DE102012024659A1 - Arrangement for informing patient about appearance burden, has evaluation device, second energy storage device, second antenna unit that is provided with second information processing device and averaging unit - Google Patents

Arrangement for informing patient about appearance burden, has evaluation device, second energy storage device, second antenna unit that is provided with second information processing device and averaging unit Download PDF

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DE102012024659A1
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Abstract

The arrangement has a pressure sensor unit (2) which is provided in a shoe (10a) or in a lower leg orthotic device. A pressure sensor (20), a first energy storage device (22), a first information processing device (24) and a first antenna device (26) are connected with each other. An evaluation device (3), a second energy storage device (32), a second antenna unit (36) is provided with second information processing device (34) and averaging unit (38). The first antenna unit transmits print information to the second antenna unit. An independent claim is included for method for informing patient about appearance burden.

Description

Die Erfindung beschreibt eine Anordnung mit deren Hilfe ein Patient über die Belastung beim Auftreten informiert wird. Ebenso beschreibt die Erfindung ein zugehöriges Verfahren. Insbesondere bei Verletzungen im Bereich des Bein- oder Fußskeletts oder des dortigen Bänder- oder Knorpelapparates ist es häufig wichtig, dass ein Patient im Rahmen der Rehabilitation beim Gehen oder Stehen eine gewisse maximale Auftrittsbelastung nicht überschreitet.The invention describes an arrangement with the help of which a patient is informed about the stress on the occurrence. Likewise, the invention describes an associated method. In particular, in the case of injuries in the area of the leg or foot skeleton or the ligamentous or cartilaginous apparatus there, it is often important that a patient does not exceed a certain maximum impact load when walking or standing during rehabilitation.

Fachüblich ist es den Patienten auf einer stationären Waage die maximale Auftrittsbelastung üben zu lassen. Es werden auf diese Weise beispielhaft Auftrittbelastungen von 20 kg oder 40 kg geübt. Hierbei sind üblicherweise Toleranzen um plus/minus zehn Prozent dieser Werte unkritisch. Diese Genauigkeitsanforderungen gelten auch als Mindestanforderungen im Rahmen dieser Erfindung. Nachteilig den genannte Übungen der Auftrittsbelastung ist, dass diese erübte Auftrittsbelastung mit fortschreitender Zeit nur sehr ungenau eingehalten werden kann.It is customary for the patient to have the maximum impact on a stationary balance. It will be practiced in this way, for example appearance loads of 20 kg or 40 kg. Usually tolerances around plus / minus ten percent of these values are not critical. These accuracy requirements are also considered minimum requirements in the context of this invention. A disadvantage of the above-mentioned exercises of the performance impact is that this experienced performance burden can be maintained only very inaccurate with the passage of time.

Aus dem Stand der Technik beispielhaft gebildet durch die DE 200 10 887 U1 ist eine Vorrichtung zur Überwachung der Belastung des menschlichen Bewegungsapparates mit einer in einem Schuh angeordneten Druck-Meßvorrichtung zur Messung der Belastung des Fußes bekannt. Hierbei werden die gemessenen Belastungswerte einer Auswerteeinrichtung zugeführt, die so ausgebildet ist, dass aus Größe und der zeitlichen Abfolge der Belastungswerte und/oder dem Belastungsort eine Analyse des Bewegungsablaufes beim Laufen oder Gehen erstellbar ist.From the state of the art exemplified by the DE 200 10 887 U1 a device for monitoring the load of the human musculoskeletal system with a arranged in a shoe pressure-measuring device for measuring the load of the foot is known. In this case, the measured load values are fed to an evaluation device, which is designed such that an analysis of the movement sequence during running or walking can be generated from the size and the temporal sequence of the load values and / or the load location.

In Kenntnis der oben genannten Gegebenheit und des genannten Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung und ein zugehöriges Verfahren zur Information eines Patienten über seine Auftrittsbelastung vorzustellen, wobei die Information quasi in Echtzeit übermittelt wird und/oder an einem späteren Zeitpunkt ausgewertet werden kann.In view of the above-mentioned fact and the cited prior art, it is the object of the invention to present an arrangement and an associated method for informing a patient about his performance impact, wherein the information is transmitted in quasi real time and / or evaluated at a later time can be.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen beschrieben.This object is achieved by an arrangement with the features of claim 1, and by a method having the features of claim 10. Preferred embodiments are described in the respective dependent claims.

Die Erfindung beschreibt eine Anordnung zur Information eines Patienten über seine Auftrittsbelastung mit einer Drucksensoreinrichtung und einer Auswerteeinrichtung. Die Drucksensoreinrichtung ist derart ausgebildet, dass sie in einem Schuh oder in einer Unterschenkel-Orthese angeordnet werden kann. Vorzugsweise ist die Drucksensoreinrichtung daher teilweise oder vollständig innerhalb einer Einlegesohle angeordnet.The invention describes an arrangement for informing a patient about his occurrence load with a pressure sensor device and an evaluation device. The pressure sensor device is designed such that it can be arranged in a shoe or in a lower leg orthosis. Preferably, the pressure sensor device is therefore arranged partially or completely within an insole.

