DE102006051561A1

DE102006051561A1 - Anzeigemittel für Vitalparameter

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Publication number: DE102006051561A1
Application number: DE102006051561A
Authority: DE
Inventors: Bernd Schöller; Thomas Magin; Elmar Dr. Vitt; Thomas Dr. Marx; Klaus Dr. Forstner; Carola Schmidt
Original assignee: Loewenstein Medical Technology GmbH and Co KG
Current assignee: Weinmann Diagnostics GmbH and Co KG
Priority date: 2005-11-15
Filing date: 2006-11-02
Publication date: 2007-05-24

Abstract

Das Anzeigemittel ist mit wenigstens einem Sensormittel zur Erfassung und Weitergabe physiologischer Meßwerte verbunden. Darüber hinaus sind eines oder nehrere Anzeigemittel zur optischen, akustischen, mechanischen oder durch andere Sinne wahrnehmbaren Anzeige der Meßwerte und/oder weiteren zugehörigen Meßwerten und/oder weitere zugehörigen Informationen verwendet. Eine Ablaufsteuerung ist derart verwendet, daß der Meßwert vor einer Anzeige eine Prüfstufe durchläuft, die den am Sensor erfaßten physiologischen Meßwert mit Hilfe zumindest eines gemessenen oder gespeicherten Wertes verifiziert, überprüft, verändert oder mit weiteren zugehörigen Informationen versieht. DOLLAR A Das Verfahren dient zur nicht invasiven Bestimmung des Sauerstoffgehaltes CaO2 von menschlichem und/oder tierischem Gewebe und es werden nach vorheriger meßtechnischer Erfassung unter Verwendung von Strahlung von Wellenlängen im Bereich von 400 bis 1800 Nanometern Daten der Sauerstoffsättigung des Blutes und Daten der Konzentration an Hämoglobin im Blut bestimmt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Anzeigemittel mit wenigstens einem Sensormittel zur Erfassung und Weitergabe physiologischer Meßwerte und einem oder mehreren Anzeigemitteln zur optischen, akustischen, mechanischen oder durch andere Sinne wahrnehmbaren Anzeige der Meßwerte und/oder weiteren zugehörigen Informationen.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zur nicht invasiven Bestimmung des Sauerstoffgehaltes (CaO₂) von menschlichem und/oder tierischem Gewebe, bei dem von zumindest einer Quelle elektromagnetische Strahlung der Wellenlängen im Bereich von 400 bis 1800 Nanometern emittiert wird und die Strahlung durch ein Gefäß/Gewebe geleitet wird und ein Detektor die Strahlung nach dem Durchtritt durch das Gefäß/Gewebe und/oder nach Streuung durch das Gefäß/Gewebe detektiert und die Daten digitalisiert werden.

Die Überwachung einzelner Körperfunktionen ist bekannt. So werden beispielsweise Körperfunktionen wie Herzschlag, Blutdruck oder Körpertemperatur überwacht. Kommerziell erhältlich sind auch Multifunktionsgeräte, welche wie eine Armbanduhr getragen werden und neben dem Blutdruck oder Puls noch andere Messwerte wie die Umgebungstemperatur anzeigen.

Derartige Anzeigemittel sind jedoch beschränkt auf wenige Meßgrößen und daher nur bedingt geeignet, wenn laufend überprüft werden soll, ob ein wichtiger Vitalparameter, wie beispielsweise die Sauerstoffversorgung oder die Hämoglobinkonzentration eines Benutzers, kritisch ist oder nicht. Zudem sind aus dem Stand der Technik bisher nur solche Anzeigemittel bekannt, die einen fest voreingestellten Satz an Meßgrößen anzeigen.

Es ist wünschenswert, ein Anzeigemittel so zu gestalten, dass es ohne Beeinträchtigung des Wohlbefindens seines Benutzers eine Überwachung wichtiger Vitalparameter ermöglicht, um ohne Erfordernis einer ärztlicher Analyse der Messdaten selbsttätig vor einem kritischen Körperzustand zu warnen, und bei dem ein Anwender die Auswahl der anzuzeigenden Vitalparameter selbst treffen kann und die Art der Darstellung beeinflußbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Ablaufsteuerung derart verwendet ist, daß der Meßwert vor einer Anzeige eine Prüfstufe durchläuft, die den am Sensor erfaßten physiologischen Meßwert mit Hilfe zumindest eines gemessenen oder gespeicherten weiteren wertes verifiziert, überprüft, verändert oder mit weiteren zugehörigen Informationen versieht.

Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der einleitend genannten Art derart zu verbessern, daß die Verfahrensdurchführung optimiert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass durch wenigstens eine mathematische Verknüpfung der Daten die Sauerstoffsättigung des Blutes (SaO2) bestimmbar ist und durch zumindest eine weitere mathematische Verknüpfung der Daten die Konzentration an Hämoglobin im Blut (cHb) bestimmbar ist und durch weitere mathematische Verknüpfungen die Sättigungen und/oder Konzentrationen weiterer physiologischer Meßwerte bestimmbar sind.

Gemäss der Erfindung kann bei einem Anzeigemittel mit wenigstens einer Sensoranordnung mit wenigstens einem ersten Sensormittel zur nichtinvasiven Erfassung einer vitalen Körperfunktion, einer Sensorsignalauswertestufe mit einer Verarbeitungsstufe zur Überprüfung, ob der mit dem ersten Sensormittel erfasste physiologische Messwert für einen kritischen oder einen unkritischen Körperzustand repräsentativ ist, und einem Anzeigemittel zur Anzeige, dass der physiologische Messwert für einen kritischen Körperzustand repräsentativ ist, vorgesehen sein, dass die Sensorsignalauswertestufe wenigstens mit einem zweiten Sensorsignal beaufschlagt ist, welches für einen vom mit dem ersten Sensormittel erfassten physiologischen Messwert verschiedenen Messwert repräsentativ ist.

Die Verarbeitungsstufe ist dazu ausgebildet, die Überprüfung des am ersten Sensor erfassten physiologischen Messwertes auf Repräsentierung eines kritischen oder unkriti schen Körperzustandes unter Berücksichtigung zumindest des zweiten Sensorsignals durchzuführen, wobei insbesondere der kurz-, mittel- und/oder langfristige Zeitverlauf wenigstens eines und vorzugsweise jedes der ersten und zweiten sowie gegebenenfalls weiterer, bevorzugt aller Sensorsignale berücksichtigt wird und wobei bevorzugt alle Sensoren zumindest zur Bestimmung der physiologischen Parameter an einer Stelle aufgenommen werden.

Durch die erfindungsgemässe Auswertung wenigstens eines weiteren Sensorsignals kann eine wesentlich verbesserte Prüfung des mit dem ersten Sensor bestimmten Messwertes vorgenommen werden. Es wird damit vermieden, dass ein kritischer Zustand, wie eine heranziehende Krankheit, nur deshalb angezeigt wird, weil ein einzelner Sensor, womöglich kurzfristig, einen atypischen wert andeutet. Wichtig ist dabei, dass nicht einfach ein zum ersten Sensor identischer zweiter Sensor vorgesehen wird, oder ein zweiter Sensor, der zwar verschieden vom ersten aufgebaut ist, jedoch die gleiche physiologische Grösse bestimmt, sondern statt dessen eine Auswertung unter Heranziehung einer anderen Variablen erfolgt, beispielsweise auch durch denselben Sensor.

