DE10237629A1

DE10237629A1 - Inkubatoren und Wärmebetten für Früh- und Neugeborene mit einer Kontrolleinrichtung für einen und zwei Patienten

Info

Publication number: DE10237629A1
Application number: DE10237629A
Authority: DE
Inventors: Harald Alexander Kneuer
Original assignee: Draeger Medical GmbH
Current assignee: Draeger Medical GmbH
Priority date: 2002-04-17
Filing date: 2002-08-16
Publication date: 2003-11-13
Also published as: US20030197003A1; US6653605B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zur Kontrolle der Heizung und Temperaturüberwachung von Inkubatoren und Wärmebetten für Früh- und Neugeborene und umfasst einen Raum in dem Inkubator oder Wärmebett, eine Heizung zum Heizen des Raumes sowie einen ersten Temperatursensor (16) und einen zweiten Temperatursensor (18), eine Eingabeeinrichtung zur Eingabe von einer oder mehreren Kontrolleinstellungen und eine Kontrolleinrichtung (30). Die Eingabeeinrichtung arbeitet zusammen mit der Kontrolleinrichtung (30), die mit der Heizung und dem ersten Temperatursensor (16) und dem zweiten Temperatursensor (18) verbunden ist. Die Kontrolleinrichtung (30) erzeugt eine Kontrolltemperatur T¶Kontrolle¶ aus der Eingabe eines ersten Hauttemperatursollwertes T¶Haut1¶ für einen ersten Patienten und der Eingabe eines zweiten Hauttemperatursollwertes T¶Haut2¶ für einen zweiten Patienten und weitere Patienten, falls vorhanden und kontrolliert die Heizung, basierend auf einer Differenz zwischen der Kontrolltemperatur T¶Kontrolle¶ und einem tatsächlichen Temperaturwert, basierend auf einer ersten tatsächlichen Temperatur T¶1¶, gemessen durch den ersten Temperatursensor (16), und einer zweiten tatsächlichen Temperatur T¶2¶, gemessen durch den zweiten Temperatursensor (18).

Description

Die Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Geräte für die Pflege von Früh- und Neugeborenen wie Inkubatoren und Wärmebetten und betrifft ein System zur Kontrolle der Heizung und Temperaturüberwachung von Inkubatoren und Wärmebetten für Früh- und Neugeborene sowie die Verwendung eines solchen Systems.
Inkubatoren und Wärmebetten werden dazu benutzt, Früh- oder Neugeborene, die ihre eigene Körpertemperatur nicht aufrechterhalten können, warmzuhalten. Die Temperatursteuerung wird durch verschiedene Verfahren vorgenommen. Bei vielen Inkubatoren und Wärmebetten kann das Verfahren zur Temperatursteuerung vom Nutzer gewählt werden. Sowohl die Steuerung als auch die Überwachung von Inkubatoren und Wärmebetten können durch die Benutzung verschiedener Mess- und Steuerungssysteme erfolgen. Im sogenannten "manuellen Betrieb" werden die Informationen in Bezug auf die Temperatur des Raums in dem Inkubator oder Wärmebett und die Wärmeleistung manuell eingestellt. Diese Systemart ist ein System mit offenem Kreislauf. Typischerweise ist eine Art von Alarm vorhanden, um die Beendigung der Heizleistung anzuzeigen, falls diese vom Pflegenden nicht bestätigt wird. Die Überwachung und Steuerung, die man als Lufttemperatursteuerung bezeichnet, wird oft dort angewendet, wo vom Nutzer eine gewünschte Lufttemperatur des Raums in dem Inkubator oder Wärmebett einstellt wird. Das System ermöglicht die Messung der tatsächlichen Temperatur in der Umgebung des Früh- oder Neugeborenen und reguliert eine Heizeinrichtung, die die Wärme liefert, die benötigt wird, um die gewünschte Lufttemperatur zu erreichen. Der Nutzer kann einen Alarm bei Abweichung von der gewünschten Lufttemperatur wählen, zum Beispiel bei einer Abweichung von mehr als 1.5 bis 2.5 Grad oder einer ähnlichen Einstellung.