Die Drucksensoreinrichtung weist einen Drucksensor, eine erste Energiespeichereinrichtung, eine erste Informationsverarbeitungseinrichtung und eine erste Antenneneinrichtung auf. Vorzugsweise sind diese Elemente innerhalb einer Einlegesohle für einen Schuh oder eine Unterschenkelorthese angeordnet. Es kann aber auch vorteilhaft sein, wenn die erste Antenneneinrichtung elektrisch mit der ersten Informationsverarbeitungseinrichtung verbunden ist, allerdings anordenbar an der Innenseite, insbesondere am Schaft, eines Schuhs ausgebildet ist.The pressure sensor device has a pressure sensor, a first energy storage device, a first information processing device and a first antenna device. Preferably, these elements are disposed within an insole for a shoe or a lower leg orthosis. However, it can also be advantageous if the first antenna device is electrically connected to the first information processing device, but can be arranged on the inside, in particular on the shaft, of a shoe.

Die Auswerteeinrichtung weist eine zweite Energiespeichereinrichtung, eine zweite Antenneneinrichtung, eine zweite Informationsverarbeitungseinrichtung und eine Informationsübermittelungseinrichtung. Erfindungswesentlich ist hierbei, dass die erste Antenneneinrichtung dazu ausgebildet ist eine Druckinformation, insbesondere in Form eines vorverarbeiteten Sensorsignals, zur zweiten Antenneneinrichtung zu übertragen.The evaluation device has a second energy storage device, a second antenna device, a second information processing device and an information transmission device. In this case, it is essential to the invention that the first antenna device is designed to transmit pressure information, in particular in the form of a preprocessed sensor signal, to the second antenna device.

Vorzugsweise weist die Anordnung noch eine Energieversorgungseinrichtung mit einer Energieerzeugungseinrichtung und einee Sendeeinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist erzeugte Energie zur ersten Antenneneinrichtung zu übermitteln. Hierzu kann die Energieerzeugungseinrichtung einen Piezokristall aufweisen, der dazu ausgebildet ist elektrische Energie aus der mechanischen Kompression des Piezokristalls zu erzeugen.Preferably, the arrangement also has a power supply device with a power generating device and a transmitting device, which is designed to transmit generated energy to the first antenna device. For this purpose, the energy generating device may have a piezoelectric crystal which is designed to generate electrical energy from the mechanical compression of the piezocrystal.

Die Informationsübermittelungseinrichtung ist insbesondere dazu ausgebildet eine Information über die Auftrittsbelastung mittels eines optischen, eines akustischen oder eines mechanischen Signals oder einer beliebigen Kombination derartiger Signale an den Patienten zu übermitteln.The information transmission device is designed, in particular, to transmit information about the impact on the application to the patient by means of an optical, an acoustic or a mechanical signal or any combination of such signals.

Vorzugsweise ist die Auswerteeinrichtung und/oder die Energieversorgungseinrichtung in oder an einer Gehstütze angeordnet. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Energieversorgungseinrichtung im oder am Fuß einer Gehstütze angeordnet ist. Demgegenüber ist es besonders vorteilhaft die Informationsübermittelungseinrichtung im Griff und/oder in einer Armmanschette der Gehstütze anzuordnen und die Auftrittsbelastung mechanisch mittels eines Vibrationssignals des Griffes und/oder der Armmanschette, an den Patienten zu übermitteln.Preferably, the evaluation device and / or the power supply device is arranged in or on a crutch. It is particularly preferred if the power supply device is arranged in or at the foot of a crutch. In contrast, it is particularly advantageous to arrange the information transmission device in the grip and / or in an arm sleeve of the crutch and to transmit the impact load mechanically by means of a vibration signal of the handle and / or the arm cuff to the patient.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Auswerteeinrichtung ist eine spezifische Einrichtung, die speziell zur Auswertung eines vorverarbeiteten und übertragenen Sensorsignals und zur Information des Patienten ausgebildet ist. Insbesondere vorteilhaft ist es, wenn die Auswerteeinrichtung teilweise oder weiterhin bevorzugt vollständig als universeller tragbarer Computer, insbesondere als Smartphone, ausgebildet ist.A preferred embodiment of the evaluation device is a specific device, which is specially designed for evaluating a preprocessed and transmitted sensor signal and for informing the patient. It is particularly advantageous if the evaluation device is partially or furthermore preferably completely as a universal portable computer, in particular as a smartphone, is formed.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Information eines Patienten über seine Auftrittsbelastung, mit oben genannten notwenigen Komponenten wird durch den Drucksensor der Drucksensoreinrichtung ein dem Druckwert der Auftrittsbelastung proportionales Sensorsignal erzeugt. Es können bevorzugt eine Mehrzahl von Drucksensoren vorgesehen sein, deren Signale gemeinsam verarbeitet werden. Im einfachsten Fall werden die gleichzeitig vorliegenden Sensorsignale addiert und hieraus ein der Auftrittsbelastung proportionales gemeinsames und damit bereits vorverarbeiteten Sensorsignal vorzugsweise innerhalb der ersten Informationsverarbeitungseinrichtung berechnet.In the context of the method according to the invention for informing a patient of his occurrence load, with the above-mentioned necessary components, the pressure sensor of the pressure sensor device generates a sensor signal proportional to the pressure value of the impact load. There may be preferably provided a plurality of pressure sensors whose signals are processed together. In the simplest case, the sensor signals present at the same time are added together and from this a common and thus already preprocessed sensor signal, which is proportional to the occurrence load, is preferably calculated within the first information processing device.

Die erste Informationsverarbeitungseinrichtung verarbeitet das Sensorsignal, oder das gemeinsame Sensorsignal elektronisch, und bereitet es für eine drahtlose Übermittelung vor. Mittels der ersten Antenneneinrichtung wird das verarbeitete Sensorsignal an eine zweite Antenneneinrichtung übermittelt.The first information processing device electronically processes the sensor signal, or the common sensor signal, and prepares it for wireless transmission. By means of the first antenna device, the processed sensor signal is transmitted to a second antenna device.

Die zweite Antenneneinrichtung ist Teil der Auswerteeinrichtung, der Druckwert, also das vorverarbeitete und übertragene Sensorsignal wird in der Auswerteeinrichtung in einer zweiten Informationsverarbeitungseinrichtung elektronisch weiter verarbeitet.The second antenna device is part of the evaluation device, and the pressure value, that is to say the preprocessed and transmitted sensor signal, is further processed electronically in the evaluation device in a second information processing device.

Anschließend wird der Patient, insbesondere bei Überschreiten eines Sollwertes der Auftrittsbelastung, mittels einer Informationsübermittelungseinheit informiert. Es kann bevorzugt sein die Informationen über die Auftrittsbelastung zu speichern und zu einem späteren Zeitpunkt auszuwerten. Diese Auswertung kann insbesondere durch den behandelnden Arzt erfolgen. Es ist allerdings besonders vorteilhaft, wenn neben dieser Speicherung oder alternativ hierzu der Patient quasi in Echtzeit über die Auftrittsbelastung informiert wird.Subsequently, the patient is informed by means of an information transmission unit, in particular when a setpoint value of the performance load is exceeded. It may be preferable to store the information about the performance load and to evaluate it at a later time. This evaluation can be carried out in particular by the attending physician. However, it is particularly advantageous if, in addition to this storage or, alternatively, the patient is informed in quasi-real time about the occurrence burden.

Unter „quasi in Echtzeit” soll hier Folgendes verstanden werden: Beim normalen Gehen mit zyklischer Wechselbelastung wird der Patient während oder unmittelbar nach der Belastung, also vor ausführen des nächsten Schrittes informiert. Falls der Patient steht oder sitzt, erfolgt die Information innerhalb weniger Sekunden nach Beginn der Belastung.The term "virtually in real time" is understood to mean the following: During normal walking with cyclical alternating load, the patient is informed during or immediately after the load, ie before the next step is carried out. If the patient is standing or standing, the information will be given within a few seconds of starting the exercise.

Bei Vorhandensein einer in oder an einer Gehstütze angeordnete Energieversorgungseinrichtung erzeugt diese beim Gehen elektrische Energie indem beim Aufsetzen der Gehstütze die mechanische Kompressionsenergie in einem Piezokristall in elektrische Energie umgewandelt wird. Diese elektrische Energie wird mittels einer Sendeeinrichtung an die erste Antenneneinrichtung übermittelt und in der ersten Energiespeichereinrichtung zwischengespeichert. Hierdurch ist es nicht notwendig eine große Energiespeicherkapazität in der ersten Energiespeichereinrichtung der Drucksensoreinrichtung vorzusehen. Insbesondere muss hier keine Batterie als erste Energiespeichereinrichtung vorgesehen sein, ein Kondensator ist hierbei meist ausreichend.In the presence of a power supply device arranged in or on a crutch, the latter generates electrical energy while walking by converting the mechanical compression energy in a piezocrystal into electrical energy when placing the crutch. This electrical energy is transmitted by means of a transmitting device to the first antenna device and temporarily stored in the first energy storage device. As a result, it is not necessary to provide a large energy storage capacity in the first energy storage device of the pressure sensor device. In particular, no battery must be provided as the first energy storage device, a capacitor is usually sufficient here.

Es versteht sich, dass die verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung einzeln oder in beliebigen Kombinationen realisiert sein können, um Verbesserungen zu erreichen. Insbesondere sind die vorstehend genannten und erläuterten sich nicht selbstverständlich ausschließende Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the various embodiments of the invention may be implemented individually or in any combination to achieve improvements. In particular, the above-mentioned and explained not self-exclusive features not only in the specified combinations, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.

Weitere Erläuterung der Erfindung, vorteilhafte Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Anordnung oder von Teilen hiervon. Dabei zeigt:Further explanation of the invention, advantageous details and features will become apparent from the following description of the in the 1 to 6 illustrated embodiments of the inventive arrangement or parts thereof. Showing:

1: eine erste Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Anordnung; 1 a first embodiment of an arrangement according to the invention;

2: eine erste Einlegesohle als Teil einer Drucksensoreinrichtung einer erfindungsgemäßen Anordnung; 2 a first insole as part of a pressure sensor device of an arrangement according to the invention;

3: eine zweite Einlegesohle als Teil einer Drucksensoreinrichtung einer erfindungsgemäßen Anordnung; 3 a second insole as part of a pressure sensor device of an arrangement according to the invention;

4: eine Unterschenkel-Orthese mit Drucksensoreinrichtung als Teil einer erfindungsgemäßen Anordnung; 4 : a lower leg orthosis with pressure sensor device as part of an arrangement according to the invention;

