DE102007048597A1

DE102007048597A1 - Beatmungstubus, Ausleseeinheit und Wärmetherapievorrichtung

Info

Publication number: DE102007048597A1
Application number: DE200710048597
Authority: DE
Inventors: Udo Beckmann; Henning Gerder
Original assignee: Draeger Medical GmbH
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 2007-10-10
Filing date: 2007-10-10
Publication date: 2009-04-16

Abstract

Eine Wärmetherapievorrichtung für einen Patienten ist dazu eingerichtet, auf drahtlosem Wege mit einer Ausleseeinheit für einen in einen intrakorporalen Abschnitt eines Beatmungstubus integrierten Temperatursensor zusammenzuwirken. Dadurch lässt sich die Betriebssicherheit der Wärmetherapievorrichtung erhöhen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Beatmungstubus gemäß Anspruch 1.
Die Erfindung betrifft ferner eine Ausleseeinheit zum drahtlosen Auslesen eines in einen Beatmungstubus integrierten Sensorelements.
Die Erfindung betrifft schließlich eine Wärmetherapievorrichtung mit einer Patientenaufnahme für die Lagerung eines Patienten und einer Heizvorrichtung für die Einstellung der Körpertemperatur des Patienten.
Ein Beatmungstubus ist beispielsweise aus der DE 10 2005 008 698 A1 bekannt. Der bekannte Beatmungstubus umfasst einen Atemvolumenstromsensor sowie einen Temperatursensor. Der Temperatursensor ist dabei ein Messwiderstand, der die Last eines Resonanzschwingkreises bildet. Die bei einer Änderung der Temperatur auftretende Laständerung kann mit Hilfe einer Ausleseschaltung erfasst werden, die induktiv an den Resonanzschwingkreis gekoppelt ist. Insbesondere ist es möglich, den Temperatursensor transkutan auf drahtlosem Wege auszulesen. Ein Nachteil des bekannten Beatmungstubus ist, dass zwischen einer Lastmodulation, die auf einer Temperaturänderung beruht, und einer Abschwächung des Signals auf Grund einer Änderung des Abstandes zwischen dem Temperatursensor und der außerhalb des Körpers des Patienten angeordneten Ausleseeinheit nicht unterschieden werden kann.
Eine Wärmetherapievorrichtung ist beispielsweise aus der DE 39 30 363 A1 bekannt. Bei der Wärmetherapievorrichtung handelt es sich um einen Inkubator, der mit Heizvorrichtungen zur Einstellung der Körpertemperatur eines Säuglings ausgestattet ist. Für den Betrieb des Inkubators wird die Körpertemperatur in verschiedenen Zonen, insbesondere die Körperkerntemperatur, die Hauttemperatur und die Peripherietemperatur erfasst. Ein Nachteil der bekannten Vorrichtung ist, dass für die Verkabelung der Temperatursensoren Leitungen und Steckverbindungen vorzusehen sind, die aufwendig zu fertigen sind und die im Übrigen auch ein Sicherheitsrisiko darstellen, da Steckverbindungen nicht oder falsch gesteckt werden können und da sich eingerichtete Steckverbindungen auch nachträglich lösen können. Schließlich können die zur Versorgung des Temperatursensors erforderlichen Leitungen auch die Pflege des Patienten behindern.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Beatmungstubus, eine Ausleseeinheit und ein Wärmetherapiegerät mit verbesserter Handhabung und Sicherheit zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch einen Beatmungstubus, eine Ausleseeinheit und eine Wärmetherapievorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. In den davon abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen angegeben.
Der Beatmungstubus ist in dem intrakorporalen Tubusabschnitt neben dem Sensorelement mit einem Referenzelement versehen, dessen Referenzcharakteristik eine im Vergleich zur Sensorcharakteristik unterschiedliche Temperaturabhängigkeit aufweist und dessen Referenzcharakteristik von der Auswerteeinheit ebenso wie die Sensorcharakteristik des Sensorelements auf drahtlosem Wege transkutan auslesbar ist. Da Signaländerungen auf Grund äußeren Störeinflüssen sowohl das Sensorelement als auch das Referenzelement betreffen, kann mit Hilfe des Referenzelementes zwischen Signaländerungen auf Grund von Temperaturänderungen und Signaländerungen auf Grund äußerer Störeinflüsse unterschieden werden. Außerdem kann der Beatmungstubus frei von Bauelementen gehalten werden, die zur Umwandlung der aktuellen Sensorcharakteristik in ein Temperaturmesssignal notwendig sind. Dadurch lässt sich der Beatmungstubus zu besonders geringen Stückkosten fertigen und ist daher auch als Wegwerfartikel zur einmaligen Verwendung geeignet.
Der Temperatursensor kann beispielsweise von einem temperaturempfindlichen Messwiderstand gebildet sein. Derartige Messwiderstände sind robust und zu geringen Stückkosten erhältlich, so dass der Beatmungstubus auch aus diesem Grund als Wegwerfartikel zur einmaligen Verwendung ausgestaltet werden kann.
Zur Bestimmung der Impedanz des Messwiderstandes kann der temperaturempfindliche Messwiderstand die Last einer Modulationsschaltung sein, so dass die Temperatur über die bei Temperaturänderungen entstehende Lastmodulation auslesbar ist.
Beispielsweise kann der temperaturempfindliche Messwiderstand das Dämpfungsglied in einem Resonanzschwingkreis sein, wobei die Impedanz des temperaturempfindlichen Messwiderstandes über die Breite der Resonanzkurve oder die zur Anregung des Resonanzschwingkreises erforderliche Leistung bestimmt werden kann.
Die für den Betrieb der Sensorschaltung erforderliche Leistung wird vorzugsweise über eine Empfangsinduktivität in die Sensorschaltung eingekoppelt.
Als Referenzelement ist ein Referenzwiderstand in der Sensorschaltung vorgesehen, der alternierend mit dem temperaturempfindlichen Messwiderstand ausgelesen wird. Die Temperatur im Körperinneren des Patienten ergibt sich dann aus dem Verhältnis der Lasten, die durch den temperaturempfindlichen Messwiderstand und den Referenzwiderstand erzeugt werden. Da störende Einflüsse sowohl auf den temperaturempfindlichen Messwiderstand als auch den Referenzwiderstand wirken, kann über die Betrachtung der durch den temperaturempfindlichen Messwiderstand und den Referenzwiderstand erzeugten Lasten die Einflüsse von störenden Umweltbedingungen eliminiert werden.
Die Umschaltung zwischen temperaturempfindlichen Messwiderstand und Referenzwiderstand wird vorzugsweise mit Hilfe einer bistabilen Kippschaltung bewerkstelligt, deren Eingang mit einem Einkoppelsignal beaufschlagt ist. Bei Ableitung des Einkoppelsignals von der hochfrequenten Schwingkreisfrequenz ist der bistabilen Kippschaltung ein Frequenzteiler vorgeschaltet. Diese Schaltungsanordnung bietet den Vorteil, dass in jeder Signalperiode des Einkoppelsignals ein Umschaltvorgang der bistabilen Umschaltung stattfindet, dass aber der Umschalter zwischen temperaturempfindlichen Messwiderstand und Referenzwiderstand lediglich bei einem Vielfachen der Signalperiode des Schwingkreissignals umgeschaltet wird, so dass die durch den Referenzwiderstand verursachte aktuelle Last mit ausreichender Genauigkeit bestimmt werden kann. Mit einer derartigen Umschaltung zwischen dem temperaturempfindlichen Messwiderstand und dem Referenzwiderstand kann in vorteilhafter Weise die Genauigkeit des Messsignals signifikant erhöht werden.
Ferner sollte das Teilungsverhältnis des Frequenzteilers derart gewählt sein, dass die Umschaltfrequenz des Umschalters, der zwischen dem temperaturempfindlichen Messwiderstand und dem Referenzwiderstand umschaltet, größer als die Atemfrequenz des Patienten ist. Denn während einer Atemperiode verändert sich die Geometrie des Brustkorbes, was bei einem drahtlosen transkutanen Auslesevorgang das ausgelesene Messsignal verfälschen kann.
Neben einem Temperatursensor können in dem Beatmungstubus weitere Sensoren integriert sein. Die weiteren Sensoren können ebenfalls auf drahtlosem Wege transkutan ausgelesen werden.
Das Auslesen des in den Beatmungstubus integrierten Temperatursensors erfolgt vorzugsweise über eine Ausleseeinheit, die zum Auslesen des Temperatursensors eingerichtet ist. Insbesondere ist die Ausleseeinheit mit einer Ausleseschaltung versehen, mit der sich eine durch einen Messwiderstand hervorgerufene Lastmodulation erfassen lässt. Zu diesem Zweck kann die Ausleseschaltung beispielsweise mit einer Senderinduktivität versehen sein, deren Sendersignal induktiv in die Empfangsinduktivität der Sensorschaltung einkoppelbar ist.
