling of these. Therefore, in a preferred development of the invention, the device, in particular the handpiece of the device, has a plethysmograph, in particular a photoplethysmograph. It will be understood by those skilled in the art that dendiverse sensor types are often sensor groups.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist derPlethysmograph am Handstück angeordnet. Durch das Anordnen allerSensoren am Handstück, kann der Teil der Vorrichtung, welcher diedurch die Sensoren gewonnenen Daten verarbeitet, freier gestaltetwerden. Beispielsweise kann das Handstück mit einem einfachenComputer verbunden werden, wenn alle sensorischen Elemente imHandstück untergebracht sind. Der Computer muss dann nur mit einerentsprechenden Software ausgestattet werden, um die Vorrichtung zuvervollständigen. Da in den meisten Praxen Computer bereits zumüblichen Inventar gehören, kann so der Anschaffungspreis für eineerfindungsgemäße Vorrichtung erheblich verringert werden, was dieVorteile der Erfindung mehr Menschen zugänglich macht. Weiters kannein erfindungsgemäßes Handstück auch gemeinsam mit einem Laptopbetrieben werden. So können auch Patienten erreicht werden, denen esnicht möglich ist, selbst einen Arzt, der über entsprechendetechnische Unterstützung der Diagnostik verfügt, aufzusuchen,beispielsweise, weil es ihr Gesundheitszustand nicht erlaubt oder siezu entlegen wohnen.In a preferred development of the invention, the plethysmograph is arranged on the handpiece. By placing all the sensors on the handpiece, the part of the device which processes the data obtained by the sensors can be made more free. For example, the handpiece can be connected to a simple computer if all sensory elements are housed in the handpiece. The computer then only needs to be equipped with appropriate software to complete the device. As computers are already part of customary inventories in most practices, the purchase price for a device according to the invention can thus be considerably reduced, which makes the advantages of the invention more accessible to people. Furthermore, a handpiece according to the invention may also be operated in conjunction with a laptop. In this way, it is also possible to reach patients who are unable to visit a doctor who has diagnostic support for diagnostics, for example because they do not allow their state of health or live in a remote location.
In einer weiteren Weiterbildung der Erfindung ist es auch möglich,die verschiedenen Daten der Sensoren aufzuzeichnen und zu einerentfernt liegenden Datenverarbeitungseinrichtung, beispielsweise übereine Internetverbindung, zu übermitteln. Da die Vorrichtung auch voneiner Bedienperson ohne besondere Ausbildung genutzt werden kann, istes so möglich, alle Daten zu erfassen und dann an einen Mediziner,insbesondere einen Neurologen, zu übermitteln, der die erfasstenDaten zur Diagnose verwendet.In a further development of the invention, it is also possible to record the various data from the sensors and transmit it to a remote data processing device, for example via an Internet connection. Since the device can also be used by an operator without special training, it is thus possible to record all the data and then to transmit it to a physician, in particular a neurologist, who uses the acquired data for diagnosis.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist dieVorrichtung ein Mittel zur Wiedergabe, vorzugsweise zurVisualisierung, von durch die Datenverarbeitungseinrichtungverarbeiteten Daten auf. Dabei sollen nicht nur die verschiedenenTremor-Charakteristika, wie aus dem Stand der Technik bekannt,wiedergegeben werden, sondern bevorzugt auch die zuvor erfasstenStress-Level. Dies kann beispielsweise erfolgen, indem zu denerfassten Tremor-Charakteristika ein Offset angezeigt wird, welchesdem Mediziner einen Hinweis gibt, welche Messwerte er gegebenenfallsanders bewerten sollte. Neben visuellen Anzeigen können auch andere verwendet werden. So können beispielsweise akustische Signale Beginnund Ende einer Messung wiedergeben.In a further preferred embodiment of the invention, the apparatus comprises means for reproducing, preferably for visualization, data processed by the data processing device. Not only should the various tremor characteristics be known as well known in the art, but it also prefers the previously acquired stress levels. This can be done, for example, by displaying an offset to the detected tremor characteristics, which gives the physician an indication of which measured values he should otherwise evaluate. In addition to visual displays, others can be used. For example, acoustic signals can play the beginning and end of a measurement.