DE10107832A1

DE10107832A1 - Druckmesskissen

Info

Publication number: DE10107832A1
Application number: DE10107832A
Authority: DE
Inventors: Norbert Notz; Rolf Mueller; Tobias Lengsfeld
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-02-16
Filing date: 2001-02-16
Publication date: 2002-09-05

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Druckmessaufnehmer, insbesondere zur Erfassung einer auf eine Stelle des menschlichen Körpers einwirkenden Druckverteilung. Der Druckaufnehmer weist eine Vielzahl von einzelnen flachen, auf dem Ohmschen Prinzip basierenden Kraftsensoren (4, 6, 8) auf, die auf einer flexiblen Leiterplatine (2) verteilt angeordnet sind. Der erfindungsgemäße Druckmessaufnehmer eignet sich zur Detektion von hohen Druckbelastungen bei Korsett-Trägern, so daß Druckgeschwüren und offenen Wunden vorgebeugt werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckmessaufnehmer, ins besondere zur Erfassung einer auf eine Stelle des menschli chen Körpers einwirkenden Druckverteilung, sowie eine Messanordnung mit einem solchen Druckmessaufnehmer.

Bei kranken oder körperlich behinderten Menschen wer den in vielen Fällen Korsette zur Stützung des Gelenkappa rats verwendet, wenn diese Aufgabe durch den Muskelapparat nicht erfüllt werden kann. Ein Problem bei der Verwendung von derartigen Stützkorsetten ist, daß der Korsett-Träger lokal hohen Druckbelastungen ausgesetzt sein kann, die bei längerer Einwirkdauer auf den Körper zu Druckgeschwüren und/oder offenen Wunden führen können.

Aufgabe der Erfindung ist daher, einen Druckmessauf nehmer anzugeben, mit dessen Hilfe die Druckverteilung auf den Körper des Korsett-Trägers erfaßt werden kann. Ein sol cher Druckmessaufnehmer sollte flach, flexibel, strapazier fähig, zuverlässig und präzise sein und eine einfache und übersichtliche Auswertung der Messergebnisse mit einem Com puter ermöglichen.

Diese Anforderungen werden erfüllt durch den Gegens tand des Anspruchs 1. Dadurch, daß eine Vielzahl von Kraft sensoren gleichmäßig auf einer Fläche einer flexiblen Lei terplatine verteilt angeordnet sind, kann die tatsächliche Druckverteilung in dem Bereich des Druckmessaufnehmers durch die Vielzahl von diskreten Messwerten, die von den Kraftsensoren geliefert werden, sehr gut angenähert werden, wobei die flexible Leiterplatine ermöglicht, daß der Druckmessaufnehmer sich dem Körper des Korsett-Trägers an schmiegt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Druckmessaufnehmer eine flexible Schutzhülle auf, die vorzugsweise aus Leder besteht.

Die einzelnen Kraftsensoren müssen genau sein und da bei flach und flexibel. Vorteilhafterweise bestehen die Kraftsensoren daher aus einer ersten flexiblen Trägerfolie mit einer Schicht aus einem Polymer mit vorgegebenem Ohm schen Widerstand, aus einer zweiten flexiblen Trägerfolie mit zwei aufgedruckten Elektroden und aus einer die Träger folien in einem vorgegebenen Abstand miteinander verbinden den Zwischenschicht. Dieser sogenannte FSR-Sensor ändert seinen elektrischen Widerstand in Abhängigkeit von der auf die Folien eingeleiteten Kraft. Die Elektroden kontaktieren dann die Polymer-Schicht, so daß zwischen den Elektroden Widerstandsbrücken aufgebaut werden. Je höher die eingelei tete Kraft, um so mehr Widerstandsbrücken werden geschlos sen und parallel geschaltet. Insbesondere, wenn die beiden Elektroden ineinander verschachtelte Bereiche aufweisen, die sich nicht berühren, lassen sich gute Messergebnisse erzielen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Kraftsensoren einen Messabschnitt und einen dar an angrenzenden, lang gestreckten Zuleitungsabschnitt auf. Dies ermöglicht, die Kraftsensoren auf der Leiterplatine in mehreren Reihen anzuordnen, wobei die Kraftsensoren einer Reihe fischschuppenartig versetzt übereinander angeordnet sind in der Weise, daß die Messabschnitte der Kraftsensoren dicht nebeneinander an der Oberfläche angeordnet sind und die Zuleitungsabschnitte zumindest teilweise von den Mess abschnitten der benachbarten Kraftsensoren überdeckt wer den. Auf diese Weise können viele Kraftsensoren auf einem kompakten Druckmessaufnehmer angeordnet werden.

In vorteilhafter Weise werden die Signale des Druck messaufnehmers über einen A/D-Wandler auf ein digitales Anzeige- und/oder Messdaten-Erfassungsgerät geleitet. Auf diese Weise kann eine komfortable Auswertung und Darstel lung mit Hilfe eines Computer-Programms erfolgen.

Die erfindungsgemäße Messanordnung ermöglicht ein op timiertes Herstellungsverfahren für ein Stütz-Korsett, wo bei zunächst die Druckverteilung bei einem herkömmlich an gepaßten Korsett erfaßt wird und, abhängig von dem Ergebnis der Messung, das Korsett in der Weise modifiziert wird, daß die Druckstellen vermieden werden.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert.

Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Druckmessaufnehmers;

Fig. 2 eine Trägerfolie eines Kraftsensors;

Fig. 3 eine Trägerfolie eines Kraftsensors und

Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Kraftsensor.

In Fig. 1 ist mit 2 eine flexible Platine bezeichnet, auf der eine Anzahl von einzelnen Kraftsensoren, von denen drei mit Bezugsziffern 4, 6, 8 sind, angeordnet sind. Auf der flexiblen Leiterplatine sind für jeden Kraftsensor An schlüsse 10 vorgesehen, wo die einzelnen Kraftsensoren e lektrisch mit der Leiterplatine verbunden sind. Sämtliche Leiterbahnen führen zu einer Anschlußstelle 11, von wo die einzelnen Signalleitungen über einen Stecker oder weitere Kabelleitungen weitergeführt werden.

In Fig. 2 ist erkennbar, daß die Kraftsensoren einen Messabschnitt 12 und einen Zuleitungsabschnitt 14 aufwei sen.

In Fig. 1 ist erkennbar, daß die einzelnen Kraftsenso ren in mehreren Dreier-Reihen auf der Leiterplatine ange ordnet sind, wobei die Kraftsensoren 4, 6, 8 einer Reihe fischschuppenartig versetzt übereinander angeordnet sind, in der Weise, daß die Messabschnitte 12 der Kraftsenso ren 4, 6, 8 dicht nebeneinander angeordnet sind und die Zuleitungsabschnitte 14 zumindest teilweise von den Messab schnitten 12 der benachbarten Kraftsensoren überdeckt wer den.

In den Fig. 2 bis 4 ist der Aufbau eines einzelnen Kraftsensors dargestellt.

Fig. 2 zeigt eine erste flexible Trägerfolie des Kraftsensors. Im Messabschnitt 12 ist diese Folie mit einer Schicht aus einem Polymer 16 versehen, das einen vorgegebe nen Ohm'schen Widerstand hat. Dieser Ohmsche Widerstand ist deutlich größer als der Widerstand der Elektroden, die auf der in Fig. 3 dargestellten Trägerfolie aufgedruckt und mit den Bezugsziffern 18, 20 bezeichnet sind. Die Elektro den 18, 20 Weisen im Bereich des Messabschnitts 12 ineinan der verschachtelte Bereiche 22, 24 auf, die sich jedoch nicht berühren.

Claims

1. Druckmessaufnehmer, insbesondere zur Erfassung ei ner auf eine Stelle des menschlichen Körpers einwirkenden Druckverteilung, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von einzelnen, flachen, auf dem Ohm schen Prinzip basierenden Kraftsensoren (4, 6, 8) gleichmä ßig auf einer Fläche einer flexiblen Leiterplatine (2) ver teilt angeordnet sind, und dass die elektrischen Anschlüsse (10) der Kraftsensoren (4, 6, 8) über Leiterbahnen der Lei terplatine (2) an eine Anschlusstelle (11) geführt werden.

2. Druckmessaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass der Druckmessaufnehmer eine flexible Schutzhülle aufweist.

3. Druckmessaufnehmer nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Hülle aus Leder be steht.

4. Druckmessaufnehmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftsensoren (4, 6, 8) aus einer ersten flexiblen Trä gerfolie (15) mit einer Schicht aus einem Polymer (16) mit vorgegebenem Ohmschen Widerstand, aus einer zweiten fle xiblen Trägerfolie (17) mit zwei aufgedruckten Elektro den (18, 20) und aus einer die Trägerfolien (15, 17) in einem vorgegebenen Abstand miteinander verbindenden Zwi schenschicht (19) besteht.

5. Druckmessaufnehmer nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, dass die beiden Elektroden (18, 20) ineinander verschachtelte Bereiche (22, 24) aufweisen, sich jedoch nicht berühren.

6. Druckmessaufnehmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftsensoren einen Mess- (12) und einen langgestreck ten Zuleitungsabschnitt (14) aufweisen, dass die Kraftsen soren auf der Leiterplatine (2) in mehreren Reihen angeord net sind, wobei die Kraftsensoren (4, 6, 8) einer Reihe fischschuppenartig versetzt übereinander angeordnet sind in der Weise, dass die Messabschnitte (12) der Kraftsensoren dicht nebeneinander angeordnet sind und die Zuleitungsab schnitte (14) zumindest teilweise von den Messabschnitten der benachbarten Kraftsensoren überdeckt werden.

7. Messanordnung mit einem Druckmessaufnehmer nach ei nem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass ein A/D-Wandler und ein digitales Anzeige- und/oder Messdatenerfassungsgerät vorgesehen ist.

8. Messanordnung nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Computer-Programm vor gesehen ist zur grafischen Darstellung der gemessenen Druckverteilung.

9. Herstellungsverfahren für ein Stützkorsett, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckverteilung auf den Korsett-Träger mit einem herkömmlich angepassten Korsett erfasst wird, und, abhängig von dem Ergebnis der Messung, das Korsett modifiziert wird.