CN102065750A - 用于确定和/或监控皮肤的液体含量的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于确定和/或监控人或动物的皮肤的液体含量，尤其是用于检测需要护理的人和/或老年人的脱水的装置（1），以及涉及一种相应的方法和这种装置（1）的应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于确定和/或监控人或动物的皮肤的液体含量，尤其是用于检测需要护理的人和/或老年人的脱水的装置，以及涉及一种相应的方法和这种装置的应用。
背景技术
缺水，也被称为脱水化或脱水，指的是在没有充分摄入液体的情况下，体液的流失增加。体液流失可以经由消化系统、呼气，经由尿液或经由皮肤，例如通过出汗，以及经由大量失血造成。在发热性疾病或身体极为疲劳时，尤其会流失大量体液。但一系列的病症，如肾功能障碍，也会造成严重的液体失衡。
在老年医学中，尤其是老年护理学中，需要护理者的脱水成为一个越来越重要的问题。有大约7%的老年人在住院时，脱水也就是说缺水被确定为主要症状或并发症。行动不便、缺乏干渴感以及尤其是老年性贫乏，都是可能引起缺水的因素。
按照现行护理准则，病人的水合状况通过黏膜鉴定、皮肤皱褶测试或饮水实验报告记录执行，在皮肤皱褶测试时，形成皮肤皱褶，且用皮肤皱褶从产生直至消失的时间来衡量干燥程度。
DE 10 2004 027 909 A1描述了一种经由固定带、胶带或材料块固定的装置，用来确定汗液的形成以测试防出汗，亦即所谓的除臭剂。按照DE 10 2004 027 909 A1，该装置具有湿度传感器，其与皮肤间隔一定距离地布置在皮肤上，以避免湿气或盐分与湿度传感器接触而造成湿度测量有误。但这种装置无法测量皮肤中的液体含量。因为如上所述，在同时存在失水因素和缺乏液体摄入时，出现脱水，所以通过唯一的失水测量无法得出存在脱水和关于脱水程度的结论。
发明内容
按权利要求1所述的本发明的装置和按权利要求10所述的本发明的方法，具有的优点为，可以既在质量上又在数量上确定皮肤中的液体含量，从而为病人和护理人员提供客观的数值，可靠且及早地认识到老年医学中需要护理的人的脱水，注意到脱水或脱水的危险以及由此明显减轻了护理人员的负担。此外，还能够极大地降低按本发明的装置的生产成本，从而使按发明的装置可以是一种一次性物品。此外，按本发明的装置具有高的佩戴舒适度，并且可以在皮肤上固定多天。
本发明的主题是一种用于确定和/或监控人或动物的皮肤的液体含量，尤其是水含量的装置（1）。按本发明的装置和下文所述的按本发明的方法一样，用于检测人或动物的脱水。在此，在本发明的框架内，尤其涉及需要护理的人和/或老年人。有利的是，按本发明的装置和下文所述的按本发明的方法确保适当地从质量和数量上确定皮肤中的液体含量。
按本发明的装置包括用于测量皮肤的液体含量的传感器、用于将本发明的装置可拆除地固定到人或动物的身体上的固定件、用于发出一个或多个尤其是已评估的测量结果和/或一个或多个警示信号的信号发生器、和/或用于储存一个或多个尤其是已评估的测量结果的储存工具。按照本发明，传感器在此布置成，使其在按本发明的装置的固定状态下与皮肤接触。
在此，传感器在电学上尤其通过电阻测量，在光学上尤其以分光的方式和/或在化学上尤其通过pH值测量，来检测皮肤的液体含量。
为了给传感器、信号发生器、存储元件和其它电子设备，例如逻辑器件（Logikmittel）和/或温度测量装置电压馈电和/或电流馈电，按本发明的装置可以具有用于供应电压和/或电流的装置。
在本发明的一种实施形式的框架内，传感器具有两个电极，它们在按本发明的装置的固定状态下与皮肤接触。在此，电极或连接在用于供应电压和/或电流的装置（5）上以及连接在用于测量电压、电流和/或电阻的装置上，或连接在用于供应电压和/或电流以及测量电压、电流和/或电阻的组合式装置上。
原则上既可以用直流电也可以用交流电来运行传感器。为测量皮肤的液体含量，在电阻测量的基础上，为了在长时间测量时避免因电解造成测量结果有误，可以给电极供以交流电。因此优选的是，用于供应电压和/或电流的装置或用于供应电压和/或电流以及测量电压、电流和/或电阻的组合式装置给电极供以交流电。
尤其在按本发明的这种实施形式的框架内业已证明有利的是，用频率≥1Hz至≤10MHz的交流电给电极供电，因为该频率范围的交流电能够有利地进入更深的身体层，尤其是皮肤层。