5: eine Gehstütze als Teil einer erfindungsgemäßen Anordnung; 5 : a crutch as part of an arrangement according to the invention;

6: einen Fuß einer Gehstütze mit einer Energieerzeugungseinrichtung; 6 : a foot of a crutch with an energy generating device;

1 zeigt eine erste Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Anordnung 1, wobei die Drucksensoreinrichtung 2 in einem Schuh 10a angeordnet ist. Der schematisch dargestellte Schuh 10a weist hier eine Einlegesohle 200 auf in der zwei Drucksensoren 20 und eine erste Informationsverarbeitungseinrichtung 24 angeordnet sind. Der jeweilige Drucksensor 20 ist hier als Druckmatte im Fersen-, bzw. Ballenbereich ausgebildet. Die erste Informationsverarbeitungseinrichtung 24 ist als eine flexible Leiterplatte mit einem integrierten Schaltkreis ausgebildet. 1 shows a first embodiment of an inventive arrangement 1 , wherein the pressure sensor device 2 in a shoe 10a is arranged. The shoe shown schematically 10a here has an insole 200 on in the two pressure sensors 20 and a first information processing device 24 are arranged. The respective pressure sensor 20 is designed here as a pressure mat in the heel and ball area. The first information processing device 24 is designed as a flexible printed circuit board with an integrated circuit.

Die erste Antenneneinrichtung 26 bildet mit einer ersten Energiespeichereinrichtung 22 eine Einheit, die mit der Informationsverarbeitungseinrichtung 24 mittels eines abgeschirmten Flachleiters verbunden und seitlich am Schaft des Schuhes 10a angeordnet ist. Die erste Energiespeichereinrichtung 22 ist hier als flacher Kondensator ausgebildet. Alternativen zum Kondensator sind verschiedene Ausgestaltungen von vorzugsweise wiederaufladbaren Batterien. Selbstverständlich kann die Drucksensoreinrichtung 2 auch integraler Bestandteil des Schuhs 10a sein. The first antenna device 26 forms with a first energy storage device 22 a unit associated with the information processing device 24 connected by a shielded flat conductor and the side of the shaft of the shoe 10a is arranged. The first energy storage device 22 is designed here as a flat capacitor. Alternatives to the capacitor are various embodiments of preferably rechargeable batteries. Of course, the pressure sensor device 2 also an integral part of the shoe 10a be.

Die Auswerteeinrichtung 3 der erfindungsgemäßen Anordnung 1 ist hier ausgebildet als ein Smartphone 300, allgemeiner formuliert als ein universeller tragbarer Computer, das in bekannter Weise bereits eine zweite Antenneneinrichtung 36, eine zweite Informationsverarbeitungseinrichtung 34 und eine Mehrzahl von Informationsübermittelungseinrichtungen 38 aufweist.The evaluation device 3 the inventive arrangement 1 is trained here as a smartphone 300 More generally, it is formulated as a universal portable computer, which in a known manner already has a second antenna device 36 , a second information processing device 34 and a plurality of information transmitting devices 38 having.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei dieser Ausgestaltung während des Gehens insbesondere beginnend mit einer ersten Kraft auf den (oder die) Drucksensor 20 dessen Sensorsignal in kurzen Abständen, vorzugsweise mit einer Frequenz von 20 Hz bis 500 Hz, ausgelesen und in der ersten Informationsverarbeitungseinrichtung 24 zumindest zur Übertragung mittels der ersten Antenneneinrichtung 26 in ein hierfür geeignetes Signal vorverarbeitet bzw. umgewandelt. Besonders bevorzugt ist hier ein standardisiertes Funksignal, beispielhaft gehorchend dem Bluetooth-, oder einem anderen Kurzstreckenfunkstandard.In the context of the method according to the invention is in this embodiment during walking, in particular starting with a first force on the (or the) pressure sensor 20 its sensor signal at short intervals, preferably with a frequency of 20 Hz to 500 Hz, read out and in the first information processing device 24 at least for transmission by means of the first antenna device 26 preprocessed or converted into a signal suitable for this purpose. Particularly preferred here is a standardized radio signal, by way of example obeying the Bluetooth or other short-range radio standard.

Die erste Informationsverarbeitungseinrichtung 24 kann auch weitere Funktionen enthalten. Beispielhaft kann sie eine Unterdrückung von Fehlersignalen enthalten. Dies kann beispielhaft erfolgen indem mindestens 3 besser 10 Sensorsignale vor ihrer Übertragung bewertet werden und bei Abweichungen jenseits einer Plausibilitätsgrenze dieser Sensorwert nicht weiter übermittelt wird.The first information processing device 24 can also contain other functions. By way of example, it may contain a suppression of error signals. This can be done by way of example by evaluating at least 3 better than 10 sensor signals before their transmission and, in the event of deviations beyond a plausibility limit, this sensor value is no longer transmitted.

Eine weitere mögliche Funktionalität ist die Energieverwaltung der Drucksensoreinrichtung 2, also beispielhaft eine Funktion zur Abschaltung bei Nichtbenutzung oder eine Funktion zur Überwachung des Sensorsignal in größeren zeitlichen Abständen, beispielhaft im Minutenbereich, um den Beginn eines Gehzyklus des Patienten zu erkennen.Another possible functionality is the power management of the pressure sensor device 2 For example, a function for switching off when not in use or a function for monitoring the sensor signal at greater time intervals, for example in the minute range, to detect the beginning of a patient's walking cycle.

Das verarbeitete Sensorsignal wird mittels der ersten Antenneneinrichtung 26 via Kurzstreckenfunkübertragung zur zweiten Antenneneinrichtung 36 der Auswerteeinrichtung 3 übertragen. Diese wertet in der zweiten Informationsverarbeitungseinrichtung 34 das empfangene vorverarbeitete Sensorsignal aus und bewertet dieses. Bei Überschreiten eines Maximalwertes wird der Patient mittels einer Informationsübermittelungseinrichtung 38 informiert. Zusätzlich können die Belastungswerte gespeichert und einer späteren Auswertung zugeführt werden.The processed sensor signal is transmitted by means of the first antenna device 26 via short-distance radio transmission to the second antenna device 36 the evaluation device 3 transfer. This evaluates in the second information processing device 34 the received preprocessed sensor signal and evaluates this. When a maximum value is exceeded, the patient is sent by means of an information transmission device 38 informed. In addition, the load values can be stored and sent to a later evaluation.

Die Art der Informationsübermittelung ist vorzugsweise auswählbar gestaltet. Im Rahme eines Computerprogramm können die einzelnen Informationsmöglichkeiten alleine und in beliebigen Kombinationen ausgewählt werden.The type of information transmission is preferably designed to be selectable. In the context of a computer program, the individual information options can be selected alone and in any combination.

Eine Informationsmöglichkeit ist die optische Information 380, hier ausgebildet mittels einer Bildschirmanzeige des Smartphones 300. Bei anderen Ausgestaltungen der Auswerteeinrichtung 3 kann die optische Information auch über eine einfache LED Anzeige erfolgen.One information opportunity is the optical information 380 , here trained by means of a screen display of the smartphone 300 , In other embodiments of the evaluation 3 The optical information can also be done via a simple LED display.

Eine weitere Informationsmöglichkeit ist die akustische Information 382 mittels eines beliebigen akustischen Signals. Die besonders bevorzugte Informationsmöglichkeit ist die mechanische Information 384 mittels eines Vibrationssignals, eine derartige Informationsübermittelungseinrichtung ist typischerweise in Smartphones bereits üblich. Die Informationsmöglichkeit mittels Vibration ist deshalb bevorzugt, weil die Umgebung des Patienten hierdurch nicht ebenfalls informiert bzw. gestört wird.Another information option is the acoustic information 382 by means of any acoustic signal. The most preferred information option is the mechanical information 384 by means of a vibration signal, such an information transmission device is typically already common in smartphones. The possibility of information by means of vibration is therefore preferred because the environment of the patient is not informed or disturbed as a result.

Hier und im Folgenden sind elektrische Verbindungen innerhalb der Drucksensoreinrichtung 2 und auch innerhalb der Auswerteeinrichtung 3 nur schematisch dargestellt. Teilweise wurde und wird hierauf aus Gründen der Übersichtlichkeit vollständig verzichtet.Here and below are electrical connections within the pressure sensor device 2 and also within the evaluation device 3 shown only schematically. Partly it has been and will be completely omitted for reasons of clarity.

2 zeigt eine erste Ausgestaltung einer Drucksensoreinrichtung 2, die vollständig in einer Einlegesohle 200 integriert ist, in Draufsicht. Hier sind ebenfalls zwei Drucksensoren 20, einer gestrichelt dargestellt, vorgesehen, wobei im einfachsten Fall ein Drucksensor ausreichend sein kann. Dieser ist dann bevorzugt im Fersenbereich angeordnet. 2 shows a first embodiment of a pressure sensor device 2 that is completely in an insole 200 is integrated, in plan view. Here are also two pressure sensors 20 , a dashed lines, provided, in the simplest case, a pressure sensor may be sufficient. This is then preferably arranged in the heel area.

3 zeigt eine zweite Ausgestaltung einer Einlegesohle 200, wie sie beispielhaft in einer Anordnung gemäß 1 Verwendung finden kann. Hierbei sind nur die Position und ungefähre Größe einer Mehrzahl von Drucksensoren 20, sowie eine die Sensorsignale vorverarbeitende erste Informationsverarbeitungseinrichtung 24 dargestellt. Eine Mehrzahl von Drucksensoren 20, die sich über einen großen Bereich der Einlegesohle 200 verteilen sind vorteilhaft, da hiermit die Information über die Auftrittsbelastung präziser bestimmt werden kann verglichen mit nur einem Drucksensor. 3 shows a second embodiment of an insole 200 as exemplified in an arrangement according to 1 Can be used. Here, only the position and approximate size of a plurality of pressure sensors 20 and a first information processing device preprocessing the sensor signals 24 shown. A plurality of pressure sensors 20 that cover a large area of the insole 200 distribute are advantageous because hereby the information about the impact load can be determined more precisely compared to only one pressure sensor.

Die Sensorsignale dieser Mehrzahl von hier fünf Drucksensoren 20 werden vorteilhafterweise in der ersten Informationsverarbeitungseinrichtung 24 vorverarbeitet insbesondere bewertet. Diese Bewertung kann einen Summenwert erzeugen, der aus der Summe der gleichzeitig gemessenen Sensorsignale bestimmt wird. Zudem kann die Bewertung Korrekturfaktoren für unterschiedliche Sensorgrößen oder auch für unterschiedliche Formen der Auftrittsflächen des Fußes des Patienten beinhalten.The sensor signals of this plurality of here five pressure sensors 20 are advantageously in the first information processing device 24 preprocessed especially rated. This evaluation can generate a sum value which is determined from the sum of the simultaneously measured sensor signals. In addition, the evaluation may include correction factors for different sensor sizes or for different forms of the foot surfaces of the patient's foot.

4 zeigt eine Unterschenkel-Orthese 10b mit Drucksensoreinrichtung 2 als Teil einer erfindungsgemäßen Anordnung. Hierbei sind wiederum ohne Beschränkung der Allgemeinheit zwei Drucksensoren 20 vorgesehen. Die erste Energiespeichereinrichtung 22 befindet sich gemeinsam mit der ersten Informationsverarbeitungseinrichtung 24 im Fuß der Unterschenkel-Orthese 10b. Die erste Antenneneinrichtung 26 dagegen ist am oberen Ende des Schafts der Unterschenkel-Orthese 10b angeordnet. 4 shows a lower leg orthosis 10b with pressure sensor device 2 as part of an arrangement according to the invention. Again, there are two pressure sensors without limiting the generality 20 intended. The first energy storage device 22 is located together with the first information processing device 24 in the foot of the lower leg orthosis 10b , The first antenna device 26 however, at the upper end of the shaft is the lower leg orthosis 10b arranged.

5 zeigt eine Gehstütze 4 als Teil einer erfindungsgemäßen Anordnung. In dieser Gehstütze 4 sind an verschieden bevorzugten Positionen die verschieden Teile der Auswerteeinrichtung 3 angeordnet. Diese dargestellte Anordnung bedeutet natürlich keine Einschränkung der Allgemeinheit. 5 shows a crutch 4 as part of an arrangement according to the invention. In this crutch 4 are at different preferred positions, the different parts of the evaluation 3 arranged. This illustrated arrangement, of course, does not limit the general public.

Die zweite Antenneneinrichtung 36 ist im Schaft oberhalb des Griffes 42 angeordnet, weil dieser Schaft 42 fachüblich aus Kunststoff besteht und damit die zweite Antenneneinrichtung 36 nicht abschirmt. Selbstverständlich kann die zweite Antenneneinrichtung 36 auch an anderen Positionen der Gehstütze 4, insbesondere in deren Fuß 40 angeordnet sein. Hierbei ist es dann allerdings notwendig, dass der Fuß 40 in diesem Bereich aus einem nicht abschirmenden Material, beispielhaft Kohlefaser- oder Kunststoffverbundmaterial, besteht.The second antenna device 36 is in the shaft above the handle 42 arranged because of this shaft 42 usually made of plastic and thus the second antenna device 36 not shielding. Of course, the second antenna device 36 also at other positions of the crutch 4 , especially in their foot 40 be arranged. However, it is necessary that the foot 40 in this area consists of a non-shielding material, for example carbon fiber or plastic composite material.

Die zweite Informationsverarbeitungseinrichtung 34, wie auch die zweite Energiespeicheranordnung 32 zu deren Versorgung mit elektrischer Energie, ist hier ebenfalls im Schaft in unmittelbarer Nähe des Griffs 42 angeordnet.The second information processing device 34 as well as the second energy storage device 32 for their supply of electrical energy, here is also in the shaft in the immediate vicinity of the handle 42 arranged.

Im Griff 42 wie auch in der Armmanschette 44 der Gehstütze 4 ist je eine Vibrationseinrichtung 384 vorgesehen. Ausreichend und vorteilhaft ist die ausschließliche Anordnung der Vibrationseinrichtung 384 im Griff, da hier eine unmittelbare Information des Patienten am deutlichsten gegeben ist. Der Vollständigkeit halber ist hier noch eine optische Informationseinrichtung 380 am vorderen Ende des Griffes der Gehstütze, sowie eine akustische Informationseinrichtung 382 in der Armmanschette 44 vorgesehen.Under control 42 as well as in the arm cuff 44 the crutch 4 is ever a vibration device 384 intended. Sufficient and advantageous is the exclusive arrangement of the vibration device 384 under control, since here immediate information of the patient is most clearly given. For the sake of completeness, here is still an optical information device 380 at the front end of the handle of the crutch, as well as an acoustic information device 382 in the arm cuff 44 intended.

Die grundlegende Funktionalität dieser Ausgestaltung der Auswerteeinrichtung 3 ist identisch derjenigen unter 1 beschriebenen, selbstverständlich unter Berücksichtigung der unterschiedlichen technischen Realisierung insbesondere der Informationsübermittelungseinrichtungen.The basic functionality of this embodiment of the evaluation device 3 is identical to the one below 1 Of course, taking into account the different technical realization, in particular the information transmission equipment.

6 zeigt einen Fuß 40 einer Gehstütze 4 mit einer Energieerzeugungseinrichtung 46. Der Fuß 40 der Gehstütze 4 ist fachüblich als Rohr 400 ausgebildet. In diesem Rohr 400 ist ein Stempel 460 beweglich angeordnet, dessen unteres Ende die Kontaktfläche zum Boden ausbildet und dessen oberes Ende mit einem Piezokristall 464 verbunden ist, der sich mit seinem dem Stempel 460 abgewandten Ende am Rohr 400 der Gehstütze 4 abstützt. Durch die Kompression des Piezokristalls 464 beim Aufsetzen der Gehstütze 4 wird die mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt. Diese elektrische Energie wird mittels einer Sendeeinrichtung 466 an die erste Antenneneinrichtung 26 der Drucksensoreinrichtung 2 gesendet. 6 shows a foot 40 a crutch 4 with an energy generating device 46 , The foot 40 the crutch 4 is customary as a tube 400 educated. In this tube 400 is a stamp 460 movably arranged, whose lower end forms the contact surface to the bottom and the upper end with a piezoelectric crystal 464 connected with his stamp 460 opposite end on the pipe 400 the crutch 4 supported. By the compression of the piezocrystal 464 when putting on the crutch 4 The mechanical energy is converted into electrical energy. This electrical energy is transmitted by means of a transmitting device 466 to the first antenna device 26 the pressure sensor device 2 Posted.

Hierbei kann die erste Antenneneinrichtung 26 der Drucksensoreinrichtung 2 eine oder zwei Antennen unterschiedlicher Ausgestaltung aufweisen, wobei einer dem Empfang der elektrischen Energie aus der Energieversorgungseinrichtung 46 dient und das andere vorverarbeitete Sensorsignal zur zweiten Antenneneinrichtung 36 der Auswerteeinrichtung 3 sendet.In this case, the first antenna device 26 the pressure sensor device 2 have one or two antennas of different design, one of the reception of the electrical energy from the power supply device 46 serves and the other preprocessed sensor signal to the second antenna device 36 the evaluation device 3 sends.

Durch die quasi permanente Versorgung der Drucksensoreinrichtung 2 mittels elektrischer Energie aus der Energieerzeugungseinrichtung 46 kann die erste Energiespeichereinrichtung 22 bezüglich ihrer Kapazität und damit auch ihrer Größe klein gewählt werden. Unter quasi permanent soll hierbei eine gepulste Energieversorgung mit der Frequenz umgekehrt proportional zur Schrittdauer verstanden werden.Due to the quasi-permanent supply of the pressure sensor device 2 by means of electrical energy from the power generation device 46 may be the first energy storage device 22 be chosen small in terms of their capacity and thus their size. Under quasi-permanent, a pulsed power supply with the frequency should be understood inversely proportional to the step duration.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 20010887 U1 [0003] DE 20010887 U1 [0003]

Claims (14)