Die Hauttemperaturkontrolle bei einem Wärmebett oder Inkubator basiert auf einer für den Patienten gewünschten Hauttemperatur und auf einer Messung der tatsächlichen Hauttemperatur des Patienten. Ein Hauttemperatur-Sensor wird am Früh- oder Neugeborenen angebracht, zum Beispiel am Unterleib, am unteren Rücken oder Kopf. Im Inkubator oder Wärmebett wird die Hauttemperatur des Früh- oder Neugeborenen mittels des Hauttemperatur-Sensors gemessen und eine Heizeinrichtung angesteuert, um die erforderliche Wärme zu liefern, mit der die gewünschte Hauttemperatur erreicht wird. Ein Alarm in Bezug auf die gewünschte Hauttemperatur kann vorgesehen werden, zum Beispiel bei mehr als 0,3 bis 1,0 Grad Abweichung davon. Ein Alarm wird dann ausgelöst, falls die tatsächliche Hauttemperatur außerhalb der Alarmgrenze liegt. Eine Hauttemperaturkontrolle hat Vorteile und wird als bevorzugte Betriebsart für Inkubatoren und Wärmebetten angesehen.
Das US-Patent 6,048,304 beschreibt ein Verfahren zur Steuerung der Betriebsparameter eines Inkubators. Das Verfahren benutzt Methoden der Hauttemperaturkontrolle und im Besonderen mehrere Sensoren wie einen ersten Sensor zur Messung der Kerntemperatur des Patienten, beispielsweise zur Messung der Hauttemperatur am Kopf oder am Unterleib, und einen zweiten peripheren Hauttemperatur-Sensor. Zusätzlich misst ein Lufttemperatursensor die tatsächliche Lufttemperatur im Inkubator. Durch das Verfahren wird die Lufttemperatur im Inkubator sowohl als Funktion der Kerntemperatur als auch der peripheren Temperatur des Patienten eingestellt. Die tatsächliche Kerntemperatur und die periphere Temperatur werden auf der Grundlage von gemessenen Werten berechnet. Der Einsatz einer Messung zur Bestimmung sowohl der Kerntemperatur als auch der peripheren Temperatur hat sich als nützlich erwiesen. Man hat festgestellt, dass Unterkühlung bei Früh- oder Neugeborenen durch eine intensive Kühlung der Peripherie erkannt werden kann, während der Kern des Körpers sich noch im normalen Bereich befindet. Dies basiert auf dem Versuch des Körpers, die Kerntemperatur aufrechtzuerhalten, indem der Blutfluss an die Peripherie gedrosselt wird, so dass der Wärmeverlust an die Umgebung an der Peripherie reduziert wird. Ein steigendes Fieber kann an der Abnahme der peripheren Temperatur bei steigender Kerntemperatur des Körpers erkannt werden. In diesem Fall hat der Körper den Blutfluss auf den Kern zentriert, um ihn auf eine höhere Temperatur zu erwärmen, und er drosselt den Blutfluss an die Peripherie, um Wärme zu sparen und diese für die zentralen Organe zu nutzen. Ein sinkendes Fieber kann an der hohen Kerntemperatur des Körpers erkannt werden, bei einer gleichbleibenden Temperatur an der Peripherie. Der Körper nutzt die große Oberfläche der Peripherie, um den Kern des Körpers durch eine entsprechende Wärmeabgabe zu kühlen. Das im US-Patent 6,048,304 beschriebene Verfahren überwindet das Problem, dass am Patienten gemessene Temperaturen an der Hautoberfläche gemessen und deshalb durch äußere Einwirkungen wie zum Beispiel Luftströmungen beeinträchtigt werden. Diese Bestimmung von Kerntemperaturen und Temperaturen an der Peripherie, basierend auf Berechnungen, die gemessene Werte nutzen, ermöglicht es, dass die Betriebsparameter des Inkubators korrekt eingestellt werden können. Klinische Studien haben gezeigt, dass sich das Unterbringen von früh = oder neugeborenen Zwillingen in der gleichen Wärmevorrichtung günstig für die Entwicklung der Früh- und Neugeborenen auswirken kann. Jedoch bieten die zur Zeit verfügbaren Wärmevorrichtungen nicht die gleichen, oben diskutierten Kontrollmethoden für Zwillinge. Das Problem besteht darin, dass einer der Zwillinge als "Lieferant" der Hauttemperatur ausgewählt werden müsste, die mittels eines Hauttemperatur-Sensors gemessen wird. Dies könnte ein Problem aufwerfen, da die Bedürfnisse der beiden Früh- und Neugeborenen bezüglich der Warmhaltung unterschiedlich sein können. Falls man nur Informationen über die Hauttemperatur eines Patienten benutzt, so fühlt sich nur ein Patient wohl, während der andere Patient zu warm oder zu kalt gehalten wird.
Daher werden Pflegevorrichtungen, das heißt Inkubatoren oder Wärmebetten, die man zur Unterbringung von frühgeborenen Zwillingen im gleichen Bett benutzt, per manuellem Modus betrieben, so dass auf diese Weise die Wahl eines "Kontroll- Patienten" vermieden wird. Der Nutzer muss die Temperaturen der beiden Früh- und Neugeborenen manuell überprüfen und dann die Lufttemperatur-Einstellung auf einen Wert regulieren, der für beide Patienten angenehm ist. Selbst wenn Hauttemperatur-Sensoren zur Messung der Hauttemperatur mit jedem der Patienten verbunden sind und damit die manuelle Temperaturmessung vermieden wird, ist es immer noch nötig, die Vorrichtung im manuellen Modus zu betreiben, wobei die Lufttemperatur vom Pflegenden in regelmäßigen Zeitabständen eingestellt und angepasst werden muss.
Dies hat den Nachteil, viel Zeit in Anspruch zu nehmen und daher für den Pflegenden zeitintensiv zu sein. Das Ergebnis kann unzuverlässig sein und von der Aufmerksamkeit und Gewissenhaftigkeit des jeweiligen Pflegenden abhängen. Häufige Unterbrechungen der Pflege der Patienten sorgen für zusätzlichen Zeitaufwand, da der Inkubator geöffnet werden muss und die Patienten bewegt werden, während die Temperatur jedes Patienten gemessen wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Inkubator oder ein Wärmebett im Wesentlichen auf eine gleichbleibende Art und Weise zu betreiben, unabhängig davon, ob der Raum des Inkubators oder des Wärmebetts durch einen oder zwei Früh- oder Neugeborene belegt ist, und ein Überwachungs- und Steuerungssystem zur Verfügung zu stellen, das auf der Temperatur der Patienten basiert, unabhängig davon, ob die Zahl der Früh- oder Neugeborenen ein oder zwei beträgt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein System zur Kontrolle der Heizung und Temperaturüberwachung von Inkubatoren und Wärmebetten für Früh- oder Neugeborene mit einem Raum in dem Inkubator oder Wärmebett für Früh- oder Neugeborene, mit einer Heizung zum Heizen des Raumes sowie einem ersten Temperatursensor und einem zweiten Temperatursensor. Eine Eingabeeinrichtung zur Eingabe von einer oder mehreren Kontrolleinstellungen für Hauttemperatursollwerte arbeitet mit einer Kontrolleinrichtung zusammen, die mit der Heizung und dem ersten Temperatursensor und dem zweiten Temperatursensor verbunden ist. Die Kontrolleinrichtung liefert eine Kontrolltemperatur, die aus der Eingabe eines ersten Hauttemperatursollwertes für einen ersten Patienten und der Eingabe eines zweiten Hauttemperatursollwertes für einen zweiten und weitere Patienten, falls vorhanden, gebildet ist. Ferner kontrolliert die Kontrolleinrichtung die Heizung, basierend auf einer Differenz zwischen der Kontrolltemperatur und einem tatsächlichen Temperaturwert, der wiederum basiert auf einer ersten tatsächlichen Temperatur, die vom ersten Temperatursensor gemessen wird, und einer zweiten tatsächlichen Temperatur, die vom zweiten Temperatursensor gemessen wird.
Die Kontrolleinrichtung berechnet vorzugsweise die Kontrolltemperatur als Mittelwert aus dem eingegebenen ersten Hauttemperatursollwert für den ersten Patienten und dem eingegebenen zweiten Hauttemperatursollwert für den zweiten Patienten.
Der tatsächlich gemessene Temperaturwert kann der Mittelwert aus der ersten tatsächlichen Temperatur sein, gemessen durch den ersten Temperatursensor, und der zweiten tatsächlichen Temperatur, gemessen durch den zweiten Temperatursensor.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird von der Kontrolleinrichtung eine Abweichungsgrenze für eine erste eingegebene Hauttemperatur und eine Abweichungsgrenze für eine zweite eingegebene Hauttemperatur vorgegeben, wobei die Kontrolleinrichtung ein Alarmsignal erzeugt oder den eingegebenen ersten Hauttemperatursollwert für den ersten Patienten zurückweist oder den eingegebenen zweiten Hauttemperatursollwert für den zweiten Patienten zurückweist, wenn die Kontrolltemperatur nicht innerhalb der Abweichungsgrenze für die erste eingegebene Hauttemperatur von der ersten eingegebenen Hauttemperatur und nicht innerhalb der Abweichungsgrenze für die zweite eingegebenen Hauttemperatur von der zweiten eingegebenen Hauttemperatur liegt.