Wenn der erste Sensor einen an sich kritischen Körperzustand andeutet, kann durch Berücksichtigung dieser zweiten Grösse leicht festgestellt werden, ob dieser angeblich kritische Körperzustand überhaupt plausibel und gegebenenfalls kritisch ist. Gleichzeitig ist eine frühere Warnung sichergestellt, wenn eine Mehrzahl ausgewerteter Messwerte gemeinsam dafür spricht, dass eine kritische Abweichung vorliegt.

Durch die vorgeschlagene gemeinsame Auswertung mehrerer Sensorsignale, die sich auf verschiedene Messgrössen bezie hen, wird zudem ein ärztliches Eingreifen zur Bewertung der Einzelmessungen entbehrlich und nur noch erforderlich, um auf einen als kritisch erkannten Körperzustand geeignete Abwehr- oder Heilmassnahmen einzuleiten.

Erfindungsgemäß wird weiterhin vorgeschlagen, dass eine Auswertung von zumindest zwei Sensorsignalen erfolgt, die sich auf verschiedene Messgrössen beziehen. Hierbei ist insbesondere daran gedacht, die zumindest zwei Sensorsignale derart auszuwählen, dass durch zumindest eine mathematische Verknüpfung der Sensorsignale verschiedene Messgrössen ermittelbar sind.

Ein erfindungsgemäßes Sensormittel kann zur nichtinvasiven direkten oder indirekten Messung von einem der physiologischen Messwerte aus der Gruppe Blutdruck, Körpertemperatur, pH, Hautfeuchte, Hautfarbe, Atemfrequenz, SaO2, SpO2, CaO2, LO2, CO2, COHb, cHb, HbMet, HbO2, HbDe, Bilirubin, Glucose, Pulsfrequenz, EKG, EMG, EOG, EEG, AMV (Atemminutenvolumen), HMV (Herzminutenvolumen) ausgebildet sein. Die nichtinvasive Messung von aussen ist hierbei bevorzugt, weil sie das Wohlbefinden des Anzeigemittel-Benutzers allenfalls minimal beeinträchtigt.

Es wird ein Meßwert ermittelt und auf Wunsch des Anwenders ausgegeben. Die Ausgabe für alle Meßwerte erfolgt alternativ und/oder gleichzeitig in % Sättigung und/oder ml/l und/oder mg/l und/oder mg/dl und/oder g/l und/oder g/dl und/oder mmol/l und/oder bpm und/oder Hz. So wird beispielsweise der CaO2-Wert wahlweise als %-Sättigung oder in ml Sauerstoff/l Blut oder in ml/dl ausgegeben. Maximalwerte für CaO2 liegen im Bereich 200 ml/l.

Die gesamte Konzentration an Hämoglobin (cHb) setzt sich zusammen aus den fraktionellen Hb-Anteilen, dem Oxyhämoglobin (HbO2), dem desoxygenierten Hämoglobin (HbDe) und den Dyshämoglobinen. HbO2 dient dem Sauerstofftransport. Die dysfunktionellen Hämoglobin-Derivate wie Carboxyhämoglobin (COHb), Methämoglobin (HbMet) und Sulfhämoglobin (HbSulf) sind nicht in der Lage, Sauerstoff zu binden. Falls diese Derivate im Blut ansteigen, können sie die Transportkapazität des Hämoglobins für O2 bedeutend vermindern und damit zu einer Hypoxämie führen. Eine Erhöhung der Dyshämoglobine kann von klinischer Bedeutung sein.

Ausgehend von der totalen Hämoglobinkonzentration cHb kann durch eine vom Anwender anzuwählende Auswahlfunktion entweder die Sättigung in % und/oder die Menge beispielsweise in mg/l ausgegeben werden.

Alternativ und/oder zusätzlich kann die cHb in die Hämoglobinfraktionen aufgeteilt werden. Zur Ausgabe kommen dann alternativ und/oder zusätzlich HbO2 und/oder HbDe und/oder COHb und/oder HbMet und/oder HbSulf. Die Ausgabe der Hb-Derivate erfolgt über ein Auswahlmittel alternativ und/oder zusätzlich als Anteil beispielsweise der cHb absolut beispielsweise in mg/l und/oder in mmol/l.

Für die Versorgung der Zellen mit Sauerstoff ist die Anzahl der angebotenen Sauerstoffmoleküle entscheidend. Diese Anzahl wird durch den Sauerstoffgehalt (CaO2) repräsentiert. von abgeschwächter Bedeutung ist die Sauerstoffsättigung (SaO2) gefolgt vom Sauerstoffpartialdruck (PaO2). Bei Senkung des PaO2 wird O2 aus der Bindung frei. Der CaO2 wird determiniert aus Hämoglobingehalt (cHb) × Sauerstoffsättigung × 1,34. In weiten Grenzen sind Hb und SaO2 kompatibel, sodass niedrige SaO2-Werte durch Erhöhung des Hb kompen siert werden können. Unter Berücksichtigung des CaO2 können in vielen Fällen niedrigere PaO2-Werte zugelassen werden, wenn die Maßnahmen zur Erhöhung des PaO2 den Patienten gefährden.

Die Sauerstoffkonzentration der Luft liegt bei 21 Prozent. Dies entspricht einem Sauerstoffpartialdruck (PO2) von etwa 150 mm Hg, auf Meeresniveau. Unabhängig von der Höhenlage besteht die Luft immer aus 21 Prozent O2. Allerdings sinkt mit zunehmender Höhe der PO2.

Der Organismus ist bestrebt, das Sauerstoffangebot (LO2) für die Organe und Zellen konstant zu regeln beziehungsweise dem jeweiligen Verbrauch anzupassen. Das Sauerstoffangebot (LO2) ist das Produkt aus Herz-Minutenvolumen (HMV) und Sauerstoffgehalt (CaO2). LO2 = HMV × CaO2

Der CaO2 selbst errechnet sich wie folgt:
1 mol Hb enthält 4 mol Hämeisen und kann 4 mol O2 binden 1 g Hb bindet 4 × 1/64500 mol O2, entspricht 0,062 mmol O2 = 1,39 ml O2. Da ein geringer Anteil von cHb nicht bindungsaktiv ist (z. B. HbMet, COHb), liegt der tatsächlich gemessene Wert jedoch bei 1,34 ml O2. Dieser Zusammenhang wird durch die Hüfner-Zahl (1,34) beschrieben. Die Hüfner-Zahl gibt an, wieviel mL Sauerstoff 1 g Hb binden kann.

Der CaO2 selbst errechnet sich demnach vereinfacht: CaO2 = SaO2 × cHb × 1,34

Erfindungsgemäß ist eine die Hüfner-zahl 1,34 und/oder eine die Hüfner-Zahl repräsentierende Funktion in einem nicht flüchtigen Speicher hinterlegt. Im Bereich des Anzeigemit tels erfolgt auf eine Auswahl hin und/oder automatisch eine Verknüpfung der Meßwerte SaO2 und cHb mit der Hüfner-Zahl, das Ergebnis dieser Verknüpfung wird bevorzugt innerhalb einer Sekunde ermittelt und als CaO2 zur Ausgabe gebracht.

SaO2 und Hb können bei Bezug auf den CaO2 umgerechnet werden.

Die Veränderung einer dieser Meßwerte hat also direkte Auswirkungen auf das Sauerstoffangebot LO2. Erfindungsgemäß werden daher SaO2, CaO2, cHb bevorzugt ermittelt und zur Ausgabe gebracht. Eine definiert deutliche Veränderung von SaO2 und/oder CaO2 und/oder cHb wird beispielsweise durch einen Alarm zur Ausgabe gebracht. wobei der Alarm beispielsweise optisch, mechanisch, akustisch sein kann. Für den CaO2 kann beispielsweise ein Wert von etwa 8 mL O2 pro 100 mL Blut ein Hinweis auf eine akute Erkrankung und ein Wert etwa 5 mL O2 pro 100 mL Blut ein Hinweis auf eine chronische Erkrankung sein.

Erfindungsgemäß werden Alarme zur Ausgabe gebracht, wenn für den CaO2 wert ein Bereich zwischen 8 mL und 5 mL O2 pro 100 mL Blut ermittelt werden. wobei die Alarme bevorzugt von unterschiedlicher Qualität und/oder Quantität sein können.

Eine übliche Hb-Konzentration für Männer liegt bei 155 g/l und für Frauen bei 145g/l. Die O2-Kapazität beschreibt den maximal zur Verfügung stehenden Sauerstoff. Die O2-Kapazität errechnet sich aus Hüfner-Zahl × Hb-Konzentration.
Die O2-Kapazität für Männer: 210 ml O2/l Blut
Die O2-Kapazität für Frauen: 195 ml O2/l Blut

Die Ventilation (V) geht über das Herzminutenvolumen (HMV) in die Berechnung des Sauerstoffangebotes ein, wenn man als zweite wichtige Regelgröße den Ventilations-/Perfusionsquotienten (V/P) hinzunimmt. Der Organismus versucht diesen etwa konstant auf 0,85 zu halten. So steigert er zum Beispiel bei körperlicher Belastung das Herz-Minutenvolumen und die Ventilation um den gleichen Faktor. HMV = V/P = 0,85mit V/P = Ventillations-/Perfusionsverhältnis.

Man kann daher in der Formel des LO2 statt HMV auch die Ventilation (V) als proportionale Größe einsetzen. LO2 = V × HMV × 0,85

CaO2 und HMV sind bezüglich der LO2 gleich wichtig.

Erfindungsgemäß ist eine Funktion zur Berechnung des HMV in einem nicht flüchtigen Speicher hinterlegt. Im Bereich des Anzeigemittels erfolgt auf eine Auswahl hin eine Verknüpfung der Meßwerte mit dem HMV, um einen Wert für LO2 zur Ausgabe zu bringen. In einer beispielhaften Ausführungsform errechnet sich HMV zu 2 ml × Herzfrequenz × Blutdruck. Alternativ wird beipielsweise über Spirometrie der Sauerstoffverbrauch ermittelt und entsprechend der Fick'schen Formeln (Adolf Eugen Fick 1829–1921) ermittelt.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Beispiels für eine Anzeige,
2 ein Verlauf zur Veranschaulichung der Abhängigkeit von CaO2, SaO2 und cHb,
3 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Schaltungsanordnung und
4 zeigt eine schematische Darstellung des Anzeigemittels.
2 zeigt die Abhängigkeit von CaO2, SaO2 und cHb. Die Grenzbereiche des CaO2 sind die, ab denen der Organismus auf einen anaeroben Stoffwechsel in der Peripherie umstellt und in dem die Hypoxie den kritischen Bereich erreicht. Bei einer Halbierung des CaO2 in der akuten Situation ist man mit hoher Wahrscheinlichkeit noch im sicheren Bereich, wenn die übrigen Organe gesund sind. Bei sonst gesunden hypoxämieadaptierten Patienten liegt der kritische wert bei einem Drittel des Normalwertes.
Erfindungsgemäß können durch eine Anwenderauswahl die Meßwerte alleine jeder für sich zur Ausgabe kommen und alternativ und/oder zusätzlich zumindest zwei Meßwerte gleichzeitig und/oder alternierend zur Ausgabe kommen. Dabei kann durch eine Anwenderauswahl für jeden Meßwert, die dem Meßwert zuordnenbare Einheit relativ in % oder absolut an Einheiten gebunden zur Ausgabe kommen. Es ist ebenfalls daran gedacht, durch hinterlegte Rechenoperationen für jeden Meßwert eine Gesamtmenge, beispielsweise mmol, zu ermitteln.
Wobei die Umrechnung im Fall der Hämoglobinkonzentration wie folgt im Bereich der Vorrichtung durchgeführt wird: mmol/l = g/l × 0,0621 = g/dl × 0,621 g/dl = mmol/l × 1,61 g/l = mmol/l × 16,1
Erfindungsgemäß ist ein Umrechnungsfaktor, beispielsweise 0,0621 und/oder 0,621 und/oder 1,61 und/oder 16,1, in einem Speicher hinterlegt. Ein ermittelter Meßwert wird einheitenbezogen ausgegeben. Auf eine Anwenderauswahl hin und/oder automatisch wird die Einheit in eine alternative Einheit umgerechnet. Dazu wird ein im Speicher hinterlegter Faktor mit dem Meßwert verknüpft und das Ergebnis wird mit der alternativen Einheit zur Anzeige gebracht. Alternativ können die Beziehungen als Wertepaare in einer Tabelle hinterlegt sein.
Die Referenzbereiche für den Erwachsenen sind entsprechend umrechenbar:
Mann 12,3–15,3 g/dl bzw. 7,6 mmol/l–9,5 mmol/l
Frau 14,0–17,5 g/dl bzw. 8,7 mmol/l–10,9 mmol/l
Erfindungsgemäß ist ein zangenartiger Sensor dazu ausgebildet, eine Körperextremität, etwa einen Finger oder einen Zeh oder ein Ohrläppchen, für die Zeitdauer der Meßwertbestimmung aufzunehmen. Erfindungsgemäß ist ebenfalls daran gedacht, einen flächigen Sensor zu verwenden, der an beliebigen Körperstellen wie beispielsweise der Stirn angebracht werden kann.
Das erfindungsgemäße Sensormittel weist bevorzugt zumindest einen optischen Sensor und eine Quelle elektromagnetischer Strahlung auf, die an verschiedenen – oben beispielhaft beschriebenen – Stellen des Körpers anbringbar sind. Eine Auswerteelektronik ist mit dem Sensor verbindbar.
Die Funktionssicherheit der erfindungsgemässen Vorrichtung wird durch Ausgleich von Bewegungsartefakten und physiologisch bedingten Meßwertschwankungen erhöht.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist eine Vorrichtung vorgesehen, in der alle wesentlichen Komponenten der Erfindung zusammen untergebracht sind. Die Messdauer pro Sensor beträgt dabei meist zwischen 0,01 und 10 Sekunden. Der bevorzugte Messbereich liegt zwischen 40 und 100% SaO2.
Vorteilhaft löst die Datenauswerteeinrichtung einen Alarm nur dann aus, wenn die gemessenen Sauerstoffwerte und/oder Kohlenmonoxidwerte und/oder Sauerstoffgehaltswerte und/oder Sauerstoffangebotswerte und/oder Hämoglobinwerte und/oder Bilirubinwerte und/oder Glucosewerte für eine bestimmte Zeit außerhalb eines bestimmten Wertebereiches liegen.
Da kurzzeitige, einmalige Abfälle der Blutsauerstoffsättigung in einem Zeitraum bis zu 10 Sekunden und auf Sättigungswerte von bis zu 80% keine gesundheitliche Gefahr darstellen, beträgt beispielsweise der bei der erfindungsgemässen Vorrichtung einstellbare Grenzwert bevorzugt zwischen 75 und 85% SaO2 und besonders bevorzugt etwa 80% SaO2. Der Alarm wird ausgelöst, wenn die Unterschreitung dieses Grenzwertes einen kritischen Zeitraum überschreitet, der vorteilhaft zwischen 10 und 30 Sekunden, vorzugsweise zwischen 15 und 20 Sekunden beträgt und besonders bevorzugt bei etwa 15 Sekunden liegt. Da in der Praxis eine Sauerstoffsättigung von weniger als 80% äusserst selten für län ger als 15 Sekunden eintritt, ist die Fehlalarmquote bei der erfindungsgemässen Vorrichtung sehr gering.
Besonders vorteilhaft wird neben der Sauerstoffsättigung, nämlich der cHb-Konzentration des Blutes, auch die Pulsfrequenz ermittelt. Damit stehen der Datenauswerteeinrichtung ein weitere Parameter zur Verfügung, die zur Bestimmung des Zeitpunkts der Alarmauslösung herangezogen werden können. Darüberhinaus ist es möglich, weitere Messeinrichtungen zur Registrierung der Atmung und/oder eines Elektrokardiogramms (EKG), vorzusehen, deren Ausgangssignale ebenfalls der Datenauswerteeinrichtung eingespeist werden. Weitere ggf. registrierte Daten, wie Herz- bzw. Pulsfrequenz oder Atemfrequenz, werden stets nachrangig mit den primären Daten korreliert. wobei die primären Daten durch den Anwender oder einen Arzt vorgebbar sind. Beispielsweise kann die erfindungsgemässe Vorrichtung dann einen Brustgürtel aufweisen, der mit EKG-Elektroden bestückt ist. Die Datenauswerteeinrichtung kann dabei so eingerichtet sein, dass auch ein Abfall der Herzfrequenz und/oder der Atemfrequenz einen Alarm auslösen, wobei jedoch sichergestellt ist, dass ein Alarm nur dann ausgelöst wird, wenn bereits ein deutlich verminderter Sauerstoffwert gemessen wird, etwa 80% SaO2 für länger als 10 Sekunden.
Alle für den Einzelfall notwendigen werte werden vorteilhaft kontinuierlich in einem Speicher für beispielsweise eine Dauer von 10 Minuten zwischengespeichert. Im Fall eines Alarms werden die Daten der letzten 10 Minuten in einen festen Speicher, beispielsweise eine Festplatte, eine Memory Card oder ähnliches übertragen. Die dem Alarm folgenden Daten werden noch für eine gewisse weitere zeit (beispielsweise für etwa 5 Minuten) in den Festspeicher geschrieben, damit dem Arzt die Zeitintervalle vor und nach dem Alarm zur Diagnose zur Verfügung stehen.
Vorteilhaft weist die erfindungsgemässe Vorrichtung auch ein Display auf, auf dem beispielsweise die gemessenen Sauerstoffsättigungswerte angezeigt werden. Um grössere Sprünge zu verhindern, werden die Werte beispielsweise über mindestens 4 Sekunden gemittelt oder durch Verwendung anderer vom Mittelwert abweichender Statistiken verarbeitet und dann erst angezeigt. Ein Alarm wird auf jeden Fall akustisch und bevorzugt auch optisch angezeigt. Darüber hinaus können untergeordnete Alarmmeldungen vorgesehen sein, die beispielsweise ausgelöst werden, wenn sich die Messwerte um mehr als einen einstellbaren Toleranzwert unterscheiden (etwa um mehr als 3% SaO2), oder wenn die Batteriespannung zu niedrig ist oder eine andere Systemfehlfunktion auftritt. Dabei ist wesentlich, dass sich die untergeordneten Systemalarme deutlich von einem Alarm unterscheiden.
Vorteilhaft weist die erfindungsgemässe Vorrichtung auch ein Interface auf, mit dem Alarmdaten direkt oder per Modem an einen lokalen Rechner oder an einen dezentralen Auswerterechner in einer Klinik oder bei einem niedergelassenen Arzt übertragen werden können.
Für den Arzt ist die Kenntnis des Zeitpunktes erfaßter Ereignisse wichtig. Beispielsweise um feststellen zu können, ob Risikohäufungen zu bestimmten Zeitpunkten und/oder im Zusammenhang mit bestimmten Ereignissen auftreten. Die Mitverwendung einer Echtzeituhr und die Aufzeichnung der Echtzeit sind daher vorteilhaft.
Im folgenden wird die Erfindung ausführlicher anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Am Körper der zu überwachenden Person sind nicht-invasive optische Sensoren angebracht. Beispielhaft ist der Sensor im Handbereich angebracht. Der Sensor kann dabei beispielsweise mit einem Band im Bereich des Handgelenkes angebracht sein oder er kann auch als Fingerkuppensensor ausführt sein. Der Messsensor ist mit einem Impedanzwandler und Vorverstärker verbunden.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Anzeigemittel mit einer Sensoranordnung mit wenigstens einem ersten Sensormittel zur Erfassung physiologischer Messwerte, einer Sensorsignalauswertestufe mit einer Prüfstufe zur Überprüfung, ob der mit dem ersten Sensormittel erfasste physiologische Messwert für einen kritischen oder einen unkritischen Körperzustand repräsentativ ist, und einem Anzeigemittel zur Anzeige, dass der physiologische Messwert für einen kritischen Körperzustand repräsentativ ist.
Weiterhin umfasst das Ausführungsbeispiel Anzeigemittel mit Mitteln zum Erfassen einer physiologischen Funktion eines Patienten und mit einer Anzeigeeinrichtung, die Daten bezüglich der physiologischen Funktion und optional auch andersartige Daten gemeinsam anzeigt.
Gemäss einer Variante der Erfindung ist die Anzeigeeinrichtung ein Monitor. Dieser kann z.B. als Kathodenstrahlröhre, LED-Display, LCD-Display oder Plasma-Display ausgeführt sein.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Anzeigeeinrichtung zumindest einen Bereich aufweist, in dem Daten graphisch anzeigbar sind, und die Anzeige der Daten bezüglich der physiologischen Funktion in diesem Bereich graphisch, insbesondere in Kurvenform, erfolgt.
Gemäss einer Variante der Erfindung handelt es sich bei den andersartigen Daten um ein Bedienmenü, das die für einen Betriebszustand der Anzeigemittel erforderlichen Bedienfunktionen anzeigt. Bei den andersartigen Daten kann es sich aber auch um diagnostische Bildinformationen handeln. Zur Speicherung der Daten bezüglich des Bedienmenüs kann ein Datenspeicher vorgesehen sein.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Anzeigemittel eine Steuerung aufweist, mit der die Mittel zum Erfassen und die Anzeigeeinrichtung verbunden sind, wobei die Steuerung die gemeinsame Darstellung der Daten bezüglich der physiologischen Funktion und der andersartigen Daten auf der Anzeigeeinrichtung steuert.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Anzeigeeinrichtung und/oder die Steuerung und/oder der Datenspeicher durch einen Mikroprozessor verbunden sind.
Wird das Anzeigemittel in Betrieb gesetzt, so werden die mechanischen Komponenten der Anzeigemittel, soweit dies nicht bereits der Fall ist, selbsttätig in eine Grundstellung gebracht und die Anzeigemittel in einen Betriebszustand versetzt, in dem ein Bedienmenü mit den verschiedenen Bedienfunktionen des Betriebszustandes veranschaulichenden Menüsymbolen, z.B. auf dem Display, angezeigt wird. Entsprechende Daten, auch bezüglich der im folgenden beschriebenen Steuerung der Anzeigemittel mit Hilfe von Bedienmenüs, sind in der Speichervorrichtung gespeichert.
Die ermittelten Daten werden in einen Microcontroller eingespeist, der sowohl die Betriebssoftware für das Anzeigemittel, als auch die Anwendungssoftware enthält. In der dargestellten Ausführungsform empfängt der Microcontroller neben den Daten über beispielsweise die Sauerstoffsättigung des Blutes Zusatzinformationen, beispielsweise über die Hämoglobinkonzentration, die Kohlenmonoxidkonzentration, den Sauerstoffgehalt oder die Pulsfrequenz oder die Herzfrequenz und die Atemfrequenz, die über einen mit Elektroden bestückten Brustgurt und einen entsprechenden Vorverstärker abgeleitet und vom Microcontroller empfangen und ausgewertet werden können.
Das Anzeigemittel weist auch eine Stromversorgung auf, die im dargestellten Fall einen Netzanschluss und einen eingebauten Akku besitzt oder mit Batterien betrieben werden kann. Die Stromversorgung weist eine Kontrolleuchte auf, die anzeigt, ob das Gerät am Netz angeschlossen ist oder im Batterie/Akku-Betrieb läuft. Ebenso ist eine Anzeige vorgesehen, die den Ladezustand und die geschätzte Restbetriebsdauer im Batterie/Akku-Betrieb anzeigt. Die Daten über den Ladezustand der Batterie oder des Akkus werden ausserdem an den Microcontroller übermittelt.
Der Microcontroller steuert eine Alarm- und Anzeigeeinrichtung, die ein alphanumerisches oder graphisches Display aufweist, über das alle wichtigen Geräteinformationen und Alarmmeldungen abrufbar sind. Im Normalbetrieb werden auf dem Display üblicherweise die O2-Sättigung und/oder Kohlenmonoxidsättigung und/oder der Sauerstoffgehalt und/oder die Hämoglobinkonzentration und die Pulsfrequenz angezeigt. Ferner sind optische Alarmanzeigen sowie eine akustische Alarmanzeige in Form eines Lautsprechers vorgesehen. Der Hauptalarm (d.h. der Alarm, der ausgelöst wird, wenn bei spielsweise die Sauerstoffsättigung des Blutes für mehr als 10 Sekunden unter 80% liegt), sowie einige wichtige Gerätefehlfunktion-Alarme (zu niedriger Ladezustand der Batterie oder des Akkus, grosse Messdifferenzen, Bewegungsartefakte, andere Artefakte usw.) werden sowohl optisch als auch akustisch angezeigt. Andere Alarmfunktionen, insbesondere solche, die auf den von den optional vorhandenen Elektroden gelieferten Daten beruhen, werden standardmässig optisch und akustisch angezeigt, wobei sich die akustische Alarmanzeige aber ausser Funktion setzen lässt.
Die gemessenen Daten werden ständig in einen Speicher einer Speichereinheit geschrieben und im Falle eines Alarms zusammen mit der Echtzeitinformation auf einen Festspeicher übertragen. Die entsprechenden Daten zu den einzelnen Alarmereignissen können auf eine Diskette, ein Band oder eine herausnehmbare Speicherkarte (etwa ein Flash Card) übertragen und an den Arzt übermittelt werden. Das dargestellte Anzeigemittel weisst ausserdem ein Interface auf, über das der Monitor direkt an einen Computer zum Auslesen und Auswerten der Daten oder an ein Modem zur Datenfernübertragung anschliessbar ist.
Zur Erhöhung des Benutzerkomforts ist daran gedacht, daß der Anwender über eine Vorauswahl die anzuzeigenden Daten und Grenzwerte für die Daten und/oder die Anordnung der Daten selbst einstellt.
In einem Ausführungsbeispiel dafür werden an das Anzeigemittel Kenndaten übertragen, die Alter, Geschlecht und Gewicht des Benutzers angeben. Im Anzeigemittel werden daraus Sensorsignalmuster bestimmt, die ein Abweichen von einem unkritischen Körperzustand andeuten und/oder benutzerspezi fische Voreinstellungen erlauben und/oder festlegbar machen.
Über einen Einstellfunktion kann der Anwender alle wesentlichen Funktionen anwählen und einstellen. Bevorzugt ist die gewünschte Funktion mit einem Handgriff einstellbar. Beispielsweise kann über eine Auswahlfunktion die Voreinstellung "Sport" vorgenommen werden. Hier werden dem Benutzer insbesondere die Pulsfrequenz, die Sauerstoffsättigung und die Zeit angezeigt. In einer anderen Voreinstellung kann der Benutzer innerhalb der "Sport" Einstellung Grenzwerte für die Pulsfrequenz und die Sauerstoffsättigung und entsprechende Alarme einstellen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann ein Anwender für einen oder mehrere Parameter Verlaufsangaben, beispielsweise in Form eine Restanzeige, darstellen lassen. Geeignet ist eine solche Form der Darstellung insbesondere für den Parameter Kohlenmonoxid. Hier ist beispielsweise die Restanzeige mit einer Zeitanzeige versehen und zudem kann die Restanzeige verschieden farbig gestaltet sein. Mit zunehmender CO-Sättigung schreitet die Restanzeige weiter fort und gibt dem Anwender dadurch einen Hinweis auf die verbleibende Zeit, bevor ein kritischer Bereich erreicht wird. Ein kritischer Bereich ist beispielsweise durch einen Farbwechsel zu einer roten Farbe gekennzeichnet, ebenfalls ist an ein Blinken der Anzeige gedacht.
Für COHb ist für den Nichtraucher ein Referenzbereich bei 0,4–1,6 % sowie für einen Raucher bei 3,0–6,0 %. Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, über eine Auswahlfunktion und/oder Eingabeoption eine Vorauswahl für Raucher und/oder Nichtraucher zu ermöglichen.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung nach 3 weist eine Sendereinheit (1) auf, in der sich wenigstens eine Leuchtdiode LEDa einer ersten vorbestimmten Nenn-Wellenlänge LAMBDAa befindet.
Gegenüber der Sendereinheit befindet sich ein Photodetektor PD (2). Zwischen Sendereinheit (1) und Photodetektor PD (2) kann ein menschliches und/oder tierisches Gewebe und/oder Gefäß dergestalt angeordnet werden, daß das von Sendereinheit (1) ausgesandte Licht nach dem Hindurchtreten durch das Gewebe und/oder Gefäß den Photodetektor PD (2) erreicht. Dabei wird die vom PD empfangene Lichtintensität in eine elektrische Größe umgewandelt und im Gerät analog aufbereitet, anschließend A/D gewandelt und digital weiterverarbeitet.
Die Leuchtdioden LEDa, LEDn sind mit einem Multiplexer MUX (3) verbunden. Die Steuereinheit des Multiplexer MUX (3) steuert die Leuchtdioden so, daß im Falle von beispielsweise vier angeschlossenen LED, alle vier LED einander abwechselnd ein- bzw. ausgeschaltet sind.
Der Multiplexer MUX (3) weist einen weiteren Anschluß (6) auf, der mit der Auswerteeinrichtung (7) verbunden ist. Über diese Verbindung mit der Auswerteeinrichtung (7) wird die Information bezüglich der Einschaltzeiten der Leuchtdioden LEDa bis LEDn übermittelt. Die Auswerteeinrichtung weist wenigstens einen Mikrokontroller (8) oder wenigstens eine CPU (9) auf.
Der Ausgangsstrom des Photodetektors PD (2) wird dem Eingang einer Strom-/Spannungs-Wandlereinrichtung (4) zugeführt. Die Strom/Spannungs-Wandlereinrichtung (4) wandelt den Ausgangsstrom des Photodetektors in eine Ausgangsspan nung um. Zudem wird das analoge Signal des PD durch einen A/D-Wandler von zumindest 8 bit digitalisiert und über ein Stellglied an die Auswerteeinrichtung (7) weitergeleitet. In Verbindung mit der Auswerteeinrichtung (7) befinden sich zumindest ein volatiler Speicher, RAM (10) und ein nicht volatiler Speicher ROM (11). Der nicht volatile Speicher (11) ist beispielsweise als EEPROM oder Flash ausgeführt. In dem nicht volatilen Speicher (11) ist ein Algorythmus hinterlegt, der zur Bestimmung der Meßwerte dient. An die Auswerteeinrichtung (7) ist eine Eingabevorrichtung (12) in Form einer Tastatur anschließbar. Außerdem sind verschiedene Ausgabeeinrichtungen (13, 14, 15, 16) an die Auswerteeinrichtung (7) anschließbar. Über einen Lautsprecher (13) lassen sich beispielsweise Warntöne oder Sprachausgaben generieren, die den Anwender informieren oder leiten können. Über Leuchten (15) lassen sich beispielsweise Warnsignale und/oder Statussignale generieren. Über ein Display (14) werden die Meßwert-Werte angezeigt.
In zumindest einem beispielhaften Betriebszustand der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach 3 wird das Gewebe/Gefäß abwechselnd von dem von der ersten Leuchtdiode LEDa bzw. dem von der weiteren Leuchtdiode LEDn emittierten Licht durchstrahlt, wobei das durch das Gewebe/Gefäß hindurchtretende Licht von dem Photodetektor PD aufgenommen und in einen Photodetektor-Ausgangsstrom umgesetzt wird. Die Leuchtdioden LEDa, LEDn können entweder binär angesteuert werden, hierbei emittiert eine LED zu jedem Zeitpunkt entweder kein Licht oder Licht bei einer vorgebbaren Leistung, alternativ können die LED mit einem Analogsignal vorgegebener Amplitude angesteuert werden. Der Zeittakt für die Ansteuerung der LED kann in Abhängigkeit der Pulswellenphasen, beispielsweise alle 200 μsec, erfolgen.
Um das Stromsignal möglichst rauscharm und mit ausreichender Verstärkung in ein zur Weiterverarbeitung in der Auswerteeinrichtung 7 verwendbares Spannungssignal umzusetzen, wird es der Strom-/Spannungs-Wandlereinrichtung 4 und dem A/D-Wandler zugeführt. Die Auswerteeinrichtung 7 ermittelt aus dem Spannungssignal den Verlauf der spektralen Absorption des Gewebes/Gefäßes bei den durch die LED definierten Wellenlängen der ersten bzw. weiteren Leuchtdioden LEDa, LEDn und ermittelt aus diesen spektralen Absorptionswerten durch Aufbereitung und/oder Weiterverarbeitung und/oder Verknüpfung den jeweils interessierenden Meßwert, beispielsweise die absolute oder relative Hämoglobinkonzentration cHb, die COHb Konzentration, die Sauerstoffsättigung SaO2, CaO2, die Herzfrequenz. Die Meßwerte für jede Wellenlänge werden im volatilen (10) und/oder nicht volatilen Speicher (11) hinterlegt. Anschließend werden die Meßwerte durch die Auswerteeinrichtung (7) mit Hilfe des Mikrokontrollers (8) wieder ausgelesen und in der CPU (9) mit Hilfe des im ROM (11) hinterlegten Algorythmus analysiert.
Hierbei werden digitalisierte Daten, die die Abschwächung und/oder Streuung elektromagnetischer Strahlung durch ein Gewebe/Gefäß repräsentieren, in einer Zentraleinheit unter Programm-Kontrolle verarbeitet, wobei ein Steuerwerk aus einem Speicher die Befehle eines Programms empfängt und entsprechend der Programmanweisung Operationen durch ein Rechenwerk ausgeführt, welches aus zumindest einer Arithmetisch-Logischen Einheit besteht.
Im Ergebnis werden absolute und/oder relative Meßwerte für den gewünschten Meßwert ermittelt. In Abhängigkeit von, beispielsweise über die Tastatur (12) definierbaren, Grenzwerten und/oder Voreinstellungen werden die Ergebnisse der Meßwerte elektronisch, optisch (14, 15) und oder akustisch (13) ausgegeben. Dazu werden die Daten, die die Meßwerte repräsentieren, für eine Schnittstelle konditioniert und an einer Schnittstelle bereitgestellt. Bevorzugt wird ein Protokoll über eine Schnittstelle bereitgestellt. Beispielsweise wird am Interface eine Spannung und/oder ein Strom, die/der im wesentlichen proportional zur Meßwert ist, bereitgestellt. So kann ein digitalisierter, den Meßwert repräsentierender, Wert in einem TCP/IP Protokoll über Ethernet zur Verfügung gestellt werden.
Beispielsweise kann ein SaO2-Wert über ein proprietäres Protokoll an einer UART-Schnittstelle bereitgestellt werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich gemäß der Darstellung in 4 auf eine tragbare, kleine und handliche Vorrichtung, die es einem Anwender ermöglicht, nicht invasiv mehrere Meßwerte zu bestimmen. Die Vorrichtung besteht aus einem Gehäuse (17) aus Kunststoff mit einer Aussparung für ein Display (18) und Aussparungen für Bedientasten (19). Das Display (18) ist elektrisch und mechanisch mit der Hauptplatine verbindbar. Eine Schnittstelle (20) ist im Bereich des Gehäuses angeordnet. Die Schnittstelle (20) kann elektrisch und mechanisch mit der Hauptplatine verbunden werden. Die Schnittstelle dient der Aufnahme eines Sensorkabels. Alternativ kann die Schnittstelle als Empfangsmodul für eine Funkübertragung von Sensorsignalen ausgerüstet sein. Im Bereich der Unterschale (21) befindet sich eine Aufnahmevorrichtung für eine Energieversorgung, beispielsweise Akkumulatoren. Im montierten Zustand sind Unterschale (21) und Gehäuse lösbar miteinander verbunden.
Die Abmessungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind bevorzugt kleiner als 15 cm in der Länge und kleiner als 5 cm in der Tiefe und kleiner als 8 cm in der Breite. Das Volu men der Vorrichtung ist bevorzugt kleiner als 600 ccm. Um kleine und kompakte Abmessungen zu erreichen und trotzdem im Wartungsfall leicht de- und remontiert zu werden, besteht die Vorrichtung aus nicht mehr als zwei Platinen und/oder weniger als 11 Einzelteilen und/oder weniger als drei Befestigungsvorrichtungen.
Die Anzeige der Meßwerte erfolgt numerisch und/oder graphisch, wobei im Falle der graphischen Anzeige bevorzugt ein zeitlicher Verlauf der Meßwerte anzeigbar ist.
Das Anzeigemittel ist derart ausgebildet, dass ein Meßwert entweder punktuell oder ergänzend punktuell und fortlaufend bestimmbar ist.
Die Anzeige ist per Benutzerauswahl alternativ im Hochformat oder im Querformat darstellbar.
Das erfindungsgemässe Anzeigemittel ist sehr klein und kompakt aufgebaut und eignet sich daher insbesondere für das Heimmonitoring. Der Monitor ist sehr leicht und transportabel.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform weist die Anzeige des Anzeigemittels eine Skala von 10 bis 240 Einheiten auf. Sie ist vorzugsweise gut ablesbar auf der Aussenseite angebracht. Ihre Abdeckung erfolgt z.B. mit Glas oder Kunststoff.
Die menschlichen Risikozonen sowohl können durch ein farbiges oder Material-geändertes Sichtfeld besonders gekennzeichnet sein.
Zur Ermittlung der Meßwerte werden hier beispielsweise die Verfahren aus DE 103 21 338 A1 und DE 102 13 692 A1 herangezogen. Die Verfahren aus DE 103 21 338 A1 und DE 102 13 692 A1 sind als Bestandteil dieser Anmeldung zu verstehen.
In einem Ausführungsbeispiel werden zur Ermittlung der Meßwerte elektromagnetische Wellen, insbesondere Licht, von zumindest zwei verschiedenen Wellenlängen und/oder von zumindest zwei verschiedenen Wellenlängenbändern von zumindest einer Quelle emittiert.
Die elektromagnetischen Wellen werden durch ein zu untersuchendes lebendes und/oder totes Medium, bevorzugt tierisches und/oder menschliches Gewebe, geleitet.
Der transmittierte und/oder der reflektierte Anteil der elektromagnetischen Wellen wird von einem Empfangssystem detektiert. Das Empfangssystem ist in der Lage, im wesentlichen gleichzeitig verschiedene Wellenlängen zu detektieren. Das Empfangssystems ist weiterhin in der Lage, die detektierten elektromagnetischen wellen aufzunehmen und/oder zu speichern und/oder weiterzugeben, beispielsweise in Form zumindest eines elektrischen Impulses.
Das zumindest eine Signal wird von einer Auswerteeinheit durch eine Signalkonditionierung aufbereitet. Unabhängig von der ursprünglichen Wellenlänge wird das zumindest eine Signal durch aktive und/oder passive elektronische Bauelemente weiterverarbeitet. Bevorzugt erfolgt eine Anpassung nach Frequenz und Amplitude.
Digitale Signale, die repräsentativ für zumindest zwei verschiedene Wellenlängen der ursprünglich eingestrahlten elektromagnetischen Strahlung sind, werden von zumindest einer CPU analysiert. Bevorzugt wird dazu im Bereich einer CPU ein Analysator bereitgestellt. Im Bereich der CPU erfolgt bevorzugt eine Signalaufbereitung. Für die digitalen Signale wird im Bereich der CPU zumindest ein auslesbarer Datenspeicher bereitgestellt.
Im Bereich des Analysators erfolgen folgende Operationen alternativ, sequenziell oder zeitgleich:

• Meßwerterfassung und Verarbeitung
• Pulswellencharakteristik bzw. -morphologie bzw. daraus abgeleitete Parameter wie Extrempunkte, Ableitungen, etc.
• Extinktionen werden ermittelt (berechnet oder ausgelesen)
• Artefaktbereinigung von inneren und äußeren Artefakten (Bewegung, Umlagerung, Perfusion,
• Parallele Meßwertreihen werden zu einem neuen Ergebnis zusammengeführt zurückgerechnet
• Berechnung und Konditionierung eines analogen oder digitalen Signals zur Steuerung weiterer Module oder Geräte

Im Ergebnis liefert die CPU Daten, die für zumindest eine Meßgröße des durchstrahlten Mediums repräsentativ sind.
Die Artefaktbereinigung erfolgt bevorzugt mittels eines Mikroprozessors, der das Ausgangssignal der Auswerteeinheit im Zeitbereich (beispielsweise Polynomfunktionen) oder Bildbereich (beispielsweise durch Fouriertransformation oder Wavelets), weiterverarbeitet. Die Funktionen sind derart ausgewählt, dass sie an die möglichen Artefakteigenschaften angepasst sind.
Konstanten in der Polynomfunktion werden einzeln für jeden Sensor ausgewählt. Während der Herstellung erzeugt das einzelne Testen jedes Sensors einen Satz von Eigenschaftskonstanten, die sich auf die Sensorfehler beziehen und die später in einem Meßwertgeber-EEPROM gespeichert werden.
Zu der Bestimmung der Meßwerte werden digitalisierte Daten, die die Abschwächung und/oder Streuung elektromagnetischer Strahlung durch ein Gewebe repräsentieren, in einer Zentraleinheit unter Programm-Kontrolle verknüpft und/oder analysiert, wobei ein Steuerwerk aus einem Speicher die Befehle eines Programms empfängt und entsprechend der Programmanweisung Operationen durch ein Rechenwerk ausgeführt werden, welches aus zumindest einer Arithmetisch-Logischen Einheit besteht und im Bereich eines Registers wenigstens ein Speicher bereitstellt.

Claims

Anzeigemittel mit wenigstens einem Sensormittel zur Erfassung und Weitergabe physiologischer Messwerte und einem oder mehreren Anzeigemittel(n) zur optischen, akustischen, mechanischen oder durch andere Sinne wahrnehmbaren Anzeige der Messwerte und/oder weiteren zugehörigen Informationen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ablaufsteuerung derart verwendet ist, dass der Messwert vor einer Anzeige eine Prüfstufe durchläuft, die den am Sensor erfassten physiologischen Messwert mit Hilfe zumindest eines gemessenen oder gespeicherten weiteren wertes verifiziert, überprüft, verändert oder mit weiteren zugehörigen Informationen versieht.
Anzeigemittel nach Anspruch 1, worin das Sensormittel zur direkten oder indirekten Messung von einem der physiologischen Messwerte aus der Gruppe Blutdruck, Puls, Körpertemperatur, pH-Wert, Sauerstoffsättigung, Sauerstoffkonzentration, Kohlenmonoxidkonzentration, Kohlenmonoxidsättigung, Hämoglobinkonzentration, Methämoglobinkonzentration, Methämoglobinsättigung, Bilirubinkonzentration, Bilirubinsättigung, Hautfeuchte, Hautfärbung, oder Atemfrequenz ausgebildet ist.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der weitere Wert ein gemessener oder gespeicherter Wert aus der Gruppe Blutdruck, Puls, Körpertemperatur, pH-Wert, Sauerstoffsättigung, Sauerstoffkonzentration, Kohlenmonoxidkonzentration, Kohlenmonoxidsättigung, Hämoglobinkonzentration, Methämoglobinkonzentration, Methämoglobinsättigung, Bilirubinkonzentration, Bilirubinsättigung, Hautfeuchte, Hautfärbung, oder Atemfrequenz ist.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der oder einer der weiteren Werte durch einen zeitabhängigen Taktgeber, insbesondere eine Uhrfunktion, bestimmt wird.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das Sensormittel getrennt von der weiteren Vorrichtung angeordnet ist und die Weitergabe der Messwerte durch kabellose Datenfernübertragung (beispielsweise durch Funk, Infrarot oder optisch) geschieht.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Anzeige optisch ablesbar, analog oder digital, oder als akustischer Signalgeber ausgebildet ist.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Prüfstufe zur zeitabhängigen Auswertung der Messwerte ausgebildet ist.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Prüfstufe die zugehörige Information generiert, ob der physiologische Messwert für einen definierten Körperzustand repräsentativ ist.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Prüfstufe die zugehörige Information generiert, ob der physiologische Messwert für einen als kritisch oder als unkritisch definierten Körperzustand repräsentativ ist.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin eine Speicherstufe zum Ablegen der Messwerte und/oder daraus hergeleiteter Daten vorgesehen ist.
Anzeigemittel nach Anspruch 10, worin die Prüfstufe dazu ausgebildet ist, die Überprüfung auf Vorliegen eines kritischen Körperzustandes unter Berücksichtigung der in der Speicherstufe abgelegten Daten vorzunehmen.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Prüfstufe dazu ausgebildet ist, aus mehreren Messwerten und/oder gemessenen oder gespei cherten weiteren werten rechnerisch Wahrscheinlichkeiten für das Vorliegen eines als kritisch definierten Körperzustandes herzuleiten.
Anzeigemittel nach Anspruch 12, wobei das Vorliegen eines als kritisch definierten Körperzustandes aus wenigstens zwei separat bestimmten Wahrscheinlichkeiten hergeleitet wird.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Prüfstufe dazu ausgebildet ist, das Vorliegen eines als kritisch definierten Körperzustandes aus über einen bestimmten Zeitraum gemessenen Messwerten herzuleiten.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Messwerte und/oder weitere werte neben den die arterielle Sauerstoffsättigung und/oder den die Kohlenmonoxidsättigung und/oder den die Hämoglobinkonzentration des Blutes repräsentierenden Werten auch die Pulsfrequenz benutzt und/oder angezeigt wird.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der weitere Wert ein gemessener oder gespeicherter wert aus der Gruppe der Registrierung der Atmung und/oder eines Elektrokardiogramms (EKG) und/oder eines Elektroenzephalogramms (EEG) und/oder eines Elektromyogramms (EMG) ist.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der Prüfstufe die Änderung oder die erwartete Änderung eines Messwertes, insbesondere der erwartete Zeitpunkt des Erreichens eines bestimmten Wertes, errechnet werden.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einer Prüfstufe Operationen für Umrechnungen von Messwerten vorgenommen werden können.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Messwerte oder gemessene weitere Werte in Verbindung mit Datum und/oder Uhrzeit in einem Datenspeicher abgespeichert werden.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem vom Benutzer oder einem anderen Gerät Daten zur Verwendung als weitere Werte eingegeben werden können.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß deren Anzeigeeinrichtung als ein Display, insbesondere als ein LED-Display, ein LCD-Display, oder ein Plasma-Display, ausgeführt ist, das analoge und/oder digitale Signale digital und/oder analog in einer oder mehreren Farben anzeigt.
Anzeigemittel nach Anspruch 21, bei denen die Art der Anzeige oder Darstellung bestimmter Messwerte und/oder Informationen vom Benutzer individuell gewählt werden kann.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, deren Anzeigevorrichtung zumindest zwei verschiedene Messwerte und/oder zugehörige Informationen gleichzeitig anzeigt.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, deren Anzeigevorrichtung zumindest zwei verschiedene Messwerte und/oder zugehörige Informationen im Wechsel anzeigt.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wechsel der Anzeige durch eine aus den Messwerten und/oder den weiteren Werten errechneten Priorität veranlasst wird.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, deren Anzeigevorrichtung zumindest ein Warnsignal ausgeben kann.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, deren Anzeigevorrichtung zumindest einen Bereich aufweist, in dem Messwerte und/oder Informationen graphisch anzeigbar sind, insbesondere durch Symbole, Analogisierungen, Piktogramme oder in Kurvenform.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, deren Anzeigevorrichtung Daten anzeigt, die repräsentativ für die absolute Konzentration von HbO2, COHb, cHb, HbMet, DeoxyHb, Bilirubin, Glucose, oder Pulsfrequenz ist.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, deren Anzeigevorrichtung Daten anzeigt, die repräsentativ für einen relativen Anteil zumindest einer der folgenden Messgrößen ist: HbO2, COHb, cHb, HbMet, DeoxyHb, Bilirubin, Glucose, oder Pulsfrequenz.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, deren Anzeigevorrichtung alternativ insbesondere zwei oder mehr der Einheiten g/l, g/dl, mg/dl, mmol/l, %, bpm in Bezug auf eine Messgrößen ausgeben kann.
Anzeigemittel nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichent, daß die Umrechnung der Einheiten mit Hilfe eines hinterlegten Faktors erfolgt.
Anzeigemittel nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichent, daß die Einheiten einander zugeordnet in einer Tabelle auslesbar hinterlegt sind.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, deren Anzeigevorrichtung im Bereich eines Anwenders befestigt werden kann.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, deren Anzeigevorrichtung optional oder alternativ oder zusätzlich Datums- und/oder Zeitangaben anzeigt.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, deren Anzeigevorrichtung bevorzugt im Bereich eines Kunststoffgehäuses angeordnet ist.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, deren Anzeigevorrichtung auf der Oberseite der Vorrichtung angeordnet ist.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zu deren Anzeigevorrichtung ein separates Bedienelement für die Anzeigevorrichtung aufweist.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zu deren Anzeigevorrichtung ein integrales Bedienelement für die Anzeigevorrichtung aufweist.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bedienelement für einen Ausgabevorgang nur eine Betätigung erfordert.
Anzeigemittel nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bedienelement gegen unbeabsichtigte oder fehlerhafte Benutzung besonders geschützt ist.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Bedienelement für eine Rücksetzung in einen definierten Standardzustand vorhanden ist.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, deren Anzeigevorrichtung neben Messwerten als weitere Information gleichzeitig definierte, physiologisch relevante Grenzwerte ausgibt, insbesondere durch analoge Darstellung.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, deren Anzeigevorrichtung sowohl analoge als auch digitale Darstellung alternativ, sukzessiv oder nebeneinander erlaubt.
Anzeigemittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, deren Anzeigevorrichtung wenigstens zwei Anzeigefelder für unterschiedliche Messwerte und/oder zugehörige Informationen aufweist, deren Gestaltung oder Aufteilung in Abhängigkeit von der definierten Bedeutung der angezeigten Messwerte oder Informationen automatisch verändert wird.
Verfahren zur nichtinvasiven Bestimmung des Sauerstoffgehaltes (CaO2) von menschlichem und/oder tierischem Gewebe, bei dem von zumindest einer Quelle elektromagnetische Strahlung der Wellenlängen im Bereich 400 bis 1800 Nanometern emittiert wird und die Strahlung durch ein Gefäß/Gewebe geleitet wird und ein Detektor die Strahlung nach dem Durchtritt durch das Gewebe und/oder nach Streuung durch das Gefäß/Gewebe detektiert und die Daten digitalisiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass durch wenigstens eine mathematische Verknüpfung der Daten die Sauerstoffsättigung des Blutes (SaO2) bestimmbar ist und durch zumindest eine weitere mathematische Verknüpfung der Daten die Konzentration an Hämoglobin im Blut (cHb) bestimmbar ist.
Verfahren nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Verknüpfung der SaO2 mit der cHb mit einem Faktor der Sauerstoffgehalt (CaO2) ermittelbar ist.