DE102021114801A1 - Medical device for monitoring patient positioning - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Medizingerät (100) zur Überwachung einer Patientenlagerung (592), mit einer Lagedaten-Schnittstelle (110), einer Respirationsdaten-Schnittstelle (120), einer Verarbeitungseinheit (130) und einer Ausgabeeinheit (140). Die Lagedaten-Schnittstelle ist ausgebildet, ein Patientenlagesignal (112) zu empfangen, wobei das Patientenlagesignal eine Patientenlageinformation (114) zu einem Patienten innerhalb der Patientenlagerung indiziert. Die Respirationsdaten-Schnittstelle ist ausgebildet, ein Patientenrespirationssignal (122) zu empfangen, wobei das Patientenrespirationssignal mindestens einen Messwert (125) eines Respirationsparameters (124) einer Atmung des Patienten indiziert. Die Verarbeitungseinheit ist ausgebildet, aus der Patientenlageinformation einen Patienten-Rotationswinkel (115) zu bestimmen, wobei der Patienten-Rotationswinkel eine Drehung des Patienten um eine durch Kopf und Füße des Patienten definierte Patientenachse (598) beschreibt, und wobei die Verarbeitungseinheit weiter ausgebildet ist, die Messwerte des Patientenrespirationssignals zusammen mit dem bestimmten Patienten-Rotationswinkel zeitlich synchronisiert zu verarbeiten und eine entsprechende Vergleichsausgabe (132) auszulösen.The invention relates to a medical device (100) for monitoring a patient positioning (592), with a position data interface (110), a respiration data interface (120), a processing unit (130) and an output unit (140). The position data interface is designed to receive a patient position signal (112), the patient position signal indicating patient position information (114) on a patient within the patient position. The respiration data interface is designed to receive a patient respiration signal (122), the patient respiration signal indicating at least one measured value (125) of a respiration parameter (124) of a respiration of the patient. The processing unit is designed to determine a patient rotation angle (115) from the patient position information, the patient rotation angle describing a rotation of the patient about a patient axis (598) defined by the head and feet of the patient, and the processing unit is further designed to process the measured values of the patient respiration signal together with the determined patient rotation angle in a time-synchronized manner and to trigger a corresponding comparison output (132).

Description

Die Erfindung betrifft ein Medizingerät zur Überwachung einer Patientenlagerung. Weiterhin betrifft die Erfindung ein System zur Überwachung einer Patientenlagerung sowie ein Verfahren zur Überwachung einer Patientenlagerung.The invention relates to a medical device for monitoring patient positioning. Furthermore, the invention relates to a system for monitoring patient positioning and a method for monitoring patient positioning.

Es ist bekannt, während der Beatmung eines Patienten die Lage des Patienten zu verändern, um beispielsweise die Lunge während der Beatmung zu entlasten. So kann etwa eine seitliche Lage dazu führen, dass nicht der Bauch des Patienten auf die Lunge drückt. Die Lage des Patienten kann dabei manuell durch das Pflegepersonal oder automatisiert, beispielsweise durch ein Rotationsbett erfolgen.It is known to change the patient's position while a patient is being ventilated, for example in order to relieve the load on the lungs during ventilation. For example, lying on one side can prevent the patient's abdomen from pressing on the lungs. The patient can be positioned manually by the nursing staff or automatically, for example using a rotating bed.

Das Dokument CA 2561704 A1 beschreibt ein Verfahren, um bei einer beispielsweise über ein Rotationsbett automatisch positionierbaren Lunge die Position und den Status der Lunge zu protokollieren. Hierbei wird zudem beschrieben, dass der Beatmungsdruck abhängig von der angesteuerten Lungenposition eingestellt werden kann.The document CA2561704A1 describes a method for logging the position and status of the lung in the case of a lung that can be automatically positioned, for example, via a rotating bed. It is also described here that the ventilation pressure can be adjusted depending on the controlled lung position.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Medizingerät, insbesondere ein Medizingerät, welches eine Abhängigkeit zwischen Patientenlagerung und Messwerten eines Respirationsparameters komfortabel aufzeigt, bereitzustellen.The object of the present invention is to provide an improved medical device, in particular a medical device, which conveniently shows a dependency between patient positioning and measured values of a respiration parameter.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird zur Lösung dieser Aufgabe ein Medizingerät zur Überwachung einer Patientenlagerung vorgeschlagen, mit einer Lagedaten-Schnittstelle, einer Respirationsdaten-Schnittstelle, einer Verarbeitungseinheit und einer Ausgabeeinheit.According to a first aspect of the invention, a medical device for monitoring a patient positioning is proposed for solving this problem, with a position data interface, a respiration data interface, a processing unit and an output unit.

Die Lagedaten-Schnittstelle ist ausgebildet, ein Patientenlagesignal zu empfangen, insbesondere im Wesentlichen kontinuierlich zu empfangen, wobei das Patientenlagesignal eine Patientenlageinformation zu einem Patienten innerhalb der Patientenlagerung indiziert.The position data interface is designed to receive a patient position signal, in particular to receive it essentially continuously, the patient position signal indicating patient position information about a patient within the patient positioning.

Die Respirationsdaten-Schnittstelle ist ausgebildet, ein Patientenrespirationssignal zu empfangen, insbesondere im Wesentlichen kontinuierlich zu empfangen, wobei das Patientenrespirationssignal mindestens einen Messwert eines Respirationsparameters einer Atmung des Patienten indiziert.The respiration data interface is designed to receive a patient respiration signal, in particular to receive it essentially continuously, the patient respiration signal indicating at least one measured value of a respiration parameter of a respiration of the patient.

Die Verarbeitungseinheit ist ausgebildet, aus der Patientenlageinformation einen Patienten-Rotationswinkel zu bestimmen, wobei der Patienten-Rotationswinkel eine Drehung des Patienten um eine durch Kopf und Füße des Patienten definierte Patientenachse beschreibt, und wobei die Verarbeitungseinheit weiter ausgebildet ist, die Messwerte des Patientenrespirationssignals zusammen mit dem bestimmten Patienten-Rotationswinkel zeitlich synchronisiert zu verarbeiten und eine entsprechende Vergleichsausgabe auszulösen.The processing unit is designed to determine a patient rotation angle from the patient position information, the patient rotation angle describing a rotation of the patient about a patient axis defined by the patient's head and feet, and the processing unit being further designed to combine the measured values of the patient's respiration signal with synchronized with the determined patient rotation angle and trigger a corresponding comparison output.

Die Ausgabeeinheit ist ausgebildet, ein Ausgabesignal, welches die Vergleichsausgabe indiziert, bereitzustellen.The output unit is designed to provide an output signal which indicates the comparison output.

Im Rahmen der Erfindung wurde erkannt, dass der Patienten-Rotationswinkel eine besonders geeignete Größe der Patientenlagerung ist, um die aktuelle Patientenlagerung zu klassifizieren, insbesondere für die Beobachtung der Auswirkung der Patientenlagerung auf die Messwerte des Respirationsparameters zu klassifizieren. Ausgehend davon wurde erkannt, dass ein zeitlich synchronisiertes Verarbeiten der Messwerte und des Patienten-Rotationswinkels vorteilhaft eine für die weitere Behandlung des Patienten nützliche Anzeige eines Zustands der Lunge erlaubt.Within the scope of the invention, it was recognized that the patient's rotation angle is a particularly suitable parameter of the patient's positioning in order to classify the current patient's positioning, in particular for observing the effect of the patient's positioning on the measured values of the respiration parameter. Proceeding from this, it was recognized that a time-synchronized processing of the measured values and the patient's rotation angle advantageously allows a display of a state of the lungs that is useful for the further treatment of the patient.

So zeigen lagespezifische Unterschiede zwischen Messwerten eines Respirationsparameters Inhomogenitäten in der Lunge an. Insbesondere kann vorteilhaft eine Funktion des linken Lungenflügels mit einer Funktion des rechten Lungenflügels des Patienten verglichen werden.Position-specific differences between measured values of a respiration parameter indicate inhomogeneities in the lungs. In particular, a function of the left lung can advantageously be compared to a function of the patient's right lung.

Das erfindungsgemäße Medizingerät stellt dabei vorzugsweise lediglich eine Entwicklung der Messwerte und des Patienten-Rotationswinkels dar, so dass medizinisches Fachpersonal daraus in bekannter Weise auf den Zustand des Patienten, insbesondere auf den Zustand der Lungen des Patienten, schließen kann. Die Veränderung der Patientenlagerung braucht dabei nicht zu einem bestimmten, von einer Pflegekraft beobachteten Zeitpunkt erfolgen, sondern kann durch das Medizingerät kontinuierlich, beispielsweise anhand einer natürlichen Bewegung des Patienten, überwacht werden.The medical device according to the invention preferably only represents a development of the measured values and the patient's rotation angle, so that medical specialists can draw conclusions about the condition of the patient, in particular the condition of the patient's lungs, in a known manner. The change in patient positioning does not have to take place at a specific point in time observed by a nurse, but can be continuously monitored by the medical device, for example based on a natural movement of the patient.

So ermöglicht die Vergleichsausgabe vorzugsweise einen Überblick über einen zurückliegenden vorbestimmten Zeitraum und der dabei automatisiert erfassten Abhängigkeit zwischen Patienten-Rotationswinkel und den Messwerten des Respirationsparameters.The comparison output preferably enables an overview of a previous predetermined period of time and the automatically recorded dependency between the patient's rotation angle and the measured values of the respiration parameter.

Dabei lässt sich das erfindungsgemäße Medizingerät vorteilhaft mit existierenden medizinischen Geräten kombinieren, da deren Daten über die Lagedaten-Schnittstelle und die Respirationsdaten-Schnittstelle gewonnenen und erfindungsgemäß weiterverarbeitet werden können, ohne hierfür neue Sensoren oder ähnliches zusätzliches Equipment im Umfeld des Patienten zu positionieren.The medical device according to the invention can advantageously be combined with existing medical devices since their data can be obtained via the position data interface and the respiration data interface and further processed according to the invention without having to position new sensors or similar additional equipment in the patient's surroundings.

Unter Respirationsparametern einer Atmung des Patienten werden die Atmung des Patienten betreffende Parameter, wie etwa Beatmungsparameter und/oder damit in Beziehung stehende Vitalparameter verstanden. Die Respiration des Patienten kann erfindungsgemäß die Beatmung des Patienten zur Atemunterstützung, während einer Anästhesie, während einer Operation und/oder für spontanatmende Patienten umfassen.Respiration parameters of a patient's breathing are understood to be parameters relating to the patient's breathing, such as ventilation parameters and/or vital parameters related thereto. According to the invention, the respiration of the patient can include the ventilation of the patient for respiratory support, during anesthesia, during an operation and/or for spontaneously breathing patients.

Die Patientenlageinformation indiziert die Lage des Patienten im Rahmen der Patientenlagerung, beispielsweise auf einem Krankenhausbett. Der Patienten-Rotationswinkel kann dabei erfindungsgemäß in Form eines erfassten Winkels und/oder in Form eines erfassten Winkelbereichs bestimmt werden. So erlauben beispielsweise optische Sensoren, wie etwa ein Kamerasystem, eine Bestimmung eines konkreten Winkels über dem Fachmann bekannte Auswerteroutinen einer Patientenlagerung. Drucksensoren oder dergleichen auf der Liegefläche können jedoch lediglich einen Winkelbereich des Patienten-Rotationswinkels erfassbar machen.The patient position information indicates the position of the patient as part of the patient positioning, for example on a hospital bed. According to the invention, the patient's rotation angle can be determined in the form of a detected angle and/or in the form of a detected angle range. For example, optical sensors, such as a camera system, allow a specific angle to be determined using evaluation routines of a patient positioning that are known to those skilled in the art. However, pressure sensors or the like on the lying surface can only make an angular range of the patient's rotation angle detectable.

