DE102005038148B4

DE102005038148B4 - Aufnahmesystem für einen medizinischen Sensor

Info

Publication number: DE102005038148B4
Application number: DE102005038148A
Authority: DE
Inventors: Prof.Dr. Meyer Jörg-Uwe; Henning Gerder
Original assignee: Draeger Medical GmbH
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 2005-08-12
Filing date: 2005-08-12
Publication date: 2013-02-07
Anticipated expiration: 2025-08-13
Also published as: GB0615896D0; FR2889658A1; GB2430038B; US20070038883A1; GB2430038A; DE102005038148A1; FR2889658B1

Abstract

Aufnahmesystem für einen medizinischen Sensor (1) mit a) einer Schnittstelle (2) für die elektrische Kontaktierung des Sensors (1), b) Systemkomponenten (3, 4, 5, 6, 7, 8) für die Verarbeitung der Sensorsignale für c) eine elektromagnetische Sendeeinheit (9) mit einer Antenne (12), wobei d) die Systemkomponenten (3, 4, 5, 6, 7, 8) und die elektromagnetische Sendeeinheit (9) von einer Stromquelle (10) versorgt werden, wobei e) die Schnittstelle (2) für die elektrische Kontaktierung des Sensors (1) und die Systemkomponenten (3, 4, 5, 6, 7, 8) modn (26) sandwichartig verbindbar sind und wobei f) die Schnittstelle (2) für die elektrische Kontaktierung des Sensors (1) und die Systemkomponenten (3, 4, 5, 6, 7, 8) mit der Stromquelle (10) und der elektromagnetischen Sendeeinheit (9) mit der Antenne (12) elektrisch mittels Steckverbindern (26) sandwichartig verbindbar sind und wobei g) die Stromquelle (10) wiederaufladbar ausgeführt ist...

Description

Die Erfindung betrifft ein Aufnahmesystem für einen medizinischen Sensor gemäß Anspruch 1.
Der Einsatz und die Anwendung von medizinischen Sensoren wie insbesondere Elektrokardiogramm (EKG)-Sensoren am menschlichen Körper mit Drahtanbindung hat im Vergleich mit einer drahtlosen Anbindung entscheidende Handhabungsnachteile. Die elektrischen Zuleitungen sind im klinischen Alltag nachteilig, da sie den Zugang zum Patienten erschweren und vor und nach einem Transport des Patienten oftmals entfernt und anschließend neu verlegt werden müssen. Neben EKG-Sensoren werden auch andere Sensoren zur Erfassung physiologischer Messgrößen an der Haut des Patienten angebracht, zum Beispiel Temperatursensoren, kapazitive Feuchtesensoren, transkutane Sauerstoff- oder Kohlendioxidsensoren, Puls- oder Blutdrucksensoren und andere. Für derartige Sensoren mit Drahtanbindung und elektrische Kabelzuleitungen gelten dieselben Nachteile bei der Handhabung wie für EKG-Sensoren.
Aus DE 102 37 692 A1 ist ein modulares Universaladapter-Telemedizinsystem bekannt, das eine drahtlose Anbindung von Funktionsmodulen beschreibt. Dabei sind verschiedene transportable, medizinische Messgeräte als Funktionsmodule über einen Universaladapter mit einem Mobiltelefon als Prozessmodul verbunden. Die Funktionsmodule sind dazu ausgebildet, physiologische Parameter von Patienten zu erfassen.
Zur Anwendung von drahtloser Sensorik am Körper sind Brustgurte für die Pulsmessung bekannt, die auch mit Kleidungsstücken in Form von Einschubtaschen kombiniert werden können.
Aus der US 2005/0041376 A1 ist ein Verbindungsmodul für ein Messsystem bekannt.
Bei diesem Messsystem können Verbindungen zwischen Sensoren auf einem Leitungsträger in einer beliebigen Steckreihenfolge vorgenommen werden. Dabei werden einzelne Module auf einem Leitungsträger aufgesteckt, der außerhalb der Module parallel in einer Art Bus-Verbindung die Module miteinander verbindet. Die Positionierung des Leitungsträgers außerhalb der Module weist in Bezug auf die Robustheit des Gesamtsystems einige Nachteile auf. So kann der außen liegende Leitungsträger durch äußere Einflüsse verletzt oder beschädigt werden, so dass einige oder mehrere Module nicht mehr ordnungsgemäß und vollständig elektrisch am Leitungsträger angekoppelt sind. Dies kann zu einem Teil-Ausfall einzelner Module und/oder einzelner Sensorsignale führen, aber auch einen Gesamt-Ausfall des Messsystems zur Folge haben.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Aufnahmesystems für unterschiedliche medizinische Sensoren mit integrierter Signalaufbereitung und mit einer drahtlosen Sendeeinrichtung an eine Auswerteeinheit.
Die Lösung der Aufgabe erhält man mit der Kombination der Merkmale von Anspruch 1.
Der angegebene Aufbau besteht aus Systemkomponenten, die sandwichartig zusammengestellt werden können. Dadurch lassen sich einmal verwendbare Sensoren sowohl an einmal verwendbare Elektronik und einmal verwendbare Batterien wie auch an wiederverwendbare Elektronik und mehrmals verwendbare Akkumulatoren anschließen.
Die Kombination der Systemkomponenten miteinander erfolgt über ein Steckersystem, das wie ein „Bus” ausgeführt wird und somit eine wahlfreie Steckreihenfolge der Systemkomponenten zulässt. Die Steckreihenfolge und die räumliche Gestaltung der Systemkomponenten kann damit nach den physikalischen, messtechnischen und geometrischen Erfordernissen gewählt werden. Zum Anschluss der in der Praxis eingeführten drahtgebundenen, im Allgemeinen einmal verwendbaren Sensoren und deren Aufnahme in vorliegendes Aufnahmesystem werden sensorspezifische Adaptionsmodule verwendet für die elektrisch leitende Konnektierung der Sensor-Anschlussdrähte. Folgende beispielhafte Sensoren sind mit dem Aufnahmesystem kombinierbar, wobei die Aufzählung nicht abschließend ist:
Resistive oder digitale Haut- oder Körpertemperatursensoren, kapazitive oder digitale Feuchtesensoren, Mono- oder Multielektrodensensoren für die EKG-Messung, aktive EKG-Elektroden oder EEG (Elektroenzephalogramm)-Messaufnehmer, Mikrofone oder Druckaufnehmer für Wehen- und Herztondiagnostik, transkutane Sauerstoff- und Kohlendioxidsensoren, Sensoren für die Pulsoximetrie und die Pulsmessung, Sensoren für die Plethysmographie sowie Sensoren für die nichtinvasive Blutdruckmessung.
Die Unteransprüche geben vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen des Aufnahmesystems nach Anspruch 1 an.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe der Figuren erläutert.
Es zeigen
1 eine schematische Darstellung der Verknüpfung der verschiedenen Systemkomponenten und
2 eine räumliche Darstellung eines Sandwichaufbaus eines Aufnahmesystems für medizinische Sensoren.
Die einzelnen, das Aufnahmesystem für medizinische Sensoren bildenden Systemkomponenten sind in 1 gezeigt.
Der Sensor 1 ist beispielsweise ein an sich bekannter, resistiver Temperaturfühler mit einem negativen Temperaturkoeffizienten. Die Schnittstelle 2 des Aufnahmesystems dient zur Sensoradaption, beispielsweise mittels einer zweiadrigen Klemmverbindung. Die Betriebselektronik 3 ist beispielsweise eine Präzisionsstromquelle. Weitere Systemkomponenten sind beispielsweise 4 für die Signalverstärkung und analoge Filterung, 5 für die Signalwandlung, zum Beispiel ein serieller 16 Bit A/D-Wandler, 6 für die Signalerfassung, zum Beispiel ein Mikrocontroller, 7 für die Signalweiterverarbeitung, beispielsweise eine Wertekorrektur oder Temperaturberechnung, 8 für die Signalaufbereitung, beispielsweise eine spezielle Codierung, 9 eine elektromagnetische Sendeeinheit mit einer Antenne 12 für die Übertragung der Signale an eine Auswerteeinheit.
Schließlich werden die einzelnen Systemkomponenten mittels der elektrischen Stromquelle 10 versorgt, welche speziell ein Akku-Pack ist mit einem zugehörigen Akku-Ladesystem 11, zum Beispiel mit induktiver Kopplung.
In 2 ist der Sandwichaufbau eines Aufnahmesystems für medizinische Sensoren wie folgt dargestellt: Ein innerer Klebepad 21 mit einem flächenhaften Sensor 23 und kurzen Drahtzuleitungen 25 dient beispielsweise für die Erfassung der Temperatur oder Feuchtigkeit der Haut oder als EKG-Elektrode. Die äußere Aufnahmeebene 22 dient als Sensoranschluss mit Anklemmkontakten 24a und 24b. Die Steckverbinder 26 dienen zur intermodularen Verbindung der Systemkomponenten wie folgt: 27 enthält die Betriebselektronik, hier integriert mit Signal-Verstärkung, -Filterung und -Wandlung, 28 stellt die Batterieversorgung dar, beispielsweise durch eine Batterie, 29 dient zur Signalerfassung und -codierung, 31 stellt die Antenne dar und 32 ist die elektromagnetische Sendeeinheit. Schließlich werden alle Systemkomponenten mittels einer schalenförmigen Abdeckung 40 abgedeckt.

Claims

Aufnahmesystem für einen medizinischen Sensor (1) mit a) einer Schnittstelle (2) für die elektrische Kontaktierung des Sensors (1), b) Systemkomponenten (3, 4, 5, 6, 7, 8) für die Verarbeitung der Sensorsignale für c) eine elektromagnetische Sendeeinheit (9) mit einer Antenne (12), wobei d) die Systemkomponenten (3, 4, 5, 6, 7, 8) und die elektromagnetische Sendeeinheit (9) von einer Stromquelle (10) versorgt werden, wobei e) die Schnittstelle (2) für die elektrische Kontaktierung des Sensors (1) und die Systemkomponenten (3, 4, 5, 6, 7, 8) modular miteinander elektrisch mittels Steckverbindern (26) sandwichartig verbindbar sind und wobei f) die Schnittstelle (2) für die elektrische Kontaktierung des Sensors (1) und die Systemkomponenten (3, 4, 5, 6, 7, 8) mit der Stromquelle (10) und der elektromagnetischen Sendeeinheit (9) mit der Antenne (12) elektrisch mittels Steckverbindern (26) sandwichartig verbindbar sind und wobei g) die Stromquelle (10) wiederaufladbar ausgeführt ist und wobei die Stromquelle (10) durch induktive Kopplung mit einem Akku-Ladesystem Ladesystem (11) verbunden ist.
Aufnahmesystem nach Anspruch 1, wobei die Systemkomponenten (3, 4, 5, 6, 7, 8) für die Verarbeitung der Sensorsignale zur Signalverstärkung, Filterung, Wandlung, Wertekorrektur und/oder Codierung dienen.
Aufnahmesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sensor (1) ein Temperatur- oder Feuchtefühler oder eine EKG-Elektrode ist.