Eine Anzeige kann bereitgestellt werden zum Anzeigen einer oder mehrerer der Abweichungsgrenzen für die erste eingegebene Hauttemperatur, der Abweichungsgrenzen für die zweite eingegebene Hauttemperatur, der ersten eingegebenen Hauttemperatur und der zweiten eingegebenen Hauttemperatur. Eine graphische oder andere Schnittstelle, die die angezeigten Informationen nutzt, kann die Informationen in einem oder mehreren verschiedenen Formaten zur Verfügung stellen.
Die Kontrolleinrichtung kann ein Alarmsignal auslösen, wenn eine erste tatsächliche Temperatur, gemessen durch den ersten Temperatursensor, von der ersten eingegebenen Hauttemperatur um mehr als die Abweichungsgrenze für die erste eingegebene Hauttemperatur abweicht oder wenn die zweite tatsächliche Temperatur, gemessen durch den zweiten Temperatursensor, von der zweiten eingegebenen Hauttemperatur um mehr als Abweichungsgrenze für die zweiten eingegebene Hauttemperatur abweicht.
Mit der Erfindung kann ein Verfahren zur Kontrolle der Heizung und Temperaturüberwachung von Inkubatoren und Wärmebetten für Früh- und Neugeborene durchgeführt werden. Dabei werden ein Raum für das Früh- und Neugeborene und eine Heizung zum Heizen des Raumes zur Verfügung gestellt. Der erste Temperatursensor wird an den ersten Patienten angeschlossen und der Patient in den Raum gelegt. Der zweite Temperatursensor wird an den zweiten Patienten angeschlossen und der zweite Patient in den Raum gelegt. Die Kontrolleinrichtung ist mit dem ersten Temperatursensor und dem zweiten Temperatursensor verbunden. Die Eingabeeinrichtung ist der Kontrolleinrichtung zugeordnet. Die Eingabeeinrichtung wird dazu genutzt, für den ersten Patienten eine Kontrolleinstellung für den ersten Hauttemperatursollwert einzugeben und für den zweiten Patienten eine Kontrolleinstellung für den zweiten Hauttemperatursollwert einzugeben. Eine Kontrolltemperatur wird aus der Eingabe des ersten Hauttemperatursollwertes und der Eingabe des zweiten Hauttemperatursollwertes gebildet. Durch das Verfahren wird der Raum beheizt auf der Grundlage einer Differenz zwischen der Kontrolltemperatur und einem Temperaturwert, der eine Funktion einer ersten tatsächlichen Temperatur, gemessen durch den ersten Temperatursensor, und einer zweiten tatsächlichen Temperatur, gemessen durch den zweiten Temperatursensor, darstellt.
Die Erfindung kann in einem Wärmetherapiegerät für Früh- und Neugeborene zur Verfügung gestellt werden, zusammen mit einer Unterstützungsauflage, einer Heizung, einer Vielzahl von Hauttemperatur-Sensoren und einer Kontrolleinrichtung zur Kontrolle des Betriebes der Heizung, die dazu gedacht ist, das Früh- oder Neugeborene von außen zu wärmen und Eingaben von Kontrolleinstellungen anzunehmen, die zumindest einen ersten und einen zweiten Hauttemperatursollwert umfassen sowie Eingaben zulässiger Abweichungsgrenzen. Die Kontrolleinrichtung arbeitet im Ein-Patienten- Modus zur Kontrolle der Heizung, basierend auf der Relation zwischen einem Temperatursignal von mindestens einem der besagten Vielzahl von Hauttemperatur-Sensoren und mindestens einem Hauttemperatursollwert für einen Patienten auf der Unterstützungsauflage. Die Kontrolleinrichtung kann auch im Zwei-Patienten-Modus betrieben werden zur Kontrolle der Heizung, basierend auf mindestens einer Relation zwischen einem Temperatursignal von einem ersten Hauttemperatur-Sensor, verbunden mit einem ersten Patienten auf der Unterstützungsauflage, und einem Temperatursignal von einem zweiten Hauttemperatur-Sensor, verbunden mit einem zweiten Patienten auf der Unterstützungsauflage, sowie einem ersten Hauttemperatursollwert für den ersten Patienten und einem zweiten Hauttemperatursollwert für den zweiten Patienten. Im Zwei-Patienten-Modus kann der Nutzer mehrfache Hauttemperatursollwerte eingeben. Im Falle von Zwillingen werden zwei Hauttemperatursollwerte eingegeben, die Eingabe T_Haut1 und die Eingabe T_Haut, eine für jeden Patienten, und es werden jeweils zwei Abweichungsgrenzen für die eingegebenen Hauttemperaturen T_da1 und T_da2 eingestellt. Der Algorithmus für die Kontrolleinrichtung berechnet eine Kontrolltemperatur T_Kontrolle, in die beide Hauttemperatursollwerte T_Haut1 und T_Haut wie folgt einfließen:

T_Kontrolle = (T_Haut1 + T_Haut2)/2 (1.0).
Als Bedingung dafür, dass der Algorithmus die Eingaben T_Haut1 Und T_Haut akzeptiert, müssen die in einer Wechselbeziehung stehenden Abweichungsgrenzen T_da1 für eine erste eingegebene Hauttemperatur und T_da2 für eine zweite eingegebene Hauttemperatur einen Überschneidungsbereich aufweisen, der eine Skala T_Δ _Kontrolle für die Kontrolltemperatur T_Kontrolle definiert. Diese Bedingung kann wie folgt ausgedrückt werden:

Für T_Haut1 < T_Haut2 beispielsweise (2.0)

T_Haut2 - T_da2 < T_Kontrolle < T_Haut1 + T_da1 (2.1)
Die Skala T_Δ _Kontrolle für die Kontrolltemperatur kann variieren, liegt jedoch innerhalb des Überschneidungsbereichs, der durch die eingegebenen Hauttemperaturen T_Haut1 und THaUQ und die beiden Abweichungsgrenzen T_da1 und T_da2 definiert ist:

T_Δ _Kontrolle C {T_Haut2 - T_da2 < T_Kontrolle < T_Haut1 + T_da1} (2.2).
Der Zwillingsmodus unterscheidet sich von der Kontrolle der Hauttemperatur, basierend auf T_Kontrolle, wie in (1.0) oben beschrieben, da er auf der Information der Hauttemperatur von zwei oder mehr verschiedenen Patienten basiert, im Gegensatz zum Gebrauch von einer oder mehreren eingegebenen Hauttemperaturen eines einzigen Patienten. Die Kontrolltemperatur T_Kontrolle kann innerhalb einer Temperaturskala variieren, die durch (2.2) definiert ist, ohne dass irgendein Alarm ausgelöst wird. Ein Alarm wird ausgelöst, oder die Eingabe wird zurückgewiesen, falls sich entweder die Eingabe T_Haut1 oder die Eingabe T_Haut2 außerhalb der Skala T_Δ _Kontrolle für die Kontrolltemperatur befinden. Das Verfahren für Drillinge, Vierlinge usw. ist ähnlich, wobei die Hauttemperatursollwerte, einer für jeden Patient, und die Abweichungsgrenzen für die eingegebenen Hauttemperaturen, die maßgeblich für die Auslösung eines Alarms sind, eingegeben werden. T_Kontrolle wird, basierend auf der Information über die Hauttemperatur jedes Patienten, bestimmt.
Pflegevorrichtungen, die eine Liegefläche oder eine Unterstützungsauflage für den Patienten enthalten und ihm Wärme zuführen, sind im Wesentlichen Gegenstand der Erfindung. Dies umfasst Inkubatoren, Wärmebetten sowie Hybriden, die sowohl einen Inkubator beinhalten als auch die Möglichkeit, den Hybriden zu öffnen, um ein offenes Wärmebett zur Verfügung zu stellen. Die Pflegevorrichtung kann auch ein transportabler Inkubator sein, sowohl für den Gebrauch im Gebäude geeignet als auch ausgerüstet als komplette, selbstversorgende Mini- Einheit mit Überwachungseinrichtung, Ventilator, Pumpen usw., zum Gebrauch in Flugzeugen, Hubschraubern und Krankenwagen. Dieser hat ähnliche Merkmale wie standardmäßige Inkubatoren und Wärmebetten.
Die Heizung kann eine einzelne Einheit sein oder aus mehreren Einheiten bestehen, die gemeinsam arbeiten. Die Einheit kann lediglich eine Luftheizung oder ein Lufterwärmer mit einem Befeuchter zur Regulierung des Feuchtigkeitsgehaltes im Raum eines Inkubators oder eines Wärmebetts sein. In Inkubatoren verteilen diese Lufterwärmer typischerweise Luft an den seitlichen Ecken des Inkubators und erwärmen dadurch die eigentliche Inkubatorstruktur, so dass die Wärme besser zum Patienten gelangt.
Zusätzlich kann die Matratze durch eine Matratzenheizung die Wärme an den Patienten weiterleiten durch den Kontakt zwischen dem Patienten und der Matratze, so dass dadurch ein leitender Wärmetransfer entsteht. Die Luftheizung kann eine einzelne oder mehrere Heizstrukturen umfassen und mehrere Auslässe aufweisen, wie in der US 5,944,651 offenbart, oder Warmluft für verschiedene Zwecke zuleiten. Außerdem kann die Inkubatorstruktur eine Struktur mit mehreren Wänden sein, wobei die innere Wand wärmer als die äußere Wand ist. Die Heizung kann auch eine Strahlerheizung beinhalten, die dem Patienten Wärme durch Strahlung zuführt. Dies geschieht typischerweise bei Wärmebetten, die Seitenwände haben, jedoch nach oben hin offen sind für den Betrieb mit einer Strahlerheizung.
Die Erfindung umfasst auch die Verwendung eines Systems, bei dem der Pflegende im Einzelmodus zumindest eine Hauttemperatur eingibt und im Zwillingsmodus Hauttemperaturen für jeden der zwei Patienten, zum Beispiel für Zwillinge, oder auch für mehr Patienten, beispielsweise für Drillinge, Vierlinge usw.. Beim Einzelmodus wird zusätzlich zumindest ein Alarm für eine Temperatur außerhalb der Abweichungsgrenze eingestellt, während beim Nutzen des Zwillingsmodus zwei Alarme für eine Temperatur außerhalb der Abweichungsgrenze vorgesehen sind. Die Erfindung sieht eine Formel für die Temperaturkontrolle vor, basierend auf den beiden eingegebenen Hauttemperaturen. Der spezielle Algorithmus zur Kontrolle der Heizung kann von unterschiedlicher Art sein. Vorzugsweise benutzt das System die im Zwillingsmodus eingestellten Parameter und Abweichungsgrenzen in gleicher Weise wie im Einzelmodus, jedoch basierend auf der Kontrolle, die für zwei oder mehr Patienten angewendet wird. Ein derartiges System zur Kontrolle kann ein PID(proportional integral differential)-Kontrollsystem sein. Eine Steuerung der Heizung kann wie in der US 5,385,529 beschrieben durchgeführt werden.
In Bezug auf die Erfindung werden hier verschiedene Betriebsarten diskutiert, wobei die Erfindung speziell sowohl einen Zwillingsmodus als auch einen Einzelmodus umfasst. Die zusätzlichen Modi können ein Lufttemperatur-Modus, ein Hauttemperatur-Modus und andere Modi wie oben erwähnt sein sowie auch ein Känguru-Modus, ein Modus, bei dem ein Elternteil eines einzelnen Kindes, der die Pflegevorrichtung benutzt, das Kind vorzugsweise hält, während die Temperatur des Kindes überwacht wird. Für den Känguru-Modus wird die Einstellung des Inkubators oder des Wärmetherapiegeräts zum Beispiel auf den Lufttemperatur-Modus geändert, so dass die Temperatur des Kindes nicht länger genutzt wird, um die Einstellung des Inkubators oder des Wärmetherapiegeräts zu kontrollieren. Außerdem umfasst die Erfindung einen Zwillings-Känguru-Modus, wobei einer der Zwillinge aus dem Inkubator oder dem Raum des Wärmetherapiegeräts genommen werden und im Känguru-Modus überwacht werden kann, während die Einstellungen für den Inkubator selbst zum Einzelmodus umgestellt werden, basierend auf der Temperatur des Kindes, das immer noch im Inkubator bleibt und basierend auf der für den Inkubatorraum gemessenen Temperatur und der Hauttemperatur des Kindes, das sich im Inkubator befindet.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Zeichnungen beispielhaft erklärt. Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes System,
Fig. 2 ein schematisches Diagramm mit den erfindungsgemäßen Merkmalen,
Fig. 3A den ersten Teil eines Flussdiagramms, das die grundlegenden Schritte bei der Kontrolle der Heizung und Temperaturüberwachung einer Pflegeeinheit im Zwillingsmodus darstellt,
Fig. 3B den zweiten Teil des Flussdiagramms aus Fig. 3A.
Die Fig. 1 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes System zur Kontrolle der Heizung und Temperaturüberwachung eines Raumes 8 einer Pflegeeinheit 10, die ein Inkubator oder ein Wärmebett sein kann. Eine derartige Pflegeeinheit 10 hat zumindest eine Unterstützungsauflage 12, das ist eine Liege- oder eine Auflagefläche. Wenn die Pflegeeinheit 10 ein Wärmebett ist, hat dieses zumindest Seitenwände. Falls die Pflegeeinheit 10 ein Inkubator ist, sind sowohl Seitenwände als auch eine Abdeckung vorhanden. Die Pflegeeinheit kann auch ein Hybrid sein, bei dem man die Abdeckung entfernen oder in eine unbewegliche Position bringen kann, so dass sie sich nicht hinderlich im Weg befindet. Dadurch kann man die Pflegeeinheit 10 von einem Inkubator in ein Wärmebett umwandeln. Das System hat eine Heizung, die zum Beispiel eine Luftheizung 20 mit einem Heizelement und einem Lüfter umfasst. Es ist auch möglich, eine Befeuchtungseinheit vorzusehen zur Regulierung des Feuchtigkeitsgehaltes in der Luft, die der Pflegeeinheit 10 zugeführt wird. Fig. 1 zeigt schematisch den Wärmetransfer 23, bei dem die Luft, die durch die Luftheizung 20 wieder in Umlauf gebracht wird, der zirkulierenden Luft Wärme und Feuchtigkeit hinzufügen kann. Die Pflegeeinheit 10 kann ebenfalls eine Matratze 24 umfassen, die die Unterstützungsauflage 12 für den nicht dargestellten Patienten bildet. Die Matratze 24 kann als Heizmatratze ausgebildet sein, die für den leitenden Wärmetransfer 23 zwischen der Oberfläche der Matratze 24 und einem Patienten sorgt, der auf der Unterstützungsauflage 12 liegt. Die Heizung kann auch eine Strahlerheizung 28 umfassen, die oberhalb der Pflegeeinheit 10 angebracht ist. Eine derartige Strahlerheizung 28 wird typischerweise für Wärmebetten benutzt, bei denen die Pflegeeinheit 10 keine Abdeckung oder Deckel hat. Das System umfasst ebenfalls einen Lufttemperatursensor 14 zur Messung der Lufttemperatur des Raumes. Ein erster Temperatursensor 16 und ein zweiter Temperatursensor 18 sind beispielsweise als Dualsensoren ausgebildet, die eine Hauttemperatur eines Patienten an einer Seite des Sensors und eine Lufttemperatur an der anderen Seite des Sensors messen. Außerdem können andere Arten von Temperatursensoren in unterschiedlicher Anzahl vorhanden sein. Im System ist eine Kontrolleinrichtung 30 angeordnet. Die Kontrolleinrichtung 30 umfasst vorzugsweise zumindest einen Prozessor oder eine Steuer- und Schalteinrichtung für den Eingang von Temperaturwerten inklusive tatsächlich gemessener Temperaturwerte und für die Durchführung eines Algorithmus zur Anpassung der Wärme, die von einer oder mehrerer der Heizungen 20, 24 und 28 ausgeht. Das System umfasst neben der Kontrolleinrichtung 30 vorzugsweise ebenfalls eine Eingabeeinrichtung 32 und eine Anzeige 34. Die Eingabeeinrichtung 32 kann aus festinstallierten Knöpfen bestehen, denen bestimmte Funktionen zugeordnet sind, oder aus festinstallierten Knöpfen, denen variable Funktionen zugeordnet sind oder sogar aus nachgiebigen Tasten, die mit der Anzeige 34 in Verbindung stehen. Den nachgiebigen Tasten können Funktionen zugeordnet sein, wobei die betreffende Funktion angezeigt wird und die Anzeige 34 sich verändern kann und verschiedene Funktionen in verschiedenen Situationen bereitstellen kann. Die festinstallierten Tasten der Eingabeeinrichtung 32 können ebenfalls sich ändernde Funktionen in Abhängig von der vorhandenen Anzeige 34 haben. