DE10200721A1

DE10200721A1 - Low-cost device for monitoring heart and breathing activity, especially for a small child, comprises a microphone for fitting to the chest that is linked to a computer for signal processing and monitoring

Info

Publication number: DE10200721A1
Application number: DE2002100721
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Gerster; Harald Keil
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-01-11
Filing date: 2002-01-11
Publication date: 2003-07-24

Abstract

Device for monitoring heart activity, especially of a small child, comprises an acoustic sensor (11) for the sound of the heart, a mechanical-electrical transducer (12), such as a microphone, for conversion of the heart sound into an electrical signal and an evaluation unit (13) for the signal.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung der Herztätigkeit insbesondere eines Kleinkindes. The invention relates to a device for monitoring the Heart activity especially of a toddler.

Eine relativ häufig auftretende Todesursache bei Kleinkindern ist der so genannte plötzliche Kindstod, ein akutes Aussetzen der Atmung und der Herztätigkeit, deren Ursachen noch nicht ausreichend erforscht sind. Der plötzliche Kindstod tritt in der Regel nachts auf. Er könnte dadurch vermieden werden, dass das Kind bei Feststellen eines Ausbleibens der Atmung und der Herztätigkeit sofort Wiederbelebungsmaßnahmen unterzogen würde. Dazu ist jedoch eine ständige Überwachung insbesondere der Herztätigkeit des Kindes notwendig, Bisher ist das nur durch Anschluss eines EKG-Geräts an das Kind möglich. Dies hat jedoch einige Nachteile. So müssen mehrere Elektroden am Körper des Kindes angeklebt werden, die das Kind beim Schlafen behindern. Darüber hinaus müssen die Elektroden nach Gebrauch stets durch neue ersetzt werden. Ein EKG-Gerät ist außerdem verhältnismäßig teuer, sodass Eltern diese Investition häufig scheuen. A relatively common cause of death in young children is the so-called sudden child death, an acute abandonment breathing and cardiac activity, the causes of which have not yet have been sufficiently researched. The sudden child death occurs usually at night. It could be avoided that the child if breathing and breathing are not observed Cardiac activity undergoes resuscitation measures immediately would. However, this requires constant monitoring, in particular Heart activity of the child necessary, So far this is only through An ECG device can be connected to the child. this has however some disadvantages. So there must be several electrodes on the body of the child are glued to the child while sleeping hinder. In addition, the electrodes must always be used to be replaced by new ones. An EKG machine is also Relatively expensive, so parents make this investment frequently shy.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur Überwachung der Herztätigkeit zu schaffen, die kostengünstig und einfach einzusetzen ist. The present invention has for its object a Possibility to monitor heart activity, the is inexpensive and easy to use.

Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung zur Überwachung der Herztätigkeit insbesondere eines Kleinkindes gelöst, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, dass sie mindestens einen akustischen Aufnehmer für die Herztöne, einen mechanisch-elektrischen Wandler zur Wandlung der Herztöne in elektrische Signale und eine Auswerteeinrichtung für die Signale aufweist. The task is carried out with a device for monitoring the Cardiac activity in particular of a toddler solved that according to the invention is characterized in that it is at least an acoustic pickup for the heart sounds, one mechanical-electrical converter for converting the heart sounds into electrical signals and an evaluation device for the signals having.

Ein akustischer Aufnehmer, der beispielsweise die Abhörplatte eines Stethoskops sein kann, hat den Vorteil, dass er wiederverwendet werden kann. Als mechanisch-elektrischer Wandler kann ein handelsübliches Mikrofon eingesetzt werden. Auf diese Weise lässt sich die Vorrichtung preisgünstig gestalten. An acoustic pickup, for example the listening plate of a stethoscope has the advantage that it can be reused. As a mechanical-electrical converter a commercially available microphone can be used. To this The device can be designed inexpensively.

Weitere Vorteile ergeben sich, wenn die Vorrichtung an einem Kleidungsstück befestigbar ist. Es entfällt dann das Ankleben oder die Befestigung in sonstiger Weise am Körper. Beispielsweise kann die gesamte Vorrichtung oder zumindest der akustische Aufnehmer einfach an einem Pyjama eines Kindes befestigt werden. Zur Befestigung können beispielsweise Druckknöpfe oder auch Klettverschlussverbindungen eingesetzt werden. Further advantages result if the device is connected to a Garment is attachable. Then there is no gluing or attachment to the body in any other way. For example, the entire device or at least the acoustic transducers simply attached to a child's pajamas become. For fastening, for example, push buttons or Velcro fasteners can also be used.