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dasMittel zum Übertragen von Daten ein Mittel zur drahtlosenDatenübertragung. Neben den offenkundigen Vorteilen, wie einemerhöhten Komfort bei der Nutzung der Vorrichtung, kann so eineweitere Fehlerquelle beim Erfassen von Tremor-Charakteristikaüberwunden werden. Kabel am Handstück behindern, wenn auch zum Teilnur in geringem Maße, die freie Bewegung des Handstücks. Dadurchkönnen die Messungen verfälscht werden. Demgegenüber ist einkabelloses Handstück vorteilhaft. Daher ist auch in einerWeiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass das Handstück einengegebenenfalls wieder aufladbaren Energiespeicher aufweist.In a further preferred embodiment of the invention, the means for transmitting data is a means for wireless data transmission. In addition to the obvious advantages, such as increased convenience in using the device, another source of error in detecting tremor characteristics can be overcome. Cable on the hand piece hinder, although only partially to a small extent, the free movement of the handpiece. As a result, the measurements can be falsified. In contrast, a cordless handpiece is advantageous. Therefore, it is also provided in a development of the invention that the handpiece has a possibly rechargeable energy storage.
Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn der Energiespeicher,beispielsweise induktiv, drahtlos aufgeladen werden kann. So kann dasHandstück (hermetisch) geschlossen hergestellt werden, was einDesinfizieren des Handstückes, wie es häufig in medizinischenAnwendungsbereichen vorgeschrieben ist, erheblich vereinfacht.It is particularly advantageous if the energy storage, for example, inductively, can be charged wirelessly. Thus, the handpiece can be made hermetically sealed, which greatly simplifies disinfecting the handpiece, as is often prescribed in medical applications.
Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen undWeiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der übrigenUnteransprüche.Further preferred and advantageous embodiments and further developments of the invention are the subject of the remaining subclaims.
Nachstehend ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindunganhand der Zeichnungen beispielhaft näher beschrieben. Es zeigt:Hereinafter, a preferred embodiment of the invention with reference to the drawings is described in more detail by way of example. It shows:
Fig. 1 eine grob schematisierte Darstellung einer erstenFig. 1 is a roughly schematic representation of a first
Ausführungsform eines Handstückes einer erfindungsgemäßenVorrichtung, welches an eine Datenverarbeitungseinrichtungangeschlossen ist,Embodiment of a handpiece of a device according to the invention, which is connected to a data processing device,
Fig. 2 eine grob schematisierte Darstellung einer zweitenFig. 2 is a roughly schematic representation of a second
Ausführungsform eines Handstückes einer erfindungsgemäßenVorrichtung,Embodiment of a handpiece of a device according to the invention,
Fig. 3 ein Blockdiagramm, welches die Funktion der erstenAusführungsform grob skizziert,3 is a block diagram roughly outlining the function of the first embodiment;
Fig. 4 ein Blockdiagramm, welches die Funktion der zweitenAusführungsform grob skizziert,4 is a block diagram roughly outlining the function of the second embodiment;
Fig. 5 ein Flussdiagramm, welches einen möglichen Verfahrensablaufbei der Anwendung der beiden Ausführungsformen skizziert.Fig. 5 is a flowchart outlining a possible procedure in the application of the two embodiments.
