DE102009001398A1

DE102009001398A1 - Pflaster zur Detektion von Bewegungen eines Körpers

Info

Publication number: DE102009001398A1
Application number: DE102009001398A
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Klose
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-03-09
Filing date: 2009-03-09
Publication date: 2010-09-16
Also published as: US20100225476A1; GB201003818D0; GB2468748A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Pflaster (20) zur Detektion von Bewegungen eines Körpers sowie dessen Verwendung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Pflaster zur Detektion von Bewegungen eines Körpers sowie dessen Verwendung.
Stand der Technik
Vorrichtungen zur Detektion von Bewegungen werden in verschiedenen Bereichen, beispielsweise des Sports, der Fitness und der Medizin, eingesetzt. Diese Produkte zielen meistens auf Laufbewegungen, Gehbewegungen und ähnliche Bewegungen ab.
Die Druckschrift DE 101 64 534 A1 beschreibt beispielsweise eine Vorrichtung zur Bestimmung von Bewegungskenngrößen eines menschlichen oder tierischen Körpers, welche eine an dem Körper befestigbare Sensoranordnung, eine von der Sensoranordnung getrennten Auswertevorrichtung und Übertragungsmittel zur Übertragung von Signalen an die Auswertevorrichtung umfasst. Die in der Druckschrift DE 101 64 534 A1 beschriebene Vorrichtung ist jedoch, insbesondere durch die Vielzahl an einzelnen Elementen, komplex in der Handhabung, Reinigung und Wartung.
Offenbarung der Erfindung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Pflaster zur Detektion von Bewegungen eines, insbesondere menschlichen oder tierischen Körpers, beispielsweise eines Patienten, welches einen Bewegungssensor, eine Auswertevorrichtung, eine Datenübermittlungsvorrichtung und eine Stromversorgungsvorrichtung aufweist.
Das erfindungsgemäße Pflaster hat den Vorteil, dass mehrere Funktionen in einem Element vereint werden. Auf diese Weise können keine einzelnen Funktionselemente abhanden kommen und die Handhabung wird vereinfacht.
Die Integration einer Auswertevorrichtung in das Pflaster hat zudem den Vorteil, dass Kompatibilitätsprobleme mit angeschlossenen Geräten bei einer Änderung oder Weiterentwicklung des Pflasters beziehungsweise der Auswertemethode verringert oder sogar vermieden werden. Unter anderem kann eine Vielzahl von unterschiedlich spezialisierten, beispielsweise für Sport, Rehabilitation, Medikationseinstellung, Koma-Überwachung, Tremormessung, erfindungsgemäßen Pflastern mit einem simplen Abfragegerät ausgelesen werden.
Die Ausführung als Pflaster ermöglicht eine einfach Befestigung auch bei Kleidung ohne festen Sitz (Krankhauskleidung), insbesondere unter der Kleidung, bei bewegungsmotorischen Einschränkungen, insbesondere einer gestörten Feinmotorik, des Anlegenden/Patienten und bei mechanischen Belastungen durch Liegebewegungen. Darüber hinaus ist zur Befestigung des Pflasters keine Unterstützung durch den Patienten notwendig. Zudem kann durch ein Pflaster eine Verschiebung beziehungsweise Positionsänderung des Bewegungssensors vermieden werden. Weiterhin werden Druckstellen am Körper des Patienten verringert oder sogar vermieden und der Tragekomfort gesteigert. Insbesondere wird der Schlaf des Patienten nicht oder kaum beeinträchtigt. Ferner kann ein wiederholtes Anlegen/Abnehmen im Tagesablauf vermieden werden.
Das erfindungsgemäße Pflaster kann grundsätzlich an jedem Körperteil, beispielsweise dem Bauch, den Armen, den Beinen, angebracht werden.
Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Pflaster ein Einwegpflaster. Dies ist insbesondere aus hygienischen Gründen besonders Vorteilhaft. Nach Benutzung wird das Pflaster abgezogen und entsorgt. Damit entfällt die Reinigung, Aufladung und/oder Wartung. Dies hat den Vorteil, dass Pflegepersonal entlastet werden kann.
Vorzugsweise ist der Bewegungssensor zum Messen von Bewegungen eines Körpers und zum Ausgeben von Messdaten, insbesondere an die Auswertevorrichtung oder eine Datenspeichervorrichtung, ausgebildet. Insbesondere kann der Bewegungssensor ein Beschleunigungssensor sein. Vorzugsweise ist der Bewegungssensor, insbesondere Beschleunigungssensor, ein mikroelektromechanisches System (MEMS) ist. Dabei werden unter „mirkoelektromechanischen Systemen” insbesondere sowohl mikroelektromechanische Systeme (MEMS) als auch kleinere elektromechanische Systeme, wie nanoelektromechanische Syteme (NEMS), verstanden. Weiterhin vorzugsweise ist der Bewegungssensor, insbesondere Beschleunigungssensor, zur Detektion von Beschleunigungen in zwei, insbesondere drei, Dimensionen ausgebildet.
Die Auswertevorrichtung ist vorzugsweise zum Empfangen und Verarbeiten von Messdaten von dem Bewegungssensor ausgebildet. Darüber hinaus ist die Auswertevorrichtung vorzugsweise zum Ausgeben von ausgewerteten Daten an die Datenübermittlungsvorrichtung ausgelegt. Die Messdaten des Bewegungssensors können durch die Auswertevorrichtung im Hinblick auf unterschiedliche Kriterien verarbeitet werden. Kriterien können beispielsweise: Bewegungsmuster (beispielsweise Gehen, Laufen, Liegen), stattfindende oder nicht-stattfindende Bewegung (beispielsweise von schlafenden, bettlägerigen, demenzkranken oder Koma-Patienten) und/oder Bewegungsphasendauern sein. Die Auswertevorrichtung kann eine integrierte Schaltung (IC), beispielsweise eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), insbesondere ein Mikroprozessor, umfassen. Insbesondere kann die Auswertevorrichtung eine integrierte Schaltung (IC), beispielsweise eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), insbesondere ein Mikroprozessor, sein.
Im Rahmen einer Ausführungsform umfasst das Pflaster weiterhin eine Datenspeichervorrichtung. Die Datenspeichervorrichtung kann beispielsweise in die Auswertevorrichtung integriert sein. Die Datenspeichervorrichtung ist vorzugsweise zum Speichern, insbesondere Zwischenspeichern, von Messdaten vom Bewegungssensor und/oder von verarbeiteten Daten von der Auswertevorrichtung ausgebildet. Auf diese Weise können vorteilhafterweise über einen längeren Zeitraum Daten gesammelt und die Abfragen verringert werden.
Die Datenübermittlungsvorrichtung ist vorzugsweise zum Empfangen von verarbeiteten Daten von der Auswertevorrichtung und zum, insbesondere drahtlosen, Übermitteln von verarbeiteten Daten, beispielsweise an ein externes Abfragegerät, ausgebildet. Die Datenübermittlungsvorrichtung kann eine Antenne umfassen oder als Antenne ausgebildet sein. Insbesondere kann die Datenübermittlungsvorrichtung ein Transponder, insbesondere ein RFID-Transponder, sein. Dabei bedeutet der Begriff RFID: Identifizierung mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen (Englisch: Radio Frequency Identification, RFID). Bei der Ausgestaltung der Datenübermittlungsvorrichtung als Transponder, insbesondere RFID-Transponder, kann die Datenübermittlungsvorrichtung bereits vorhandene Elemente, beispielsweise eine integrierte Schaltung der Auswertevorrichtung und/oder eine Datenspeichervorrichtung, mitnutzen.
Vorzugsweise sind die Daten durch ein stationäres, beispielsweise eine Basisstation, oder ein mobiles, beispielsweise ein Handlesegerät oder ein Handy, Abfragegerät auslesbar. Das Abfragegerät kann eine Anzeigevorrichtung und/oder eine akustische Alarmvorrichtung und/oder eine visuelle Alarmvorrichtung aufweisen. Insbesondere kann das Abfragegerät ein RFID-Leser sein.
Die Stromversorgungsvorrichtung ist vorzugsweise zur direkten oder indirekte Stromversorgung des Bewegungssensors, der Auswertevorrichtung und der Datenübermittlungsvorrichtung ausgebildet. Dabei wird unter einer direkten Stromversorgung insbesondere verstanden, dass der Bewegungssensor, die Auswertevorrichtung und die Datenübermittlungsvorrichtung jeweils über eine eigene elektrische Leitung von der Stromversorgungsvorrichtung mit Strom versorgt wid. Unter einer indirekten Stromversorgung wird insbesondere verstanden, dass mindestens eines dieser Bauteile, beispielsweise der Bewegungssensor oder die Datenübermittlungsvorrichtung, über ein anderes Bauteil, beispielsweise die Auswertevorrichtung, von der Stromversorgungsvorrichtung mit Strom versorgt wird. Die Stromversorgungsvorrichtung kann eine Batterie sein. Eine Batterie ist insbesondere für die Verwendung bei im Wesentlichen ruhenden Körpern vorteilhaft. Die Stromversorgungsvorrichtung kann jedoch auch ein mechanisch-elektrischer Energiewandler, insbesondere piezoelektrischer Generator, sein. Dies ist insbesondere für die Verwendung bei stark bewegten Körpern, beispielsweise beim Sport, vorteilhaft.
Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind der Bewegungssensor und die Datenübermittlungsvorrichtung und die Stromversorgungsvorrichtung und die Auswertevorrichtung und gegebenenfalls die Datenspeichervorrichtung biegbar ausgebildet. Insbesondere können der Bewegungssensor und die Datenübermittlungsvorrichtung und die Stromversorgungsvorrichtung und die Auswertevorrichtung und gegebenenfalls die Datenspeichervorrichtung als ein biegbares, beispielsweise einstückiges, Elektronikmodul ausgebildet sein. Dies kann unter anderem durch eine gemeinsame biegbare beziehungsweise flexible Leiterplatte realisiert werden.
Das Pflaster weist vorzugsweise eine Klebeschicht auf. Die Klebeschicht ist vorzugsweise aus einem hautverträglichen, vorzugsweise allergen-freien, Klebemittel ausgebildet.
Weiterhin kann das Pflaster eine Trägerschicht aufweisen. Insbesondere kann das Pflaster eine Trägerschicht aufweisen, welche mit einer Klebeschicht versehen ist. Die Trägerschicht kann beispielsweise aus einem Textil ausgebildet sein. Der Bewegungssensor und die Datenübermittlungsvorrichtung und die Stromversorgungsvorrichtung und die Auswertevorrichtung und gegebenenfalls die Datenspeichervorrichtung können auf der Trägerschicht, insbesondere gegenüber der Klebeschicht, angeordnet sein.
Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Pflaster eine Vergussschicht auf. Durch eine Vergussschicht können der Bewegungssensor und die Datenübermittlungsvorrichtung und die Stromversorgungsvorrichtung und die Auswertevorrichtung und gegebenenfalls die Datenspeichervorrichtung beziehungsweise das Elektronikmodul vorteilhafterweise vor äußeren, beispielsweise mechanischen oder chemischen, Einflüssen geschützt werden und der Tragekomfort des Patienten erhöht werden. Vorzugsweise ist die Vergussschicht biegbar und/oder flexibel und/oder elastisch. Der Bewegungssensor und die Datenübermittlungsvorrichtung und die Stromversorgungsvorrichtung und die Auswertevorrichtung und gegebenenfalls die Datenspeichervorrichtung können in der Vergussschicht angeordnet oder mit der Vergussschicht überzogen sein. Insbesondere kann das Elektronikmodul in der Vergussschicht angeordnet oder mit der Vergussschicht überzogen sein. Insbesondere kann das Pflaster einen sandwichartigen Aufbau aufweisen, in dem die Kle beschicht, die Trägerschicht und die Vergussschicht sandwichartig aneinander anliegen sein. Die Trägerschicht kann dabei beispielsweise zwischen der Vergussschicht und der Klebeschicht angeordnet sein. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es jedoch ebenso möglich auf die Trägerschicht zu verzichten. Zum Beispiel kann das Pflaster eine Vergussschicht aufweisen, welche mit einer Klebeschicht versehen ist beziehungsweise welche eine Klebeschicht aufweist.
Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind der Bewegungssensor und die Datenübermittlungsvorrichtung und die Stromversorgungsvorrichtung und die Auswertevorrichtung und gegebenenfalls die Datenspeichervorrichtung in ein Gehäuse integriert.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines erfindungsgemäßen Pflasters

– als Einwegpflaster, und/oder
– zur Detektion von Bewegungen eines Menschen oder Tiers, insbesondere Menschen, beispielsweise im Bereich des Sports, der Fitness, der Altenpflege oder der Medizin, und/oder
– zur Überwachung von Bewegungen eines schlafenden, bettlägerigen, demenzkranken oder Koma-Patienten, und/oder
– zur Minimierung der Eigenbewegung, und/oder
– zur Messung von Muskelzittern (Tremor), und/oder
– zur Medikamenteneinstellung von Parkinson-Patienten.

Zeichnungen
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände werden durch die Zeichnungen veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Dabei ist zu beachten, dass die Zeichnungen nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigen:
1 einen schematischen Querschnitt durch ein Elektronikmodul eines erfindungsgemäßen Pflasters;
2 eine schematische, perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pflasters; und
3 einen schematischen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pflasters.
1 zeigt ein Elektronikmodul 10 eines erfindungsgemäßen Pflasters. Das das Elektronikmodul 10 einen Bewegungssensor 11, eine Auswertevorrichtung 12, eine Datenübermittlungsvorrichtung 13 und eine Stromversorgungsvorrichtung 14 umfasst. 1 veranschaulicht, dass der Bewegungssensor 11 zum Übermitteln von Messdaten mit der Auswertevorrichtung 12 elektrisch verbunden ist. 1 zeigt weiterhin, dass die Auswertevorrichtung 12 zum Übermitteln, insbesondere Exportieren, von ausgewerteten Daten mit der Datenübermittlungsvorrichtung 13 elektrisch verbunden ist. Im Rahmen der in 1 gezeigten Ausführungsform ist die Stromversorgungsvorrichtung 14 zur Energieversorgung mit der Auswertevorrichtung 12 elektrisch verbunden, wobei der Bewegungssensor 11 und die Datenübermittlungsvorrichtung 13 indirekt über die Auswertevorrichtung 12 mit Energie versorgt werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es jedoch ebenso möglich andere Arten und Anschlussweisen zur Energieversorgung zu realisieren. So ist es beispielsweise möglich den Bewegungssensor 11, die Auswertevorrichtung 12 und die Datenübermittlungsvorrichtung 13 jeweils durch eine eigene elektrische Leitung zur Energieversorgung mit der Stromversorgungsvorrichtung 14 elektrisch zu verbinden. Vorzugsweise ist das Elektronikmodul 10 biegbar ausgebildet.
2 zeigt eine schematische, perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pflasters. Im Rahmen dieser Ausführungsform umfasst das Pflaster 20 ein Elektronikmodul 10, eine Trägerschicht 21a und eine Klebeschicht 21b. 2 veranschaulicht, dass die Klebeschicht 21b auf der einen Seite der Trägerschicht 21a und das Elektronikmodul 10 auf der anderen Seite der Trägerschicht 21a angeordnet ist.
3 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pflasters 20. Im Rahmen dieser Ausführungsform umfasst das Pflaster 20 ein Elektronikmodul 10, eine Klebeschicht 21b, eine Trägerschicht 21a und eine Vergussschicht 22. Die Vergussschicht 22 ist vorzugs weise aus einem biegbaren und/oder elastischen Material ausgebildet. Die Vergussschicht 22, die Trägerschicht 21a und die Klebeschicht 21a liegen dabei sandwichartig aneinander an, wobei die Trägerschicht 21a zwischen der Klebeschicht 21b und der Vergussschicht 22 angeordnet ist. 3 zeigt, dass das Elektronikmodul 10 auf der Trägerschicht 21a angeordnet und mit der Vergussschicht 22 überzogen ist. Auf diese Weise kann einerseits vorteilhafterweise das Elektronikmodul 20 vor äußeren, beispielsweise mechanischen oder chemischen, Einflüssen geschützt werden. Andererseits wird durch die Vergussschicht 22 vorteilhafterweise der Tragekomfort erhöht werden, da ein Hängenbleiben, beispielsweise von Kleidungsstücken, an dem Elektronikmodul 10 verringert wird. Durch eine geeignete Auswahl des Materials der Vergussschicht 22 kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch auch auf die Trägerschicht 21a verzichtet werden.
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 10164534 A1 [0003, 0003]

Claims

Pflaster (20) zur Detektion von Bewegungen eines Körpers, aufweisend – einen Bewegungssensor (11), – eine Auswertevorrichtung (12), – einen Datenübermittlungsvorrichtung (13) und – eine Stromversorgungsvorrichtung (14).
Pflaster (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pflaster (20) ein Einwegpflaster ist.
Pflaster (20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten durch ein stationäres oder mobiles Abfragegerät, beispielsweise einen RFID-Leser, auslesbar sind.
Pflaster (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungssensor (11) ein mikroelektromechanisches System (MEMS) ist.
Pflaster (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungssensor (11) zur Detektion von Beschleunigungen in zwei, insbesondere drei, Dimensionen ausgebildet ist.
Pflaster (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertevorrichtung (14) eine integrierte Schaltung (IC), beispielsweise eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), insbesondere ein Mikroprozessor, ist.
Pflaster (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Pflaster (20) eine Datenspeichervorrichtung aufweist.
Pflaster (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübermittlungsvorrichtung (14) ein Transponder, insbesondere ein RFID-Transponder, ist.
Pflaster (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungssensor (11) und die Datenübermittlungsvorrichtung (12) und die Stromversorgungsvorrichtung (13) und die Auswertevorrichtung (14) und gegebenenfalls die Datenspeichervorrichtung biegbar ausgebildet sind.
Pflaster (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Pflaster (20) eine biegbare und/oder elastische Vergussschicht (22) aufweist.
Pflaster (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungssensor (11) und die Datenübermittlungsvorrichtung (12) und die Stromversorgungsvorrichtung (13) und die Auswertevorrichtung (14) und gegebenenfalls die Datenspeichervorrichtung in der Vergussschicht (22) angeordnet oder mit der Vergussschicht (22) überzogen sind.
Verwendung eines Pflasters (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 – als Einwegpflaster, und/oder – zur Detektion von Bewegungen eines Menschen oder Tiers, insbesondere Menschen, beispielsweise im Bereich des Sports, der Fitness, der Altenpflege oder der Medizin, und/oder – zur Überwachung von Bewegungen schlafenden, bettlägerigen, demenzkranken oder Koma-Patienten, und/oder – zur Messung von Muskelzittern, und/oder – zur Medikamenteneinstellung von Parkinson-Patienten.