DE102013001192A1 - Information system for informing patient about his appearance with first load, has information transmission unit that is adapted to inform patient of exceeding of target value of performance load - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung beschreibt ein Informationssystem, mit dessen Hilfe ein Patient über die Belastung beim Auftreten informiert wird. Ebenso beschreibt die Erfindung ein zugehöriges Verfahren zur Information des Patienten. 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 information system with the aid of which a patient is informed about the burden on the occurrence. Likewise, the invention describes an associated method for informing the patient. 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 Auftrittsbelastungen 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 an den genannten Übungen der Auftrittsbelastung ist, dass diese erübte Auftrittsbelastung mit fortschreitender Zeit durch den Patienten 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 example 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 burden is that these experienced performance burden can be met with progressing time by the patient only very inaccurate.
Aus dem Stand der Technik beispielhaft gebildet durch die
In Kenntnis der oben genannten Gegebenheit und des genannten Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Informationssystem 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 information system 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 5. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen beschrieben.This object is achieved by an arrangement with the features of
Die Erfindung beschreibt ein Informationssystem zur Information eines Patienten über seine Auftrittsbelastung mit einer ersten Gehstütze, einer ersten Drucksensoreinrichtung, einer Auswerteeinrichtung, einer Energieversorgungseinrichtung und einer Informationsübermittlungseinrichtung. Hierbei weist die Drucksensoreinrichtung einen Drucksensor auf, der zur Ausgabe eines Sensorsignals ausgebildet ist.The invention relates to an information system for informing a patient about his or her appearance load with a first crutch, a first pressure sensor device, an evaluation device, a power supply device and an information transmission device. In this case, the pressure sensor device has a pressure sensor which is designed to output a sensor signal.
Die Auswerteeinrichtung ist zur Verarbeitung dieses ersten Sensorsignals des ersten Drucksensors zu einem Lastsignal ausgebildet. Ebenso ist die Auswerteeinrichtung zur Bewertung des verarbeiteten ersten Sensorsignals bzw. des daraus bestimmten Lastsignal und damit zum Vergleich der Auftrittsbelastung mit einem Sollwert ausgebildet.The evaluation device is designed to process this first sensor signal of the first pressure sensor into a load signal. Likewise, the evaluation device is designed to evaluate the processed first sensor signal or the load signal determined therefrom and thus to compare the occurrence load with a desired value.
Die Energieversorgungseinrichtung weist eine Energiespeichereinrichtung auf, die beispielhaft als handelsübliche Batterie oder handelsüblicher Akkumulator ausgebildet sein kann. Es kann auch bevorzugt sein, wenn die Energiespeichereinrichtung darüber hinaus eine Energieerzeugungseinrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist elektrische Energie aus der mechanischen Kompression eines Piezokristalls zu erzeugen. in dieser Ausgestaltung der Energieversorgungseinrichtung mit einer Energieerzeugungseinrichtung kann die Energiespeichereinrichtung mit geringer Kapazität, bespielhaft als Kondensatoreinrichtung, ausgebildet sein, da eine gepulste, aber quasi stetige, Nachlieferung von elektrischer Energie gewährleistet ist.The energy supply device has an energy storage device, which may be formed by way of example as a commercially available battery or commercially available accumulator. It may also be preferred if the energy storage device further comprises an energy generating device which is designed to generate electrical energy from the mechanical compression of a piezoelectric crystal. In this embodiment of the energy supply device with an energy generating device, the energy storage device with low capacity, be exemplified as a capacitor device, be formed as a pulsed, but quasi-steady, subsequent delivery of electrical energy is guaranteed.
Es ist darüber hinaus besonders bevorzugt, wenn der Piezokristall gleichzeitig als Drucksensor wirkt bzw. als solcher ausgebildet ist, somit kann der mechanische Aufbau des Informationssystems vereinfacht werden.Moreover, it is particularly preferred if the piezoelectric crystal simultaneously acts as a pressure sensor or is designed as such, so that the mechanical structure of the information system can be simplified.
Die Informationsübermittlungseinrichtung ist dazu ausgebildet, den Patienten über das Überschreiten eines Sollwertes der Auftrittsbelastung zu informieren. Die Informationsübermittlungseinrichtung 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 to inform the patient about the exceeding of a desired value of the performance load. The information transmission device is in particular designed 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.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Informationsübermittlungseinrichtung zur mechanischen Information, mittels Vibration, in einem Handgriff und oder in einer Armmanschette der Gehstütze angeordnet ist.It is particularly advantageous if the information transmission device is arranged for mechanical information, by means of vibration, in a handle and / or in an arm sleeve of the crutch.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Information eines Patienten über seine Auftrittsbelastung mit oben genannten notwenigen Komponenten wird durch den ersten Drucksensors der ersten Drucksensoreinrichtung ein erstes Sensorsignal erzeugt, aus dem ein der Auftrittsbelastung proportionales Lastsignal erzeugt wird. Hierzu wird mittels der Auswerteeinrichtung das erste Sensorsignal eines ersten Drucksensors der ersten Drucksensoreinrichtung verarbeitet und hieraus eine Auftrittsbelastung während einer Bewegungsphase bestimmt.In the context of the method according to the invention for informing a patient of his occurrence load with the above-mentioned necessary components, a first sensor signal is generated by the first pressure sensor of the first pressure sensor device, from which a load signal proportional to the load on the load is generated. For this purpose, by means of the evaluation device, the first sensor signal of a first pressure sensor of the first Pressure sensor device processed and determined therefrom a Auftrittsbelastung during a movement phase.
Das erste Sensorsignal entspricht derjenigen Kraft, die ein Patient während eines Schrittes auf die erste Gehstütze ausübt. Die Auftrittsbelastung ergibt sich somit im einfachsten Fall aus der Differenz des Körpergewichts des Patienten und der Kraft auf die Gehstütze. Hierbei wird davon ausgegangen, dass nur die Auftrittsbelastung des zu beobachtenden Beins in die Bewertung eingeht. Zur präziseren Bewertung der Auftrittsbelastung ist ein Korrekturfaktor für die Belastung des zweiten Beins vorzusehen. Es ist besonders bevorzugt, wenn die Gesamtkraft während eines Schrittes, also vom Aufsetzen der Gehstütze bis zum Abheben der Gehstütze analysiert wird. Unter Gesamtkraft wird hier nicht eine Summe von Einzelkräften, sondern Kraftprofile, also der zeitliche Kaftverlauf auf die Gehstütze während eines Schrittes, verstanden. In der Auswerteeinrichtung wird somit die Auftrittsbelastung aus verschiedenen Parameter insbesondere aus dem Körpergewichtes des Patienten und der Kraft auf die Gehstütze bestimmt und mit einem Sollwert für die Auftrittsbelastung verglichen.The first sensor signal corresponds to the force that a patient exerts on the first crutch during a step. In the simplest case, the impact load thus results from the difference between the body weight of the patient and the force on the crutches. It is assumed that only the impact load of the leg to be observed is included in the assessment. For a more precise evaluation of the impact load, a correction factor for the loading of the second leg should be provided. It is particularly preferred if the total force is analyzed during a step, ie from placing the crutch to lifting the crutch. Under total force here is not a sum of individual forces, but force profiles, ie the temporal Kaftverlauf on the crutch during a step understood. In the evaluation device, the impact load from various parameters, in particular from the body weight of the patient and the force on the crutches, is thus determined and compared with a desired value for the impact on the foot.
Es ist besonders bevorzugt, wenn der Sollwert der Auftrittsbelastung im Rahmen der Anpassung des Informationssystems an den Patienten empirisch bestimmt wird und dieser Wert in einer Speichereinrichtung der Auswerteeinrichtung hinterlegt wird. Alternativ, allerdings meist mit geringer Genauigkeit der Kontrolle der Auftrittsbelastung, können verschiedene Sollwerte in der Auswerteeinrichtung hinterlegt sein. Diese Werte können vom Patienten oder im Rahmen der Anpassung voreingestellt werden.It is particularly preferred if the nominal value of the impact load is determined empirically as part of the adaptation of the information system to the patient and this value is stored in a memory device of the evaluation device. Alternatively, but usually with low accuracy of the control of the impact load, different setpoints can be stored in the evaluation. These values can be preset by the patient or as part of the adjustment.
Im Weiteren wird der Patient, insbesondere bei Überschreiten eines Sollwertes der Auftrittsbelastung, mittels einer Informationsübermittlungseinheit 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.Furthermore, 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 occurrence 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 unmittelbar nach Abschluss 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 "quasi-real-time" should be understood to mean the following: During normal walking with cyclic alternating loading, the patient is informed immediately after completion of 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.
Es kann weiterhin bevorzugt sein, wenn der Patient mit zwei Gehstützen versorgt ist, dass in der zweiten Gehstütze eine zweite Drucksensoreinrichtung und eine zweite Energieversorgungseinrichtung angeordnet sind. Diese zweite Drucksensoreinrichtung weist einen zweiten Drucksensor auf, dessen Sensorsignal mittels einer Sendeeinrichtung von der zweiten Gehstütze zur ersten Gehstütze übertragen wird. Zum Empfang dieses zweiten Sensorsignals weist die erste Gehstütze eine Empfangseinrichtung auf.It may further be preferred if the patient is supplied with two crutches, that in the second crutch a second pressure sensor device and a second power supply device are arranged. This second pressure sensor device has a second pressure sensor whose sensor signal is transmitted by means of a transmission device from the second crutch to the first crutch. To receive this second sensor signal, the first crutch has a receiving device.
Das zweite Sensorsignal wird mittels der Auswerteeinrichtung gemeinsam mit dem ersten Sensorsignal verarbeitet. Die beiden Kraftprofile des ersten und zweiten Drucksensors werden derart in der Auswerteeinrichtung verarbeitet, dass ein gleichzeitiger Summenwert, der der maximalen Kraft auf beide Gehstützen entspricht, bewertet wird.The second sensor signal is processed by the evaluation device together with the first sensor signal. The two force profiles of the first and second pressure sensors are processed in the evaluation device such that a simultaneous sum value, which corresponds to the maximum force on both crutches, is evaluated.
Die beiden Sensorsignale des ersten und zweiten Drucksensors können auch derart verarbeitet werden, dass ein gemeinsames Kraftprofil bestimmt wird. Dieses gemeinsame Kraftprofil geht gemeinsam mit dem Körpergewicht des Patienten in die Bewertung ein. Hieraus wird die Auftrittsbelastung des Patienten ermittelt. Besonders bevorzugt ist es, wenn beide Berechnungsmethoden gleichzeitig und sich ergänzend angewendet werden, da hierdurch eine Fehlinformation des Patienten über seine Auftrittsbelastung bzw. über das Überschreiten eines Sollwertes der Auftrittsbelastung wirksam vermieden wird. Bei Überschreiten des Sollwertes wird, wie oben bereits beschrieben, der Patient mittels der Informationsübermittlungseinrichtung informiert.The two sensor signals of the first and second pressure sensors can also be processed in such a way that a common force profile is determined. This joint force profile, together with the body weight of the patient, is included in the evaluation. From this, the impact on the patient's performance is determined. It is particularly preferred if both calculation methods are used simultaneously and in a complementary manner, since this effectively avoids incorrect information of the patient about his impact on the performance or on exceeding a target value of the performance impact. When the setpoint is exceeded, as already described above, the patient is informed by means of the information transmission device.
Es ist besonders bevorzugt, wenn an der ersten oder bei Vorhandensein einer zweiten Gehstütze auch an dieser eine Energieversorgungseinrichtung angeordnet ist. Diese erzeugt beim Gehen elektrische Energie, indem beim Aufsetzen der Gehstütze die mechanische Kompressionsenergie in einem Piezokristall in elektrische Energie umgewandelt wird. Diese elektrische Energie wird in der jeweiligen Energiespeichereinrichtung zwischengespeichert. Hierdurch ist es nicht notwendig eine große Energiespeicherkapazität vorzusehen.It is particularly preferred if, at the first or in the presence of a second crutch, a power supply device is also arranged thereon. This generates electrical energy when walking, as the mechanical compression energy is converted into electrical energy in a piezocrystal when the crutches are placed on the crutches. This electrical energy is temporarily stored in the respective energy storage device. As a result, it is not necessary to provide a large energy storage capacity.
Grundsätzlich kann es für den mechanischen Aufbau der Informationseinrichtung vorteilhaft sein, wenn der erste, und gegebenenfalls der vorhandene zweite Piezokristall gleichzeitig als Drucksensor verwendet werden.In principle, it may be advantageous for the mechanical construction of the information device if the first and optionally the second piezoelectric crystal present are simultaneously used as a pressure sensor.
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 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 features not only in the specified combinations, but also in other combinations or in Used 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
Die erste Drucksensoreinrichtung
Die Energieversorgungseinrichtung
Die grundlegende Funktionalität der Auswerteeinrichtung
Im Griff
Die bei Versorgung des Patienten mit zwei Gehstützen bevorzugt notwendige Empfangseinrichtung
Bei Versorgung des Patienten mit zwei Gehstützen befinden sich die notwendigen Komponenten, insbesondere der Drucksensor dieser zweiten Gehstütze, vorzugsweise an den gleichen Positionen wie in der oben beschriebenen ersten Gehstütze.When the patient is supplied with two crutches, the necessary components, in particular the pressure sensor of this second crutch, are preferably located at the same positions as in the first crutch described above.
Durch die quasi permanente Versorgung der jeweiligen Energieversorgungseinrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
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R016 | Response to examination communication | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |