DE102015217422A1 - Verfahren zum Ausgeben eines Positionierungssignals zum Positionieren eines Signalgebers einer Messeinrichtung auf einer Hautoberfläche, Steuergerät und Messeinrichtung - Google Patents

Verfahren zum Ausgeben eines Positionierungssignals zum Positionieren eines Signalgebers einer Messeinrichtung auf einer Hautoberfläche, Steuergerät und Messeinrichtung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausgeben eines Positionierungssignals zum Positionieren eines Signalgebers (104) einer Messeinrichtung (100) auf einer Hautoberfläche (106). Hierbei wird ein Lichtsignal (120) eingelesen, das einen von der Hautoberfläche (106) und/oder von einem unter der Hautoberfläche (106) befindlichen Gewebe (112) reflektierten Signalanteil (116) eines durch den Signalgeber (104) bereitgestellten optischen Messsignals (110) repräsentiert. Unter Verwendung des Lichtsignals (120) wird ein akustisches Positionierungssignal (122) bereitgestellt, um das Positionierungssignal (122) auszugeben, um den Signalgeber (104) auf der Hautoberfläche (106) zu positionieren.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.
  • Die DE 103 11 408 B3 beschreibt ein Verfahren zur nichtinvasiven Messung der Konzentration von Blutbestandteilen in Blutgefäßen. Dazu wird ein periodisches Ultraschallsignal mit definierter Pulslänge und Repetitionszeit auf ein Blutgefäß fokussiert. Zusätzlich wird die Hautoberfläche mit Licht einer oder mehrerer definierter Wellenlängen bestrahlt. Dieses Licht dringt in das Gewebe und in das zu betrachtende Blutgefäß ein und wird dort gestreut. Über dem Blutgefäß ist eine Detektionseinheit zur Erfassung des rückgestreuten Lichts angeordnet.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Positionieren eines Signalgebers einer Messeinrichtung auf einer Hautoberfläche, weiterhin ein Steuergerät, das dieses Verfahren verwendet, eine Messeinrichtung sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
  • Es wird ein Verfahren zum Ausgeben eines Positionierungssignals zum Positionieren eines Signalgebers einer Messeinrichtung auf einer Hautoberfläche vorgestellt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
    Einlesen eines Lichtsignals, das einen von der Hautoberfläche und/oder von einem unter der Hautoberfläche befindlichen Gewebe reflektierten Signalanteil eines durch den Signalgeber bereitgestellten optischen Messsignals repräsentiert; und
    Bereitstellen eines akustischen Positionierungssignals unter Verwendung des Lichtsignals, um das Positionierungssignal auszugeben, um den Signalgeber auf der Hautoberfläche zu positionieren.
  • Unter einem Signalgeber kann eine Sensoreinrichtung zum Senden oder Erzeugen des optischen Messsignals verstanden werden. Hierzu kann der Signalgeber zumindest eine Lichtquelle wie etwa eine Licht- oder Laserdiode und eine entsprechende Optik zum Fokussieren des optischen Messsignals auf einen Messort unter der Hautoberfläche aufweisen. Je nach Ausführungsform kann der Signalgeber zusätzlich ausgebildet sein, um das Lichtsignal zu empfangen, zu verarbeiten oder weiterzuleiten. Optional kann der Signalgeber einen Wandler aufweisen, der ausgebildet ist, um Ultraschallsignale zu senden, zu erzeugen, zu empfangen, zu verarbeiten oder weiterzuleiten. Der Signalgeber kann beispielsweise in Form eines auf oder gegenüber der Hautoberfläche platzierbaren Messkopfes realisiert sein.
  • Bei der Messeinrichtung kann es sich beispielsweise um ein Sonografiegerät, insbesondere um ein Doppler-Sonografiegerät, oder ein sonstiges medizintechnisches Gerät zur Durchführung eines diagnostischen Verfahrens handeln.
  • Unter einem akustischen Positionierungssignal kann ein Signal in einem hörbaren Frequenzbereich zwischen 16 Hz und 20 kHz verstanden werden. Beispielsweise kann das Positionierungssignal durch Umwandeln des Lichtsignals, insbesondere eines Doppleranteils des Lichtsignals, in ein entsprechendes Tonsignal bereitgestellt werden. Das Positionierungssignal kann beispielsweise ein Fließgeräusch eines durch das Gewebe fließenden Fluids, etwa eines Blutstroms, repräsentieren.
  • Der hier vorgestellte Ansatz beruht auf der Erkenntnis, dass durch das Hörbarmachen von Frequenzanteilen eines von einer Hautoberfläche oder von unter der Hautoberfläche befindlichen Gefäßen und Flüssigkeiten reflektierten Messsignals in Form eines Lichtstrahls eine besonders genaue Aussage über eine richtige Positionierung eines Messkopfes einer medizintechnischen Messeinrichtung gemacht werden kann. Hierzu können insbesondere im gestreuten Licht enthaltene Doppleranteile verwendet werden. Durch ein derartiges Verfahren und eine entsprechende Schaltung zur Positionierung des Messkopfes kann die Qualität der Messungen im Vergleich zu Messeinrichtungen, bei denen lediglich die Doppleranteile in Ultraschallsignalen hörbar gemacht werden, verbessert werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Ermittelns eines Fluidstroms in dem Gewebe unter Verwendung des Lichtsignals umfassen. Bei dem Fluidstrom kann es sich beispielsweise um einen Blutstrom innerhalb eines Blutgefäßes oder einen Strom einer Gewebsflüssigkeit handeln. Beispielsweise kann im Schritt des Ermittelns ein Volumenstrom oder eine Fließrichtung eines Fluids ermittelt werden. Dadurch kann die Genauigkeit bei der Untersuchung des Gewebes oder darin enthaltener Flüssigkeiten verbessert werden.
  • Es ist von Vorteil, wenn im Schritt des Einlesens ferner ein Ultraschallsignal, das einen von der Hautoberfläche und/oder dem Gewebe reflektierten Signalanteil eines durch den Signalgeber bereitgestellten Ultraschallmesssignals repräsentiert, eingelesen wird. Entsprechend kann im Schritt des Bereitstellens das akustische Positionierungssignal ferner unter Verwendung des Ultraschallsignals oder eines vom Ultraschallsignal abhängigen oder abgeleiteten Signals bereitgestellt werden. Hierzu kann der Signalgeber beispielsweise getrennte Einheiten zum Senden des Lichtsignals und des Ultraschallsignals aufweisen. Unter einem Ultraschallmesssignal kann Schall in einem Frequenzbereich zwischen 20 kHz und 1,6 GHz, insbesondere etwa zwischen 2 MHz und 10 MHz, verstanden werden. Beispielsweise kann das Lichtsignal eine durch das auf die Hautoberfläche auftreffende oder in das Gewebe eindringende Ultraschallmesssignal bewirkte Änderung des optischen Messsignals repräsentieren. Durch diese Ausführungsform kann die Genauigkeit beim Positionieren des Signalgebers verbessert werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren mit einem Schritt des Auswertens des Lichtsignals und, zusätzlich oder alternativ, des Ultraschallsignals vorgesehen sein. Hierbei kann das Lichtsignal nach Ablauf einer Wartezeit, die eine Laufzeit, die das Ultraschallmesssignal zum einmaligen Durchlaufen einer Signalstrecke zwischen dem Signalgeber und einem Messort im Gewebe benötigt, repräsentiert, ausgewertet werden. Zusätzlich oder alternativ kann das Ultraschallsignal nach Ablauf einer Wartezeit, die eine Laufzeit, die das Ultraschallmesssignal zum zweimaligen Durchlaufen einer Signalstrecke zwischen dem Signalgeber und einem Messort im Gewebe benötigt, repräsentiert, ausgewertet werden. Das akustische Positionierungssignal kann ansprechend auf den Schritt des Auswertens bereitgestellt werden. Unter einem Messort kann ein Ort im Gewebe verstanden werden, an dem sich ein mittels der Messeinrichtung zu detektierendes Objekt wie etwa ein Blutgefäß oder ein Organ befindet. Der Messort kann beispielsweise durch eine Tiefe, in der sich das Objekt im Gewebe findet, bestimmt sein. Unter einer Signalstrecke kann eine Entfernung zwischen dem Signalgeber und dem Messort verstanden werden. Durch diese Ausführungsform kann das akustische Positionierungssignal mit besonders hoher Genauigkeit bereitgestellt werden.