在本发明的另一种实施形式的框架内，传感器具有辐射源和辐射传感器。
在这种实施形式的第一种设计方案的框架内，辐射源和辐射传感器设计并布置成，使从辐射源发出的射线透射皮肤并且用辐射传感器测量在透射皮肤后保留下来的射线。在此，在本发明的框架内，“射线”指的是电磁辐射。
在这种实施形式的第二种设计方案的框架内，辐射源和辐射传感器设计并布置成，使从辐射源发出的射线在皮肤层，尤其是内皮肤层上反射，以及用辐射传感器测量被反射的射线。
因为根据已透射的液体量，尤其是水量，液体，尤其是水，不同程度地吸收某种波长的射线，所以特别基于对辐射源的发射光谱的认识，可以从辐射传感器的测量结果中有利地确定皮肤的液体含量，尤其是水含量。
优选的是，辐射源的波长或主波长在此对应一个波长，在该波长时，通过水的吸收度很高。此外，水例如具有在波长范围在≥2700 至≤3700 nm的高吸收度。
优选的是，在选择辐射源的波长或主波长时，还要注意到，在该波长或在该波长范围内，其它的身体组成部分，尤其是皮肤组成部分，具有尽可能比水小的吸收度。
为避免伤到组织，应避免射线为<280 nm，例如≤320 nm，尤其是≤400 nm的长时间辐射。但在一种短暂的，例如脉动地产生的辐射中，在本发明的框架内可能会使用来自紫外线光谱范围的射线。
因为在波长范围>400 nm至<950 nm中水的吸收度很小，所以辐射源的波长或主波长在本发明的实施形式的框架内≥950 nm，尤其≥1000 nm。
在本发明的框架内，固定件原则上包括材料块，尤其是纺织材料和/或胶带，尤其是固定带。在本发明的优选的实施形式的框架内，固定件是一种固定带，尤其是医用固定带。
在本发明的框架内，信号发生器可以包括或可以是能变色的材料，例如可以通过pH值变化、电压变化和/或温度变化而变色的材料，尤其是指示剂纸和/或发光器件和/或显示器，尤其是LCD显示器和/或发射器，例如红外线发射器、蓝牙发射器或射频发射器，特别是射频发射器。
储存工具可以通过外部读取设备读取。例如储存工具可以涉及RFID（射频识别）芯片。由此可以有利地通过相应的读取设备读取所测量和储存的数据。
在本发明的另一种优选的实施形式的框架内，按本发明的装置还具有逻辑器件例如微处理器以用于对通过液体含量传感器和/或其它传感器，例如温度传感器检测到的测量结果进行评估。逻辑器件优选将已评估的一个或多个测量结果进一步转达给信号发生器和/或储存工具和/或激活信号发生器。
优选的是，按本发明的装置设计为成整体的。在此，“成整体的”概念意味着按本发明的装置的元件构成一个尤其是彼此关联的单元。按本发明的装置的成整体的设计有利地降低了该装置被毁坏以及病人或护理人员受伤的风险。
在按本发明的一种优选的实施形式的框架内，按本发明的装置的电子设备，尤其是电子构件，设计成尤其是柔性的薄膜电子设备。在此，电线和/或信号发生器和/或储存工具和/或用于供应电压和/或电流的装置和/或用于供应电压和/或电流以及测量电压、电流和/或电阻的组合式装置和/或辐射源和/或辐射传感器和/或逻辑器件，布置在固定件的膜，尤其是固定带膜之上和/或之内。尤其可以将电线和/或发射器和/或储存工具和/或用于供应电压和/或电流的装置和/或用于供应电压和/或电流以及测量电压、电流和/或电阻的组合式装置和/或辐射源和/或辐射传感器和/或逻辑器件，布置在固定件的膜，尤其是固定带膜之内。电子设备设计成薄膜电子设备的优点在于，由此降低生产成本，因而可以作为一次性物品使用。另一方面，通过柔性的薄膜电子设备明显提高了佩戴舒适度。
在本发明的另一种优选的实施形式的框架内，按本发明的装置还具有温度传感器。温度传感器的使用有利地提供了这样一种可能性，即对所测得的湿度值进行可靠性验证和/或修正温度引起的因子。
本发明的另一个主题是一种用按本发明的装置来确定和/或监控人或动物的皮肤的液体含量，尤其是水含量的方法，在该方法中，皮肤的液体含量通过液体含量传感器来测量以及通过信号发生器发送和/或储存，尤其是暂存在储存工具中。
液体含量传感器优选特别是以有规律的时间间隔，例如大于一个小时的时间间隔，来测量皮肤的液体含量。如联系上文对按本发明的装置所说明的那样，液体含量传感器的测量结果可以通过逻辑器件评估，紧接着储存或暂存在储存工具中。在一种优选的实施形式的框架内，信号发生器在液体含量有紧要的变化，尤其是减小时和/或在超过临界阈值时发出一个警示信号。这例如可以由此实现，即，逻辑器件在液体含量有紧要的变化，尤其是减小时和/或在超过临界阈值时，接线某一特定的电压输出和/或电流输出，所述电压输出和/或电流输出激活信号发生器和/或储存工具，尤其是信号发生器。例如可以通过接线所述输出使指示剂纸变色，或激活一个显示器或发光器材或与接收系统配合作用的射频发射器，或将测量值储存在RFID芯片中。