Fig. 1 zeigt eine grob schematisierte Darstellung einer erstenAusführungsform eines Handstückes 1 einer erfindungsgemäßenVorrichtung 2, welches an ein Mittel 3 zum Übertragen von Datenangeschlossen ist. Das Gehäuse 4 weist dabei, analog zu einem Stift,einen Griffbereich 5 auf. Im Griffbereich 5 des Handstückes 1 sindHautleitwiderstandssensoren 6 angeordnet, die durch das Gehäuse 4 bisauf die Außenseite des Handstückes 1 ragen. Da diese üblicherweisesehr dünn gestaltet sind, können unter denFig. 1 shows a rough schematic representation of a first embodiment of a handpiece 1 of a device 2 according to the invention, which is connected to a means 3 for transmitting data. The housing 4 has, analogous to a pin, a handle portion 5. In the handle portion 5 of the handpiece 1, there are arranged a sliding resistance sensors 6 which project through the housing 4 to the outside of the handpiece 1. Since these are usually made very thin, among the
Hautleitwiderstandssensoren 6 Drucksensoren (nicht dargestellt)angeordnet sein. tJm eine optimale Positionierung der Finger einer dasHandstück 1 umgreifenden Hand eines Patienten zu erreichen, ist esbevorzugt, wenn der Griffbereich 5 ergonomisch geformt ist und so dieFinger an die gewünschten Positionen relativ zu den Sensoren geleitetwerden. Dies erhöht außerdem die Reproduzierbarkeit der Messungenunter möglichst gleichbleibenden Bedingungen, da sowohl für dieMessung des Hautleitwiderstandes als auch für das Erfassen des beiverschiedenen Aktivitäten ausgeübten Druckes die Positionierung derFinger relativ zu den Sensoren entscheidend ist.Hautleitwiderstandensensoren 6 pressure sensors (not shown) may be arranged. In order to achieve optimum positioning of the fingers of a patient's hand embracing the handpiece 1, it is preferred that the handle portion 5 be ergonomically shaped so as to guide the fingers to the desired positions relative to the sensors. This also increases the reproducibility of the measurements under conditions that are as constant as possible, since the positioning of the fingers relative to the sensors is crucial both for the measurement of the skin conductance and for the detection of the various activities of the pressure.
Weiters weist das Handstück 1 in der in Fig. 1 dargestellten erstenAusführungsform eine Sensorengruppe 7 auf. Diese kann beispielsweisedreidimensionale Beschleunigungssensoren, dreidimensionalegyroskopische Sensoren und andere aus dem Stand der Technik bekannteSensoren zum Erfassen der Charakteristika von Tremores enthalten, wiebeispielsweise Erdmagnetfeldsensoren oder dergleichen. Alle Sensoren6, 7 sind dabei über Leitungen 8 mit dem Mittel 3 zum Übertragen vonDaten verbunden, welches in der dargestellten Ausführungsformgleichzeitig als Energiequelle für die Sensoren 6, 7 dient. VomMittel 3 zum Übertragen von Daten, beispielsweise einer USB-Schnittstelle, werden die von den Sensoren 6, 7 erfassten Daten zueiner Datenverarbeitungseinrichtung (nicht dargestellt),beispielsweise einem Computer, weitergeleitet.Furthermore, in the first embodiment shown in FIG. 1, the handpiece 1 has a sensor group 7. This may include, for example, three-dimensional acceleration sensors, three-dimensional gyroscopic sensors, and other sensors known in the art for detecting the characteristics of tremores, such as terrestrial magnetic field sensors or the like. All the sensors 6, 7 are connected via lines 8 to the means 3 for transmitting data, which serves in the illustrated embodiment at the same time as an energy source for the sensors 6, 7. From the means 3 for transmitting data, for example a USB interface, the data acquired by the sensors 6, 7 are forwarded to a data processing device (not shown), for example a computer.
Zusätzlich weist die dargestellte Ausführungsform einen externenPlethysmographen 9 auf. In der gezeigten Ausführungsform handelt essich um einen Photoplethysmographen. Die vom Plethysmographen erfassten Werte werden über das Mittel 3 zum Übertragen von Datenebenfalls an die Datenverarbeitungseinrichtung weitergeleitet.In addition, the illustrated embodiment has an external plethysmograph 9. In the embodiment shown, it is a photoplethysmograph. The values detected by the plethysmograph are also forwarded to the data processing device via the means 3 for transmitting data.
