DE102007020247A1 - Compression measurement, at a compression stocking and the like, has a textile carrier for a fluid cell with a membrane and containing a pressure sensor linked to an evaluation/memory unit - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen eines Anpressdruckes eines medizinischen Kompressionsmittels, insbesondere eines Kompressionsstrumpfes oder -verbandes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a device for measuring a contact pressure a medical compression means, in particular a compression stocking or association according to the preamble of claim 1.
Medizinische Kompressionsmittel werden zur vorteilhaften Unterstützung des venösen Blutflusses und der Lymphbewegung im Bereich der Extremitäten, insbesondere im Bereich der Beine, verwendet. Bekannt ist auch eine Anwendung derartiger Kompressionsmittel auf dem Gebiet des Sports. Dabei wird vorwiegend auf Kompressionstextilien zurückgegriffen, die beispielsweise als ein Strumpf übergezogen oder als Verband um die Extremität gewickelt werden.medical Compression means are beneficial for the support of venous Blood flow and lymphatic motion in the extremities, in particular in the area of the legs, used. An application is also known Such compression means in the field of sports. It will mainly used on compression textiles, for example pulled over as a stocking or as a bandage around the extremity be wrapped.
Eine genaue Bestimmung des dabei auf das entsprechende Körperteil ausgeübten Kompressionsdruckes ist dabei vor allem im medizinischen Bereich von großer Bedeutung, um den therapeutischen Effekt der Kompressionsmittel genau verfolgen und planen zu können. Eine Beurteilung des anliegenden Druckes kann zwar aus dem therapeutischen Erfolg abgeleitet werden, dies reicht aber für medizinische Zwecke bei weitem nicht aus.A accurate determination of the case on the corresponding body part exerted Compression pressure is mainly in the medical field of great Importance to the therapeutic effect of the compression means accurately track and plan. An assessment of the applied pressure can indeed from the therapeutic Be derived from success, but this is far enough for medical purposes not from.
So ist es für den behandelnden Arzt für die Therapieplanung besonders wichtig, den durch das Kompressionsmittel ausgeübten Druck genau zu kennen bzw. bereits vorher genau einschätzen zu können. Ärzte und Therapeuten, die im Rahmen ihrer Ausbildung mit derartigen Kompressionsmitteln vertraut gemacht werden, bedürfen für das Anlegen derartige Mittel einer objektiven Schulung und Kontrolle. Außerdem ist eine objektive Beurteilung des Therapieerfolgs und der Wirksamkeit der eingesetzten Kompressionsmittel gegenüber Dritten, insbesondere Krankenkassen oder dergleichen Kontrollinstanzen, erforderlich. Und schließlich dient eine objektive Messung des Kompressionsdruckes auch der Qualitätssicherung und Weiterentwicklung der eingesetzten Kompressionsmittel. Eine genaue Messung des durch das Kompressionsmittel ausgeübten Druckes ist daher zwingend erforderlich.So is it for the attending physician for the treatment planning particularly important, by the compression means exerted To know the exact pressure or to be able to estimate exactly before. Doctors and Therapists working as part of their training with such compression means be made familiar for the Create such means of objective training and control. Besides that is an objective assessment of therapeutic success and efficacy the compression means used to third parties, in particular health insurance or similar control bodies. And finally serves an objective measurement of the compression pressure also of quality assurance and further development of the compression means used. A accurate measurement of the pressure exerted by the compression means pressure therefore mandatory.
Derzeit vorhandene Messsysteme greifen zur Messung des Kompressionsdruckes vorwiegend auf kapazitive, resistive bzw. piezoresistive Sensoren zurück. Diese werden direkt auf die Haut des Körperteils aufgelegt und anschließend mit dem Kompressionsmittel überdeckt. Sie messen somit an Ort und Stelle den Kompressionsdruck. Bei vielen derartigen Sensorsystemen besteht jedoch das Problem, dass die Sensoren nicht oder nur ungenügend an die flexible Körperoberfläche angepasst werden können. Die Sensoren liegen nicht oder nur ungenügend formschlüssig auf, dies führt zu Beeinträchtigungen der Messgenauigkeit und in vielen Fällen zu Fehlmessungen.Currently existing measuring systems are used to measure the compression pressure mainly due to capacitive, resistive or piezoresistive sensors. These be directly on the skin of the body part hung up and then covered with the compression agent. They measure the compression pressure on the spot. In many However, such sensor systems have the problem that the sensors not or only insufficient adapted to the flexible body surface can be. The Sensors are not or only insufficiently form-fitting, this leads to to impairments of Measurement accuracy and in many cases to incorrect measurements.
Um
diesem Problem zu begegnen, greift man entweder auf sehr kleine
und starre oder großflächige flexible
Sensoren zurück.
In der
Weiterhin
sind piezoresistive Messsysteme bekannt. So wird beispielsweise
in der Zeitschrift
Die
Die
Schließlich beschreibt
die Druckschrift
Es besteht daher die Aufgabe, eine Vorrichtung zum Messen eines Anpressdruckes eines medizinischen Kompressionsmittels anzugeben, mit der auf eine einfache und reproduzierbare Weise der Druck des Kompressionsmittels bestimmt werden kann. Die Vorrichtung soll in einer sehr einfachen Weise auf dem Körperteil zu fixieren sein und es soll darüber hinaus eine Messung der Druckverteilung ermöglicht werden, aus der sich allgemeingültige Daten über die Wirksamkeit des medizinischen Kompressionsmittels ableiten lassen. Die Vorrichtung soll außerdem zuverlässige Druckmessungen unter wechselnden geometrischen Bedingungen ermöglichen, dabei sollen insbesondere Biegungen der Sensoranordnung durch Bewegungen des Körperteils zu keinen verfälschenden Einflüssen auf die gemessenen Druckwerte führen.It Therefore, the object is a device for measuring a contact pressure indicate a medical compression means, with the on a simple and reproducible way the pressure of the compression medium can be determined. The device is designed in a very simple way on the body part to be fix and it should be about it In addition, a measurement of the pressure distribution can be made from which general Data about derive the effectiveness of the medical compression agent. The device should also reliable Allow pressure measurements under changing geometric conditions in particular, bends of the sensor arrangement by movements of the body part to no falsifying influences lead to the measured pressure values.
Die
Aufgabe wird mit einer Vorrichtung zum Messen eines Anpressdruckes
eines medizinischen Kompressionsmittels, insbesondere eines Kompressionsstrumpfes
oder -verbandes, umfassend einen zwischen Körperoberfläche und Kompressionsmittel einlegbaren
Sensorkörper
mit einem Sensorpunkt gelöst,
die sich durch folgende im Anspruch 1 genannte erfindungsgemäße Merkmale
auszeichnet:
Erfindungsgemäß besteht
der Sensorkörper
aus einem textilen Träger.
Der Sensorpunkt ist als eine an dem textilen Träger befestigte und abgeschlossene Fluidzelle
ausgebildet. Die Fluidzelle weist eine unter Druck verformbare Membran
und einen innerhalb der Zelle angeordneten Drucksensor auf. Zwischen
der Membran und dem Drucksensor ist ein Fluid eingelagert. Der textile
Träger
weist eine Kontaktierungsbahn zwischen dem Drucksensor und einer
externen Auswerte- und Speichereinheit auf.The object is achieved with a device for measuring a contact pressure of a medical compression means, in particular a compression stocking or -verbandes, comprising a insertable between the body surface and the compression means sensor body with a sensor point, which is characterized by the following features in claim 1 inventive features:
According to the invention, the sensor body consists of a textile carrier. The sensor point is designed as a fluid cell fastened to the textile carrier and sealed off. The fluid cell has a pressure deformable membrane and a pressure sensor disposed within the cell. Between the membrane and the pressure sensor, a fluid is stored. The textile carrier has a contacting track between the pressure sensor and an external evaluation and storage unit.
Der erfindungsgemäße Sensorkörper enthält demnach Sensorpunkte, die aus der Verformung einer Membran und einer daraus resultierenden Druckänderung in einem Fluid eine Druckmessung ausführen. Diese Sensorpunkte bestehen aus einzelnen, nach außen hin abgeschlossenen Zellen, deren Membranen mittelbar oder unmittelbar auf der Körperoberfläche oder dem Kompressionsmittel aufliegen und durch den Druck des Kompressionsmittels verformt werden. Innerhalb der Zellen nimmt das Fluid dabei einen Druck an, der dem äußeren Druck des Kompressionsmittels am Ort der Fluidzelle entspricht. Der Innendruck der Fluidzelle, der sich dabei einstellt, wird am Ort der Fluidzelle von dem Drucksensor im Inneren in ein Messsignal umgewandelt, das über die Kontaktierungsbahn im textilen Träger zur Auswerte- und Speichereinheit abgeleitet und in einen Druckmesswert umgeformt wird.Of the Accordingly, sensor body according to the invention contains Sensor points resulting from the deformation of a membrane and one of it resulting pressure change perform a pressure measurement in a fluid. These sensor points exist from single, outward closed cells whose membranes are direct or indirect on the body surface or rest on the compression means and deformed by the pressure of the compression means become. Inside the cells, the fluid takes on a pressure, the external pressure of the compression means at the location of the fluid cell corresponds. The internal pressure the fluid cell that adjusts itself becomes the location of the fluid cell The inside of the pressure sensor converts it into a measuring signal, which is transmitted via the Contacting track in the textile carrier to the evaluation and storage unit derived and converted into a pressure reading.
Zweckmäßige bzw. vorteilhafte Ausführungsformen werden in den Unteransprüchen genannt.Appropriate or advantageous embodiments are in the subclaims called.
Ein besonderer Vorteil einer derartigen Messanordnung besteht darin, dass es prinzipiell keine Rolle spielt, in welcher Lage der einzelne Sensorpunkt auf der Körperoberfläche zu liegen kommt. Die Membranverformung breitet sich inner halb des Fluids als ein gleichmäßiger Drucksanstieg aus. Jeder Sensorpunkt, der sich im Kontakt mit der Körperoberfläche befindet, und der durch das Kompressionsmittel verformt wird, liefert daher einen von vornherein von einer Geometrie unverfälschten Druckwert.One particular advantage of such a measuring arrangement is that in principle it does not matter in which position the individual Sensor point to lie on the body surface comes. The membrane deformation propagates inside the fluid as a uniform increase in pressure out. Each sensor point that is in contact with the body surface, and which is deformed by the compression means, therefore provides from the outset a geometry value unadulterated by a geometry.
Zweckmäßigerweise ist ein Temperatursensor in der unmittelbaren Umgebung der Fluidzelle und/oder innerhalb der Fluidzelle mit einer in den textilen Träger eingearbeiteten Kontaktierungsbahn für den Temperatursensor zur Auswerte- und Speichereinheit angeordnet.Conveniently, is a temperature sensor in the immediate vicinity of the fluid cell and / or within the fluid cell having incorporated into the textile carrier Contacting track for the Temperature sensor for evaluation and storage unit arranged.
Der Temperatursensor dient einer fortlaufenden Temperaturmessung am Ort der Fluidzelle zum Ermitteln eines Temperaturwertes, mit dem der Temperatureinfluss auf den Druck in der Fluidzelle auskorrigiert werden kann.Of the Temperature sensor is used for a continuous temperature measurement on Location of the fluid cell for determining a temperature value, with the the temperature influence is corrected for the pressure in the fluid cell can be.
Der Drucksensor innerhalb der Fluidzelle ist zweckmäßigerweise als ein Halbleitersensor mit einem unter Druckänderung veränderlichen Widerstand ausgebildet. Derartige Sensoren können miniaturisiert werden und sind hinreichend genau.Of the Pressure sensor within the fluid cell is expediently used as a semiconductor sensor with a pressure change variable Resistance trained. Such sensors can be miniaturized and are sufficiently accurate.
Es ist eine Widerstandsmesseinrichtung zum Messen des elektrischen Widerstandes des Drucksensors vorgesehen. Diese ist zweckmäßigerweise als eine Wheatstone-Brücke ausgebildet. Eine Wheatstone-Brücke sind für präzise Widerstandsmessungen das Mittel der Wahl.It is a resistance measuring device for measuring the electrical Resistance of the pressure sensor provided. This is expediently as a wheatstone bridge educated. A wheatstone bridge are for precise Resistance measurements are the tool of choice.
Der textile Träger ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform als ein an einem Körperteil tragbares, sich der Körperteilform anlegendes Bekleidungsstück, insbesondere ein Strumpf, ausgebildet. Dabei bildet eine Gesamtheit von Fluidzellen und Kontaktierungsbahnen ein das Körperteil umschließendes, eine ortsabhängige Druckverteilung auf der Oberfläche des Körperteils messendes Sensornetzwerk aus.Of the textile carrier is in an advantageous embodiment as one on a body part portable, body part shape posing garment, in particular a stocking, formed. It forms a totality of fluid cells and Kontaktierungsbahnen a the body part enclosing, one location-dependent Pressure distribution on the surface of the body part measuring sensor network.