Weitere Vorteile ergeben sich, wenn neben der Herztätigkeit auch die Atemfrequenz überwacht wird. Hierzu kann die Vorrichtung mindestens einen Drucksensor aufweisen, der vorzugsweise ein resistiver Drucksensor ist. Dieser Drucksensor kann ebenfalls mit der Auswerteeinrichtung verbunden sein, sodass eine korrelierte Auswertung von Herztönen und Atemfrequenz möglich ist. Dadurch lässt sich beispielsweise Vermelden, dass bei einem kurzzeitigen Aussetzen der Atmung aber weiterschlagendem Herzen bereits ein Fehlalarm ausgelöst wird. Es ist jedoch auch möglich, die Atmung ebenfalls mit dem akustischen Aufnehmer für die Herztöne zu überwachen. Other benefits arise when in addition to cardiac activity the respiratory rate is also monitored. The Device have at least one pressure sensor, which is preferably is a resistive pressure sensor. This pressure sensor can also be connected to the evaluation device, so that a correlated evaluation of heart sounds and respiratory rate possible is. This can be used, for example, to report that at a brief interruption of breathing but continuing A false alarm is already triggered in the heart. However, it is also possible breathing also with the acoustic Monitor pickups for the heart sounds.

Die Vorrichtung kann außerdem mit einem oder mehreren Feuchtesensoren, mit denen das Auftreten von Schweiß detektiert werden kann, ausgestattet sein. Zudem kann mindestens ein Temperaturfühler zur Erfassung der Körpertemperatur vorgesehen sein. The device can also be equipped with one or more Moisture sensors that detect the appearance of sweat can be equipped. In addition, at least one Temperature sensors are provided to record body temperature his.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung können der akustische Aufnehmer und der mechanisch-elektrische Wandler und/oder die Auswerteeinrichtung und/oder der mindestens eine Drucksensor und/oder der mindestens eine Feuchtesensor und/oder der mindestens eine Temperaturfühler in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein. Das Gehäuse braucht dabei nicht größer als eine Chipkarte zu sein. Bei einer solchen Ausgestaltung der Vorrichtung ist die Anbringung am Körper ausgesprochen einfach und angenehm. Im Gegensatz zu aufgeklebten Elektroden eines EKG-Geräts wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung auch der Schlaf des Kindes nicht gestört. In a preferred embodiment, the acoustic Transducer and the mechanical-electrical converter and / or the Evaluation device and / or the at least one pressure sensor and / or the at least one moisture sensor and / or the at least one temperature sensor in a common housing be arranged. The housing does not need to be larger than one To be smart card. With such a configuration The device is extremely easy to attach to the body and pleasant. In contrast to glued electrodes one EKG device is also by the device according to the invention the child's sleep is not disturbed.

Das Gehäuse kann an einem Kleidungsstück befestigbar sein. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, eine gesonderte Befestigungsvorrichtung, beispielsweise ein dehnbares Rand, das um den Oberkörper gelegt werden kann, vorzusehen. The housing can be attached to a piece of clothing. Of course, it is also possible to create a separate one Fastening device, for example a stretchable edge, that can be placed around the upper body.

Zusätzlich zur Überwachung der Herztätigkeit und der Atemfrequenz kann auch noch die Lage des Kindes überwacht werden. Dazu kann ein Lagesensor vorgesehen sein, aus dem eine Bauch- oder Rückenlage des Kindes detektierbar ist. Auf diese Weise lassen sich Rückschlüsse über Abhängigkeit der Atemfrequenz und der Herztätigkeit von der Körperlage des Kindes gewinnen. In addition to monitoring heart activity and Breathing rate can also monitor the child's position. For this purpose, a position sensor can be provided, from which an abdominal or supine position of the child is detectable. In this way can draw conclusions about the dependence of the respiratory rate and gain heart activity from the child's body position.