本发明的另一个主题是按本发明的装置在医学上，尤其在老年医学中的应用，用来检测特别是需要护理的人和/或老年人的脱水。
附图说明
通过附图示出按本发明的主题的其它优点和有利的设计方案。在此需要注意的是，附图仅具有所描绘的特点，并不表示本发明局限于任一种形式。
图1用极为简略的示意图表示按本发明的装置。
具体实施方式
图1表示按本发明的、用于确定和/或监控人的皮肤的液体含量的装置1的实施形式，该装置1包括用于检测皮肤的液体含量的传感器2、用于将装置1可拆除地固定到人体上的固定件3、用于发送一个或多个测量结果和/或一个或多个警示型号的信号发生器4、用于供应电压和/或电流的装置5和逻辑器件6。在图1所示实施形式的框架内，固定件3设计成固定带。固定带具有用于将所述装置1可拆除地固定到身体上的一个或多个面朝身体的、未示出的粘接区。液体含量传感器2经由信号导线7能传递信号地与包括微处理器的逻辑器件6连接。通过用于供应电压和/或电流的装置5,经由馈电导线8为逻辑器件6提供电能，其中，电能从逻辑器件6经由导线7和另一条用于给液体含量传感器2和信号发生器4供电的导线9进一步传递。
Claims (12)
1.一种用于确定和/或监控人或动物的皮肤的液体含量的装置（1），尤其是用于检测脱水，包括：
- 用于测量皮肤的液体含量的传感器（2），以及
- 用于将所述装置（1）可拆除地固定到人或动物的身体上的固定件（3）尤其固定带，以及
- 用于发出一个或多个测量结果和/或一个或多个警示信号的信号发生器（4），和/或
- 用于储存一个或多个测量结果的储存工具，
其特征在于，所述传感器（2）在固定状态下与皮肤接触。
2.按权利要求1所述的装置（1），其特征在于，所述传感器（2）在电学上尤其通过电阻测量、在光学上尤其以分光的方式并且/或者在化学上尤其通过pH值测量来检测皮肤的液体含量。
3.按权利要求1或2所述的装置（1），其特征在于，所述传感器（2）具有两个电极，这两个电极在固定状态下与皮肤接触并且连接在用于供应电压和/或电流的装置（5）和用于测量电压、电流和/或电阻的装置上，或者连接在用于供应电压和/或电流以及测量电压、电流和/或电阻的组合式装置上。
4.按前述权利要求之一所述的装置（1），其特征在于，用于供应电压和/或电流的装置（5）或用于供应电压和/或电流以及测量电压、电流和/或电阻的组合式装置给所述电极供以交流电。
5.按前述权利要求之一所述的装置（1），其特征在于，所述传感器（2）具有辐射源和辐射传感器，该辐射源和辐射传感器被如此设计和布置，以致于从所述辐射源发出的射线透射皮肤并且在透射皮肤后保留下来的射线由辐射传感器测量，或者从辐射源发出的射线在尤其内部的皮肤层上被反射并且被反射的射线由辐射传感器测量。
6.按前述权利要求之一所述的装置（1），其特征在于，所述信号发生器（4）包括能变色的材料例如能够通过pH值变化、电压变化和/或温度变化而变色的材料，尤其是指示剂纸和/或发光器件和/或显示器尤其LCD显示器和/或发射器例如红外线发射器、蓝牙发射器或射频发射器，特别是射频发射器。
7.按前述权利要求之一所述的装置（1），其特征在于，所述储存工具能够通过外部读取设备例如RFID芯片读取。
8.按前述权利要求之一所述的装置（1），其特征在于，所述装置还具有逻辑器件（6）例如微处理器以用于对通过液体含量传感器和/或其它传感器例如温度传感器检测到的测量结果进行评估。
9.按前述权利要求之一所述的装置（1），其特征在于，所述装置的电子设备尤其电子构件设计成尤其柔性的薄膜电子设备。
10.一种用按前述权利要求之一所述的装置来确定和监控人或动物的皮肤的液体含量的方法，尤其用于检测脱水，在该方法中，通过液体含量传感器（2）来测量皮肤的液体含量并通过信号发生器（4）将皮肤的液体含量发送和/或储存在储存工具中。
11.按权利要求10所述的方法，其特征在于，所述信号发生器（4）在湿度含量发生紧要的变化以及/或者在超过临界阈值时发出警示信号。
12.按权利要求1至9之一所述的装置在医学上尤其是老年医学中的应用，用来检测尤其是需要护理的人和/或老年人的脱水。
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