Das zeitlich synchronisierte Verarbeiten von Patienten-Rotationswinkel und Messwerten erfordert erfindungsgemäß eine Bestimmung der Messwerte aus dem Patientenrespirationssignal. Das Auslesen der Messwerte kann dabei über die Verarbeitungseinheit und/oder über eine vorgeschaltete Einheit des erfindungsgemäßen Medizingerätes erfolgen.According to the invention, the time-synchronized processing of the patient's rotation angle and measured values requires a determination of the measured values from the patient's respiration signal. The measured values can be read out via the processing unit and/or via an upstream unit of the medical device according to the invention.

Die beiden Schnittstellen können von einer gemeinsamen Schnittstelle gebildet werden oder alternativ räumlich getrennt voneinander vorliegen.The two interfaces can be formed by a common interface or alternatively be spatially separated from one another.

Die verschiedenen Einheiten des erfindungsgemäßen Medizingerätes können in einem gemeinsamen Gehäuse oder zumindest teilweise getrennt voneinander angeordnet sein. Dabei sind diese Einheiten zumindest auf Software-Ebene voneinander getrennt.The various units of the medical device according to the invention can be arranged in a common housing or at least partially separately from one another. These units are separated from each other at least at the software level.

Die Patientenlagerung wird gebildet durch eine Kombination aus dem Patienten und einem entsprechenden Lagerungsmittel, wie etwa einem Patientenbett, einem Liegestuhl oder einer Patientenliege. Die Patientenlagerung umfasst damit auch die Lage des Patienten auf dem entsprechenden Lagerungsmittel.The patient support is formed by a combination of the patient and a corresponding support means, such as a patient bed, a deck chair or a patient bed. The positioning of the patient thus also includes the position of the patient on the corresponding positioning means.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Medizingerätes beschrieben.Preferred embodiments of the medical device according to the invention are described below.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Verarbeitungseinheit weiter ausgebildet, aus der Patientenlageinformation einen Patienten-Kippwinkel zu bestimmen, wobei der Patienten-Kippwinkel einen Kippwinkel eines Patienten-Oberkörpers gegenüber einer Referenzebene beschreibt. Die Referenzebene ist vorzugsweise eine durch die Liegefläche gebildete Ebene und/oder eine durch die Anordnung der Beine des Patienten gebildete Ebene. In a particularly preferred embodiment, the processing unit is further designed to determine a patient tilt angle from the patient position information, the patient tilt angle describing a tilt angle of a patient's upper body relative to a reference plane. The reference plane is preferably a plane formed by the lying surface and/or a plane formed by the arrangement of the patient's legs.

Weiterhin ist die Verarbeitungseinheit in dieser Ausführungsform vorzugsweise ausgebildet, die Messwerte des Patientenrespirationssignals zusammen mit dem bestimmten Patienten-Rotationswinkel und dem bestimmten Patienten-Kippwinkel zeitlich synchronisiert zu verarbeiten und eine entsprechende Vergleichsausgabe auszulösen. Durch diese kombinierte Auswertung von Patienten-Rotationswinkel und Patienten-Kippwinkel wird besonders viel Information über die Leistung der Lunge in verschiedenen räumlichen Ausrichtungen bereitgestellt. Hierdurch kann besonders zuverlässig durch medizinisches Fachpersonal auf den Zustand der Lunge geschlossen werden.Furthermore, the processing unit in this embodiment is preferably designed to process the measured values of the patient's respiration signal together with the determined patient rotation angle and the determined patient tilt angle in a time-synchronized manner and to trigger a corresponding comparison output. This combined evaluation of the patient's rotation angle and patient's tilt angle provides a particularly large amount of information about the performance of the lungs in different spatial orientations. As a result, the state of the lungs can be inferred particularly reliably by medical specialists.

In einer vorteilhaften Ausführungsform betrifft die Patientenlageinformation eine Liegeposition des Patienten, eine Körperpose des Patienten und/oder eine Bettkonfiguration der Patientenlagerung. Vorzugsweise werden hierbei die Liegeposition, die Körperpose und/oder die Bettkonfiguration in verschiedene Klassen eingeteilt. So kann die Liegeposition beispielsweise die Klassen Rückenlage, Bauchlage, rechte Seitenlage, linke Seitenlage, halbrechte Seitenlage und/oder halblinke Seitenlage umfassen. Die Körperpose kann alternativ oder ergänzend auch die Klassen aufrecht sitzend, halb aufrecht sitzend und/oder dergleichen umfassen. Die Bettkonfiguration kann beispielsweise einen eingestellten Kippwinkel einer oberen Liegefläche und/oder einen eingestellten Kippwinkel einer unteren Liegefläche umfassen. Derartige Bestandteile der Patientenlageinformation können ergänzend oder alternativ zu einem bereits bestimmten Patienten-Rotationswinkel durch das Patientenlagesignal indiziert werden. Eine derartige Information kann daher eine Überprüfung ermöglichen, ob der durch die Verarbeitungseinheit bestimmten Patienten-Rotationswinkel tatsächlich vorgelegen haben kann. Beispielsweise zeigt eine empfangene Klassifikation, dass eine Bauchlage vorliegt, an, dass gewisse Patienten-Rotationswinkel sicherlich aktuell nicht vorliegen können. Der Patienten-Rotationswinkel wird vorzugsweise anhand einer vorbestimmten Bezugsachse angegeben, die beispielsweise innerhalb der Liegefläche oder senkrecht zur Liegefläche ausgerichtet sein kann.In an advantageous embodiment, the patient position information relates to a lying position of the patient, a body pose of the patient and/or a bed configuration of the patient positioning. The lying position, the body pose and/or the bed configuration are preferably divided into different classes. For example, the reclining position can include the classes supine position, prone position, right lateral position, left lateral position, half right lateral position and/or half left lateral position. Alternatively or additionally, the body pose can also include the classes sitting upright, sitting semi-upright and/or the like. The bed configuration may include, for example, an adjusted tilt angle of an upper deck and/or an adjusted tilt angle of a lower deck. Such components of the patient position information can be indicated by the patient position signal in addition to or as an alternative to an already determined patient rotation angle. Such information can therefore enable a check as to whether the patient rotation angle determined by the processing unit may actually have been present. For example, a received classification that a prone position is present indicates that certain patient rotation angles certainly cannot currently be present. The patient's angle of rotation is preferably specified using a predetermined reference axis, which can be aligned, for example, within the lying surface or perpendicular to the lying surface.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform betrifft der Respirationsparameter der Atmung des Patienten mindestens einen der folgenden Parameter: partielle Sauerstoffsättigung im Blut des Patienten; Sauerstoffpartialdruck im arteriellen Blut des Patienten; inspiratorische Sauerstofffraktion; endtidaler Partialdruck von Kohlendioxid im ausgeatmeten Gasgemisch des Patienten; Index für die Oxygenierung des Patienten; Index für die Ventilation des Patienten; Atemrate des Patienten; Spitzenbeatmungsdruck des Patienten; Tidalvolumen des Patienten; Kohlendioxid-Partialdruck im kapillaren Blut des Patienten; regional aufgelöste, impedanzbasierte Kennzahl. Dieser Respirationsparameter sind besonders geeignet, um eine Aussage über den aktuellen Zustand des Patienten und insbesondere über den aktuellen Zustand der Lunge des Patienten erhalten zu können. Die impedanzbasierte Kennzahl kann beispielswiese eine regionale Compliance und/oder einen sogenannten regional ventilation delay betreffen. Derartige Kennzahlen können beispielsweise automatisiert über bildgebende Verfahren, etwa bei der Anwendung eines Elektroimpedanzgerätes, gewonnen werden.In a further advantageous embodiment, the respiration parameter of the patient's respiration relates to at least one of the following parameters: partial oxygen saturation in the patient's blood; partial pressure of oxygen in the patient's arterial blood; inspired oxygen fraction; end-tidal partial pressure of carbon dioxide in exhaled meten gas mixture of the patient; patient oxygenation index; patient ventilation index; patient breathing rate; patient's peak ventilation pressure; patient's tidal volume; carbon dioxide partial pressure in the patient's capillary blood; regionally resolved, impedance-based metric. These respiration parameters are particularly suitable for being able to obtain information about the current condition of the patient and in particular about the current condition of the patient's lungs. The impedance-based index can relate to a regional compliance and/or a so-called regional ventilation delay, for example. Such key figures can, for example, be obtained automatically using imaging methods, for example when using an electro-impedance device.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Verarbeitungseinheit weiter ausgebildet, einen aktuell vorliegenden Lagerungstyp zu bestimmen, wobei der Lagerungstyp zumindest auf dem bestimmten Patienten-Rotationswinkel basiert. Der Lagerungstyp stellt hierbei eine diskrete Klassifizierung der Lage des Patienten im Rahmen der Patientenlagerung dar. Der Lagerungstyp kann beispielsweise einen Winkelbereich für den bestimmten Patienten-Rotationswinkel indizieren und dadurch eine Vergleichbarkeit zwischen verschiedenen Lagen des Patienten mit ähnlichem Patienten-Rotationswinkel ermöglichen. Eine derartige Vergleichbarkeit ermöglicht zudem vorteilhaft eine statistische Auswertung von Messwerten für den Respirationsparameter während des Vorliegens ähnlicher Lagen des Patienten, also insbesondere während des Vorliegens desselben Lagerungstyps.In a particularly preferred embodiment, the processing unit is further designed to determine a position type that is currently present, the position type being based at least on the determined patient rotation angle. The positioning type here represents a discrete classification of the position of the patient within the framework of the patient positioning. The positioning type can, for example, indicate an angular range for the specific patient rotation angle and thus enable a comparison between different positions of the patient with a similar patient rotation angle. Such comparability also advantageously enables a statistical evaluation of measured values for the respiration parameter when the patient is in similar positions, ie in particular when the patient is in the same position.

In einer besonders bevorzugten Variante der vorhergehenden Ausführungsform basiert der Lagerungstyp weiterhin auf dem Patienten-Kippwinkel. In dieser Variante kann besonders zuverlässig die aktuelle Lage der Person anhand des Patienten-Rotationswinkels und des Patienten-Kippwinkels identifizierte werden. Der Patienten-Kippwinkel ist dabei besonders relevant beim Vorliegen einer zumindest leicht aufrechten Haltung des Patienten, beispielsweise während des Sitzens.In a particularly preferred variant of the previous embodiment, the positioning type is also based on the patient's tipping angle. In this variant, the current position of the person can be identified particularly reliably using the patient's rotation angle and the patient's tilt angle. The patient tilt angle is particularly relevant when the patient is at least slightly upright, for example while sitting.

In einer weiteren bevorzugten Variante der vorhergehenden Ausführungsform oder in einem Beispiel der vorhergehenden Variante der Ausführungsform indiziert die über das Ausgabesignal bereitgestellte Vergleichsausgabe einen zeitlichen Verlauf der Messwerte des Respirationsparameters, wobei im Wesentlichen jedem Messwert der Lagerungstyp zugeordnet ist. Dieser zeitliche Verlauf der Messwerte und der zugeordneten Lagerungstypen ermöglicht ein besonders schnelles Erfassen einer Korrelation zwischen Lagerungstyp und Messwert durch medizinisches Fachpersonal. Auch falls keine Korrelation erkennbar ist, können hierdurch Rückschlüsse auf den Zustand des Patienten, insbesondere auf den Zustand der Lunge des Patienten, durch das medizinische Fachpersonal möglich sein, wie etwa der Ausschluss bestimmter Krankheiten aufgrund des Nichteintretens einer hierfür üblichen Korrelation.In a further preferred variant of the preceding embodiment or in an example of the preceding variant of the embodiment, the comparison output provided via the output signal indicates a time profile of the measured values of the respiration parameter, with the positioning type being assigned essentially to each measured value. This time profile of the measured values and the associated positioning types enables a correlation between the positioning type and the measured value to be recorded particularly quickly by medical specialists. Even if no correlation is recognizable, conclusions about the condition of the patient, in particular the condition of the patient's lungs, can be drawn by the medical specialist, such as the exclusion of certain diseases due to the non-occurrence of a usual correlation for this.

Alternativ oder ergänzend zu dem Darstellen des zeitlichen Verlaufs der Messwerte und der dabei zugeordneten Lagerungstypen kann eine Maßzahl für die Korrelation von Messwerten und Lagerungstyp bestimmt werden. Ein Beispiel für eine derartige Maßzahl ist etwa ein Korrelationskoeffizienten zwischen Messwerten und Patienten-Rotationswinkel.As an alternative or in addition to the display of the progression over time of the measured values and the associated bearing types, a measure for the correlation of measured values and bearing type can be determined. An example of such a measure is a correlation coefficient between measured values and the patient's rotation angle.

Besonders bevorzugt ist die Verarbeitungseinheit weiter ausgebildet, einen lageabhängigen Durchschnittswert für die Messwerte des Respirationsparameters zu bestimmen und bereitzustellen, wobei der lageabhängige Durchschnittswert einen Durchschnitt von Messwerten mit gleichem und/oder ähnlichem Lagerungstyp betrifft. Die Bildung eines derartigen Durchschnittswertes stellt sicher, dass keine Störereignisse, wie etwa Verbindungsprobleme oder ein Husten des Patienten einen physiologisch nicht vorhandenen Zusammenhang zwischen Messwert und Lagerungstyp temporär indiziert. Über diesen Durchschnittswert kann daher besonders zuverlässig erkannt werden, welche Messwerte für den Respirationsparameter typischerweise bei Vorliegen des entsprechenden Lagerungstyps erreicht werden. Vorzugsweise wird der Durchschnittswert durch ein arithmetisches Mittel der Messwerte für den jeweils gleichen Lagerungstyp gebildet.The processing unit is particularly preferably further designed to determine and provide a position-dependent average value for the measured values of the respiration parameter, the position-dependent average value relating to an average of measured values with the same and/or similar positioning type. The formation of such an average value ensures that no disruptive events, such as connection problems or the patient coughing, temporarily indicate a physiologically non-existent connection between the measured value and the type of positioning. This average value can therefore be used to identify particularly reliably which measured values for the respiration parameter are typically achieved when the corresponding type of positioning is present. The average value is preferably formed by an arithmetic mean of the measured values for the same type of bearing in each case.

Anhand des Messwertes oder des Durchschnittswertes kann über das erfindungsgemäße Medizingerät abhängig von dem erfindungsgemäß verwendeten Respirationsparameter auf die lageabhängige Änderung der Oxygenierung, auf die lageabhängige Änderung der Ventilation oder Belüftung wie beispielsweise ein lageabhängiges Abatmen von CO2, und/oder auf die lageabhängige Veränderung von mechanischen Lungeneigenschaften wie etwa den Widerstand oder die elastischen Eigenschaften der Lunge geschlossen werden.Based on the measured value or the average value, the medical device according to the invention can be used to determine the position-dependent change in oxygenation, the position-dependent change in ventilation such as position-dependent exhalation of CO2, and/or the position-dependent change in mechanical lung properties, depending on the respiration parameter used according to the invention such as the resistance or the elastic properties of the lungs.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Verarbeitungseinheit weiter ausgebildet, einen Vergleich zwischen Messwerten und/oder lageabhängigen Durchschnittswerten verschiedener Lagerungstypen auszuführen und abhängig von diesem Vergleich, insbesondere abhängig von einer bestimmten Differenz und einem Vergleich dieser Differenz mit einem Differenzschwellenwert, einen Beatmungsalarm auszulösen. Der Beatmungsalarm kann dabei ein akustischer und/oder optischer Alarm sein, insbesondere kann dieser Alarm als Hinweismeldung über eine Ausgabe, wie etwa ein Display ausgegeben werden. Die Differenz ist in diesem Ausführungsbeispiel vorzugsweise eine Differenz zwischen einem Durchschnittswert für einen ersten Lagerungstyp aus den verschiedenen Lagerungstypen und einem Durchschnittswert für einen zweiten Lagerungstyp aus den verschiedenen Lagerungstypen. Eine derartige Differenz oberhalb eines über physiologische Daten vorbestimmten Differenzschwellenwertes kann beispielsweise auf eine starke Beeinträchtigung eines Lungenflügels des Patienten hinweisen. In einer alternativen oder ergänzenden Variante dieser Ausführungsform ist die Differenz eine Differenz von Messwerten eines gemeinsamen Lagerungstyps, so dass die Differenz eine große Veränderung des Messwerts bei vergleichbarer Patientenlagerung anzeigt. Eine derartige Veränderung oberhalb einer durch den vorbestimmten Differenzschwellenwert berücksichtigten Varianz der Messwerte zeigt eine akute Veränderung des Zustands des Patienten, insbesondere des Zustands der Lunge des Patienten an. Daher ist das Auslösen eines entsprechenden Alarms besonders vorteilhaft, um medizinisches Personal schnellstmöglich auf einen veränderten Zustand des Patienten hinzuweisen.In a further embodiment, the processing unit is further designed to carry out a comparison between measured values and/or position-dependent average values of different positioning types and to trigger a ventilation alarm depending on this comparison, in particular depending on a specific difference and a comparison of this difference with a difference threshold value. The respiration alarm can be an acoustic and/or visual alarm, in particular this alarm can be used as an indication message about an output, such as a display. In this exemplary embodiment, the difference is preferably a difference between an average value for a first bearing type from the different bearing types and an average value for a second bearing type from the different bearing types. Such a difference above a difference threshold value predetermined via physiological data can indicate, for example, a severe impairment of a lung of the patient. In an alternative or supplementary variant of this embodiment, the difference is a difference between measured values of a common positioning type, so that the difference indicates a large change in the measured value with comparable patient positioning. Such a change above a variance of the measured values taken into account by the predetermined difference threshold value indicates an acute change in the condition of the patient, in particular the condition of the patient's lungs. It is therefore particularly advantageous to trigger a corresponding alarm in order to inform medical personnel as quickly as possible of a changed patient condition.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Verarbeitungseinheit weiterhin ausgebildet, bei einer Veränderung des Patienten-Rotationswinkels, des Patienten-Kippwinkels und/oder des aktuell vorliegenden Lagerungstyps eine darauffolgende zeitliche Veränderung der Messwerte des Respirationsparameters zu erfassen, insbesondere entsprechend einer hinterlegten Zuordnungsvorschrift zu klassifizieren. In dieser Ausführungsform wird durch die Verarbeitungseinheit vorteilhaft erkannt, wenn sich an der Lage des Patienten etwas ändert und diese Veränderung wird mit einer entsprechenden zeitlichen Veränderung der Messwerte des Respirationsparameters in Bezug gesetzt. Hierdurch kann beispielsweise erkannt werden, welchen Einfluss ein Zurückdrehen in die Rückenlage auf die Atmung des Patienten hat. Eine derartige Veränderung des Zustands bei Vorliegen einer Lageänderung kann das Vorliegen bestimmter Krankheitsbilder indizieren, so dass eine entsprechende Klassifizierung vorteilhaft ist, um eine schnelle Diagnose durch medizinisches Fachpersonal zu ermöglichen. Schnelle Änderungen der Messwerte bei Lageänderung treten typischerweise aufgrund sofortiger Gravitationseffekte auf. Eine mittlere Geschwindigkeit einer Veränderung der Messwerte tritt beispielsweise aufgrund einer Verlagerung von freier Flüssigkeit und/oder Schleim in der Lunge auf. Eine langsame Änderung der Messwerte bei Lageänderung kann jedoch auf einen Effekt im Lungengewebe hinweisen und mithin Anlass zu weitergehenden Untersuchungen des Patienten geben.In an advantageous embodiment, the processing unit is also designed to detect a subsequent change over time in the measured values of the respiration parameter when there is a change in the patient's rotation angle, the patient's tilt angle and/or the current positioning type, and in particular to classify it according to a stored assignment rule. In this embodiment, the processing unit advantageously recognizes when there is a change in the patient's position, and this change is related to a corresponding change over time in the measured values of the respiration parameter. This makes it possible to recognize, for example, what influence turning back into the supine position has on the patient's breathing. Such a change in the state when there is a change in position can indicate the presence of certain clinical pictures, so that a corresponding classification is advantageous in order to enable a rapid diagnosis by medical specialists. Rapid changes in readings as position changes typically occur due to instantaneous gravitational effects. An average rate of change in readings occurs, for example, due to a shift of free fluid and/or mucus in the lungs. However, a slow change in the measured values with a change in position can indicate an effect in the lung tissue and thus give rise to further examinations of the patient.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird zur Lösung der oben genannten Aufgabe ein System zur Überwachung einer Patientenlagerung vorgeschlagen, mit einem Medizingerät gemäß mindestens einer der vorhergehenden Ausführungsformen gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, und einer Sensoreinheit, die ausgebildet ist, eine Patientenlage des Patienten innerhalb der Patientenlagerung zu detektieren und das entsprechende Patientenlagesignal auszugeben.According to a second aspect of the invention, a system for monitoring a patient positioning is proposed to solve the above-mentioned object, with a medical device according to at least one of the preceding embodiments according to the first aspect of the invention, and a sensor unit that is designed to detect a patient position of the patient inside to detect the patient position and to output the corresponding patient position signal.

Das erfindungsgemäße System umfasst das erfindungsgemäße Medizingerät und mithin sämtliche Vorteile dieses Medizingerätes. Insbesondere ermöglicht das System gemäß dem zweiten Aspekt Erfindung ein besonders zuverlässiges Auswerten der Patientenlage des Patienten, da die Sensoreinheit und die Verarbeitungseinheit des Medizingerätes aufeinander abgestimmt sein können. Insbesondere kann die Verarbeitungseinheit vor einer Verwendung durch einen Nutzer bezüglich der Daten der Sensoreinheit kalibriert worden sein, um besonders zuverlässig den Patienten-Rotationswinkel aus der Patientenlageinformation zu bestimmen.The system according to the invention includes the medical device according to the invention and consequently all the advantages of this medical device. In particular, the system according to the second aspect of the invention enables a particularly reliable evaluation of the patient's position, since the sensor unit and the processing unit of the medical device can be coordinated with one another. In particular, the processing unit can be calibrated prior to use by a user with respect to the data of the sensor unit in order to determine the patient's rotation angle from the patient's position information in a particularly reliable manner.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems umfasst die Sensoreinheit eine Anzahl von optischen Sensorelementen, die ausgebildet sind, Bilddaten bereitzustellen, die einen aktuellen Zustand des Patienten innerhalb der Patientenlagerung anzeigen. Sollte der überwachte Bereich mehr als ein Patientenbett des Patienten selbst umfassen und dieses, wie beispielsweise auf Intensivstationen üblich, beweglich sein, wird aus den optischen Daten im ersten Schritt der Bereich extrahiert, der das Patientenbett abbildet. Um den betreffenden Teilbereich der Daten zu bestimmen, können bekannte Verfahren der Objekterkennung auf dem Tiefenbild verwendet werden. Details zu einer derartigen optischen Auswertung der Patientenlagerung, wie beispielsweise zur Bestimmung des Patienten-Rotationswinkels anhand derartiger Bilddaten sind dem Fachmann bekannt und werden daher im Folgenden nicht detailliert erläutert. Mithin ist diese Ausführungsform besonders vorteilhaft, weil auf bestehende Sensoreinheiten und eine bestehende Algorithmik zur Auswertung der Daten einer solchen Sensoreinheit für die Umsetzung des erfindungsgemäßen Systems zurückgegriffen werden kann.In an advantageous embodiment of the system according to the invention, the sensor unit includes a number of optical sensor elements that are designed to provide image data that indicate a current condition of the patient within the patient support. If the monitored area includes more than one patient's bed and this is movable, as is common in intensive care units, the area that depicts the patient's bed is extracted from the optical data in the first step. Known methods of object recognition on the depth image can be used to determine the relevant partial area of the data. Details of such an optical evaluation of the positioning of the patient, for example for determining the patient's rotation angle using such image data, are known to the person skilled in the art and are therefore not explained in detail below. Consequently, this embodiment is particularly advantageous because existing sensor units and an existing algorithm for evaluating the data of such a sensor unit can be used for the implementation of the system according to the invention.