Damit ist ein einfaches Anlegen des Sensorkörpers möglich, indem der textile Träger und mit ihm die Fluidzellen wie ein Bekleidungsstück getragen wird und also eine definierte Lage auf der Oberfläche des Körperteils einnimmt.In order to is a simple application of the sensor body possible by the textile carrier and with him the fluid cells is worn like a garment and so one defined position on the surface of the body part occupies.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Vorrichtung ein aus einem elastischen Gewirke, Gewebe oder Gestricke mit netzartig eingearbeiteten Fluidzel len mit Drucksensoren und das Gewirke, Gewebe oder Gestricke durchziehenden Kontaktierungsbahnen bestehendes Bekleidungsstück in Verbindung mit einem Computersystem mit Mitteln zur Datenverarbeitung und Visualisierung ausgebildet.In an advantageous embodiment, the device is one of an elastic knitted fabric, woven or knitted fabric with net-like incorporated Fluidzel len with pressure sensors and the knitted fabric or knitted fabric passing Kontaktie existing garment in connection with a computer system with means for data processing and visualization.
Dadurch bildet das Bekleidungsstück und dessen Sensornetzwerk in Verbindung mit dem Computersystem und der Visualisierung ein Mittel zum einfachen Aufzeichnen und Darstellen einer die gesamte Oberfläche des Körperteils umfassenden Druckverteilung.Thereby forms the garment and its sensor network in conjunction with the computer system and Visualization is a means of easy recording and presentation one the entire surface of the body part comprehensive pressure distribution.
Der Sensorkörper ist bei einer vorteilhaften Ausgestaltung formstabil an die Kontur des darunter befindlichen Messuntergrundes, d. h. des Körperteils, anpassbar. Der Sensorkörper weist dazu eine in den Sensorkörper eingelagerte flexible und formstabilisierende Materialfläche auf. Diese ist biegsam und kann an das Körperteil angeformt werden, so dass der Sensorkörper nach Beendigung des Anpassens oder auch nach Beendigung der Druckmessung in der eingestellten Form verbleibt.Of the sensor body is in an advantageous embodiment dimensionally stable to the contour of the underlying underground, d. H. of the body part, customizable. The sensor body points to one in the sensor body embedded flexible and shape-stabilizing material surface. This is flexible and can be molded to the body part, so that the sensor body after completion of fitting or after completion of the pressure measurement remains in the set form.
Die formstabilisierende Materialfläche besteht in einer zweckmäßigen Ausführungsform aus einem dreidimensionalen Abstandsgewirke.The shape-stabilizing material surface consists in an expedient embodiment from a three-dimensional spacer knitted fabric.
Ein
Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung nach mit den genannten
Merkmalen ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:
Als
erstes erfolgt ein lagegenaues Anlegen des textilen Trägers, insbesondere
des Bekleidungsstückes, mit
dem Sensornetzwerk der Gesamtheit der Fluidzellen auf dem Körperteil,
dann werden die Kontaktierungsbahnen mit der externen Auswerte-
und Speichereinheit verbunden. Im Anschluss daran wird das medizinische
Kompressionsmittel, insbesondere der Kompressionsstrumpf oder -verband
angelegt. Durch den Druck des Kompressionsmittels erfolgt eine Verformung
der Membran jeder Fluidzelle und ein Registrieren eines Fluiddruckes
am Drucksensor der Fluidzelle.A method for operating a device according to the features mentioned is characterized by the following method steps:
First, a precise position applying the textile support, in particular the garment, with the sensor network of the entirety of the fluid cells on the body part, then the contacting tracks are connected to the external evaluation and storage unit. Subsequently, the medical compression means, in particular the compression stocking or bandage is applied. The pressure of the compression means causes a deformation of the membrane of each fluid cell and a registration of a fluid pressure at the pressure sensor of the fluid cell.
Der Druckwert am Drucksensor wird durch die Auswerte- und Speichereinheit ausgelesen. Es erfolgt eine Verarbeitung des gemessenen Druckwertes durch die Auswerte- und Speichereinheit.Of the Pressure value at the pressure sensor is determined by the evaluation and storage unit read. There is a processing of the measured pressure value through the evaluation and storage unit.
Zweckmäßigerweise erfolgt eine durch eine benachbart zu den Fluidzellen gelegene Anordnung von Temperatursensoren zeitgleich ablaufende Temperaturmessung. Dabei werden innerhalb der Auswerte- und Speichereinheit die gemessenen Druckwerte in Abhängigkeit vom jeweils gemessenen Temperaturwert korrigiert.Conveniently, takes place by a location adjacent to the fluid cells arrangement of Temperature sensors simultaneously running temperature measurement. there Within the evaluation and storage unit, the measured values are measured Pressure values depending on corrected by the measured temperature value.
Es erfolgt in einer vorteilhaften Erweiterung des Verfahrens eine über der Körperteiloberfläche ortsaufgelöst Druckmessung mittels einer netzwerkartigen Gesamtheit von Fluidzellen und Drucksensoren. Dabei erfolgt in der Auswerte- und Speichereinheit eine ortsaufgelöste Aufbereitung der gemessenen Drücke, insbesondere eine Messwertvisualisierung.It takes place in an advantageous extension of the method one over the Body part surface spatially resolved pressure measurement by means of a network-like entirety of fluid cells and pressure sensors. This takes place in the evaluation and Storage unit a spatially resolved Preparation of measured pressures, in particular a measured value visualization.
Die
Vorrichtung und das Verfahren sollen nun anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert werden.
Zur Verdeutlichung dienen die
Es zeigt:It shows:
Die Fluidzelle kann sowohl unlösbar als auch unlösbar mit dem textilen Träger verbunden sein. Bei einer lösbaren Ausführungsform sind zweckmäßigerweise die Kontaktierungsbahnen fest im textilen Träger eingearbeitet, während die Fluidzellen einzeln auf den Bahnen kontaktierend platziert, insbesondere aufgeklebt, mittels eines Druckknopfes befestigt oder einer Klettverbindung aufgesetzt, werden. Dabei entfällt ein aufwändiges Verdrahten. Die Fluidzellen bilden in sich abgeschlossene, aufsetzbare und modulare Einheiten. Diese können problemlos bevorratet werden. Der textile Träger kann als ein normales Kleidungsstück behandelt, insbesondere problemlos gereinigt oder desinfiziert werden.The fluid cell can be connected to the textile carrier both inseparably and inseparably. In a releasable embodiment, the contacting webs are expediently incorporated firmly in the textile carrier, while the fluid cells are placed in contact, in particular adhesively bonded to the webs, fastened by means of a pushbutton or attached to a Velcro connection. This eliminates a complicated wiring. The fluid cells form self-contained, attachable and modular units. These can be stored easily. The textile carrier can be considered a normal one Garment treated, in particular easily cleaned or disinfected.
Zweckmäßigerweise
besteht das in der Fluidzelle enthaltene Fluid aus einem Gas, insbesondere
aus Luft. Eine Zerstörung
der Fluidzelle führt
dadurch zu keinerlei Verschmutzungen oder Funktionsbeeinträchtigungen
der Kontaktierungsbahnen. Grundsätzlich
ist jedoch jedes Fluid einsetzbar, das die Membranverformung in
eine innerhalb der Fluidzelle gleichmäßige Druckänderung umsetzt. Das Fluid
Die Größe der Fluidzellen hängt von dem Miniaturisierungsgrad der in ihnen enthaltenen Drucksensoren, der erforderlichen Ortsauflösung der Druckmessung und der Genauigkeit der Druckmessung ab. Typischerweise sind Fluidzellen im Bereich von einigen Millimetern bis zu einer Größe von wenigen Zentimetern im Durchmesser zweckmäßig.The Size of the fluid cells depends on the degree of miniaturization of the pressure sensors contained in them, the required spatial resolution the pressure measurement and the accuracy of the pressure measurement. typically, are fluid cells in the range of a few millimeters to one Size of a few Centimeters in diameter appropriate.
Durch eine in die Fluidzellen integrierte Schaltung besteht die Möglichkeit einer Vorauswertung der Messdaten.By a circuit integrated in the fluid cells is possible a preliminary evaluation of the measured data.
Zur
weiteren Auswertung und Speicherung bzw. zum Betrieb des Drucksensors
ist eine externe Auswerte- und Speichereinheit
Weiterhin
enthält
die Auswerte- und Speichereinheit
Weiterhin können Adressierungsschaltungen in die Auswerte- und Speichereinheit integriert sein, mit denen sich Drucksensoren verschiedener Fluidzellen in eine externe Wheatstone-Brücke schalten lassen oder die von den integrierten Wheatstone-Brücken in den Fluidzellen ermittelten Widerstandswerte auslesen, sodass sich die elektrischen Widerstände einer Reihe von Drucksensoren und somit ortsabhängige Druckwerte bestimmen lassen, wie im folgenden näher ausgeführt wird.Farther can Addressing circuits integrated into the evaluation and storage unit, with which pressure sensors of different fluid cells in an external Switch Wheatstone bridge or by the integrated Wheatstone bridges in Read out the resistance values determined for the fluid cells, so that the electrical resistances a series of pressure sensors and thus determine location-dependent pressure values let, as in the following closer accomplished becomes.
Die
Der Druck des Gestrickes, der im Ruhezustand, d. h. ohne angelegtes medizinisches Kompressionsmittel, auf die Fluidzellen ausgeübt wird, führt zu einem Messoffset an den Drucksensoren, der in einer sehr einfachen Weise heraus gerechnet werden kann. Der Druck des Kompressionsmittels führt zu einem über den Messoffset ansteigenden Druckwert in jeder Fluidzelle. Die Differenz zwischen diesem Druckwert und dem Messoffset wird dann als der eigentliche Messwert für den Druck des Kompressionsmittels registriert. Daher können die Fluidzellen in diesem Beispiel vollständig in das Gestricke integriert sein und ragen nicht aus dem Körper des textilen Trägers heraus. Durch die geringe Höhe der Fluidzellen besteht ebenfalls die Möglichkeit des Aufbringens auf einem Textil, z. B. einem Gewebe.Of the Pressure of the knitted fabric, which at rest, d. H. without applied medical compression means, is applied to the fluid cells, leads to a Measurement offset on the pressure sensors, in a very simple way can be expected out. The pressure of the compression means leads to a over the Measurement offset increasing pressure value in each fluid cell. The difference between this pressure value and the measurement offset is then considered the actual Measured value for registered the pressure of the compression agent. Therefore, the Fluid cells in this example completely integrated into the knitted fabric be and do not protrude from the body of the textile carrier out. Due to the low height The fluid cells also have the possibility of applying a textile, for. B. a tissue.
Bei
der Ausführungsform
aus
Auch
bei diesem Ausführungsbeispiel
sind Temperatursensoren
Bedingt
durch den straffen elastischen Aufbau des textile Trägers, d.
h. des Gestrickes bzw. Gewirkes ist eine Gestaltung des Sensorkörpers in
Form eines Bekleidungsstückes
möglich.
Der Sensorkörper oder auch die Membran der Fluidzelle ist bei einer hier nicht in einer Figur dargestellten Ausführungsform so ausgebildet, dass dessen Form auf den Messuntergrund, also die Konturen des betreffenden Körperteils, angepasst werden kann und formschlüssig auf dem Untergrund, z. B. einem Bein, anliegt. Dies ist besonders bei größeren Sensorkörpern in Größenbereichen von einigen Zentimetern vorteilhaft.Of the sensor body or the membrane of the fluid cell is not in one here a figure illustrated embodiment designed so that its shape on the measuring surface, so the Contours of the body part concerned, can be adapted and form-fitting on the ground, z. B. one leg. This is especially true for larger sensor bodies in size ranges of a few centimeters advantageous.
In den Sensorkörper ist bei einer weiteren Ausführungsform ein Material zur Formstabilisierung eingearbeitet. Zweckmäßigerweise wird dazu ein dreidimensionales Abstandsgewirke verwendet, das flächig und mindestens abschnittsweise im Sensorkörper angeordnet ist.In the sensor body is in a further embodiment incorporated a material for shape stabilization. Conveniently, For this purpose, a three-dimensional spacer knitted fabric is used, which is flat and at least partially arranged in the sensor body.