Anordnung (1) zur Information eines Patienten über seine Auftrittsbelastung mit einer Drucksensoreinrichtung (2) und einer Auswerteeinrichtung (3), wobei die Drucksensoreinrichtung (2) zur Anordnung in einem Schuh (10a) oder in einer Unterschenkel-Orthese (10b) ausgebildet ist, einen Drucksensor (20), eine erste Energiespeichereinrichtung (22), eine erste Informationsverarbeitungseinrichtung (24) und eine erste Antenneneinrichtung (26) aufweist, wobei die Auswerteeinrichtung (3) eine zweite Energiespeichereinrichtung (32), eine zweite Antenneneinrichtung (36) eine zweite Informationsverarbeitungseinrichtung (34) und eine Informationsübermittelungseinrichtung (38) umfasst und wobei die erste Antenneneinrichtung (26) dazu ausgebildet ist eine Druckinformation zur zweiten Antenneneinrichtung (36) zu übertragen.Arrangement ( 1 ) for informing a patient about his impact on the application with a pressure sensor device ( 2 ) and an evaluation device ( 3 ), wherein the pressure sensor device ( 2 ) for placement in a shoe ( 10a ) or in a lower leg orthosis ( 10b ) is designed, a pressure sensor ( 20 ), a first energy storage device ( 22 ), a first information processing device ( 24 ) and a first antenna device ( 26 ), wherein the evaluation device ( 3 ) a second energy storage device ( 32 ), a second antenna device ( 36 ) a second information processing device ( 34 ) and an information transmission device ( 38 ) and wherein the first antenna device ( 26 ) is designed to print information to the second antenna device ( 36 ) transferred to. Anordnung nach Anspruch 1, wobei eine Energieversorgungseinrichtung (46) eine Energieerzeugungseinrichtung (462) und eine Sendeeinrichtung (466) aufweist, die dazu ausgebildet ist, erzeugte Energie zur ersten Antenneneinrichtung (26) zu übermitteln.Arrangement according to claim 1, wherein a power supply device ( 46 ) an energy generating device ( 462 ) and a transmitting device ( 466 ), which is designed to generate energy to the first antenna device ( 26 ). Anordnung nach Anspruch 2, wobei die Energieerzeugungseinrichtung (46) einen Piezokristall (464) aufweist und dazu ausgebildet ist, elektrische Energie aus der mechanischen Kompression des Piezokristalls (464) zu erzeugen.Arrangement according to claim 2, wherein the energy generating device ( 46 ) a piezocrystal ( 464 ) and is adapted to electrical energy from the mechanical compression of the piezoelectric crystal ( 464 ) to create. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Drucksensoreinrichtung (2) teilweise oder vollständig in einer Einlagesohle (200) angeordnet ist.Arrangement according to claim 1, wherein the pressure sensor device ( 2 ) partially or completely in an insole ( 200 ) is arranged. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Informationsübermittelungseinrichtung (38) dazu ausgebildet ist, eine Information über die Auftrittsbelastung mittels eines optischen (380), eines akustischen (382) oder eines mechanischen (384) Signals oder einer beliebigen Kombination derartiger Signale (380, 382, 384) an den Patienten zu übermitteln.Arrangement according to Claim 1, the information transmission device ( 38 ) is adapted to provide information about the impact load by means of an optical ( 380 ), an acoustic ( 382 ) or a mechanical ( 384 ) Signal or any combination of such signals ( 380 . 382 . 384 ) to the patient. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auswerteeinrichtung (3) und/oder die Energieversorgungseinrichtung (46) in oder an einer Gehstütze (4) angeordnet ist.Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the evaluation device ( 3 ) and / or the power supply device ( 46 ) in or on a crutch ( 4 ) is arranged. Anordnung nach Anspruch 6, wobei die Energieversorgungseinrichtung (46) im oder am Fuß (40) einer Gehstütze (4) angeordnet ist.Arrangement according to claim 6, wherein the energy supply device ( 46 ) in or on the foot ( 40 ) a crutch ( 4 ) is arranged. Anordnung nach Anspruch 6, wobei die Informationsübermittelungseinrichtung (38) dazu ausgebildet ist, die Auftrittsbelastung mechanisch (384), mittels Vibration eines Griffes (42) und/oder einer Armmanschette (44), an den Patienten zu übermitteln.Arrangement according to claim 6, wherein the information transmission device ( 38 ) is designed to mechanically reduce the impact load ( 384 ), by means of vibration of a handle ( 42 ) and / or an arm cuff ( 44 ), to the patient. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Auswerteeinrichtung (3) teilweise oder vollständig als universeller tragbarer Computer, insbesondere als Smartphone (300), ausgebildet ist.Arrangement according to claim 1, wherein the evaluation device ( 3 ) partially or completely as a universal portable computer, in particular as a smartphone ( 300 ), is trained. Verfahren zur Information eines Patienten über seine Auftrittsbelastung mit einer Drucksensoreinrichtung (2) und einer Auswerteeinrichtung (3), wobei mittels eines in einem Schuh (10a) oder einer Unterschenkel-Orthese (10b) angeordneten Drucksensors (20) der Drucksensoreinrichtung (2) ein dem Druckwert der Auftrittsbelastung proportionales Sensorsignal erzeugt wird, dieses Sensorsignal in einer ersten Informationsverarbeitungseinrichtung (24) elektronisch vorverarbeitet und mittels einer ersten Antenneneinrichtung (26) an eine zweite Antenneneinrichtung (36) übermittelt wird; wobei diese zweite Antenneneinrichtung (36) Teil der Auswerteeinrichtung (3) ist, der Druckwert dort in einer zweiten Informationsverarbeitungseinrichtung (34) elektronisch weiter verarbeitet wird und der Patient mittels einer Informationsübermittelungseinheit (38) informiert wird.Method for informing a patient about his performance load with a pressure sensor device ( 2 ) and an evaluation device ( 3 ), whereby by means of a shoe ( 10a ) or a lower leg orthosis ( 10b ) arranged pressure sensor ( 20 ) of the pressure sensor device ( 2 ) a pressure signal of the impact load proportional sensor signal is generated, this sensor signal in a first information processing device ( 24 ) electronically pre-processed and by means of a first antenna device ( 26 ) to a second antenna device ( 36 ) is transmitted; this second antenna device ( 36 ) Part of the evaluation device ( 3 ), the pressure value there in a second information processing device ( 34 ) is further processed electronically and the patient by means of an information transmission unit ( 38 ) is informed. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Patient nur bei Überschreiten eines Sollwertes der Auftrittsbelastung informiert wird.The method of claim 10, wherein the patient is informed only when exceeding a target value of the performance burden. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Information des Patienten mittels eines optischen, eines akustischen oder eines mechanischen Signals (380, 382, 384) oder einer beliebigen Kombination derartige Signale erfolgt.The method of claim 11, wherein the information of the patient by means of an optical, an acoustic or a mechanical signal ( 380 . 382 . 384 ) or any combination of such signals. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei des Patient quasi in Echtzeit informiert wird und/oder die Information gespeichert und die zu einem späteren Zeitpunkt ausgewertet wird.Method according to one of claims 10 to 12, wherein the patient is quasi informed in real time and / or stored the information and which is evaluated at a later time. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei eine in oder an einer Gehstütze (4) angeordnete Energieversorgungseinrichtung (46) elektrische Energie erzeugt, indem beim Aufsetzen der Gehstütze (4) die mechanische Kompressionsenergie in einem Piezokristall (464) umgewandelt wird, diese elektrische Energie mittels einer Sendeeinrichtung (466) an die erste Antenneneinrichtung (26) übermittelt wird und in einer ersten Energiespeichereinrichtung (22) zwischengespeichert wird.Method according to one of claims 10 to 13, wherein one in or on a crutch ( 4 ) arranged energy supply device ( 46 ) generates electrical energy by applying the crutch ( 4 ) the mechanical compression energy in a piezocrystal ( 464 ) is converted, this electrical energy by means of a transmitting device ( 466 ) to the first antenna device ( 26 ) and in a first energy storage device ( 22 ) is cached.
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