In einer zur vorherigen Ausführungsform alternativen oder ergänzenden Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße System eine Sensoreinheit mit Lagesensoren, die beispielsweise aufgrund einer Druckempfindlichkeit erkennen, wo im Patientenbett Auflagepunkte des Patienten sind. Hierdurch kann zumindest eine grobe Klassifizierung in verschiedene Lagen des Patienten und mithin auf eine entsprechende Patientenlageinformation bestimmt werden.In an alternative or supplementary embodiment to the previous embodiment, the system according to the invention comprises a sensor unit with position sensors which, for example, detect where the patient's support points are in the patient's bed on the basis of pressure sensitivity. This allows at least a rough classification into different positions of the patient and consequently corresponding patient position information can be determined.

In einer weiteren Ausführungsform weist das System weiterhin ein Beatmungsgerät und/oder ein Elektroimpedanzgerät und/oder einen Patientenmonitor zum Bereitstellen des Patientenrespirationssignals mit dem mindestens einen Messwert des Respirationsparameters der Atmung des Patienten auf. In dieser Ausführungsform können die Verarbeitungseinheit des Medizingerätes und das das Patientenrespirationssignal bereitstellenden Gerät besonders vorteilhaft aufeinander abgestimmt sein. So kann die Verarbeitungseinheit auf die konkreten Messwerte, die durch das Beatmungsgeräts und/oder das Elektroimpedanzgerät und/oder den Patientenmonitor bereitgestellt werden, kalibriert sein, insbesondere hinsichtlich der Bestimmung des Differenzschwellenwertes kalibriert sein. In einer besonders vorteilhaften Variante kann die Umrechnung von Rohdaten in konkrete Messwerte durch das Beatmungsgerät und/oder das Elektroimpedanzgerät und/oder den Patientenmonitor dadurch vermieden werden, dass die erfindungsgemäße Verarbeitungseinheit bereits die Rohdaten für die erfindungsgemäße Verarbeitung verwenden kann.In a further embodiment, the system also has a ventilator and/or an electroimpedance device and/or a patient monitor for providing the patient respiration signal with the at least one measured value of the respiration parameter of the patient's respiration. In this embodiment, the processing unit of the medical device and the device providing the patient's respiration signal can be matched to one another in a particularly advantageous manner. The processing unit can thus be calibrated to the specific measured values that are provided by the ventilator and/or the electroimpedance device and/or the patient monitor, in particular calibrated with regard to the determination of the difference threshold value. In a particularly advantageous variant, the conversion of raw data into concrete measured values by the ventilator and/or the electroimpedance device and/or the patient monitor can be avoided in that the processing unit according to the invention can already use the raw data for the processing according to the invention.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird zur Lösung der oben genannten Aufgabe ein Verfahren zur Überwachung einer Patientenlagerung vorgeschlagen, aufweisend die Schritte:

  • - Empfangen eines Patientenlagesignals, wobei das Patientenlagesignal eine Patientenlageinformation zu einem Patienten innerhalb der Patientenlagerung indiziert;
  • - Empfangen eines Patientenrespirationssignals, wobei das Patientenrespirationssignal mindestens einen Messwert eines Respirationsparameters einer Atmung des Patienten indiziert;
  • - Bestimmen eines Patienten-Rotationswinkels aus der Patientenlageinformation, wobei der Patienten-Rotationswinkel eine Drehung des Patienten um eine durch Kopf und Füße des Patienten definierte Patientenachse beschreibt;
  • - zeitlich synchronisiertes Verarbeiten der Messwerte des Patientenrespirationssignals zusammen mit dem bestimmten Patienten-Rotationswinkel und Auslösen einer entsprechenden Vergleichsausgabe; und
  • - Bereitstellen eines Ausgabesignals, welches die Vergleichsausgabe indiziert.
According to a third aspect of the invention, a method for monitoring a patient positioning is proposed to solve the above-mentioned problem, having the steps:
  • - receiving a patient position signal, the patient position signal indicating patient position information about a patient within the patient support;
  • - receiving a patient respiration signal, wherein the patient respiration signal indicates at least one measurement of a respiration parameter of a respiration of the patient;
  • - determining a patient rotation angle from the patient position information, the patient rotation angle describing a rotation of the patient about a patient axis defined by the head and feet of the patient;
  • - time-synchronized processing of the measured values of the patient respiration signal together with the determined patient rotation angle and triggering a corresponding comparison output; and
  • - Providing an output signal which indicates the comparison output.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch das erfindungsgemäße Medizingerät ausgeführt und weist daher sämtliche Vorteile dieses Medizingerätes auf. Insbesondere erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft das Erkennen eines Zusammenhangs zwischen den Messwerten des Respirationsparameters und dem vorliegenden Patienten-Rotationswinkel und/oder dem aktuell vorliegenden Lagerungstyp. Weiterhin kann vorteilhaft eine dynamische Veränderung der Lage des Patienten ausgewertet werden, um dadurch zu erkennen, ob diese Veränderung der Lage auch zu einer Veränderung des Messwertes des Respirationsparameters geführt hat.The method according to the invention is carried out by the medical device according to the invention and therefore has all the advantages of this medical device. In particular, the method according to the invention advantageously allows a connection to be recognized between the measured values of the respiration parameter and the present patient rotation angle and/or the currently present positioning type. Furthermore, a dynamic change in the position of the patient can advantageously be evaluated in order to recognize whether this change in position has also led to a change in the measured value of the respiration parameter.

Besonders vorteilhaft wird durch das erfindungsgemäße Verfahren vermieden, dass eine manuelle Umlagerung des Patienten stattfinden muss, da bereits natürlich ausgeführte Lagerungsveränderungen automatisiert ausgewertet werden und dadurch anhand der zeitlichen Synchronisation mit den Messwerten Rückschlüsse auf den Zustand des Patienten erlauben.The method according to the invention particularly advantageously avoids the patient having to be repositioned manually, since positioning changes that have already taken place naturally are evaluated automatically and thus allow conclusions to be drawn about the patient's condition based on the temporal synchronization with the measured values.

Vorzugsweise werden die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt. Die ersten beiden Schritte, also das Empfangen des Patientenlagesignals und des Patientenrespirationssignals kann erfindungsgemäß in umgekehrter Reihenfolge erfolgen. Das Bestimmen des Patienten-Rotationswinkels erfolgt aber immer nach dem Empfang des Patientenlagesignals. Das zeitlich synchronisierte Verarbeiten kann erst erfolgen, nachdem der Patienten-Rotationswinkel bestimmt und das Patientenrespirationssignal empfangen ist. Besonders bevorzugt erfolgt die Ausgabe im Wesentlichen in Echtzeit. Vorzugsweise wird das Verfahren innerhalb von weniger als einer Minute, besonders bevorzugt innerhalb von weniger als 30 Sekunden, insbesondere innerhalb von weniger als 10 Sekunden ausgeführt.The method steps according to the invention are preferably carried out in the order described. According to the invention, the first two steps, ie receiving the patient position signal and the patient respiration signal, can be carried out in reverse order. However, the patient rotation angle is always determined after the patient position signal has been received. The time synchronized processing can only occur after the patient rotation angle is determined and the patient respiration signal is received. The output particularly preferably takes place essentially in real time. Preferably, the method is performed within less than a minute, more preferably within less than 30 seconds, especially within less than 10 seconds.

Die Erfindung soll nun anhand von in den Figuren schematisch dargestellten, vorteilhaften Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Von diesen zeigen im Einzelnen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Medizingerätes gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung;
  • 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des Medizingerätes gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung;
  • 3, 4 eine jeweilige beispielhafte Ausgabe durch eine Ausgabeeinheit des Medizingerätes gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung;
  • 5 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Systems gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung;
  • 6 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung.
The invention will now be explained in more detail with reference to advantageous exemplary embodiments that are shown schematically in the figures. Of these show in detail:
  • 1 a schematic representation of a first embodiment of a medical device according to a first aspect of the invention;
  • 2 a schematic representation of a second embodiment of the medical device according to the first aspect of the invention;
  • 3 , 4 a respective exemplary output by an output unit of the medical device according to the first aspect of the invention;
  • 5 a schematic representation of an embodiment of a system according to a second aspect of the invention;
  • 6 a flow chart of an embodiment of a method according to a third aspect of the invention.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Medizingerätes 100 gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of a medical device 100 according to a first aspect of the invention.

Das Medizingerät 100 ist zur Überwachung einer Patientenlagerung ausgebildet. Hierfür weist es eine Lagedaten-Schnittstelle 110, eine Respirationsdaten-Schnittstelle 120, eine Verarbeitungseinheit 130 und einer Ausgabeeinheit 140 auf. Das Medizingerät 100 ist umgeben von einem gemeinsamen Gehäuse 102The medical device 100 is designed to monitor patient positioning. For this purpose it has a position data interface 110 , a respiration data interface 120 , a processing unit 130 and an output unit 140 . The medical device 100 is surrounded by a common housing 102

Die beiden Schnittstellen 110 und 120 sind in einer gemeinsamen Empfangseinheit 105 des Medizingerätes 100 räumlich getrennt voneinander angeordnet. Die Lagedaten-Schnittstelle 110 ist ausgebildet, ein Patientenlagesignal 112 zu empfangen, wobei das Patientenlagesignal 112 eine Patientenlageinformation 114 zu einem Patienten innerhalb der Patientenlagerung indiziert. Die Respirationsdaten-Schnittstelle 120 ist ausgebildet, ein Patientenrespirationssignal 122 zu empfangen, wobei das Patientenrespirationssignal 122 mindestens einen Messwert 125 eines Respirationsparameters 124 einer Atmung des Patienten indiziert. Patientenlageinformation 114 und Respirationsparameter 124 werden aus Gründen der Übersichtlichkeit als Bestandteil des jeweiligen Signals 112, 122 dargestellt. Die beiden Signale 112, 122 werden in dem dargestellten Ausführungsbeispiel kabellos übertragen. In einem alternativen Ausführungsbeispiel erfolgt die Übertragung kabelbasiert. Der Aufbau derartiger Schnittstellen zur kabellosen oder kabelbasierten Übertragung von Signalen ist dem Fachmann grundsätzlich bekannt, so dass darauf im Folgenden nicht detailliert eingegangen wird.The two interfaces 110 and 120 are spatially separated from one another in a common receiving unit 105 of the medical device 100 . The position data interface 110 is designed to receive a patient position signal 112, the patient position signal 112 indicating patient position information 114 on a patient within the patient position. The respiration data interface 120 is designed to receive a patient respiration signal 122, the patient respiration signal 122 indicating at least one measured value 125 of a respiration parameter 124 of a respiration of the patient. Patient position information 114 and respiration parameters 124 are shown as part of the respective signal 112, 122 for reasons of clarity. The two signals 112, 122 are transmitted wirelessly in the illustrated embodiment. In an alternative exemplary embodiment, the transmission is cable-based. The structure of such interfaces for the wireless or cable-based transmission of signals is known in principle to the person skilled in the art, so that it is not discussed in detail below.

Die Empfangseinheit 105 ist dazu ausgebildet, entsprechend vorverarbeitete Signale 117, 118 an die Verarbeitungseinheit 130 auszugeben. Die Vorverarbeitung umfasst hierbei eine derartige Anpassung des Patientenlagesignals 112 und des Patientenrespirationssignals 122, dass die entsprechenden Signale 117, 118 durch die Verarbeitungseinheit 130 verarbeitet werden können. Die Kommunikation zwischen Empfangseinheit 105 und Verarbeitungseinheit 130 erfolgt hierbei kabelbasiert.The receiving unit 105 is designed to output correspondingly preprocessed signals 117, 118 to the processing unit 130. In this case, the pre-processing includes such an adaptation of the patient position signal 112 and the patient respiration signal 122 that the corresponding signals 117 , 118 can be processed by the processing unit 130 . The communication between receiving unit 105 and processing unit 130 is cable-based.

Die Verarbeitungseinheit 130 ist ausgebildet, aus der Patientenlageinformation 114 einen Patienten-Rotationswinkel 115 zu bestimmen, wobei der Patienten-Rotationswinkel 115 eine Drehung des Patienten um eine durch Kopf und Füße des Patienten definierte Patientenachse beschreibt. Die Patientenachse ist hierbei eine Gerade, die eine Längsausrichtung des Patienten beschreibt. So ist die Patientenachse während einer Liegeposition des Patienten vorzugsweise eine Achse, die den Kopf und einen Schwerpunkt des Patienten schneidet und dabei im Bereich der beiden Füße verläuft. Dargestellt ist ein zeitlicher Verlauf von Patienten-Rotationswinkeln 115 und Messwerten 125, bei dem stets ein aktueller Wert den bereits hinterlegten Werten hinzugefügt wird. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden Patienten-Rotationswinkel und Messwerte nach einem vorbestimmten Speicherzeitintervall gelöscht. Dabei ist die Verarbeitungseinheit 130 weiter ausgebildet, die Messwerte 125 des Patientenrespirationssignals 122 zusammen mit dem bestimmten Patienten-Rotationswinkel 115 zeitlich synchronisiert in einem Synchronisationsmodul 134 zu verarbeiten und eine entsprechende Vergleichsausgabe 132 auszulösen. Das Auslösen der Vergleichsausgabe 132 erfolgt hierbei durch das Synchronisationssignal 136, welches von der Ausgabeeinheit 140 des Medizingerätes 100 empfangen wird.The processing unit 130 is designed to determine a patient rotation angle 115 from the patient position information 114, the patient rotation angle 115 describing a rotation of the patient about a patient axis defined by the patient's head and feet. The patient axis is a straight line that describes a longitudinal alignment of the patient. Thus, when the patient is in a lying position, the patient's axis is preferably an axis which intersects the head and a center of gravity of the patient and runs in the area of the two feet. A time course of patient rotation angles 115 and measured values 125 is shown, in which a current value is always added to the values already stored. In the illustrated embodiment, patient rotation angles and readings are cleared after a predetermined storage time interval. The processing unit 130 is further designed to process the measured values 125 of the patient's respiration signal 122 together with the determined patient rotation angle 115 in a synchronization module 134 in a time-synchronized manner and to trigger a corresponding comparison output 132 . In this case, the comparison output 132 is triggered by the synchronization signal 136 which is received by the output unit 140 of the medical device 100 .

Die Ausgabeeinheit 140 ist ausgebildet, ein Ausgabesignal 142, welches die Vergleichsausgabe 132 indiziert, bereitzustellen. Hierfür weist sie eine Ausgabeschnittstelle 144 auf. Über die Ausgabeschnittstelle 144 kommuniziert die Ausgabeeinheit 140 mit einem externen Ausgabegerät 150, welches ein Display 152 zur grafischen Ausgabe der Vergleichsausgabe 132 aufweist. Die Vergleichsausgabe 132 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Graph über eine Zeitachse, wobei Bereiche unterschiedlicher Patienten-Rotationswinkel voneinander optisch unterschieden werden. Eine solche optische Unterscheidung kann durch die Verwendung unterschiedlich eingefärbter Bereiche und/oder durch die Verwendung von Linien zur Visualisierung einer Lageänderung erfolgen. Diese Art der Darstellung wird im Rahmen von 3 erläutert.The output unit 140 is designed to provide an output signal 142 which indicates the comparison output 132 . It has an output interface 144 for this purpose. The output unit 140 communicates via the output interface 144 with an external output device 150 which has a display 152 for the graphic output of the comparison output 132 . In the exemplary embodiment shown, the comparison output 132 is a graph over a time axis, with areas of different patient rotation angles being optically distinguished from one another. Such a visual distinction can be made by using differently colored areas and/or by using lines to visualize a change in position. This type of display is used in the context of 3 explained.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Respirationsparameter um die partielle Sauerstoffsättigung im Blut des Patienten. Grundsätzlich sind für den erfindungsgemäßen Respirationsparameter verschiedene Parameter der Atmung des Patienten geeignet. Vorzugsweise betrifft der Respirationsparameter mindestens einen der folgenden Parameter: partielle Sauerstoffsättigung im Blut des Patienten; Sauerstoffpartialdruck im arteriellen Blut des Patienten; inspiratorische Sauerstofffraktion; endtidaler Partialdruck von Kohlendioxid im ausgeatmeten Gasgemisch des Patienten; Index für die Oxygenierung des Patienten; Index für die Ventilation des Patienten; Atemrate des Patienten; Spitzenbeatmungsdruck des Patienten; Tidalvolumen des Patienten; Kohlendioxid-Partialdruck im kapillaren Blut des Patienten; regional aufgelöste, impedanzbasierte Kennzahl.In the exemplary embodiment shown, the respiration parameter is the partial oxygen saturation in the patient's blood. In principle, various parameters of the patient's respiration are suitable for the respiration parameter according to the invention. Preferably, the respiratory parameter relates to at least one of the following parameters: partial oxygen saturation in the patient's blood; partial pressure of oxygen in the patient's arterial blood; inspired oxygen fraction; end-tidal partial pressure of carbon dioxide in the patient's expired gas mixture; patient oxygenation index; patient ventilation index; patient respiratory rate; patient's peak ventilation pressure; patient's tidal volume; carbon dioxide partial pressure in the patient's capillary blood; regionally resolved, impedance-based metric.

Über derartige Parameter und deren Veränderung aufgrund der Lage des Patienten können bekanntermaßen verschiedene Eigenschaften des Patienten untersucht werden. So kann die lageabhängige Änderung der Oxygenierung des Patienten überwacht werden. Alternativ oder ergänzend kann die Abatmung von CO2 und/oder die Veränderung von mechanischen Lungeneigenschaften überwacht werden. Derartige Lungeneigenschaften sind beispielsweise der dynamische Widerstand der Lunge und/oder elastische Eigenschaften der Lunge, wie beispielsweise die sogenannte Compliance, also Dehnbarkeit, der Lunge.As is known, various properties of the patient can be examined via parameters of this type and their change due to the position of the patient. That can vary dependent change in patient oxygenation. Alternatively or in addition, the exhalation of CO2 and/or the change in mechanical lung properties can be monitored. Such lung properties are, for example, the dynamic resistance of the lungs and/or elastic properties of the lungs, such as the so-called compliance, ie elasticity, of the lungs.

Das zeitliche Synchronisieren der empfangenen Daten kann beispielsweise basierend auf dem Zeitpunkt, zu dem die Daten jeweils durch das erfindungsgemäße Medizingerät 100 empfangen wurden, erfolgen. Alternativ oder ergänzend kann das zeitliche Synchronisieren basierend auf den empfangenen Daten, wie beispielsweise basierend auf bereits durch ein externes Gerät zugeführten Zeitstempel erfolgen. Erfindungsgemäß ist lediglich wichtig, dass ein zeitlicher Zusammenhang zwischen den Messwerten des Respirationsparameters und den aufgrund der zeitlichen Synchronisation zugeordneten Patienten-Rotationswinkeln existiert. Vorzugsweise beträgt eine zeitliche Differenz zwischen einem Zeitpunkt, an dem die Patienten-Rotationswinkel bestimmt wurden und einem Zeitpunkt, an dem die entsprechenden Messwerte des Respirationsparameters empfangen wurden, weniger als 60 Sekunden, vorzugsweise weniger als 30 Sekunden, besonders bevorzugt weniger als 10 Sekunden.The temporal synchronization of the received data can take place, for example, based on the point in time at which the data was received by the medical device 100 according to the invention. Alternatively or additionally, the time synchronization can be based on the received data, for example based on a time stamp that has already been supplied by an external device. According to the invention, it is only important that there is a temporal connection between the measured values of the respiration parameter and the patient rotation angles assigned on the basis of the temporal synchronization. A time difference between a point in time at which the patient rotation angles were determined and a point in time at which the corresponding measured values of the respiration parameter were received is preferably less than 60 seconds, preferably less than 30 seconds, particularly preferably less than 10 seconds.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Messwerte 125 aus dem vorverarbeiteten Signal 118 durch die Verarbeitungseinheit 130 bestimmt. Alternativ oder ergänzend können die Messwerte bereits durch die Empfangseinheit 105 oder eine zusätzliche Einheit des erfindungsgemäßen Medizingerätes bestimmt werden.In the exemplary embodiment shown, the measured values 125 are determined from the pre-processed signal 118 by the processing unit 130 . Alternatively or additionally, the measured values can already be determined by the receiving unit 105 or an additional unit of the medical device according to the invention.

Die Bestandteile des erfindungsgemäßen Medizingerätes können wie in den dargestellten Ausführungsbeispielen in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein oder alternativ zumindest teilweise räumlich getrennt voneinander angeordnet sein. Dabei kann die Kommunikation zwischen Bestandteilen des Medizingerätes kabelbasiert oder kabellos erfolgen.The components of the medical device according to the invention can be arranged in a common housing, as in the illustrated exemplary embodiments, or alternatively can be arranged at least partially spatially separate from one another. The communication between components of the medical device can be cable-based or wireless.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des Medizingerätes 200 gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. 2 shows a schematic representation of a second exemplary embodiment of the medical device 200 according to the first aspect of the invention.

Das Medizingerät 200 unterscheidet sich von dem in 1 dargestellten Medizingerät 100 dadurch, dass die Lagedaten-Schnittstelle und die Respirationsdaten-Schnittstelle innerhalb einer gemeinsamen Datenschnittstelle 228 angeordnet sind. Die Datenschnittstelle 228 verfügt dabei über einzelne Bestandteile, durch die die beiden Schnittstellen zumindest auf Softwareebene voneinander getrennt sind.The medical device 200 differs from that in 1 Medical device 100 illustrated in that the position data interface and the respiration data interface are arranged within a common data interface 228. The data interface 228 has individual components that separate the two interfaces from one another at least at the software level.

Weiterhin unterscheidet sich das Medizingerät 200 dadurch, dass die Verarbeitungseinheit 230 ausgebildet ist, neben den Patienten-Rotationswinkel 115 auch einen Patienten-Kippwinkel 216 aus der Patientenlageinformation 114 zu bestimmen. Die Patienten-Kippwinkels 216 und die Patienten-Rotationswinkel 115 werden weiterverarbeitet, um daraus einen Lagerungstyp 260 zu bestimmen. Der Lagerungstyp 260 erlaubt eine Klassifikation der aktuellen Lage des Patienten abhängig von den aus der Patientenlageinformation 114 auslesbaren Kenngrößen dieser Lage.Furthermore, the medical device 200 differs in that the processing unit 230 is designed to determine not only the patient rotation angle 115 but also a patient tilt angle 216 from the patient position information 114 . The patient tilt angle 216 and the patient rotation angle 115 are further processed in order to determine a positioning type 260 therefrom. The positioning type 260 allows the current position of the patient to be classified depending on the parameters of this position that can be read from the patient position information 114 .

Danach erfolgt eine zeitlich synchronisierte Verarbeitung der entsprechenden Messwerte 125 mit dem während der Bestimmung und/oder dem Empfangen dieses Messwertes vorliegenden Lagerungstyps 260. Die Vergleichsausgabe 232 zeigt hierbei auch eine Zuordnung der Messwerte zu dem entsprechenden Lagerungstyp 232 an, was hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist.This is followed by a time-synchronized processing of the corresponding measured values 125 with the storage type 260 present during the determination and/or reception of this measured value. The comparison output 232 also shows an assignment of the measured values to the corresponding storage type 232, which is not shown here for reasons of clarity is shown.

Bei dem Lagerungstyp 260 kann es sich beispielsweise um eine Klassifizierung der Lage des Patienten in eine Rückenlage, eine rechte Seitenlage, eine linke Seitenlage und eine Bauchlage handeln. Ergänzend kann eine feinere Unterteilung wie beispielsweise in eine halbrechte Seitenlage und eine halblinke Seitenlage erfolgen. Alternativ oder ergänzend kann der Lagerungstyp einen Winkelbereich des Patienten-Rotationswinkels und/oder des Patienten-Kippwinkels beschreiben.The positioning type 260 can be, for example, a classification of the patient's position into a supine position, a right lateral position, a left lateral position and a prone position. In addition, a finer subdivision can be made, for example into a half-right side position and a half-left side position. Alternatively or additionally, the positioning type can describe an angular range of the patient's rotation angle and/or the patient's tilting angle.

Durch die Klassifizierung der Lage des Patienten können vorteilhaft verschiedene Messwerte, die bei einer vergleichbaren Lage des Patienten gewonnen wurden, miteinander in Beziehung gesetzt werden. So wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Mittelungsmodul 270 in der Verarbeitungseinheit 230 verwendet, um einen lageabhängigen Durchschnittswert für die Messwerte 125 des Respirationsparameters 124 zu bestimmen und bereitzustellen. Der lageabhängige Durchschnittswert betrifft einen Durchschnitt von Messwerten 125 mit gleichem und/oder ähnlichem Lagerungstyp 260.By classifying the position of the patient, different measured values that were obtained with a comparable position of the patient can advantageously be related to one another. In the exemplary embodiment shown, an averaging module 270 is used in the processing unit 230 in order to determine and provide a position-dependent average value for the measured values 125 of the respiration parameter 124 . The position-dependent average value relates to an average of measured values 125 with the same and/or similar storage type 260.

Alternativ oder ergänzend zu dem Bestimmen eines lageabhängigen Durchschnittswertes für die Messwerte kann die Verarbeitungseinheit weiterhin ausgebildet sein, bei einer Veränderung des Patienten-Rotationswinkels, des Patienten-Kippwinkels und/oder des aktuell vorliegenden Lagerungstyps eine darauffolgende zeitliche Veränderung der Messwerte des Respirationsparameters zu erfassen, insbesondere entsprechend einer hinterlegten Zuordnungsvorschrift zu klassifizieren. Die Dynamik einer solchen Veränderung kann ein bestimmtes Krankheitsbild indizieren. So kann eine schnelle Änderung durch sofortige Gravitationseffekte verursacht werden, wohingegen eine mittlere Dynamik bei Verlagerung von freier Flüssigkeit oder Schleim in der Lunge entsteht. Hingegen kann eine langsame Änderung bei Effekten im Lungengewebe entstehen. So kann medizinisches Fachpersonal anhand der vorliegenden Dynamik der Veränderung des Messwertes bei Vorliegen der Lageänderung weitere Hilfsgrößen erhalten, um den Zustand der Lunge für die weitere Behandlung einzuschätzen.As an alternative or in addition to determining a position-dependent average value for the measured values, the processing unit can also be designed to record a subsequent change over time in the measured values of the respiration parameter in the event of a change in the patient's rotation angle, the patient's tilt angle and/or the current positioning type to be classified according to a stored assignment rule. The dynamics of such a change can be a specific indicate clinical picture. Thus, a rapid change can be caused by instantaneous gravitational effects, while a moderate dynamic arises from the displacement of free fluid or mucus in the lungs. On the other hand, there can be a slow change in effects in the lung tissue. Based on the existing dynamics of the change in the measured value when there is a change in position, medical specialists can thus obtain further auxiliary variables in order to assess the condition of the lungs for further treatment.

Die Bestimmung des Durchschnittswertes ermöglicht in einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen Vergleich zwischen aktuellen Messwerten und diesem Durchschnittswert für einen konkreten Lagerungstyp, so dass abhängig von der sich daraus ergebenden Differenz ein Beatmungsalarm ausgelöst werden kann. Vorzugsweise wird hierbei die Differenz verglichen mit einem Differenzschwellenwert, welcher vorteilhaft eine zu erwartende Varianz der empfangenen Messwerte berücksichtigt. Erst wenn ein Messwert deutlich stärker von dem Durchschnittswert abweicht als die zu erwartende Varianz, kann angenommen werden, dass eine akute Änderung des Zustands des Patienten eintritt, auf die medizinisches Pflegepersonal aufmerksam gemacht werden sollte. Vorzugsweise werden derartige Messwerte bei dem Vergleich zum Durchschnittswert berücksichtigt, die deutlich nach einer detektierten Lageänderung des Patienten empfangen wurden und daher nicht aufgrund einer Lageänderung von dem Durchschnittswert abweichen.In an embodiment that is not shown, the determination of the average value is made possible by a comparison between the current measured values and this average value for a specific positioning type, so that a ventilation alarm can be triggered depending on the resulting difference. In this case, the difference is preferably compared with a difference threshold value, which advantageously takes into account an expected variance of the measured values received. Only when a measured value deviates significantly more from the average value than the expected variance can it be assumed that an acute change in the patient's condition is occurring, to which the medical nursing staff should be made aware. Such measured values are preferably taken into account in the comparison to the average value which were received clearly after a detected change in the patient's position and therefore do not deviate from the average value due to a change in position.

Schließlich unterscheidet sich das Medizingerät 200 dadurch von dem Medizingerät 100, dass kein externes Ausgabegerät 150 vorgesehen ist, sondern die Ausgabeeinheit 240 direkt mit einer Displayeinheit 255 des Medizingerätes 200 verbunden ist.Finally, the medical device 200 differs from the medical device 100 in that no external output device 150 is provided, but the output unit 240 is connected directly to a display unit 255 of the medical device 200 .

In einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Patientenlageinformation neben Sensordaten, wie sie beispielsweise im Rahmen von 5 erläutert werden, Daten betreffend einer Klassifizierung der Lage des Patienten, beispielsweise eine Klassifizierung der Liegeposition des Patienten, einer Körperpose des Patienten und/oder eine Bettkonfiguration der Patientenlagerung. Beispielsweise kann über die Patientenlageinformation ein Parametersatz empfangen werden, der die aktuelle Einstellung des Patientenbettes indiziert.In a further exemplary embodiment, which is not shown, the patient position information includes, in addition to sensor data, as is the case, for example, in the context of 5 are explained, data relating to a classification of the patient's position, for example a classification of the lying position of the patient, a body pose of the patient and/or a bed configuration of the patient positioning. For example, a parameter set that indicates the current setting of the patient's bed can be received via the patient's position information.

Die 3 und 4 zeigen eine jeweilige beispielhafte Vergleichsausgabe 332, 432 durch eine Ausgabeeinheit des Medizingerätes gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung.the 3 and 4 show a respective exemplary comparison output 332, 432 by an output unit of the medical device according to the first aspect of the invention.

Die Vergleichsausgabe 332 in 3 zeigt ein Diagramm, welches über die X-Achse 380 die Zeit darstellt und über die Y-Achse 385 die partielle Sauerstoffsättigung im Blut des Patienten. Hierbei ist eine Messwertkurve 386 aufgetragen, die die empfangenen Messwerte kontinuierlich über die Zeit darstellt. Als Vergleichsgröße ist zudem ein bei dem vorliegenden Beatmungsmodus konstant gehaltener Anteil von Sauerstoff in dem eingeatmeten Gasgemisch, also die inspiratorische Sauerstofffraktion 387, dargestellt.The comparison edition 332 in 3 FIG. 3 shows a diagram which represents time via the X-axis 380 and the partial oxygen saturation in the blood of the patient via the Y-axis 385. A measured value curve 386 is plotted here, which shows the measured values received continuously over time. A proportion of oxygen in the inhaled gas mixture that is kept constant in the present ventilation mode, that is to say the inspiratory oxygen fraction 387, is also shown as a comparison variable.

Es ist deutlich zu erkennen, dass nach einer Lageänderung 388, wie sie durch vertikale Striche dargestellt ist, eine Veränderung der Messwerte erfolgt. So entspricht die Messwertkurve 386 im Wesentlichen einer gestuften Kurve, wobei lediglich im Bereich der Lageänderung 388 eine Veränderung stattfindet.It can be clearly seen that after a change in position 388, as represented by vertical lines, there is a change in the measured values. The measured value curve 386 essentially corresponds to a stepped curve, with a change only taking place in the area of the change in position 388 .

Die dargestellte Vergleichsausgabe 332 verdeutlicht, dass das erfindungsgemäße Medizingerät dem medizinischen Fachpersonal unterschiedliche Kenngrößen für den lageabhängigen Respirationsparameter automatisiert liefert. So kann für jeden Lagerungstyp und/oder jeden Winkelbereich des Patienten-Rotationswinkels ein charakteristischer Wert der entsprechenden Messwerte bestimmt werden. Zudem kann bei jeder Lageänderung 388 eine Dynamik des Respirationsparameters für die jeweilige Lageänderung erkannt werden. Hierdurch können, wie zuvor erläutert, Rückschlüsse auf den aktuellen Zustand des Patienten, insbesondere auf den aktuellen Zustand der Lunge des Patienten, ermöglicht werden.The comparison output 332 shown makes it clear that the medical device according to the invention automatically supplies the medical specialist with different parameters for the position-dependent respiration parameter. A characteristic value of the corresponding measured values can thus be determined for each positioning type and/or each angular range of the patient's rotation angle. In addition, with each change in position 388, a dynamic of the respiration parameter for the respective change in position can be recognized. As explained above, this allows conclusions to be drawn about the current condition of the patient, in particular the current condition of the patient's lungs.

Die Vergleichsausgabe 432 in 4 zeigt eine Tabellenstruktur 490, wobei jedem Lagerungstyp 260 ein Durchschnittswert 465 der entsprechenden diesem Lagerungstyp 260 zugeordneten Messwerte dargestellt wird. Diese Tabellenstruktur 490 kann alternativ oder ergänzend zu einem Diagramm entsprechend 3 ausgegeben werden.The comparison edition 432 in 4 shows a table structure 490, with each bearing type 260 being shown an average value 465 of the corresponding measurement values associated with this bearing type 260. This table structure 490 can alternatively or additionally correspond to a diagram 3 be issued.

Die jeweilige Ausgabe kann, wie zuvor erläutert, über ein Display des erfindungsgemäßen Medizingerätes oder über ein von dem Medizingerät beanstandetes externes Ausgabegerät erfolgen.As explained above, the respective output can take place via a display of the medical device according to the invention or via an external output device that is objected to by the medical device.

5 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Systems 500 gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung. 5 shows a schematic representation of an embodiment of a system 500 according to a second aspect of the invention.

Das System 500 ist zur Überwachung einer Patientenlagerung 592 ausgebildet. Hierfür weist das System das erfindungsgemäße Medizingerät 200 und eine Sensoreinheit 595 auf. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die Struktur des Medizingerätes 200 nicht detailliert dargestellt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich jedoch um das gleiche Medizingerät 200, dass bereits in 2 dargestellt ist. Die Displayeinheit gibt dabei anders als in 2 eine Tabellenstruktur 490 als Ausgabe aus, zusammen mit anderen Messwerten von Vitalparametern der Behandlung.The system 500 is designed to monitor a patient support 592 . The system has the medical device 200 according to the invention and a sensor unit 595 for this purpose. For reasons of clarity, the structure of the medical device 200 is not shown in detail. In the exemplary embodiment shown, however, it is the same medical device 200 that was already used in 2 is shown. The display unit is different than in 2 a table structure 490 as output, along with other measurements of vital signs of the treatment.

Die Sensoreinheit 595 ist ausgebildet, eine Patientenlage des Patienten innerhalb der Patientenlagerung 592 zu detektieren und das entsprechende Patientenlagesignal 112 auszugeben.The sensor unit 595 is designed to detect a patient's position within the patient support 592 and to output the corresponding patient position signal 112 .

Bei der Sensoreinheit 595 handelt es sich um eine optische Sensoreinheit, welcher über eine Mehrzahl an optischen Sensorelementen 596 und eine darauffolgende Verarbeitung das Patientenlagesignal 112 bestimmt. Die Funktionsweise einer derartigen Sensoreinheit 595 ist dem Fachmann bekannt. Der Algorithmus zum Erfassen des Patienten-Rotationswinkels besteht typischerweise aus einer Abfolge der Schritte: Detektieren eines Patientenbettes; Erkennen einer Patientenlage; Gewichten von Bildpunkten der erkannten Patientenlage. Details hierzu werden beispielsweise in Grimm et al. („Sleep Position Classification from a Depth Camera using Bed Aligned Maps“, 2016 23rd International Conference on Pattern Recognition (ICPR), 2016, pp. 319-324, doi: 10.1109/ICPR.2016.7899653) beschrieben.The sensor unit 595 is an optical sensor unit which determines the patient position signal 112 via a plurality of optical sensor elements 596 and subsequent processing. The functioning of such a sensor unit 595 is known to the person skilled in the art. The algorithm for detecting patient rotation angle typically consists of a sequence of steps: detecting a patient bed; detecting a patient location; Weighting of pixels of the detected patient position. Details on this are given, for example, in Grimm et al. (“Sleep Position Classification from a Depth Camera using Bed Aligned Maps”, 2016 23rd International Conference on Pattern Recognition (ICPR), 2016, pp. 319-324, doi: 10.1109/ICPR.2016.7899653).

In einem alternativen Ausführungsbeispiel umfasst die Sensoreinheit zumindest teilweise Drucksensoren, die an einer Liegefläche des Patientenbettes angeordnet sind. Anhand der Dynamik der entsprechend detektierten Drucksignale kann ebenfalls auf eine Rotation in eine gewisse Richtung geschlossen werden.In an alternative exemplary embodiment, the sensor unit at least partially includes pressure sensors that are arranged on a lying surface of the patient's bed. Based on the dynamics of the correspondingly detected pressure signals, a rotation in a certain direction can also be inferred.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst das System 500 zusätzlich ein Beatmungsgerät 597, welches aktuell zur Beatmung des Patienten verwendet wird, und welches ausgebildet ist, das Patientenrespirationssignal 122 mit dem mindestens einen Messwert des Respirationsparameters der Atmung des Patienten bereitzustellen.In the exemplary embodiment shown, the system 500 additionally includes a ventilator 597 which is currently being used to ventilate the patient and which is designed to provide the patient respiration signal 122 with the at least one measured value of the respiration parameter of the patient's respiration.

Das Vorsehen eines Systems 500 aus Beatmungsgerät 597, Medizingerät 200 und Sensoreinheit 595 gemäß 5. ermöglicht vorteilhaft eine Kalibrierung des Medizingerätes anhand der Daten der anderen Geräte des Systems 500. Dies kann beispielsweise eine Genauigkeit der auszuführenden zeitlichen Synchronisation von Messwerten und Patienten-Rotationswinkel und/oder Lagerungstypen verbessern, da beispielsweise ein systematischer zeitlicher Versatz berücksichtigt werden kann.The provision of a system 500 of ventilator 597, medical device 200 and sensor unit 595 according to 5 . advantageously enables the medical device to be calibrated using the data from the other devices in the system 500. This can, for example, improve the accuracy of the time synchronization of measured values and patient rotation angles and/or positioning types to be carried out, since a systematic time offset can be taken into account, for example.

Die verschiedenen Geräte des erfindungsgemäßen Systems sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel räumlich getrennt voneinander ausgebildet. In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese Geräte zumindest teilweise miteinander kombiniert. Alternativ oder ergänzend kann eine Kommunikation zwischen Geräten zudem über ein Netzwerk, wie etwa ein Krankenhausnetzwerk, und/oder über ein zusätzliches Gerät, wie etwa über einen Patientenmonitor, erfolgen. Alternativ oder ergänzend kann das erfindungsgemäße System ein Elektroimpedanzgerät umfassen.In the exemplary embodiment shown, the various devices of the system according to the invention are spatially separated from one another. In an exemplary embodiment that is not shown, these devices are at least partially combined with one another. Alternatively or additionally, communication between devices can also take place via a network, such as a hospital network, and/or via an additional device, such as a patient monitor. Alternatively or additionally, the system according to the invention can comprise an electrical impedance device.

Das erfindungsgemäße System kann entsprechend der vorgestellten Lehre über weitere Geräte verfügen. Etwa kann das Patientenbett über eine Art automatische Ansteuerung verfügen, welche ebenfalls ein Signal an das erfindungsgemäße Medizingerät ausgibt, um die Lage des Patienten, wie etwa einen Patienten-Kippwinkel, zu bestimmen. In diesem Sinne kann das Patientenlagesignal eine Kombination von Signalen verschiedener Geräte, wie etwa eine Kombination von Signalen eines optischen Sensors und eines Patientenwerts, umfassen, um aus dieser Kombination erfindungsgemäß den Patienten-Rotationswinkel, den Lagerungstyp und/oder den Patienten-Kippwinkel oder dergleichen zu bestimmen.According to the teaching presented, the system according to the invention can have additional devices. For example, the patient's bed can have a type of automatic control, which also emits a signal to the medical device according to the invention in order to determine the position of the patient, such as a patient's tipping angle. In this sense, the patient position signal can include a combination of signals from different devices, such as a combination of signals from an optical sensor and a patient value, in order to calculate the patient rotation angle, the positioning type and/or the patient tilt angle or the like from this combination according to the invention determine.

Zusätzlich ist in 5 die Patientenachse 598 dargestellt, die aus den Informationen der Sensoreinheit 595 automatisiert bestimmt wird.Additionally is in 5 the patient axis 598 is shown, which is automatically determined from the information from the sensor unit 595.

6 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 600 gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung. 6 FIG. 6 shows a flowchart of an embodiment of a method 600 according to a third aspect of the invention.

Das Verfahren 600 ist zur Überwachung einer Patientenlagerung ausgebildet. Hierfür weist es die im Folgenden beschriebenen Schritte auf.The method 600 is designed to monitor patient positioning. To do this, it has the steps described below.

Ein erster Schritt 610 umfasst ein Empfangen eines Patientenlagesignals, wobei das Patientenlagesignal eine Patientenlageinformation zu einem Patienten innerhalb der Patientenlagerung indiziert.A first step 610 includes receiving a patient position signal, the patient position signal indicating patient position information about a patient within the patient support.

Ein weiterer Schritt 620 umfasst ein Empfangen eines Patientenrespirationssignals, wobei das Patientenrespirationssignal mindestens einen Messwert eines Respirationsparameters einer Atmung des Patienten indiziert.A further step 620 includes receiving a patient respiration signal, the patient respiration signal indicating at least one measured value of a respiration parameter of a respiration of the patient.

Ein nächster Schritt 630 umfasst ein Bestimmen eines Patienten-Rotationswinkels aus der Patientenlageinformation, wobei der Patienten-Rotationswinkel eine Drehung des Patienten um eine durch Kopf und Füße des Patienten definierte Patientenachse beschreibt.A next step 630 includes determining a patient rotation angle from the patient position information, the patient rotation angle describing a rotation of the patient about a patient axis defined by the patient's head and feet.

Ein darauffolgender Schritt 640 umfasst ein zeitlich synchronisiertes Verarbeiten der Messwerte des Patientenrespirationssignals zusammen mit dem bestimmten Patienten-Rotationswinkel und ein Auslösen einer entsprechenden Vergleichsausgabe.A subsequent step 640 includes a time-synchronized processing of the measured values of the patient respiration signal together with the determined patient rotation angle and triggering a corresponding comparison output.

Ein abschließender Schritt 650 umfasst ein Bereitstellen eines Ausgabesignals, welches die Vergleichsausgabe indiziert.A final step 650 includes providing an output signal that indicates the comparison output.

Die ersten drei Schritte 610, 620, 630 können auch in veränderter Reihenfolge ausgeführt werden. Allerdings kann dabei das Bestimmen des Patienten-Rotationswinkel stets erst nach dem Empfangen des Patientenlagesignals erfolgen. Die weiteren Schritte 640 und 650 erfolgen stets erst nach dem Ausführen der ersten drei Schritte 610, 620, 630.The first three steps 610, 620, 630 can also be carried out in a different order. However, the patient rotation angle can only be determined after the patient position signal has been received. The further steps 640 and 650 always take place only after the execution of the first three steps 610, 620, 630.

Der Empfang der Signale gemäß der ersten beiden Verfahrensschritte kann weiterhin erfolgen, während die abschließenden Verfahrensschritte 640, 650 für den vorhergehenden Verfahrensverlauf noch nicht abgeschlossen sind. Besonders bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren 600 im Wesentlichen in Echtzeit ausgeführt. Insbesondere vergehen zwischen dem Empfang der beiden Signale und dem Bereitstellen des Ausgabesignals weniger als 60 Sekunden, insbesondere weniger als 30 Sekunden, besonders bevorzugt weniger als 10 Sekunden.The signals according to the first two method steps can continue to be received while the concluding method steps 640, 650 for the preceding method sequence have not yet been completed. The method 600 according to the invention is particularly preferably carried out essentially in real time. In particular, less than 60 seconds, in particular less than 30 seconds, particularly preferably less than 10 seconds elapse between the receipt of the two signals and the provision of the output signal.

In einer Variante dieses Ausführungsbeispiels werden Messwerte eines jeweiligen Lagerungstyps über einen zurückliegenden vorbestimmten Zeitraum zu einem Durchschnittswert gemittelt. Hierbei wird vorzugsweise auf gespeicherte zurückliegende Messwerte zurückgegriffen, die zumindest für den vorbestimmten Zeitraum in einem internen Speicher hinterlegt sind. Der zurückliegende vorbestimmte Zeitraum umfasst mindestens 10 Minuten, insbesondere mindestens 30 Minuten, besonders bevorzugt mindestens 60 Minuten.In a variant of this exemplary embodiment, measured values of a respective bearing type are averaged over a previous, predetermined period of time to form an average value. In this case, stored previous measured values are preferably used, which are stored in an internal memory at least for the predetermined period of time. The preceding predetermined period of time comprises at least 10 minutes, in particular at least 30 minutes, particularly preferably at least 60 minutes.

Die Verfahrensschritte werden in einer Variante dieses Ausführungsbeispiels an einem gemeinsamen Ort ausgeführt. Alternativ können zumindest einzelne Verfahrensschritte beabstandet voneinander ausgeführt werden.In a variant of this exemplary embodiment, the method steps are carried out at a common location. Alternatively, at least individual method steps can be carried out at a distance from one another.

Bezugszeichenlistereference list

100,200100,200
Medizingerätmedical device
102102
GehäuseHousing
105105
Empfangseinheitreceiving unit
110110
Lagedaten-Schnittstellelocation data interface
112112
Patientenlagesignalpatient position signal
114114
PatientenlageinformationPatient Position Information
115115
Patienten-RotationswinkelPatient rotation angle
117, 118117, 118
vorverarbeitetes Signalpreprocessed signal
120120
Respirationsdaten-SchnittstelleRespiratory Data Interface
122122
Patientenrespirationssignalpatient respiration signal
124124
Respirationsparameterrespiratory parameters
125125
Messwertreading
130, 230130, 230
Verarbeitungseinheitprocessing unit
132, 232, 332, 432132, 232, 332, 432
Vergleichsausgabecomparison output
134134
Synchronisationsmodulsynchronization module
136136
Synchronisationssignalsynchronization signal
140, 240140, 240
Ausgabeeinheitoutput unit
142142
Ausgabesignaloutput signal
144144
Ausgabeschnittstelleoutput interface
150150
externes Ausgabegerätexternal output device
152152
Displayscreen
216216
Patienten-Kippwinkelpatient tilt angle
228228
Datenschnittstelledata interface
255255
Displayeinheitdisplay unit
260260
Lagerungstypstorage type
270270
Mittelungseinheitaveraging unit
380380
X-AchseX axis
385385
Y-AchseY axis
386386
Messwertkurvemeasured value curve
387387
inspiratorische Sauerstofffraktioninspiratory oxygen fraction
388388
Lageänderungchange of position
465465
Durchschnittswertaverage value
490490
Tabellenstrukturtable structure
500500
Systemsystem
592592
Patientenlagerungpatient positioning
595595
Sensoreinheitsensor unit
596596
optisches Sensorelementoptical sensor element
597597
Beatmungsgerätventilator
598598
Patientenachsepatient axis
600600
Verfahrenprocedure
610, 620, 630, 640, 650610, 620, 630, 640, 650
Verfahrensschritteprocess steps

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • CA 2561704 A1 [0003]CA 2561704 A1 [0003]

Claims (14)

Medizingerät (100) zur Überwachung einer Patientenlagerung (592), mit - einer Lagedaten-Schnittstelle (110), die ausgebildet ist, ein Patientenlagesignal (112) zu empfangen, wobei das Patientenlagesignal (112) eine Patientenlageinformation (114) zu einem Patienten innerhalb der Patientenlagerung (592) indiziert, - einer Respirationsdaten-Schnittstelle (120), die ausgebildet ist, ein Patientenrespirationssignal (122) zu empfangen, wobei das Patientenrespirationssignal (122) mindestens einen Messwert (125) eines Respirationsparameters (124) einer Atmung des Patienten indiziert, - einer Verarbeitungseinheit (130), die ausgebildet ist, aus der Patientenlageinformation (114) einen Patienten-Rotationswinkel (115) zu bestimmen, wobei der Patienten-Rotationswinkel (115) eine Drehung des Patienten um eine durch Kopf und Füße des Patienten definierte Patientenachse (598) beschreibt, und wobei die Verarbeitungseinheit (130) weiter ausgebildet ist, die Messwerte (125) des Patientenrespirationssignals (122) zusammen mit dem bestimmten Patienten-Rotationswinkel (115) zeitlich synchronisiert zu verarbeiten und eine entsprechende Vergleichsausgabe (132) auszulösen, - einer Ausgabeeinheit (140), die ausgebildet ist, ein Ausgabesignal (142), welches die Vergleichsausgabe (132) indiziert, bereitzustellen.Medical device (100) for monitoring a patient positioning (592), with - a position data interface (110), which is designed to receive a patient position signal (112), the patient position signal (112) indicating patient position information (114) on a patient within the patient positioning (592), - a respiration data interface (120), which is designed to receive a patient respiration signal (122), the patient respiration signal (122) indicating at least one measured value (125) of a respiration parameter (124) of a respiration of the patient, - a processing unit (130) which is designed to determine a patient rotation angle (115) from the patient position information (114), the patient rotation angle (115) being a rotation of the patient about a patient axis ( defined by the head and feet of the patient) 598) describes, and wherein the processing unit (130) is further designed to process the measured values (125) of the patient respiration signal (122) together with the determined patient rotation angle (115) in a time-synchronized manner and to trigger a corresponding comparison output (132), - An output unit (140) which is designed to provide an output signal (142) which indicates the comparison output (132). Medizingerät (200) gemäß Anspruch 1, wobei die Verarbeitungseinheit (230) weiter ausgebildet ist, aus der Patientenlageinformation (114) einen Patienten-Kippwinkel (216) zu bestimmen, wobei der Patienten-Kippwinkel (216) einen Kippwinkel eines Patienten-Oberkörpers gegenüber einer Referenzebene beschreibt, und wobei die Verarbeitungseinheit (230) weiter ausgebildet ist, die Messwerte (125) des Patientenrespirationssignals (122) zusammen mit dem bestimmten Patienten-Rotationswinkel (115) und dem bestimmten Patienten-Kippwinkel (216) zeitlich synchronisiert zu verarbeiten und eine entsprechende Vergleichsausgabe (232) auszulösen.Medical device (200) according to claim 1 , wherein the processing unit (230) is further designed to determine a patient tilt angle (216) from the patient position information (114), the patient tilt angle (216) describing a tilt angle of a patient's upper body relative to a reference plane, and the processing unit (230) is further designed to process the measured values (125) of the patient respiration signal (122) together with the determined patient rotation angle (115) and the determined patient tilt angle (216) in a time-synchronized manner and to trigger a corresponding comparison output (232). Medizingerät (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Patientenlageinformation (114) eine Liegeposition des Patienten, eine Körperpose des Patienten und/oder eine Bettkonfiguration der Patientenlagerung (592) betrifft.Medical device (100) according to claim 1 or 2 , wherein the patient position information (114) relates to a lying position of the patient, a body pose of the patient and/or a bed configuration of the patient support (592). Medizingerät (100) gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Respirationsparameter (124) der Atmung des Patienten mindestens einen der folgenden Parameter betrifft: partielle Sauerstoffsättigung im Blut des Patienten; Sauerstoffpartialdruck im arteriellen Blut des Patienten; inspiratorische Sauerstofffraktion (387); endtidaler Partialdruck von Kohlendioxid im ausgeatmeten Gasgemisch des Patienten; Index für die Oxygenierung des Patienten; Index für die Ventilation des Patienten; Atemrate des Patienten; Spitzenbeatmungsdruck des Patienten; Tidalvolumen des Patienten; Kohlendioxid-Partialdruck im kapillaren Blut des Patienten; regional aufgelöste, impedanzbasierte Kennzahl.Medical device (100) according to at least one of the preceding claims, wherein the respiration parameter (124) of the patient's respiration relates to at least one of the following parameters: partial oxygen saturation in the patient's blood; partial pressure of oxygen in the patient's arterial blood; inspired oxygen fraction (387); end-tidal partial pressure of carbon dioxide in the patient's expired gas mixture; patient oxygenation index; patient ventilation index; patient breathing rate; patient's peak ventilation pressure; patient's tidal volume; carbon dioxide partial pressure in the patient's capillary blood; regionally resolved, impedance-based metric. Medizingerät (200) gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verarbeitungseinheit (230) weiter ausgebildet ist, einen aktuell vorliegenden Lagerungstyp (260) zu bestimmen, wobei der Lagerungstyp (260) zumindest auf dem bestimmten Patienten-Rotationswinkel (115) basiert.Medical device (200) according to at least one of the preceding claims, wherein the processing unit (230) is further designed to determine a currently available positioning type (260), the positioning type (260) being based at least on the determined patient rotation angle (115). Medizingerät (200) gemäß Anspruch 2 und 5, wobei der Lagerungstyp (260) weiterhin auf dem Patienten-Kippwinkel (216) basiert.Medical device (200) according to claim 2 and 5 , wherein the positioning type (260) is further based on the patient tilt angle (216). Medizingerät (200) gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei die über das Ausgabesignal (142) bereitgestellte Vergleichsausgabe (232) einen zeitlichen Verlauf der Messwerte (125) des Respirationsparameters (124) indiziert, wobei im Wesentlichen jedem Messwert (125) der Lagerungstyp (260) zugeordnet ist.Medical device (200) according to claim 5 or 6 , wherein the comparison output (232) provided via the output signal (142) indicates a time course of the measured values (125) of the respiration parameter (124), with essentially each measured value (125) being assigned the positioning type (260). Medizingerät (200) gemäß mindestens einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Verarbeitungseinheit (230) weiter ausgebildet ist, einen lageabhängigen Durchschnittswert (465) für die Messwerte (125) des Respirationsparameters (124) zu bestimmen und bereitzustellen, wobei der lageabhängige Durchschnittswert (465) einen Durchschnitt von Messwerten (125) mit gleichem und/oder ähnlichem Lagerungstyp (260) betrifft.Medical device (200) according to at least one of Claims 5 until 7 , wherein the processing unit (230) is further designed to determine and provide a position-dependent average value (465) for the measured values (125) of the respiration parameter (124), the position-dependent average value (465) being an average of measured values (125) with the same and / or similar storage type (260). Medizingerät (200) gemäß mindestens einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die Verarbeitungseinheit (230) ausgebildet ist, einen Vergleich zwischen Messwerten (125) und/oder lageabhängigen Durchschnittswerten (465) verschiedener Lagerungstypen (260) auszuführen und abhängig von diesem Vergleich, insbesondere abhängig von einer bestimmten Differenz und einem Vergleich dieser Differenz mit einem Differenzschwellenwert, einen Beatmungsalarm auszulösen.Medical device (200) according to at least one of Claims 5 until 8th , wherein the processing unit (230) is designed to carry out a comparison between measured values (125) and/or position-dependent average values (465) of different storage types (260) and depending on this comparison, in particular depending on a specific difference and a comparison of this difference with a Difference threshold to trigger a ventilation alarm. Medizingerät (200) gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verarbeitungseinheit (230) weiterhin ausgebildet ist, bei einer Veränderung des Patienten-Rotationswinkels (115), des Patienten-Kippwinkels (216) und/oder des aktuell vorliegenden Lagerungstyps (260) eine darauffolgende zeitliche Veränderung der Messwerte (125) des Respirationsparameters (124) zu erfassen, insbesondere entsprechend einer hinterlegten Zuordnungsvorschrift zu klassifizieren.Medical device (200) according to at least one of the preceding claims, wherein the processing unit (230) is further designed to to record subsequent changes over time in the measured values (125) of the respiration parameter (124), in particular correspondingly to classify a stored assignment rule. System (500) zur Überwachung einer Patientenlagerung (592), mit - einem Medizingerät (100) gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, und - einer Sensoreinheit (595), die ausgebildet ist, eine Patientenlage des Patienten innerhalb der Patientenlagerung (592) zu detektieren und das entsprechende Patientenlagesignal (112) auszugeben.System (500) for monitoring a patient positioning (592), with - a medical device (100) according to at least one of the preceding claims, and - A sensor unit (595) which is designed to detect a patient position of the patient within the patient support (592) and to output the corresponding patient position signal (112). System (500) gemäß Anspruch 11, wobei die Sensoreinheit (595) eine Anzahl von optischen Sensorelementen (596) umfasst, die ausgebildet sind, Bilddaten bereitzustelle, die einen aktuellen Zustand des Patienten innerhalb der Patientenlagerung (592) anzeigen.System (500) according to claim 11 , wherein the sensor unit (595) comprises a number of optical sensor elements (596) which are designed to provide image data which indicate a current condition of the patient within the patient support (592). System (500) gemäß Anspruch 11 oder 12, weiterhin aufweisend ein Beatmungsgerät (597) und/oder ein Elektroimpedanzgerät und/oder einen Patientenmonitor zum Bereitstellen des Patientenrespirationssignals (122) mit dem mindestens einen Messwert (125) des Respirationsparameters (124) der Atmung des Patienten.System (500) according to claim 11 or 12 , further comprising a ventilator (597) and/or an electroimpedance device and/or a patient monitor for providing the patient respiration signal (122) with the at least one measured value (125) of the respiration parameter (124) of the patient's respiration. Verfahren (600) zur Überwachung einer Patientenlagerung (592), aufweisend die Schritte - Empfangen eines Patientenlagesignals (112), wobei das Patientenlagesignal (112) eine Patientenlageinformation (114) zu einem Patienten innerhalb der Patientenlagerung (592) indiziert; - Empfangen eines Patientenrespirationssignals (122), wobei das Patientenrespirationssignal (122) mindestens einen Messwert (125) eines Respirationsparameters (124) einer Atmung des Patienten indiziert; - Bestimmen eines Patienten-Rotationswinkels (115) aus der Patientenlageinformation (114), wobei der Patienten-Rotationswinkel (115) eine Drehung des Patienten um eine durch Kopf und Füße des Patienten definierte Patientenachse (598) beschreibt; - zeitlich synchronisiertes Verarbeiten der Messwerte (125) des Patientenrespirationssignals (122) zusammen mit dem bestimmten Patienten-Rotationswinkel (115) und Auslösen einer entsprechenden Vergleichsausgabe (132); und - Bereitstellen eines Ausgabesignals (142), welches die Vergleichsausgabe (132) indiziert.A method (600) for monitoring a patient support (592), comprising the steps of - receiving a patient position signal (112), the patient position signal (112) indicating patient position information (114) about a patient within the patient support (592); - receiving a patient respiration signal (122), the patient respiration signal (122) indicating at least one measurement (125) of a respiration parameter (124) of a respiration of the patient; - determining a patient rotation angle (115) from the patient position information (114), wherein the patient rotation angle (115) describes a rotation of the patient about a patient axis (598) defined by the head and feet of the patient; - Time-synchronized processing of the measured values (125) of the patient respiration signal (122) together with the determined patient rotation angle (115) and triggering a corresponding comparison output (132); and - providing an output signal (142) which indicates the comparison output (132).
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CA2561704A1 (en) 2004-03-29 2005-10-13 Kci Licensing, Inc. Lung ventilation parameter control depending on lung position
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