Weiters verfügt das Handstück 1 über eine leitfähige Spitze 11. Sokann das Handstück 1 sowohl in Kombination mit fast allen üblichenTouchscreen-Technologien verwendet werden. Dadurch besteht zusätzlichzu den übrigen Sensor Informationen die Möglichkeit einermaschinenunterstützten Handschriftanalyse des Patienten, dainsbesondere Veränderungen im Schriftbild im Verlauf einer Krankheitso leichter quantifiziert werden können, was einem Mediziner dieDiagnose wesentlich vereinfacht.Further, the handpiece 1 has a conductive tip 11. Thus, the handpiece 1 can be used in combination with almost all conventional touch-screen technologies. Thus, in addition to the other sensor information, there is the possibility of a machine-assisted handwriting analysis of the patient, which makes it particularly easier to quantify particular changes in typeface in the course of disease, which greatly simplifies diagnosis for a physician.
Die Fig. 2 zeigt eine grob schematisierte Darstellung einer zweitenAusführungsform eines Handstückes einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.Die zweite Ausführungsform ist vom Prinzip her aufgebaut wie dieerste Ausführungsform und unterscheidet sich von der ersten in dreiwesentlichen Punkten, auf die in der Folge besonders eingegangen wird.Im Übrigen sind die beiden Ausführungsformen gleich aufgebaut.Fig. 2 shows a rough schematic representation of a second embodiment of a handpiece of a device according to the invention. The second embodiment is constructed in principle as the first embodiment and differs from the first in three essential points, which will be particularly dealt with in the following the two embodiments have the same structure.
Der erste wesentliche Unterschied zur ersten Ausführungsform ist,dass das Handstück 1 über ein Mittel zur drahtlosen Datenübertragung12 verfügt. So kann das Handstück verwendet werden, ohne dass Kabeldie Handhabung des Handstückes beeinflussen. Eine Einrichtung zumdrahtlosen Senden und Empfangen von Daten 13 ist mit derDatenverarbeitungseinrichtung (nicht dargestellt) verbunden. DasMittel zur drahtlosen Datenübertragung 12 und die Einrichtung zumdrahtlosen Senden und Empfangen von Daten 13 übernehmen dabeigemeinsam die Aufgabe des Mittels 3 zum Übertragen von Daten derersten Ausführungsform.The first essential difference from the first embodiment is that the handpiece 1 has a means for wireless data transmission 12. Thus, the handpiece can be used without cable affect the handling of the handpiece. A device for wirelessly transmitting and receiving data 13 is connected to the data processing device (not shown). The wireless data transmission means 12 and the wireless data transmission and reception means 13 share the task of the data transmission means 3 of the first embodiment.
Der zweite wesentliche Unterschied der zweiten Ausführungsform zurersten Ausführungsform ist, dass der (Photo-)Plethysmograph 9 direktim Handstück 1 angeordnet ist. So kann der Patient nicht mehr durchden Plethysmographen bei der Verwendung des Handstückes behindertwerden. Zusätzlich wird so der Transport der Vorrichtung weitervereinfacht.The second essential difference of the second embodiment of the first embodiment is that the (photo) plethysmograph 9 is placed directly in the handpiece 1. Thus, the patient can no longer be obstructed by the plethysmograph when using the handpiece. In addition, the transport of the device is further simplified.
Der dritte wesentliche Unterschied der zweiten Ausführungsform zurersten Ausführungsform ist, dass die zweite Ausführungsform einen gegebenenfalls wieder aufladbaren Energiespeicher 14 aufweist. Dieserist mit den Sensoren 6, 7, 9 und dem Mittel zur drahtlosenDatenübertragung 12 verbunden und versorgt diese mit Energie.Ausführungsformen, bei welchen das Mittel zur drahtlosenDatenübertragung 12 durch die Einrichtung zum drahtlosen Senden undEmpfangen von Daten 13 mit Energie versorgt wird, vergleichbar mitder Technologie, welche bei RFIDs zum Einsatz kommt, sind ebensodenkbar.The third essential difference of the second embodiment of the first embodiment is that the second embodiment has an optionally rechargeable energy store 14. This is connected to and supplies power to the sensors 6, 7, 9 and the wireless data transmission means 12. Embodiments in which the wireless data transmission means 12 is powered by the wireless transmission and reception device 13, similar to the technology, which is used in RFIDs are just as unthinkable.
Weiters ist bei der zweiten Ausführungsform die Spitze 11 desHandstücks 1 über die übrigen Sensoren 7 und das Mittel 3 zumÜbertragen von Daten mit der Datenverarbeitungseinrichtung verbunden.Durch diese optionale Weiterbildung der Erfindung ist es möglich,weitere Messdaten, wie beispielsweise die Kraft, mit welcher dieStiftspitze beim Schreiben oder Zeichnen aufgesetzt wird, zu erfassen.Further, in the second embodiment, the tip 11 of the handpiece 1 is connected to the data processing device via the remaining sensors 7 and the data transfer means 3. By this optional development of the invention, it is possible to obtain further measurement data, such as the force with which the pen tip is inserted Write or draw is attached to capture.
Die Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm, welches die Funktion der erstenAusführungsform grob skizziert. Die Sensoren 6, 7 im Handstück sowieder externe Sensor, der Plethysmograph 9, erfassen Daten und gebendiese über das Mittel zum Übertragen von Daten an dieDatenverarbeitungseinrichtung weiter. Dabei kann es sichbeispielsweise um einen PC, ein Tablett oder auch ein geeignetesSmartphone handeln. In der Datenverarbeitungseinrichtung werden dieDaten dann auf zwei wesentliche Arten verarbeitet. Zum einen werdenaus den gemessenen Werten beschreibende Parameter extrahiert. Dieskönnen beispielsweise die Frequenz, die Ausschlagsrichtung und -weitedes Tremors sein. Zum anderen werden die gemessenen Wertebenutzerspezifisch visualisiert.Fig. 3 is a block diagram roughly outlining the function of the first embodiment. The sensors 6, 7 in the handpiece, as well as the external sensor, the plethysmograph 9, acquire data and pass it on to the data processing device via the means for transmitting data. This may be, for example, a PC, a tablet or even a suitable smartphone. In the data processing device, the data is then processed in two significant ways. On the one hand, parameters describing the measured values are extracted. These may be, for example, the frequency, the direction of sweep and the size of the tremor. On the other hand, the measured values are visualized user-specifically.
Die Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm, welches die Funktion der zweitenAusführungsform grob skizziert. Dabei laufen zunächst alle von denSensoren 6, 7, 9 im Handstück erfassten Daten im Mittel zumdrahtlosen Übertragen von Daten zusammen. Dort werden die Datenvorverarbeitet, insbesondere in übertragbare Datenpakete umgewandelt,und dann drahtlos übertragen. Die Art des Vorverarbeitens hängt dabeivon der gewählten Art der Übertragung ab. So bedürfen Bluetooth-Verbindungen anderer Dateneigenschaften als beispielsweiseVerbindungen über NFC. Der Fachmann kann dabei frei zwischen denverfügbaren Übertragungsmethoden wählen und das Vorverarbeiten derFig. 4 is a block diagram roughly outlining the function of the second embodiment. Initially, all the data acquired by the sensors 6, 7, 9 in the handpiece converge in the means for the wireless transmission of data. There, the data is preprocessed, in particular converted into transferable data packets, and then transmitted wirelessly. The type of preprocessing depends on the type of transmission chosen. For example, Bluetooth connections require data characteristics other than connections over NFC. The expert can choose freely between the available transmission methods and the preprocessing of
Daten entsprechend anpassen. Die drahtlos übertragenen Daten werdendann durch die Einrichtung zum drahtlosen Senden und Empfangen vonDaten empfangen und an die Datenverarbeitungseinrichtung übergeben.Dort können die Daten, gegebenenfalls nachdem diese aus einemÜbertragungsformat zurückübertragen wurden, wie bei der erstenAusführungsform weiterverarbeitet werden.Adapt data accordingly. The wirelessly transmitted data is then received by the means for wirelessly transmitting and receiving data and transmitted to the data processing device. There, the data, optionally after being retransmitted from a transmission format, may be further processed as in the first embodiment.
Auch wenn es für die eigentliche Funktion der Vorrichtung nichterforderlich ist, dass auch Daten von derEven if it is not necessary for the actual function of the device that also data from the
Datenverarbeitungseinrichtung zum Handstück 1 übertragen werdenkönnen, ist diese Weiterbildung - sowohl für drahtlose als auch fürverkabelte Ausführungsformen - vorteilhaft, beispielsweise um dieverschiedenen Komponenten im Handstück zu kalibrieren odergegebenenfalls ein im Mittel zur drahtlosen Datenübertragunghinterlegtes Bluetooth-Protokoll zu ändern.Data processing device can be transferred to the handpiece 1, this development - for both wireless and cabled embodiments - advantageous, for example, to calibrate the various components in the handpiece or, if necessary, to change a deposited in the means for wireless data transmission Bluetooth protocol.
Die Fig. 5 zeigt ein Flussdiagramm, welches einen möglichenVerfahrensablauf bei der Anwendung der beiden Ausführungsformenskizziert. Dabei nimmt der Patient zunächst das Handstück bzw. denStift in eine erste Hand und bildet um den Stift eine Faust. Optionalkann je nach Ausführungsform ein externer (Photo-) Plethysmographangeschlossen werden. Der Plethysmograph und dieHautleitwiderstandssensoren am Handstück erfassen denHautleitwiderstand und den Puls des Patienten. Aus diesen Daten wirddann ein Stresslevel des Patienten bestimmt. Liegt dieser unter einemvorgegebenen Schwellwert (Threshold), hat der Stresslevel keinenweiteren Einfluss auf die Messung, wird der Threshold überschritten,wird daraus ein „Offset" bestimmt, welches später in die weiterenerfassten Messwerte bzw. deren Visualisierung einfließt.Fig. 5 is a flowchart outlining a possible procedure in the application of the two embodiments. The patient first takes the handpiece or the pen in a first hand and forms a fist around the pin. Optionally, depending on the embodiment, an external (photo) plethysmograph may be connected. The plethysmograph and the dragline sensors on the handpiece detect the skin conductance and pulse of the patient. From this data, a stress level of the patient is then determined. If it is below a predetermined threshold, the stress level has no further influence on the measurement; if the threshold is exceeded, it becomes an "offset". determined, which later flows into the further recorded measured values or their visualization.
Dann nimmt der Patient das Handstück in die zweite (andere) Hand undbildet erneut eine Faust. Die Vorrichtung ermittelt dann aufgrundeiner ersten (groben) Messung, welche die dominante Tremorhand desPatienten ist. Dieser Schritt verbessert die Messung erheblich, dahäufig die dominante Hand (Schreibhand) des Patienten verwendet wird,welche aber nicht zwingend die dominante Tremorhand sein muss,weshalb beispielsweise Verschlechterungen häufig - selbst mitelektronischer Unterstützung - zu spät erkannt werden. Optional kannbereits an dieser Stelle eine Visualisierung erfolgen, die beispielsweise den Hinweis gibt, welche Hand für die Messungbevorzugt ist.Then the patient takes the handpiece in the second (other) hand and forms a fist again. The device then determines on the basis of a first (coarse) measurement, which is the dominant tremor hand of the patient. This step greatly improves the measurement, since the patient's dominant hand (writing hand) is used, which does not necessarily have to be the dominant tremor hand, for which reason, for example, deteriorations are often recognized too late, even with electronic assistance. Optionally already at this point a visualization can take place, which for example gives an indication of which hand is preferred for the measurement.
Im nächsten Schritt nimmt der Patient das Handstück bzw. denSensorstift in die zuvor ermittelte dominante Tremorhand und zeichnetmit diesem, beispielsweise auf einem Touchscreen oder Touchpad,einfache Figuren. In einer Weiterbildung der Erfindung können dieseFiguren auch auf dem Touchscreen dargestellt werden und der Patientzieht die Linien der Figuren nach. Dies kann insbesondere dannhilfreich sein, wenn es sich bei der dominanten Hand und derdominanten Tremorhand nicht um dieselbe handelt, da so Unsicherheitenaufgrund von mangelnder Übung seitens des Patienten abgeschwächtwerden können. Während der Patient zeichnet, erfassen die Sensorendes Handstückes die für den Tremor relevanten Parameter und leitendiese an die Datenverarbeitungseinrichtung weiter.In the next step, the patient takes the handpiece or the sensor pen in the previously determined dominant tremor hand and draws with this, for example on a touch screen or touchpad, simple figures. In a further development of the invention, these figures can also be displayed on the touch screen and the patient follows the lines of the figures. This may be particularly helpful when the dominant hand and dominant tremor hand are not the same, as this may weaken uncertainty due to lack of exercise on the part of the patient. As the patient draws, the handpiece sensors sense the parameters relevant to the tremor and send it to the data processing device.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann auch während dereigentlichen Messung der Parameter des Tremors der Stresslevelkontinuierlich weiter bestimmt werden. Sollte der Stresslevel desPatienten dann während der Messung steigen, kann die Messungbeispielsweise abgebrochen werden. Alternativ kann auchkontinuierlich ein „Offset" erzeugt werden, welches dann zu einemspäteren Zeitpunkt gemeinsam mit den Messdaten zur Unterstützung derDiagnose angezeigt wird.In one development of the invention, the stress level can also be continuously determined during the actual measurement of the tremor parameters. If the stress level of the patient then increases during the measurement, the measurement can be stopped, for example. Alternatively, an "offset" may also be continuously updated. which is then displayed at a later time together with the measurement data in support of the diagnosis.
Dann werden die erfassten Messdaten zusammengeführt und verarbeitet,woraufhin diese benutzerspezifisch dargestellt werden. So kannbeispielsweise eine Pflegeperson, welche die Messung vornimmt, um siedann zur Diagnose an einen Mediziner weiterzuleiten, die Informationerhalten, ob die Messung erfolgreich war. Demgegenüber können, wenndie Diagnose sofort erfolgen soll, alle Messwerte direkt angezeigtwerden. Zusätzlich kann durch den Nutzer auch eine Reihenfolge derMessdaten nach ihrer Bedeutung für die Diagnose festgelegt werden.Steht beispielsweise noch keine grundlegende Ursache für den Tremorfest, ist die Frequenz des Tremors von großer Bedeutung für dieDiagnose. So weisen beispielsweise Tremores, welche von einerErkrankung der Muskeln selbst herrühren, eine messbar höhere Tremor-Frequenz auf als beispielsweise Tremores, welche durch dieParkinson'sehe Krankheit verursacht werden. Ist die Ursache aber bereits festgestellt, und Ziel der Messung ist beispielsweise dieDokumentation des Krankheitsverlaufs oder der Wirksamkeit vonMedikamenten, tritt die Tremor-Frequenz in den Hintergrund und kanndurch den Nutzer eine geringere Priorität bei der Anzeige erhalten.Then, the acquired measurement data are merged and processed, whereupon these are presented user-specifically. For example, a caregiver who performs the measurement to then forward the diagnosis to a medical professional can obtain the information as to whether the measurement was successful. On the other hand, if the diagnosis is to take place immediately, all measured values can be displayed directly. In addition, the user can also specify an order of the measurement data according to their significance for the diagnosis. For example, if there is no fundamental cause for the tremor test yet, the frequency of the tremor is of great importance for the diagnosis. For example, tremors resulting from a disease of the muscles themselves have a measurably higher tremor frequency than, for example, tremors caused by Parkinson's disease. However, if the cause is already established, and the purpose of the measurement is, for example, the documentation of disease progression or the effectiveness of medicines, the tremor frequency will take a back seat and may be given a lower priority in the display by the user.
War die Messung erfolgreich, kann der Vorgang abgeschlossen werden,wenn nicht, muss von vorne begonnen werden.If the measurement was successful, the process can be completed; if not, it must be restarted from the beginning.
Die dargestellte Reihenfolge ist dabei rein beispielhaft zu verstehen.So ist es beispielsweise für die Funktion der Erfindung weitgehendunerheblich, ob der Stress level bestimmt wird, während der Patientmit der ersten oder zweiten Hand eine Faust bildet.For example, it is largely irrelevant for the function of the invention whether the stress level is determined while the patient with the first or second hand forms a fist.
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