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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein EKG-Überwachungsmodul, ein EKG-Überwachungssystem und Verfahren
zum Überwachen
von Herzpatienten.
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Systeme
zur Überwachung
von Herzpatienten sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden
von verschiedenen Firmen vertrieben. Die Firma Vitaphone bietet
beispielsweise zwei Geräte zur Überwachung
von Patienten nach Herzoperationen an (Loop Recorder Vitaphone 3100
BT und EKG-Monitoring-Card Vitaphone 100 IR). Durch den Loop Recorder
Vitaphone 3100 BT wird mittels eines 1-Kanal-EKGs die Erkennung
pathologischer EKG-Veränderungen
möglich.
Das Gerät
kann dabei vom Patienten problemlos auf der Brust getragen werden.
Bei Auftreten pathologischer EKG-Abweichungen nimmt der Recorder über eine
Bluetooth-Schnittstelle
Kontakt mit einem bluetoothfähigen
Mobiltelefon auf und übermittelt
das EKG an das Vitaphone Service Center. Für den sinnvollen Einsatz des
Gerätes
muss sich ein bluetoothfähiges
Mobiltelefon in unmittelbarer Nähe
(10 m) befinden. Nur in diesem Fall ist der Funktionsumfang des
Produktes gewährleistet.
Zudem ist keine Ortung des Patienten durch den Loop Recorder Vitaphone
3100 BT möglich.
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Die
Firma anandic bietet ein Telemetrieüberwachungssystem mit gleichzeitiger
Lokalisierung des Patienten im Krankenhaus an. Das System bietet eine
Fülle von
Informationen, beispielsweise 2- bis 12-Kanal-EKG, Sauerstoffsättigungsmessungen
und diverse andere. Zudem werden alle übertragenen Daten inklusive
der aktuellen Position des Patienten in einer zentralen Workstation
angezeigt, die eine Vielzahl von Darstellungsoptionen für die Rohdaten bietet.
Durch die Vielzahl von Darstellungsoptionen der Rohdaten am PC erhöht sich
der Handhabbarkeitsaufwand für
das medizinische Personal jedoch erheblich. Zudem ist eine Ortung
des Patienten nur innerhalb der Klinik möglich.
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Das
Fraunhofer-Institut Photonische Mikrosysteme entwickelt ein Folien-EKG
als Bestandteil eines telemetrischen Systems, welches auf Bluetooth basiert.
Das EKG wird per Telefon oder Mobilfunknetz zum Arzt übertragen
und erfordert damit die aktive Beteiligung des Patienten. Es kann
sowohl im klinischen Bereich, als auch im heimischen Bereich genutzt
werden. Jedoch entsteht im letzteren Fall eine erhebliche zeitliche
Distanz zwischen dem Auftreten physiologischer Veränderungen
des Biosignals und der Analyse durch den behandelnden Arzt. Zudem
ist selbst im klinischen Bereich keine Ortung des Patienten vorgesehen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein gegenüber diesem
Stand der Technik vorteilhaftes EKG-Überwachungsmodul, ein gegenüber diesem
Stand der Technik vorteilhaftes EKG-Überwachungssystem sowie ein
gegenüber
diesem Stand der Technik vorteilhaftes Verfahren zum Überwachen von
Herzpatienten zur Verfügung
zu stellen.
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Diese
Aufgabe wird durch ein EKG-Überwachungsmodul
nach Anspruch 1, ein EKG-Überwachungssystem
nach Anspruch 3 und Verfahren zum Überwachen von Herzpatienten
nach Anspruch 6 gelöst.
Die abhängigen
Ansprüche
enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
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Ein
erfindungsgemäßes EKG-Überwachungsmodul
umfasst eine Anzahl von Elektroden, eine mit den Elektroden verbundenen
Auswerteeinheit und eine Sendeeinheit. Die Elektroden, die dazu geeignet
sind, zur Abnahme elektrischer Biosignale am Körper eines Patienten angebracht
zu werden, sind mit der Auswerteeinheit verbunden. Diese ist derart
ausgestaltet, dass sie auf der Basis der abgenommenen elektrischen
Biosignale Aussagen über die
Frequenz, die Amplitude und die Rhythmik der Herztätigkeit
treffen und die Aussagen repräsentierende
Ausgabesignale erstellen kann. Die Sendeeinheit ist zum Empfang
eines Ausgabesignals mit der Auswerteeinheit verbunden. Sie ist
derart ausgestaltet, dass sie das empfangene Ausgabesignal drahtlos
an einen Empfänger
weiterleiten kann.