Eine Verwendung des formstabilisierenden Materials vor allem in der Membran der Fluidzellen ist dann zweckmäßig bzw. erforderlich, wenn der Sensorkörper durch das angebrachte Druckmittel verhältnismäßig stark zusammen gepresst wird. Das formstabilisierende Material verhindert ein Aufeinanderliegen der Innenseite der Membran und ein Flachdrücken der Fluidzelle bei einer gasförmigen Füllung.A Use of the shape-stabilizing material, especially in the membrane the fluid cells is then appropriate or required if the sensor body pressed relatively strong together by the attached pressure medium becomes. The shape-stabilizing material prevents a superimposition the inside of the membrane and a flattening of the fluid cell at a gaseous Filling.
Der Drucksensor kann sich bei dieser Ausführungsform aber auch bei anderen hier genannten Ausführungsformen je nach Erfordernis auch außerhalb des eigentlichen Sensorkörpers befinden und über ein oder mehrere Kopplungsstücke mit dem Sensorkörper und der bzw. den Fluidzellen verbunden sein.Of the Pressure sensor can in this embodiment, but also in others embodiments mentioned here also outside if required the actual sensor body are located and over one or more coupling pieces with the sensor body and the fluid cell (s).
Der
in
Anschließend werden
die Drucksensoren nacheinander in die Wheatstone-Brücken-Schaltung
Bei in die Fluidzellen integrierten Wheatstone-Brücken ist der Widerstands-Offset bzw. der Ruhedruck sofort von jedem Drucksensor verfügbar.at integrated in the fluid cells Wheatstone bridges is the resistance offset or the static pressure immediately available from any pressure sensor.
In gleicher Weise werden die Temperatursensoren des Strumpfes adressiert und die Temperatur an jedem der Sensorpunkte ermittelt. Der durch die Fluidzellen ermittelte Ruhedruck und der dazu gehörige Temperaturwert wird in der Auswerte- und Speichereinheit gespeichert.In in the same way, the temperature sensors of the stocking are addressed and the temperature at each of the sensor points is determined. The one by the Fluid cells determined static pressure and the associated temperature value is stored in the evaluation and storage unit.
Anschließend wird das Kompressionsmittel angelegt, indem ein Kompressionsstrumpf, ein Verband oder dergleichen Mittel über den Messstrumpf gezogen bzw. gewickelt wird. Die Membranen der Fluidzellen werden dadurch verformt, wobei der Druck des Fluids in den Fluidzellen ansteigt und dabei den Widerstand in den einzelnen Drucksensoren ändert.Subsequently, will the compression means applied by a compression stocking, a dressing or the like means pulled over the measuring stocking or is wound. The membranes of the fluid cells are characterized deformed, wherein the pressure of the fluid increases in the fluid cells while changing the resistance in the individual pressure sensors.
Die Auswerte- und Speichereinheit schaltet nun wie beschrieben alle Drucksensoren der Fluidzellen einzeln in die Wheatstone-Brücken-Schaltung, registriert deren veränderten elektrischen Widerstand und errechnet daraus einen Druckwert. Bei in die Fluidzellen integrierten Wheatstone-Brücken wird der an den Drucksensoren gemessene Widerstands- bzw. Druckwert einzeln ausgelesen.The Evaluation and storage unit now switches all as described Pressure sensors of the fluid cells individually in the Wheatstone bridge circuit, registered whose changed electrical resistance and calculates a pressure value. at Wheatstone bridges integrated into the fluid cells are used at the pressure sensors measured resistance or pressure value individually read.
Parallel dazu wird ein Temperaturwert an den Temperatursensoren bestimmt und zur Korrektur der durch die Fluidzellen ermittelten Druckwerte benutzt. Die Temperaturkorrektur des gemessenen Druckes wird im einfachsten Falle dadurch ausgeführt, indem unter Verwendung der Zustandsgleichung des idea len Gases der durch den Drucksensor gemessene Druck innerhalb des Fluids in jeder Fluidzelle auf einen Druck bei einer zweckmäßig gewählten Normtemperatur umgerechnet wird. Dazu kann von einer isochoren Zustandsänderung ausgegangen werden. Bei dieser Annahme muss das Volumen des Fluids in jeder Fluidzelle nicht notwendigerweise bekannt sein.In parallel, a temperature value is determined at the temperature sensors and used to correct the pressure values determined by the fluid cells. The temperature correction of the measured pressure is in the simplest case carried out by using the equation of state of the idea len gas of the pressure measured by the pressure sensor within the fluid in each fluid cell to a pressure at a suitably selected standard temperature is converted. This can be assumed to be an isochoric state change. With this assumption, the volume of the fluid must be in each fluid cell is not necessarily known.
Eine Verfeinerung der Temperaturkorrektur des gemessenen Druckes ist prinzipiell dadurch möglich, indem der Temperatursensor mit in der Fluidzelle integriert und in deren Innenraum angeordnet ist. Des weiteren können genauere Zustandsgleichungen für das Fluid zur Korrektur des Druckes, zum Beispiel die Zustandsgleichung nach van der Waals, verwendet werden.A Refinement of the temperature correction of the measured pressure is in principle thereby possible by having the temperature sensor integrated with in the fluid cell and is arranged in the interior thereof. Furthermore, more accurate Equations of state for the fluid for correction of the pressure, for example the equation of state according to van der Waals.
Bei
der in
Den einzelnen Drucksensoren innerhalb der Fluidzellen ist daher ein eindeutiger Weise ein genau definierter Ort zuordenbar. Die Auswerte- und Speichereinheit verfügt daher über Visualisierungs- und Anzeigemittel, mit der die Druckverteilung über alle Fluidzellen und Drucksensoren ortsaufgelöst dargestellt werden kann. Die einzelnen, durch die Drucksensoren ermittelten Druckwerte werden dabei in ein internes Array oder eine andere zweckmäßige Variablen- oder Datenstruktur geschrieben und stehen zur Generierung eines virtuellen Modells des Körperteils bereit, das die durch das Kompressionsmittel erzeugte Druckverteilung zeigt.The individual pressure sensors within the fluid cells is therefore a Clearly a well-defined place can be assigned. The evaluation and storage unit therefore about Visualization and display means, with which the pressure distribution over all fluid cells and pressure sensors spatially resolved can be represented. The individual, through the pressure sensors determined pressure values are thereby in an internal array or a other appropriate variables or data structure written and stand for the generation of a virtual model of the body part ready, that the pressure distribution generated by the compression means shows.
In
dem Ausführungsbeispiel
aus
Eine derartige Messung kann dadurch vervollständigt werden, indem die Druckverteilung im Messstrumpf über einen definierten Zeitraum hinweg zeitaufgelöst erfasst und gespeichert wird. Hierzu werden die Messungen jedes einzelnen Druck- und Temperatursensors durch eine interne Uhr in der Auswerte- und Speichereinheit getriggert und die Resultate einer jeweiligen Messzeit zugeordnet. Der Messstrumpf kann bei derartigen zeitaufgelösten Messungen bis zu mehreren Tagen am zu überwachenden Körperteil verbleiben.A Such measurement can be completed by the pressure distribution in the measuring stocking over recorded and stored time-resolved over a defined period of time becomes. For this, the measurements of each individual pressure and temperature sensor triggered by an internal clock in the evaluation and storage unit and the results of each measurement time assigned. The measuring stocking can with such time-resolved measurements up to several days to be monitored body part remain.
Die Vorrichtung und das Verfahren sind nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Im Rahmen fachmännischen Handelns können Abänderungen an den Ausführungsbeispielen erfolgen, die den Bereich des erfindungsgemäßen Grundgedankens nicht verlassen. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich insbesondere aus den Unteransprüchen.The The device and the method are not as described here embodiments limited. In the context of expert Acting can amendments on the embodiments take place, which do not leave the scope of the inventive concept. Further embodiments emerge in particular from the dependent claims.
- 11
- textiler Trägertextile carrier
- 22
- Fluidzellefluid cell
- 33
- Membranmembrane
- 44
- Drucksensorpressure sensor
- 55
- KontaktierungsbahnKontaktierungsbahn
- 5a5a
- Kontaktierungcontact
- 66
- Auswerte- und Speichereinheitevaluation and storage unit
- 6a6a
- Datenaufbereitung, Speicherung, VisualisierungData preparation, Storage, visualization
- 77
- Fluidfluid
- 88th
- Temperatursensortemperature sensor
- 99
- Betriebskomponenten für Drucksensor, insbesondere Wheatstone-Brückeoperating components for pressure sensor, in particular Wheatstone Bridge
- 1010
- Messstrumpfmeasuring Trumpf
- 1212
- Gestrickeknitted fabrics
- 1313
- elastische Faserelastic fiber
- 1414
- GewirkeKnitted
- 1515
- elastischer Gewirkefadenelastic Gewirkefaden
- 1616
- Schnittstelleinterface
Claims (11)
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