Um den Übertragungsweg klein zu halten, ist die Ausleseeinheit bei einer bevorzugten Ausführungsform am Körper des Patienten anbringbar. Insbesondere kann die Ausleseeinheit in eine auf die Haut des Patienten anzubringende Sensoreinheit integriert sein. Die hautseitige Anbringung kann wahlweise auf der Haut des Brustkorbs oder des Rückens erfolgen. Diese Sensoreinheit kann weitere Temperatursensoren zum Erfassen der Hauttemperatur, Feuchtesensoren zum Erfassen der Hautfeuchte oder Sensoren für ein Elektrokardiogramm umfassen.
In einer weiteren Ausführungsvariante kann die Ausleseeinheit als Bestandteil einer Liegefläche ausgeführt sein.
Ferner kann die Ausleseeinheit dazu eingerichtet sein, weitere subkutane Sensoren auszulesen. Diese subkutanen oder intrakorporale Sensoren können weitere in den Beatmungstubus integrierte Sensoren, beispielsweise ein am proximalen Ende in den Beatmungstubus integrierter Drucksensor sein.
Die Ausleseeinheit kann schließlich selbst mit einer Sendervorrichtung versehen sein, mit der die erfassten Signale auf drahtlosem Wege an eine übergeordnete Auswerteschaltung weitergegeben werden können.
Die übergeordnete Auswerteschaltung kann Teil der Wärmetherapievorrichtung sein, die mit der Ausleseeinheit zusammenwirkt, mit der der in dem Beatmungstubus integrierte Temperatursensor transkutan auf drahtlosem Wege auslesbar ist. Die Übertragung von Energie und Daten zwischen der Ausleseeinheit und der Wärmetherapievorrichtung kann dabei drahtgebunden oder drahtlos erfolgen.
Ferner kann die Wärmetherapievorrichtung dazu verwendet werden, außerhalb des Körpers des Patienten angeordnete Sensoren oder Datenspeichereinheiten auf drahtlosem Wege auszulesen. Beispielsweise kann die Ausleseeinheit dazu verwendet werden, ein am Körper des Patienten angebrachten, Patientendaten enthaltenden Datenspeicher auszulesen.
Bei einer Ausführungsform der Wärmetherapievorrichtung ist die Wärmetherapievorrichtung mit einer Steuereinrichtung versehen, mit der eine Heizvorrichtung in Abhängigkeit von der erfassten Körperkerntemperatur des Patienten einstellbar ist.
Daneben ist es möglich, die Wärmetherapievorrichtung lediglich mit einer Anzeigeeinheit zu versehen, auf der die erfasste Körperkerntemperatur des Patienten angezeigt wird.
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung im Einzelnen erläutert werden. Es zeigen:
1 eine Wärmetherapievorrichtung, die mit einer am Körper eines Patienten angebrachten Ausleseeinheit zusammenwirkt, wobei über die Ausleseeinheit ein in einen Beatmungstubus integrierter Temperatursensor auslesbar ist;
2 ein Längsschnitt durch einen Beatmungstubus, der mit einem Temperatursensor versehen ist;
3 die Darstellung einer Sensorschaltung, einer Ausleseschaltung und einer Auswerteschaltung;
4 die Darstellung einer Sensorschaltung und einer Ausleseschaltung;
5 eine weitere Ausführungsform der Sensorschaltung;
6 eine Darstellung der Anordnung einer Ausleseeinheit auf dem Körper eines Patienten;
7 ein Querschnitt durch den Körper des Patienten aus 6;
8 eine vergrößerte Darstellung der Ausleseeinheit aus 6;
9 eine Darstellung der Ausleseinheit mit den darin integrierten Komponenten;
10 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Ausleseeinheit mit einem Haupttemperatursensor am linken Oberarm; und
11 eine Ausleseeinheit mit einem Hauttemperatursensor im Bereich der Leber.
1 zeigt einen Querschnitt durch einen Inkubator 1, der zur Versorgung eines Säuglings 2 vorgesehen ist. Der Inkubator 1 weist ein Gehäuse 3 auf, in das der Säugling 2 auf einer Patientenaufnahme 4 gebettet ist. Der sich im Inneren des Inkubators 1 befindende Säugling 2 wird mit Hilfe eines Beatmungstubus 5 künstlich beatmet. Der Beatmungstubus 5 weist dabei einen extrakorporalen Anschluss 6 auf, an den ein in 1 nicht dargestelltes, sich außerhalb des Inkubators 1 befindendes Beatmungsgerät angeschlossen werden kann. In einen intrakorporalen Abschnitt des Beatmungstubus 5, der sich während der Beatmung des Säuglings 2 im Inneren des Körpers des Säuglings 2 befindet, ist ein Temperatursensor 7 integriert. Bei dem in 1 dargestellten Beatmungstubus 5 befindet sich der Temperatursensor 7 im Bereich eines proximalen Endes 8 des Beatmungstubus 5.