  • Es ist zudem vorteilhaft, wenn im Schritt des Auswertens das Lichtsignal und, zusätzlich oder alternativ, das Ultraschallsignal oder eines vom Ultraschallsignal abhängigen oder abgeleiteten Signals für eine Dauer ausgewertet wird, die innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs einer durch die Signalstrecke und/oder durch eine Ausbreitungsgeschwindigkeit des Ultraschallmesssignals im Gewebe bestimmten Pulsdauer des Ultraschallmesssignals gleicht. Unter einer Ausbreitungsgeschwindigkeit kann eine Schallgeschwindigkeit verstanden werden, mit der sich das Ultraschallmesssignal im Gewebe ausbreitet. Der Toleranzbereich kann beispielsweise eine Abweichung um 10, 20 oder 30 Prozent von der Pulsdauer repräsentieren. Unter einer Pulsdauer kann eine Dauer eines Sendepulses zum Senden des Ultraschallmesssignals verstanden werden. Auch durch diese Ausführungsform kann eine besonders hohe Genauigkeit beim Positionieren des Signalgebers mittels des akustischen Positionierungssignals gewährleistet werden.
  • Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
  • Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner ein Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
  • Unter einem Steuergerät kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Das Steuergerät kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen des Steuergeräts beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
  • Des Weiteren schafft der hier beschriebene Ansatz eine Messeinrichtung mit folgenden Merkmalen:
    einem Signalgeber; und
    einem mit dem Signalgeber gekoppelten Steuergerät gemäß einer hier vorgestellten Ausführungsform.
  • Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Messeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
  • 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Ausgeben eines Positionierungssignals zum Positionieren eines Signalgebers einer Messeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
  • In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Messeinrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Messeinrichtung 100 umfasst ein Steuergerät 102 und einen an das Steuergerät 102 angeschlossenen Signalgebers 104. Der Signalgeber 104 ist gegenüber einer Hautoberfläche 106 angeordnet. Das Steuergerät 102 ist ausgebildet, um ein Steuersignal 108 an den Signalgeber 104 zu senden. Der Signalgeber 104 ist ausgebildet, um unter Verwendung des Steuersignals 108 ein optisches Messsignal 110 zu erzeugen und in Richtung der Hautoberfläche 106 auszusenden. Beispielhaft dringt das optische Messsignal 110 in 1 durch die Hautoberfläche 106 in ein unter der Hautoberfläche 106 befindliches Gewebe 112 ein und trifft dort auf ein Blutgefäß 114. Ein Signalanteil 116 des auf das Blutgefäß 114 auftretenden optischen Messsignals 110 wird von dem Blutgefäß 114 zurück in Richtung der Hautoberfläche 106 reflektiert und trifft dort auf eine benachbart zur Hautoberfläche 106 angeordnete Empfangseinheit 118, die je nach Ausführungsbeispiel als Komponente des Signalgebers 104 oder als ein von dem Signalgeber 104 getrennter Sensor, der beispielsweise Teil des Steuergeräts 102 sein kann, realisiert ist. Die Empfangseinheit 116 ist ausgebildet, um unter Verwendung des vom Blutgefäß 114 reflektierten Signalanteils 116 ein Lichtsignal 120 bereitzustellen und dieses an das Steuergerät 102 weiterzuleiten. Mittels des Lichtsignals 120 stellt das Steuergerät 102 ein akustisches Positionierungssignal 122 bereit, das dazu verwendbar ist, den Signalgeber 104 derart auf der Hautoberfläche 106 zu positionieren, dass das optische Messsignal 110 in einem optimalen Winkel auf einen zu detektierenden Messort im Gewebe 112, in 1 beispielhaft das Blutgefäß 114, trifft. Das akustische Positionierungssignal 122 wird beispielsweise über einen Lautsprecher 124 an einen Benutzer der Messeinrichtung 100 wiedergegeben.
  • Gemäß dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Signalgeber 104 mit einer Lichteinheit 126 zum Bereitstellen des optischen Messsignals 110 unter Verwendung des Steuersignals 108 und einer optionalen Ultraschalleinheit 128 realisiert. Hierbei ist das Steuergerät 102 ausgebildet, um zusätzlich zum Steuersignal 108 ein weiteres Steuersignal 130 bereitzustellen und an die Ultraschalleinheit 128 zu senden. Analog zur Lichteinheit 126 ist die Ultraschalleinheit 128 ausgebildet, um unter Verwendung des weiteren Steuersignals 130 ein Ultraschallmesssignal 132 zu erzeugen und in Richtung der Hautoberfläche 106 zu senden. Ähnlich wie das optische Messsignal 110 dringt das Ultraschallmesssignal 132 durch das Gewebe 112 bis zum Blutgefäß 114 vor, wobei ein Signalanteil 134 des Ultraschallmesssignals 134 vom Blutgefäß 114 zurück zur Hautoberfläche 106 reflektiert wird und dort wiederum von der Empfangseinheit 118 empfangen wird. Entsprechend ist die Empfangseinheit 118 ausgebildet, um unter Verwendung des vom Blutgefäß 114 reflektierten Signalanteils 134 des Ultraschallmesssignals 132 ein Ultraschallsignal 136 bereitzustellen und an das Steuergerät 102 zu senden. Das Steuergerät 102 verwendet das Ultraschallsignal 136 zusätzlich zum Lichtsignal 120, um das akustische Positionierungssignal 122 bereitzustellen.
  • Hierbei empfängt die Empfangseinheit 118 nicht nur unmodulierte Lichtanteile des optischen Messsignals 110 von der Hautoberfläche 106 und aus dem Gewebe 112, sondern auch Anteile, die mit einer Frequenz des Ultraschallmesssignals 132 in der Amplitude moduliert sind. Dies liegt daran, dass durch die Ultraschallwelle im Gewebe 112 und im Blutgefäß 114 die Dichte und damit optische Eigenschaften wie Absorptions- und Streukoeffizienten moduliert werden. Dieser Effekt wird beispielsweise in der ultraschallmodulierten optischen Tomografie genutzt, um über eine entsprechende Fokussierung eines Ultraschallfelds und unter Berücksichtigung einer Laufzeit einen bestimmten Messort festzulegen. Beispielsweise ist bei der Lokalisierung des Messorts im Blutgefäß 114 eine Modulationsfrequenz der Lichtanteile gegenüber einer fundamentalen Ultraschallfrequenz f0 dopplerverschoben, sofern eine Laufrichtung des Ultraschallmesssignals 132 eine zu einer Flussrichtung des Blutes parallele Komponente aufweist. Beispielsweise ermittelt das Steuergerät 102 aus den Amplituden des rückgestreuten, dopplerbehafteten Lichtanteils 116 bei verschiedenen spezifischen Wellenlängen bestimmte Eigenschaften der im Blut enthaltenen Komponenten, wie etwa deren Anzahl oder Dichte.
  • Um die Messeinrichtung 100 auf der Haut eines Probanden an geeigneter Stelle zu positionieren, wertet das Steuergerät 102 die Echos des Ultraschallmesssignals 132, d. h. den Signalanteil 134, aus. Die Auswertung dieser Echosignale erfolgt beispielsweise in einem Zeitfenster, das gegenüber einem Sendepuls um eine zu erwartende Echolaufzeit vom Signalgeber 104, genauer von der Ultraschalleinheit 128, durch die Haut zum Blutgefäß 114 und zurück zeitlich verschoben ist. Dies entspricht der im medizinischen Bereich etablierten Dopplersonografie. Der Sendepuls besteht beispielsweise aus 4 bis 40 Perioden einer Sendefrequenz, die typischerweise im Bereich einiger Megahertz liegt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden bei der akustischen Wiedergabe der Dopplersignale 134 die hochfrequenten, nahe der Ultraschallsendefrequenz liegenden Dopplersignale in einen Niederfrequenzbereich verschoben. Die Frequenzverschiebung wird beispielsweise direkt durch die Empfangseinheit 118 oder mittels des Ultraschallsignals 136 durch das Steuergerät 102 durchgeführt, wobei das Positionierungssignal 122 die in den Niederfrequenzbereich verschobenen Dopplersignale 134 repräsentiert. Das Positionierungssignal 122 wird direkt auf dem Lautsprecher 124 oder über Kopfhörer wiedergegeben und somit hörbar gemacht. Wird also das Blutgefäß 114 vom fokussierten Ultraschallmesssignal 132 getroffen, so sind über den Lautsprecher 124 vom Blutstrom im Blutgefäß 114 herrührende Geräusche zu hören. Durch entsprechendes Verschieben der Messeinrichtung 100 oder zumindest des Signalgebers 104 kann nun eine Position ausfindig gemacht werden, bei der diese Fließgeräusche am besten zu hören sind.
  • Ist die Messeinrichtung 100 mithilfe des Ultraschallmesssignals 132 richtig positioniert, so kann die eigentliche Messung, d. h. die Dopplerauswertung des Lichtsignals 120, erfolgen. Diese Messung dauert beispielsweise mehrere Sekunden. Um zu verhindern, dass die Messeinrichtung 100 während der Lichtmessung dejustiert wird, kann die Position des Signalgebers 104 während der Lichtmessung fortlaufend kontrolliert werden, indem die Dopplerauswertung des Ultraschallmesssignals 132 fortgeführt wird. Bei Verschlechterung der Signalqualität wird die Messeinrichtung 100 oder der Signalgeber 104 entsprechend nachjustiert oder die betreffende Messung wird verworfen.
  • Um diese fortlaufende Kontrolle zu verbessern, wird gemäß einem Ausführungsbeispiel des hier beschriebenen Ansatzes statt eines Ultraschalldopplersignals ein im gestreuten Licht enthaltenes Dopplersignal, d. h. der vom Blutgefäß 114 reflektierte Signalanteil 116 des optischen Messsignals 110, hörbar gemacht. Denkbar ist auch eine Wiedergabe einer Kombination aus Ultraschall- und Lichtdopplersignal.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist ein Ultraschallsendesignal in Form des Ultraschallmesssignals 132 eine Ausgangsfrequenz f0 zwischen 2 und 10 MHz auf. Die Schallgeschwindigkeit vg in menschlichem Gewebe beträgt etwa 1500 m/s.
  • Pro Mikrosekunde legt das Ultraschallmesssignal 132 im Gewebe 112 also eine Strecke von vg·1 µs ≈ 1,5 mm zurück. Soll beispielsweise eine Arterie mit 3 mm Dicke aufgelöst werden, so sollte eine Pulsdauer τ des Ultraschallmesssignals 132 möglichst unterhalb von τ = 2 µs liegen. Beispielsweise entspricht eine Impulsdauer von τ = 2 µs bei einer Ultraschallfrequenz von 4 MHz genau 8 Perioden des Ultraschallmesssignals 132.
  • Weist eine Signalstrecke von der Ultraschalleinheit 128 zum Messort, etwa zur oben genannten Arterie, eine Länge d = 3 cm auf, so trifft das Ultraschallmesssignal 132 nach einer Laufzeit t = d/vg, hier also nach 20 µs, am Messort ein. Entsprechend trifft die reflektierte Ultraschallwelle, d. h. der Signalanteil 134, nach der doppelten Laufzeit 2t, also nach 40 µs, an der Empfangseinheit 118 ein. Die Empfangseinheit 118 kann beispielsweise in den Ultraschallsender 128 integriert sein, sodass der Ultraschallsender 128 gleichzeitig als Empfänger für Ultraschallsignale fungieren kann. Zur Auswertung des Ultraschallmesssignals 132 wird das Echosignal in Form des Ultraschallsignals 136 ab dem Zeitpunkt 2t ausgewertet, und zwar für eine Dauer, die in etwa der Pulsdauer τ entspricht.
  • Der Doppleranteil im Lichtsignal 120 wird beispielsweise folgendermaßen ausgewertet. Die Ultraschallwelle trifft nach der Laufzeit t = d/vg am Messort ein, wo eine Modulation des optischen Messsignals 110 stattfindet. Da die Lichtgeschwindigkeit um viele Größenordnungen höher als die Schallgeschwindigkeit vg ist, trifft das modulierte Lichtsignal 120 nahezu gleichzeitig mit dem Ende der Laufzeit t auf die Empfangseinheit 118. Zur Auswertung des optischen Messsignals 110 wird dessen Echosignal in Form des Lichtsignals 120 zu einem Zeitpunkt 1t ausgewertet, an dem das optische Messsignal 110 die Signalstrecke vom Signalgeber 104 zum Messort genau ein Mal durchlaufen hat, und zwar ebenfalls für eine Dauer, die in etwa der Pulsdauer τ entspricht. Somit ist die Dopplerverschiebung im Lichtsignal 120 nur halb so groß wie im reflektierten Signalanteil 134 des Ultraschallmesssignals 132, da die Signalstrecke zwischen Ultraschallsender 128 und Messort nur einstatt zweimal durchlaufen wird.
  • 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahren 200 zum Ausgeben eines Positionierungssignals zum Positionieren eines Signalgebers einer Messeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 200 kann beispielsweise im Zusammenhang mit einer anhand von 1 beschriebenen Messeinrichtung durchgeführt werden. Hierbei wird in einem Schritt 210 ein Lichtsignal eingelesen, das einen von einer Hautoberfläche und/oder von einem unter der Hautoberfläche befindlichen Gewebe reflektierten Signalanteil eines durch den Signalgeber bereitgestellten optischen Messsignals repräsentiert. In einem weiteren Verfahrensschritt 220 wird unter Verwendung des Lichtsignals ein akustisches Positionierungssignal bereitgestellt, um das Positionierungssignal auszugeben, um den Signalgeber auf der Hautoberfläche zu positionieren.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren 200 einen optionalen Schritt des Ermittelns, in dem unter Verwendung des Lichtsignals ein Fluidstrom in dem Gewebe, etwa ein Blutstrom in einem Blutgefäß, ermittelt wird.
  • Die Schritte 210, 220 können fortlaufend durchgeführt werden, um eine kontinuierliche Kontrolle einer Position des Signalgebers relativ zur Hautoberfläche bzw. zu einem unter der Hautoberfläche befindlichen Messort zu ermöglichen.
  • Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
  • 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 10311408 B3 [0002]

Claims (9)

  1. Verfahren (200) zum Ausgeben eines Positionierungssignals zum Positionieren eines Signalgebers (104) einer Messeinrichtung (100) auf einer Hautoberfläche (106), wobei das Verfahren (200) folgende Schritte umfasst: Einlesen (210) eines Lichtsignals (120), das einen von der Hautoberfläche (106) und/oder von einem unter der Hautoberfläche (106) befindlichen Gewebe (112) reflektierten Signalanteil (116) eines durch den Signalgeber (104) bereitgestellten optischen Messsignals (110) repräsentiert; und Bereitstellen (220) eines akustischen Positionierungssignals (122) unter Verwendung des Lichtsignals (120), um den das Positionierungssignal (122) auszugeben, um den Signalgeber (104) auf der Hautoberfläche (106) zu positionieren.
  2. Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Schritt des Ermittelns eines Fluidstroms in dem Gewebe (112) unter Verwendung des Lichtsignals (120).
  3. Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Einlesens (210) ferner ein Ultraschallsignal (136), das einen von der Hautoberfläche (106) und/oder dem Gewebe (112) reflektierten Signalanteil (134) eines durch den Signalgeber (104) bereitgestellten Ultraschallmesssignals (132) repräsentiert, eingelesen wird, wobei im Schritt des Bereitstellens (220) das akustische Positionierungssignal (122) ferner unter Verwendung des Ultraschallsignals (136) oder eines vom Ultraschallsignal (136) abhängigen Signals bereitgestellt wird.
  4. Verfahren (200) gemäß Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Schritt des Auswertens des Lichtsignals (120) und/oder des Ultraschallsignals (136), wobei das Lichtsignal (120) nach Ablauf einer Wartezeit, die eine Laufzeit (1t), die das Ultraschallmesssignal (132) zum einmaligen Durchlaufen einer Signalstrecke zwischen dem Signalgeber (104) und einem Messort im Gewebe (112) benötigt, repräsentiert, ausgewertet wird und/oder das Ultraschallsignal (136) nach Ablauf einer Wartezeit, die eine Laufzeit (2t), die das Ultraschallmesssignal (132) zum zweimaligen Durchlaufen einer Signalstrecke zwischen dem Signalgeber (104) und einem Messort im Gewebe (112) benötigt, repräsentiert, ausgewertet wird, wobei das akustische Positionierungssignal (122) ansprechend auf den Schritt des Auswertens bereitgestellt wird.
  5. Verfahren (200) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Auswertens das Lichtsignal (120) und/oder das Ultraschallsignal (136) für eine Dauer ausgewertet wird, die innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs einer durch die Signalstrecke und/oder durch eine Ausbreitungsgeschwindigkeit (vg) des Ultraschallmesssignals (132) im Gewebe (112) bestimmten Pulsdauer (τ) des Ultraschallmesssignals (132) gleicht.
  6. Steuergerät (102), das ausgebildet ist, um das Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche auszuführen und/oder anzusteuern.
  7. Messeinrichtung (100) mit folgenden Merkmalen: einem Signalgeber (104); und einem mit dem Signalgeber (104) gekoppelten Steuergerät (102) gemäß Anspruch 6.
  8. Computerprogramm, das ausgebildet ist, um das Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche auszuführen und/oder anzusteuern.
  9. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 8 gespeichert ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19640807A1 (de) * 1996-10-02 1997-09-18 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur nichtinvasiven optischen Erfassung der Sauerstoffversorgung eines Patienten
DE10311408B3 (de) 2003-03-13 2004-09-02 Universität Zu Lübeck Verfahren zur nichtinvasiven Messung der Konzentration von Blutbestandteilen

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