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Als
Aussagen über
die Frequenz, die Amplitude und die Rhythmik der Herztätigkeit
kann die Auswerteeinheit auf der Basis der abgenommenen elektrischen
Biosignale insbesondere zwischen den folgenden Herzzuständen unterscheiden:
a) normale Herzfrequenz, b) zu hohe/zu niedrige Herzfrequenz, c)
Asystolie (Herzstillstand), d) Kammerflimmern. Die Auswerteeinheit
kann in diesem Fall unterschiedliche Ausgabesignale erstellen, welche
den jeweiligen Herzzustand repräsentieren.
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Das
erfindungsgemäße EKG-Überwachungsmodul
reduziert die zu sendenden Parameter lediglich auf eine Grobcharakterisierung
des Patientenzustandes (bspw. normale Herzfrequenz, zu hohe/zu niedrige
Herzfrequenz, Asystolie, oder Kammerflimmern). Durch die Verlagerung
eines Großteils der
Patientendiagnose in die EKG-Überwachungsmodule,
entfällt
die Übermittlung
umfangreicher Rohdaten (z. B. vollständiges EKG). Dadurch verringern sich
die Funkbelastung im sensiblen Krankenhausbereich sowie die Komplexität der zu
bedienenden Software für
das Personal. Aufgrund des weitaus geringeren Funktionsumfanges
des erfindungsgemäßen Produktes
reduzieren sich neben den notwendigen Hardwarekomponenten der EKG-Überwachungsmodule
folgerichtig auch ihre Baugröße sowie ein
etwaiger Aufwand für
die Inbetriebnahme. Das Konzept der Funktionalitätsbegrenzung kann die Praxistauglichkeit
beträchtlich
erhöhen.
In den meisten medizinischen Notfällen führt das Fachpersonal ohnehin
eine erneute Diagnose vor Ort mit geeigneteren Geräten durch.
Vor diesem Hintergrund erscheint der erhöhte Funktionsumfang bestehender Telemetriesysteme
zweifelhaft.
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Ein
erfindungsgemäßes EKG-Überwachungssystem
umfasst ein erfindungsgemäßes EKG-Überwachungsmodul,
eine Anzahl räumlich verteilter
Empfänger
sowie eine mit den Empfängern verbundene
Leitstation. Die Empfänger
sind derart ausgestaltet, dass sie die von der Sendeeinheit drahtlos
weitergeleiteten Ausgabesignale empfangen und an eine Leitstation übermitteln
können.
Die Leitstation umfasst ein Positionsbestimmungsmodul, welches derart
ausgestaltet ist, dass es aus den von den Empfängern übermittelten Daten die Position des
sendenden EKG-Überwachungsmoduls
bestimmen kann.
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Das
erfindungsgemäße EKG-Überwachungssystem
dient der Überwachung
der Herzaktivität
von Patienten im postoperativen Umfeld und gleichzeitiger Ortungsmöglichkeit
für den „indoor" und den „outdoor" Bereich. Für die ständige Analyse des
elektrischen Biosignals steht für
jeden zu überwachenden
Patienten ein EKG-Überwachungsmodul,
auch EKG-Wächtermodul
genannt, zur Verfügung.
Dieses erlaubt bspw. eine einfache Arrythmieanalyse der Herztätigkeit
und enthält
ein Funkmodul, welches die medizinischen Daten an stationäre Empfänger (LNA) überträgt. Die
Empfänger
sammeln die Daten von allen in Reichweite befindlichen EKG-Überwachungsmodulen und übermitteln
diese über
das hausinterne Intranet an eine Leitstation, bspw. einen Zentralrechner.
Hier wird neben der geeigneten Darstellung der Patientendaten auch
die eigentliche Ortung durchgeführt.