Auf dem Körper des Säuglings 2 ist eine Ausleseeinheit 9 angebracht, mit der der Temperatursensor 7 transkutan auf drahtlosem Wege ausgelesen werden kann. Zu diesem Zweck wird vorzugsweise in eine Übertragungsrichtung 10 Energie von der Ausleseeinheit 9 auf den Temperatursensor 7 übertragen, während die vom Temperatursensor 7 erzeugte Zustandsinformation in eine Übertragungsrichtung 11 vom Temperatursensor 7 zur Ausleseeinheit 9 übertragen wird. Feldlinien 12 sollen dabei das zur Übertragung verwendete elektromagnetische Feld andeuten.
Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Ausleseeinheit 9 ist die Ausleseeinheit 9 dazu eingerichtet, auf drahtlosem Wege mit einer übergeordneten Betriebseinheit 13 zusammenzuwirken. Insbesondere wird dabei Energie in eine Übertragungsrichtung 14 von der Betriebseinheit 13 auf die Ausleseeinheit 9 übertragen, während die von der Ausleseeinheit 9 vom Temperatursensor 7 erhaltene Zustandsinformation in eine Übertragungsrichtung 15 von der Ausleseeinheit 9 über die Betriebseinheit 13 an eine Steuervorrichtung 16 weitergegeben und dort gegebenenfalls an einer Anzeigeeinheit 17 angezeigt wird. Feldlinien 18 sollen dabei das zur Energie- und Datenübertragung verwendete elektromagnetische Feld andeuten.
Es sei angemerkt, dass die vom Temperatursensor 7 gelieferte Zustandsinformation bezüglich dem aktuellen ohmschen Widerstand des temperaturempfindlichen Messwiderstands 20 (2) erst in der Betriebseinheit 13 in ein Temperaturmesssignal umgewandelt wird. Das Temperaturmesssignal kann dabei ein digitaler Temperaturwert oder ein analoges, zu einem Temperaturwert proportionales Messsignal sein.
In 2 ist ein Längsschnitt durch den Beatmungstubus 5 dargestellt, in dessen Wand 19 der Temperatursensor 7 integriert ist. Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel des Beatmungstubus 5 umfasst der Temperatursensor 7 einen temperaturempfindlichen Messwiderstand 20, der das Dämpfungsglied eines von einer Empfängerkapazität 21 und einer Empfängerinduktivität 22 gebildeten Schwingkreises bildet. Bei dem temperaturempfindlichen Messwiderstand 20 handelt es sich vorzugsweise um einen Thermistor, dessen ohmscher Widerstand mit der Temperatur variiert.
3 zeigt ein Blockschaltbild von Temperatursensor 7, Ausleseeinheit 9 und Betriebseinheit 13. Wie bereits im Zusammenhang mit 2 erwähnt, umfasst der Temperatursensor 7 den temperaturempfindlichen Messwiderstand 20, die Empfängerkapazität 21 und die Empfängerinduktivität 22. Die oberhalb einer Haut 24 eines Patienten angeordnete Ausleseeinheit 9 umfasst ihrerseits eine Senderinduktivität 25, die mit einer Senderkapazität 26 zu einem Senderschwingkreis 27 verschaltet ist. Der Senderschwingkreis 27 wird von einer Auslesebetriebsschaltung 28 betrieben, an die auch eine weitere Sensorschaltung 29 zum Auslesen weiterer auf der Haut 24 des Patienten angeordneter Sensoren angeschlossen sein kann. Bei diesen weiteren Sensoren kann es sich beispielsweise um EKG-Sensoren oder Sensoren zum Erfassen der Temperatur oder der Feuchtigkeit der Haut 24 des Patienten handeln. Die Auslesebetriebsschaltung wird über einen Empfängerschwingkreis 30, der eine Empfängerinduktivität 31 und Empfängerkapazität 32 aufweist, von der Betriebseinheit 13 mit Energie versorgt. Dazu weist die Betriebseinheit 13 eine Senderinduktivität 33 auf. Ferner kann über die Empfängerinduktivität 31 und die Senderinduktivität 33 auch Information von der Ausleseeinheit 9 auf die Betriebseinheit 13 übertragen werden. Die Datenübertragung von der Ausleseeinheit 9 auf die Betriebseinheit 13 kann ebenso wie die Datenübertragung von dem Temperatursensor 7 auf die Ausleseeinheit 9 mit Hilfe von Lastmodulation erfolgen, so dass bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel die Energie- und Informationsübertragung mit Hilfe einer kaskadierten Lastmodulation erfolgt.
Der Betriebseinheit 13 ist schließlich eine Auswerteeinheit 34 nachgeschaltet, die die Messsignale für die Steuervorrichtung 16 und gegebenenfalls für die Anzeigeeinheit 17 aufbereitet. Die Auswerteeinheit 34 wandelt insbesondere die vom Temperatursensor 7 erhaltenen Messsignale in ein Temperaturmesssignal um. An Stelle der Anzeigeeinheit 17 kann auch ein Projektor verwendet werden, der neben weiteren Informationen den aktuellen Wert für die Körperbautemperatur auf das transparente Gehäuse 3 des Inkubators 1 projiziert.
Der Empfängerschwingkreis 23 des Temperatursensors 7 hat die Funktion eines sekundären Schwingkreises, mit dem ein primärer Schwingkreis, nämlich der Senderschwingkreis 27, gekoppelt ist. Die Güte des Empfängerschwingkreises 23 variiert dabei mit der Temperatur, da sich der ohmsche Widerstand des zur Empfängerkapazität 21 und zur Empfängerinduktivität 22 parallel geschalteten temperaturempfindlichen Messwiderstands 20 ändert.
Die Änderung der Güte des sekundären Empfängerschwingkreises 23 wirkt sich im primären Senderschwingkreis 27 als Laständerung aus. Über die bei Temperaturänderungen auftretende Lastmodulation kann daher die Temperaturänderung bestimmt werden.
Die Änderung der Güte des Empfängerschwingkreises 23 kann aber auch bestimmt werden, indem die Breite der Resonanzkurve des Empfängerschwingkreises 23 bestimmt wird. Zu diesem Zweck kann die Frequenz des Anregungssignals im Senderschwingkreis 27 durchgestimmt werden.
Ferner ist es möglich, die Änderung der Resonanzfrequenz zu erfassen, indem beispielsweise im Senderschwingkreis 27 die Senderkapazität 26 variiert wird, bis die Kopplung zwischen dem Empfängerschwingkreis 23 und dem Senderschwingkreis 27 maximal ist. Die Kopplung zwischen dem Empfängerschwingkreis 23 und dem Senderschwingkreis 27 kann auch über einen zur Senderkapazität 26 und Senderinduktivität 25 parallel geschalteten Lastwiderstand erfolgen. Vorzugsweise werden dazu analoge oder digitale ansteuerbare Potentiometer verwendet. Logische Bauelemente zur Identifizierung oder Aufbereitung von Messwerten sind dabei im Temperatursensor 7 nicht erforderlich, da die eigentliche Signalverarbeitung, insbesondere die Umsetzung in ein Temperaturmesssignal erst in der Auswerteeinheit 34 erfolgt.
Da die Umsetzung des temperaturempfindlichen Messwiderstands 20 in ein Temperaturmesssignal nicht bereits im Temperatursensor 7, sondern erst in der Auswerteeinheit 34 erfolgt, kann eine auf Grund äußerer Störeinflüsse bei der Übertragung des Messsignals vom Temperatursensor 7 auf die Auswerteeinheit 34 erfolgte Veränderung des Messsignals nicht von einer Temperaturänderung unterschieden werden.
In 4 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem der Temperatursensor 7 mit Hilfe einer Ausleseeinheit 35 ausgelesen wird, die mit der Betriebseinheit 13 drahtgebunden Energie und Daten austauscht. Dementsprechend verfügt die Ausleseeinheit 35 neben der Senderinduktivität 25 und der Senderkapazität 26 über eine abgewandelte Auslesebetriebsschaltung 36, die dazu eingerichtet ist, mit der Betriebseinheit 13 drahtgebunden Daten auszutauschen und von der Betriebseinheit 13 drahtgebunden Energie zu erhalten.
5 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Temperatursensor 37, bei dem dem Empfängerschwingkreis 23 ein von einer Diode 38 und einem Glättungskondensator 39 gebildeter Halbwellengleichrichter nachgeschaltet ist. Zur Spannungsbegrenzung ist ferner eine Zener – Diode 40 vorgesehen. Das Ausgangssignal des von der Diode 38 und dem Glättungskondensator 39 gebildeten Halbwellengleichrichters wird einem Frequenzteiler 41, zugeführt. Dem Frequenzteiler 41 ist eine Kippschaltung 42, beispielsweise ein Flipflop 42, nachgeschaltet, die einen Umschalter 43 mit einem Steuersignal beaufschlagt. Durch den Umschalter 43 wird der Empfängerschwingkreis 23 wechselweise mit dem temperaturempfindlichen Messwiderstand 20 oder einem Referenzwiderstand 44 verbunden. Der Referenzwiderstand 44 ist nahezu temperaturstabil. Für den Referenzwiderstand 44 kann beispielsweise ein Widerstandswert von etwa 35°C gewählt werden.
Dadurch können Lastvariationen, die auf Änderungen des Abstands zwischen dem Temperatursensor 37 und der Ausleseeinheit 9 oder 35 beruhen, eliminiert werden. Falls die Last linear mit dem Abstand zwischen dem Temperatursensor 37 und der Ausleseeinheit 9 oder 35 variiert, kann beispielsweise das Verhältnis der durch den temperaturempfindlichen Messwiderstand 20 und den Referenzwiderstand 44 verursachten Lasten als Maß für die Körperkerntemperatur verwendet werden.
Eine weitere Einflussgröße, die die Kopplung zwischen dem Empfängerschwingkreis 23 und dem Senderschwingkreis 27 beeinflusst, ist die Variation der transformatorischen Kopplung durch Änderung der Durchblutung oder die Änderung der transformatorischen Kopplung auf Grund von Umlagerungen des Säuglings 2, beispielsweise von der Rückenlage in die Seitenlage oder Ähnliches.
Es sei angemerkt, dass der Referenzwiderstand 44 nicht notwendigerweise im Temperatursensor 37 angeordnet sein muss. Vielmehr kann sich der Referenzwiderstand 44 auch außerhalb des Temperatursensors 37 befinden und mit einem eigenen Empfängerschwingkreis gekoppelt sein. In diesem Fall kann der temperaturempfindliche Messwiderstand 20 und der Referenzwiderstand 44 beispielsweise in unterschiedlichen Frequenzbändern ausgelesen werden.
In 6 ist die Lage des Temperatursensors 7 oder 37 im Brustraum des Säuglings 2 dargestellt. Insbesondere sind in 6 die Lage des Beatmungstubus 5 sowie die Lage eines Elektrodenhalters 45 dargestellt.
7 zeigt weiterhin einen Querschnitt durch den Brustkorb des Säuglings 2. In den Elektrodenhalter 45 können neben den in 7 dargestellten Elektroden 46 für die Aufnahme eines Elektrokardiogramms auch die Senderinduktivität 25 ausgebildet werden.
In 8 ist beispielsweise eine spiralförmige Spule 47 in den Elektrodenhalter 45 integriert. Ferner kann der Elektrodenhalter 45 mit einem Hauttemperatursensor 48 versehen sein.
In 9 ist der Elektrodenhalter 45 der Deutlichkeit halber nochmals ohne den Brustkorb des Säuglings 2 dargestellt.
Gemäß 10 kann der Elektrodenhalter 45 auch weitere Sensoren, beispielsweise einen Temperatursensor für den linken Oberarm umfassen oder gemäß 11 einen Temperatursensor 50 für die Messung die Hauttemperatur im Leberbereich aufweisen.
Für die Steuerung des Inkubators 1 kann ein wissensbasiertes Verfahren verwendet werden, bei dem über eine Matrix mit verschiedenen Körperparametern, beispielsweise Körpergewicht, Alter, Schwangerschaftswoche und Ähnlichem, das Klima im Inkubator 1 geregelt wird. Die von der Steuervorrichtung 16 ermittelten Daten können gegebenenfalls auch zur Steuerung weiterer medizinischer Geräte verwendet werden oder den weiteren medizinischen Geräten zur weiteren Verwendung zugeführt werden.
Dabei können beispielsweise die Elektrokardiogramm-Daten, die von den Hautsensoren 48, 49 oder 50 gelieferten Werte und die vom Temperatursensor 7 oder 37 gelieferten Temperaturwerte mit einem SPO2–Messwert zusammengeführt werden. Der SPO2–Sensor kann beispielsweise als Fingersensor ausgebildet sein, in dem ein optischer SPO2–Sensor und ein Temperatursensor kombiniert sind. Auf diese Weise steht für die Regelung des Klimas im Inkubator 1 ein peripherer Temperaturwert von der Hand des Säuglings 2 zur Verfügung. Die von der Steuervorrichtung 16 erfassten Werte können an einer Datenschnittstelle weiteren Geräten zur Verfügung gestellt werden oder auf der Anzeigeeinheit 17 angezeigt werden.
Weitere Sensoren, die mit einbezogen werden können, sind ein Sensor für einen SPCO2–Messwert, die Pulsrate, die Flussrate des Beatmungsvorganges, sowie Respirationsmesswerte und transkutane O2- und CO2-Messwerte.
Ferner kann der Inkubator 1 zusammen mit einem Beatmungsgerät mit Notstromversorgung und autarker Gasversorgung zu einem Transportinkubator kombiniert sein. Ein derartiger Transportinkubator weist eine Klimaregelung auf Basis der Körperkerntemperatur und eine Beatmungssteuerung auf Basis von Messungen des Atemflusses des Patienten auf. Ferner können Messwerte einer optischen Pulsratenmessung, SPO2- und SPCO2–Messwerte sowie transkutane Sauerstoff- und Kohlendioxidmessungen mit weiteren Messwerten zur physiologischen Überwachung verwendet werden. Falls in den Inkubator 1 noch eine Waage zur Erfassung des Körpergewichts des Säuglings 2 integriert wird, kann unter Einbeziehung von patientenspezifischen Daten aus einem Datenspeicher, beispielsweise einem am Säugling 2 angebrachten RFID-Tag, der geeignete Beatmungstypus angepasst an Gewicht und Größe und Krankheitsbild ermittelt und als Vorschlag zur Einstellung auf der Anzeigeeinheit 17 dargestellt werden. Ferner können von der Steuervorrichtung 16 auch Daten ausgelesen und verwendet werden, die beispielsweise in einem RFID-Tag am Beatmungsschlauch oder Tubus gespeichert sind.
Die Übertragung von Energie und Information zwischen dem Temperatursensor 7, 37, der Ausleseeinheit 9 oder 35 sowie der Betriebseinheit 13 erfolgt vorzugsweise in einem für Marker freigegebenen Frequenzband unterhalb 50 MHz. In Frage kommen beispielsweise die Bänder bei 150 KHz und 13,56 MHz.
Abschließend sei darauf hingewiesen, dass Merkmale und Eigenschaften, die im Zusammenhang mit einem bestimmten Ausführungsbeispiel beschrieben worden sind, auch mit einem anderen Ausführungsbeispiel kombiniert werden können, außer wenn dies aus Gründen der Kompatibilität ausgeschlossen ist.
Schließlich wird noch darauf hingewiesen, dass in den Ansprüchen und in der Beschreibung der Singular den Plural einschließt, außer wenn sich aus dem Zusammenhang etwas anderes ergibt. Insbesondere wenn der unbestimmte Artikel verwendet wird, ist sowohl der Singular als auch der Plural gemeint.

1: Inkubator
2: Säugling
3: Gehäuse
4: Patientenaufnahme
5: Beatmungstubus
6: Extrakorporaler Anschluss des Beatmungstubus
7, 37: Temperatursensor
8: proximales Ende des Beatmungstubus
9, 35: Ausleseeinheit
10, 11, 14, 15: Übertragungsrichtung
12, 18: Feldlinie
13: Betriebseinheit
16: Steuervorrichtung
17: Anzeigeeinheit
19: Wand des Beatmungstubus
20: Temperaturempfindlicher Messwiderstand
21: Empfängerkapazität
22: Empfängerinduktivität
23: Empfängerschwingkreis
24: Haut
25: Senderinduktivität
26: Senderkapazität
27: Senderschwingkreis
28: Auslesebetriebsschaltung
29: Weitere Sensorschaltung
30: Empfängerschwingkreis
31: Empfängerinduktivität
32: Empfängerkapazität
33: Senderinduktivität
34: Auswerteinheit
36: Auslesebetriebsschaltung
38: Diode
39: Glättungskondensator
40: Zener-Diode
41: Frequenzteiler
42: Kippschaltung
43: Umschalter
44: Referenzwiderstand
45: Elektrodenhalter
46: Elektrode
47: Spule
48, 49, 50: Temperatursensor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102005008698 A1 [0004]
- DE 3930363 A1 [0005]

Claims

Beatmungstubus mit einen in den Atemweg eines Patienten einbringbaren intrakorporalen Tubusabschnitt, der mit einem Temperatursensor (7, 37) versehen ist, dessen sich in Abhängigkeit von der Temperatur ändernde elektrische Sensorcharakteristik von einer den aktuelle Zustand der elektrischen Sensorcharakteristik in ein Temperatursignal umsetzenden Betriebseinheit (13) auf drahtlosem Wege transkutan auslesbar ist, wobei der Beatmungstubus in dem intrakorporalen Tubusabschnitt mit einem Referenzelement (44) versehen ist, dessen Referenzcharakteristik eine im Vergleich zur Sensorcharakteristik unterschiedliche Temperaturabhängigkeit aufweist und dessen Referenzcharakteristik von der Betriebseinheit (13) auf drahtlosem Wege transkutan auslesbar ist.
Beatmungstubus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (7, 37) einen temperaturempfindlichen Messwiderstand (20) umfasst.
Beatmungstubus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der temperaturempfindliche Messwiderstand (20) an eine Sensorschaltung (21–23) angeschlossen ist, mit der von der Betriebseinheit (13) eine durch den temperaturempfindlichen Messwiderstand (20) verursachte Lastmodulation erfassbar ist.
Beatmungstubus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der temperaturempfindliche Messwiderstand (20) Dämpfungsglied eines Resonanzschwingkreises (23) ist.
Beatmungstubus nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Umschalter (43) zum Umschalten zwischen dem temperaturempfindlichen Messwiderstand (20) und dem Referenzwiderstand (44) vorgesehen ist und dass die Referenzcharakteristik der ohmsche Widerstand des Referenzwiderstandes (44) ist.
Beatmungstubus nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschalter (43) durch ein Steuersignal aus einer bistabilen Kippschaltung (42) mit vorgeschaltetem Frequenzteiler (41) beaufschlagt ist und vorzugsweise der Eingang der bistabilen Kippschaltung (42) mit einem aus dem Schwingkreissignal des Resonanzschwingkreises (23) abgeleiteten Signal mittels Frequenzteilung beaufschlagt ist.
Beatmungstubus nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltfrequenz des Umschalters (43) größer als die typische Atemfrequenz des Patienten ist.
Beatmungstubus nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Resonanzschwingkreis (23) nachgeschalteter Gleichrichter (38, 39, 40) eine Gleichspannung zur Versorgung von Bauelementen im Temperatursensor (7, 37) bereitstellt.
Beatmungstubus nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem intrakorporalen Tubusabschnitt neben dem Temperatursensor (7, 37) wenigstens ein weiterer Sensor integriert ist.
Ausleseeinheit zum transkutanen drahtlosen Auslesen eines in einen Beatmungstubus integrierten Temperatursensors (7, 37), dadurch gekennzeichnet, dass die Ausleseeinheit zum drahtlosen transkutanen Auslesen eines Beatmungstubus nach einem der Ansprüche 1 bis 9 eingerichtet ist.
Ausleseeinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausleseeinheit eine Ausleseschaltung (25–28) aufweist, mit der eine Lastmodulation des an die Ausleseeinheit induktiv angekoppelten Temperatursensors (7, 37) erfasst wird.
Ausleseeinheit nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass die Ausleseschaltung (25–28) einen Schwingkreis (27) aufweist, dessen Induktivität (25) mit einer Induktivität (22) des Temperatursensors (7, 37) koppelbar ist.
Ausleseeinheit nach einem der Ansprüche 10 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass die Ausleseeinheit am Körper des Patienten anbringbar ist, vorzugsweise auf der Haut (24) des Patienten.
Ausleseeinheit nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Ausleseeinheit weitere intrakorporale Sensoren auslesbar sind.
Ausleseeinheit nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in die Ausleseeinheit weitere Sensoren integriert sind, vorzugsweise ein Hauttemperatursensor.
Ausleseeinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass in die Ausleseeinheit ein Feuchtesensor integriert ist.
Ausleseeinheit nach einem der Ansprüche 15 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in die Ausleseeinheit Elektroden (46) zur Aufnahme eines Elektrokardiogramms integriert sind.
Ausleseeinheit nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausleseeinheit mit einer Übertragungsvorrichtung (30–32) für den drahtlosen Austausch von Daten und Energie mit einer übergeordneten Betriebseinheit (13) eingerichtet ist.
Ausleseeinheit nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausleseeinheit als Bestandteil einer Patientenaufnahme (4) ausgeführt ist.
Wärmetherapievorrichtung mit einer Patientenaufnahme (4) für die Lagerung eines Patienten und einer Heizvorrichtung für die Einstellung der Körpertemperatur des Patienten, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetherapievorrichtung mit einer Ausleseeinheit nach einem der Ansprüche 10 bis 19 zusammenwirkt, mit der ein Beatmungstubus nach einem der Ansprüche 1 bis 9 transkutan auf drahtlosem Wege auslesbar ist.
Wärmetherapievorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetherapievorrichtung zum drahtlosen Auslesen eines am Körper des Patienten angebrachten Datenspeichers eingerichtet ist.
Wärmetherapievorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetherapievorrichtung über eine Steuervorrichtung (16) verfügt, über die die Heizvorrichtung in Abhängigkeit von der mit Hilfe des Temperatursensors (7, 37) erfassten Körperkerntemperatur des Patienten steuerbar ist.