Die Vorrichtung kann auch eine Sende- und Empfangseinrichtung aufweisen, sodass die Messsignale von einer externen Auswerteeinrichtung überwacht und ausgewertet werden können. Damit können auch über SMS Daten an das Internet übertragen werden. Als Auswerteeinrichtung kommen beispielsweise ein PC oder ein mobiler Rechner in Frage. The device can also be a transmitting and receiving device have, so that the measurement signals from an external Evaluation device can be monitored and evaluated. In order to data can also be transferred to the Internet via SMS. For example, a PC or come in as the evaluation device mobile computer in question.

Zur Auslösung eines Alarms bei Herzstillstand und/oder Ausbleiben der Atemtätigkeit kann die Vorrichtung selbst mit einem Alarmgeber ausgerüstet sein. Bei Vorsehen einer externen Auswerteeinrichtung kann der Alarmgeber jedoch auch in dieser integriert sein. To trigger an alarm in the event of cardiac arrest and / or The device itself can help prevent breathing be equipped with an alarm device. If an external is provided However, the alarm device can also evaluate this device be integrated.

Nachfolgend werden mögliche Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Vorrichtungen anhand der Zeichnung näher erläutert. Below are possible embodiments Devices according to the invention explained in more detail with reference to the drawing.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer ersten Überwachungseinrichtung; Fig. 1 is a schematic block diagram of a first monitor;

Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild einer zweiten Überwachungseinrichtung. Fig. 2 is a schematic block diagram of a second monitoring device.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 10 zur Überwachung der Herztätigkeit und der Atmung eines Menschen, insbesondere eines Kleinkindes. Die Vorrichtung 10 weist als akustischen Aufnehmer 11 die Platte eines handelsüblichen Stethoskops auf. Diese Platte 11 wird am Brustkorb befestigt, wobei auch eine Befestigung an einem Kleidungsstück im Bereich des Brustkorbs möglich ist. Dem akustischen Aufnehmer 11 nachgeschaltet ist ein Mikrofon 12 zur mechanisch-elektrischen Wandlung der Herztöne. Das Mikrofon 12 leitet seine Signale zu einer Auswerteeinrichtung 13 weiter. Mit der Auswerteeinrichtung 13 ist außerdem ein Drucksensor 14 zur Überwachung der Atemfrequenz verbunden. Die Auswerteeinrichtung 13 verarbeitet sowohl die vom Mikrofon 12 übermittelten Signale über die Herztätigkeit als auch die vom Drucksensor 14 übermittelten Daten über die Atemfrequenz und wertet diese korreliert aus. Kommt es zu einem Atemstillstand und/oder einem Aussetzen der Herztätigkeit, so aktiviert die Auswerteeinrichtung einen Signalgeber 15, beispielsweise einen Piepser oder Summer. Im in Fig. 1 dargestellten Beispiel sind alle Komponenten außer dem Drucksensor 14 in einem einzigen Gehäuse 16, das gestrichelt angedeutet ist, integriert. Das Gehäuse 16 muss dabei keine größeren Abmessungen haben als eine Chipkarte und kann damit bequem am Körper getragen werden. Der Drucksensor 14 lässt sich beispielsweise in ein elastisches Band integrieren, das um den Brustkorb gelegt wird. Fig. 1 shows an apparatus 10 for monitoring heart activity and the breathing of a person, in particular an infant. The device 10 has, as an acoustic pickup 11, the plate of a commercially available stethoscope. This plate 11 is attached to the rib cage, and attachment to a garment in the area of the chest is also possible. A microphone 12 is connected downstream of the acoustic pickup 11 for the mechanical-electrical conversion of the heart sounds. The microphone 12 forwards its signals to an evaluation device 13 . A pressure sensor 14 for monitoring the respiratory rate is also connected to the evaluation device 13 . The evaluation device 13 processes both the signals transmitted by the microphone 12 about the cardiac activity and the data transmitted by the pressure sensor 14 about the respiratory rate and evaluates them correlated. If the patient stops breathing and / or stops the cardiac activity, the evaluation device activates a signal transmitter 15 , for example a beeper or buzzer. In the example shown in FIG. 1, all components except the pressure sensor 14 are integrated in a single housing 16 , which is indicated by dashed lines. The housing 16 does not have to be larger than a chip card and can therefore be worn comfortably on the body. The pressure sensor 14 can, for example, be integrated into an elastic band which is placed around the chest.

Bei der Vorrichtung 20 aus Fig. 2 sind der akustische Aufnehmer 11 und das Mikrofon 12 mit einer Sendeeinrichtung 17 verbunden. Auch der Drucksensor 14 leitet seine Signale an die Sendeeinrichtung 17 weiter, die diese zu einer externen Auswerteeinrichtung 18, hier einem Personalcomputer weiterleitet. Dort erfolgt dann die Auswertung der ankommenden Signale über die Herztätigkeit und die Atemfrequenz und gegebenenfalls die Aaslösung eines Alarms. Bei der Vorrichtung 20 sind der akustische Aufnehmer 11, das Mikrofon 12 und die Sendeeinrichtung 17 ebenfalls in einem gemeinsamen Gehäuse 19 integriert. In the device 20 from FIG. 2, the acoustic pickup 11 and the microphone 12 are connected to a transmitting device 17 . The pressure sensor 14 also forwards its signals to the transmission device 17 , which forwards it to an external evaluation device 18 , here a personal computer. The incoming signals are then evaluated there via cardiac activity and respiratory rate and, if necessary, the release of an alarm. In the device 20 , the acoustic pickup 11 , the microphone 12 and the transmitter 17 are also integrated in a common housing 19 .

Die Vorrichtungen 10 und 20 lassen sich nicht nur zur Überwachung von Kleinkindern zur Vermeidung eines plötzlichen Kindstodes einsetzen. Sie können auch zur Überwachung von Kranken oder Sportlern oder aber auch zur Kontrolle der Belastung von Herz und Lunge am Arbeitsplatz eingesetzt werden. The devices 10 and 20 can be used not only to monitor small children to avoid sudden child death. They can also be used to monitor the sick or athletes or to control the stress on the heart and lungs at the workplace.

Vorzugsweise sind die Vorrichtungen 10 und 20 dabei mit hier nicht näher dargestellten wiederaufladbaren Akkus Versehen. Damit ist der mobile Einsatz der Vorrichtungen 10 und 20 gewährleistet. The devices 10 and 20 are preferably provided with rechargeable batteries, not shown here. This ensures the mobile use of devices 10 and 20 .

Claims

1. Device for monitoring the heart activity, in particular of a small child, characterized in that it has at least one acoustic pickup ( 11 ) for the heart sounds, a mechanical-electrical converter ( 12 ) for converting the heart sounds into electrical signals and an evaluation device ( 13 , 18 ) for the signals.

2. Device according to claim 1, characterized in that the acoustic pickup ( 11 ) is the listening plate of a stethoscope and the mechanical-electrical transducer is a microphone ( 12 ).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one acoustic pickup ( 11 ) can be fastened to a piece of clothing.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that it has at least one pressure sensor ( 14 ) for monitoring the respiratory rate.

5. The device according to claim 4, characterized in that the at least one pressure sensor ( 14 ) is connected to the evaluation device ( 13 ).

6. The device according to claim 4 or 5, characterized in that the at least one pressure sensor ( 14 ) is a resistive pressure sensor.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized characterized that they have at least one humidity sensor having.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized characterized that they have at least one temperature sensor having.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the acoustic transducer ( 11 ) and the mechanical-electrical converter ( 12 ) and / or the evaluation electronics ( 13 ) and / or the at least one pressure sensor ( 14 ) and / or the at least one humidity sensor and / or the at least one temperature sensor are arranged in a common housing ( 16 , 19 ).

10. The device according to claim 9, characterized in that the housing ( 16 , 19 ) can be fastened to a piece of clothing.

11. The device according to one of claims 1 to 10, characterized characterized that they have a position sensor for detection a prone or supine position of a child to be monitored having.

12. The device according to claim 11, characterized in that the position sensor is connected to the evaluation device ( 13 , 18 ).

13. The device according to one of claims 1 to 12, characterized in that it has a transmitting and receiving device ( 17 ).

14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the evaluation device ( 18 ) is a PC or a mobile computer.

15. Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that it has an alarm transmitter ( 15 ).