Sollte die Auswertung einen kritischen Zustand ergeben (z. B. Herzstillstand),
kann der behandelnde Arzt zeitnah alarmiert werden. Beispiele hierfür sind Meldungen
auf im Netzwerk befindlichen Rechnern oder drahtlos über „Pieper". Neben den medizinischen
Daten wird zudem der Aufenthaltsort des Patienten übertragen,
sodass der Arzt alle notwendigen Informationen für eine schnelle Behandlung
erhält.
Das EKG-Überwachungssystem
kann zur Ortung auch ein Trackingmodul umfassen, das dazu ausgestaltet
ist, zeitlich aufeinander folgende Positionen des sendenden EKG-Überwachungsmoduls
zu überwachen
und unrealistische Positionsänderungen
zu erkennen. Auf diese Weise lässt
sich die Ortung des sendenden EKG-Überwachungsmoduls optimieren.
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Die
Empfänger
des EKG-Überwachungssystems
können
als Netzwerkswitches mit zwei Kabelnetzwerkanschlüssen ausgebildet
sein: Sie können dann
als Kommunikationsadapter ausgebildet sein, die zwischen einen PC
und einen den PC mit dem Intranet verbindenden Netzwerkanschluss
geschaltet werden. In diesem Fall ist kein eigener Netzwerkanschluss
für den
Empfänger
notwendig.
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Im
erfindungsgemäßen Verfahren
zur Überwachung
von Herzpatienten mit Hilfe eines Diagnosedaten erstellenden EKG-Überwachungsmoduls werden
ausschließlich
die Diagnosedaten vom EKG-Überwachungsmodul
drahtlos an wenigstens einen einer Anzahl lokalisierter Empfänger gesendet. Von
dem empfangenden Empfänger
bzw. den empfangenden Empfängern
werden die Daten dann an eine Leitstation weitergeleitet, wo die
Position des sendenden EKG-Überwachungsmoduls
aus dem Ort bzw. den Orten des empfangenden Empfängers bzw. der empfangenden
Empfänger
ermittelt wird. In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens
wird die Position des EKG-Überwachungsmoduls
zusammen mit den von ihm gesendeten Diagnosedaten in der Leitstation
optisch und/oder akustisch dargestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren
kann insbesondere mit dem erfindungsgemäßen EKG-Überwachungssystem hervorragend
umgesetzt werden.
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Im
Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens
kann die Position des sendenden EKG-Überwachungsmoduls auch laufend überwacht
und unrealistische Positionsänderungen
mit Hilfe eines Trackingalgorithmus ausgesondert werden.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
und das erfindungsgemäße EKG-Überwachungssystem weisen insbesondere
die folgenden Vorteile auf:
- – Es ist
keine „online"-Übermittlung sondern nur eine „online"-Überwachung
des elektrischen Biosignals (EKG-Signals) nötig.
- – Durch
die Signalvorverarbeitung vor Ort (EKG-Wächtermodul) ist lediglich die Übermittlung
des aktuellen Patientenzustandes nötig.
- – Der
Aufbau eines krankenhauskonformen Funknetzwerkes geringer Sendeleistung
zur Überwachung
von Herzpatienten und zur Vermeidung von Störeffekten innerhalb des 2.4
GHz ISM-Bandes wird möglich.
- – Es
ist keine Nutzung zusätzlicher
Funksysteme (GPS/GSM) zur Realisierung einer Ortung im näheren Umfeld
des Krankenhauses nötig.
- – Es
besteht eine Ortungsmöglichkeit
des Patienten in der Klinik und ihrem näheren Umfeld. Außerdem kann
die Ursache des Alarms durch die Angabe des Patientenzustands übermittelt
werden.
- – Es
lässt sich
eine Zeitersparnis durch parallele Alarmierung qualifizierter Fachkräfte und
damit eine effizientere Behandlung realisieren.
- – Gegenüber den
Systemen nach Stand der Technik verringert sich der Installationsaufwand
durch Nutzung bereits bestehender drahtgebundener Kommunikationssysteme
(Intranet).
- – Ein
modularer Systemaufbau ist möglich,
der eine bewusste Erhöhung/Verringerung
der Ortungsgenauigkeit/Funkbelastung zulässt.
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Die
der Erfindung zu Grunde liegende technische Herausforderung besteht
in der Etablierung eines kostengünstigen,
einfachen, störunempfindlichen
und zuverlässigen
Systems zur Patientenüberwachung
und Ortung. Das erfindungsgemäße System
bzw. das erfindungsgemäße Verfahren
alarmiert, im Falle des Auftretens pathologischer EKG-Veränderungen,
zeitnah das medizinische Personal. Die Verlagerung der Analyse des
Biosignals durch die diensthabende Schwester in das EKG-Überwachungsmodul
sorgt für
eine zusätzliche
Zeitersparnis und eine vereinfachte Darstellung der Ergebnisse.
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Das
erfindungsgemäßen System
bzw. das erfindungsgemäße Verfahren
unterscheidet sich dabei von den Systemen und Verfahren nach Stand
der Technik in mehreren Punkten.
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Die
Telemetrie ist integrierter Bestandteil des erfindungsgemäßen Systems
bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Es ist daher nicht auf Dienste (z. B. GSM) zusätzlicher Anbieter angewiesen.
Zudem ermöglicht
es eine symbolische Ortung sowohl innerhalb, als auch außerhalb
von Gebäuden.
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Das
erfindungsgemäße Produkt
reduziert die übertragenen
Parameter lediglich auf eine Grobcharakterisierung des Patientenzustandes
sowie den zugehörigen
Aufenthaltsort. Durch die Verlagerung eines Großteils der Patientendiagnose
in die EKG-Überwachungsmodule,
entfällt
die Übermittlung umfangreicher
Rohdaten (z. B. vollständiges
EKG). Dadurch verringert sich die Funkbelastung im sensiblen Krankenhausbereich,
sowie die Komplexität
der zu bedienenden Software für
das Personal.
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Auf
Grund des im Vergleich zum Stand der Technik weitaus geringeren
Funktionsumfanges des erfindungsgemäßen Produktes, reduzieren sich
neben den notwendigen Hardwarekomponenten der EKG-Überwachungsmodule
auch ihre Baugröße sowie
ein etwaiger Aufwand für
die Inbetriebnahme. Das Konzept der Funktionalitätsbegrenzung kann die Praxistauglichkeit
beträchtlich
erhöhen.
In den meisten medizinischen Notfällen, führt das Fachpersonal ohnehin
eine erneute Diagnose vor Ort mit geeigneteren Geräten durch.
Vor diesem Hintergrund erscheint der erhöhte Funktionsumfang bestehender Telemetriesysteme
zweifelhaft.
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Weitere
Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren.
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1 zeigt
ein Blockschaltbild des EKG-Überwachungssystems.
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2 zeigt
ein EKG-Überwachungsmodul und
seine Systembestandteile.
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3 zeigt
die Systembestandteile eines Kommunikationsadapters des EKG-Überwachungssystems.
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4 zeigt
den Anschluss eines Kommunikationsadapters aus 2.
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5 zeigt
die mögliche
Darstellung der Ereignisse im EKG-Überwachungssystem.
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Das
erfindungsgemäße EKG-Überwachungssystem
dient der Überwachung
der Herzaktivität
von Patienten im postoperativen Umfeld und gleichzeitiger Ortungsmöglichkeit
für den „indoor" und den „outdoor" Bereich. Um diesen
Funktionsumfang zu gewährleisten,
setzt sich das Gesamtsystem, wie in 1 dargestellt,
aus verschiedenen Teilsystemen zusammen. Für die ständige Analyse des elektrischen
Biosignals steht für
jeden zu überwachenden
Patienten ein EKG-Überwachungsmodul oder
EKG-Wächtermodul
in Form einer EKG-Weste 1 zur Verfügung. Es erlaubt eine einfache
Arrythmieanalyse der Herztätigkeit
und enthält
ein Funkmodul, welches die medizinischen Daten an stationäre Kommunikationsadapter 13 (LNA)
als Empfänger überträgt. Diese
sammeln die Daten von allen in Reichweite befindlichen EKG-Modulen
und übermitteln diese über das
hausinterne Intranet 15 an einen Zentralrechner, der die
Leitstation 19 des EKG-Überwachungssystems
darstellt. Hier wird neben der geeigneten Darstellung der Patientendaten
auch die eigentliche Ortung durchgeführt. Sollte die Auswertung einen
kritischen Zustand ergeben (z. B. Herzstillstand), kann der behandelnde
Arzt zeitnah alarmiert werden. Beispiele hierfür sind Meldungen auf im Netzwerk
befindlichen Rechnern 21 oder drahtlos über „Pieper 23". Neben den
medizinischen Daten wird zudem der Aufenthaltsort des Patienten übertragen,
sodass der Arzt alle notwendigen Informationen für eine schnelle Behandlung
erhält.
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Beschreibung
der einzelnen Systembestandteile:
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1. EKG-Wächtermodul (EKG-Weste)
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Das
EKG-Wächtermodul 1 ist
in 2 genauer dargestellt. Es stellt das mobile Teilsystem
zur Erfassung relevanter Biosignale dar und wird von dem zu überwachenden
Patienten getragen.
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Bei
dem Anlegen der Weste werden auf dem Brustkorb Elektroden 3 (max.
3–4) platziert,
die eine Abnahme des elektrischen Biosignals ermöglichen. Eine nachgeschaltete
analoge Elektronik 5 empfängt und verstärkt das
Biosignal derart, dass durch die folgende digitale Signalvorverarbeitung 7 bereits
Aussagen über
Frequenz, Amplitude und Rhythmik der Herztätigkeit möglich werden. Diese Informationen werden
nach geeigneter Kodierung in einem für den Patienten treffenden
Zustand zusammengefasst und einem Funkmodul 9 (Transceiver)
zur Verfügung
gestellt. Für
die Bestimmung des momentanen Patientenzustandes werden dabei nur
wenige mögliche
Situationen unterschieden.
- a) Feststellung
normaler Herzfrequenz (Frequenz 50–100/min).
- b) Feststellung zu hoher/zu niedriger Herzfrequenz.
- c) Feststellung Asystolie (Herzstillstand).
- d) Kammerflimmern (unregelmäßige Kurve).
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Außerdem kann
das EKG-Wächtermodul 1 Systemzustände (z.
B.: lose Elektroden, manuelle Auslösung, geringe Akkumulatorspannung,
etc.) erfassen.
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Das
EKG-Wächtermodul 1 besitzt
ferner eine eigenständige
Stromversorgung in Form eines Akkumulators 11. Aufgrund
des geringen Energiebedarfs und der geringen Sendeleistung ist dabei
von einer Standzeit von einigen Monaten auszugehen. Ein besonderes
Kriterium ist neben der Laufzeit die Baugröße. Hier werden Dimensionen
von ca. 85 mm × 55
mm (Grundfläche
einer handelsüblichen
Chipkarte) bei einer Bauhöhe
von nicht mehr als 25 mm realisiert werden können.
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Die
Messdaten werden drahtlos an Kommunikationsadapter 13 (siehe 3) übermittelt,
sofern eine entsprechende Aufforderung vorliegt.
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2. Kommunikationsadapter
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Der
Kommunikationsadapter 13 bildet die Schnittstelle zwischen
dem hausinternen Intranet 15 (vgl. 1) und der
drahtlosen Kommunikation zu den EKG-Wächtermodulen. Sie werden an
ausgewählten
Punkten im bzw. am Gebäude
installiert und bilden die Basis für die in der Leitstelle durchzuführende „indoor" und „outdoor" Ortung. Den prinzipiellen
Aufbau eines solchen stationären
Kommunikationsadapters zeigt 2.
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Der
Kommunikationsadapter 13 umfasst im Wesentlichen drei Komponenten,
nämlich
ein Funkmodul 17, einen Netzwerkswitch 31 und
eine zentrale Verarbeitungseinheit 33. Für die Kommunikation
mit den Patienten-EKGs steht das Funkmodul 17 zur Verfügung. Es
empfängt
die medizinischen Daten aller in Reichweite befindlichen EKG-Wächtermodule 1.
Zusätzlich
werden die für
die Ortung erforderlichen Parameter (Empfangssignalstärke, Bitfehlerrate)
von den Kommunikationsadaptern protokolliert. Aufgrund dieser Daten
erfolgt später
in der Leitstation 19 die eigentliche symbolische Ortung.
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Die
Genauigkeit der Ortung hängt
dabei maßgeblich
von der Anzahl der installierten stationären Kommunikationsadapter 13 ab.
Je höher
die Dichte stationärer
Kommunikationsadapter 13, desto mehr Daten stehen dem Zentralrechner
bzw. der Leitstation 19 für die Ortung zur Verfügung. Durch
dieses Verfahren wird es einerseits möglich, die Funkausleuchtung
kritischer Gebäudebereiche
(z. B. OP-Saal) und damit mögliche
Störeinflüsse auf
medizinische Geräte
bewusst zu reduzieren. Andererseits kann im Umkehrfall die Genauigkeit
in unkritischeren Bereichen (z. B. Bettenhaus) gesteigert werden.
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Für die Kommunikation
der stationären
Kommunikationsadapter 13 mit dem Zentralrechner bzw. der
Leitstation 19 besitzt das Modul zwei Schnittstellen 25, 27 zum
Intranet 15. Da grundsätzlich
von der Belegung der Netzwerkanschlüsse 29 in den Räumen der
medizinischen Einrichtung ausgegangen werden muss, könnte lediglich
ein technisches Gerät 21 (in
den Figuren als PC dargestellt) angeschlossen werden. Durch Implementierung
zweier Netzwerkanschlüsse 25, 27 im
Kommunikationsadapter 13 kann sowohl der Rechner als auch
der stationäre
Kommunikationsadapter 13 an einem Netzwerkanschluss 29 in
einem Raum der medizinischen Einrichtung betrieben werden (vgl. 4).
Dabei übernimmt
der stationäre
Kommunikationsadapter 13 zusätzlich die Funktion eines Netzwerkswitches 31.
Der Datenverkehr des Rechners 21 im Intranet/Internet 15 wird
dabei weder protokolliert noch analysiert oder unterdrückt, sodass
das es zu keinen Beeinträchtigungen
im Datenfluss kommt. Lediglich der für den Kommunikationsadapter 13 bestimmte
Datenverkehr wird zur zentralen Verarbeitungseinheit 33 des
stationären
Kommunikationsadapter 13 umgelenkt. Für eine eindeutige Adressierung
der Adapter im Intranet 15 benötigen deshalb alle stationären Kommunikationsadapter 13 neben
einer eigenen MAC Adresse auch eine eigene IP Adresse, die aus dem
Bereich der zur Verfügung
stehenden IP Adressen des Subnetzes bereitgestellt werden muss.
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Als
zentrale Verarbeitungseinheit 33 besitzt der Kommunikationsadapter 13 einen
Mikrocontroller. Er steuert den Kommunikationsablauf sowohl auf der
Funkseite, als auch auf der Netzwerkseite. Dazu ist die Implementierung
der jeweils verwendeten Protokolle erforderlich (z. B. TCP/IP-Stack).
Zusätzlich verschlüsselt der
Baustein die zu übertragenen
Rohdaten, sodass ein unautorisierter Datenzugriff erschwert wird.
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Die
notwendige Energie zum Betrieb der stationären Adapter liefert eine externe
Stromversorgung 35 (z. B. Steckernetzteil).
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3. Leitstation
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Die
Anwendungssoftware läuft
auf einem Standard PC (vorrangig in der Leitstation 19)
und übernimmt
alle administrativen Aufgaben. Der Rechner fragt periodisch alle
angeschlossenen stationären
Kommunikationsadapter 13 ab. Diese Puffern die Daten der
EKG-Wächtermodule 1 sowie
ihre Empfangssignalstärke
und Bitfehlerrate. Aus den ermittelten Daten wird durch statistische
Verfahren die aktuelle Position des sendenden EKG-Wächtermoduls 1 symbolisch
bestimmt. Dazu gehören
neben Triangulationsalgorithmen zur Positionsschätzung auch Trackingalgorithmen,
welche die Plausibilität
der Position überprüfen. So
sollen beispielsweise Positionssprünge von mehreren 100 Metern
innerhalb einer Sekunde als unrealistisch und damit als Fehler erkannt
werden. Für
die Ortung sollte daher vorzugsweise ein detaillierter Gebäudeplan
und ein Geländeplan
hinterlegt werden. Zudem sollten der Software die Position aller
im System integrierten stationären Kommunikationsadapter 13 bekannt
sein.
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Bei
der Einrichtung des Gesamtsystems sind die Feldverteilungen noch
nicht bekannt. Hier kann eine einmal zu erstellende gebäudespezifische
sowie statische Signalverteilungskarte hinterlegt werden. Allerdings
wäre der
Einrichtungsaufwand dieses Verfahrens relativ hoch und unflexibel,
da es für
größere bauliche
Veränderung
erneut durchgeführt
werden müsste.
Alternativ dazu werden derzeit die Möglichkeiten eines adaptiven,
selbstlernenden Algorithmus zur symbolischen Ortung untersucht.
Allein durch den anhaltenden Betrieb des Systems würde sich
dabei die Genauigkeit der symbolischen Ortung sukzessive einem Optimum
annähern.
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Eine
eventuelle Alarmierung des Krankenhauspersonals wird bei einem Patientennotfall über die
dafür vorgesehenen,
standardmäßigen Informationskanäle durchgeführt. So
können
beispielsweise Meldungen auf im Netzwerk 15 befindliche
Rechner 21 geschickt, oder durch die diensthabende Schwester
telefonisch das Fachpersonal unterrichtet werden. Schlussendlich
wird der momentane Standort des Patienten und sein aktueller medizinischer
Zustand über
die zu entwickelnde Software graphisch dargestellt. Die Ergebnisse
könnten
dabei so aussehen, wie es in 5 schematisch
dargestellt ist.
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4. Funknetz
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Das
Funknetz stellt die Verbindung zwischen den EKG-Wächtermodulen 1 und
den stationären Kommunikationsadaptern 13 dar
und ermöglicht
die Telemetrie mit Ortung. Die Wahl des verwendeten Funkstandards
ist dabei den geforderten Randbedingungen, wie sie nachfolgend dargestellt
sind, anzupassen.
- – hohe Reichweite,
- – geringe
Sendeleistung,
- – Übermittlung/Ausgabe
von zusätzlichen
Parametern (Empfangssignalstärkeindikator,
Bitfehlerrate),
- – geringer
Energieverbrauch,
- – hohe
Störunempfindlichkeit,
- – geringe
geometrische Abmaße
und
- – geringe
Datenrate
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Obgleich
viele Systeme (z. B. WLAN, BLUETOOTH) auf dem Markt erhältlich sind,
erscheint der Funkstandard der Fa. nanoTRON als am ehesten geeignet.
Die verwendete Funkfrequenz von 2,4 GHz liegt dabei ebenso wie WLAN
und BLUETOOTH in einem lizenzfreien ISM-Band.
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Der
Standard vereinigt viele der oben genannten Punkte und ermöglicht mit
einer max. Sendeleistung von 8 dBm (entspricht 6,3 mW) omnidirektionale
Reichweiten von 60 m für
den „indoor"-Bereich und 900
m für den „outdoor"- Bereich. Dadurch wird die Verwendung
eines zusätzlichen
Ortungssystems für
den Außenbereich
(z. B. GSM mit gekoppeltem GPS) überflüssig.
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Die
vorgestellte Erfindung führt
zu einem zuverlässigen
funkbasierten Ortungssystems zur Lokalisation von Patienten, das
die Nutzung bestehender leitungsgeführter Kommunikationskanäle zur Informationsübermittlung
ermöglicht
sowie zu einem geeigneten mobilen EKG-Überwachungsmodul.
Dabei steht dessen Verringerung hinsichtlich Größe und Kosten im Vordergrund.
Zudem bewirkt die Nutzung eines Funkstandards sowohl für den „indoor" als auch den „outdoor" Bereich zu einer
deutlichen Systemvereinfachung.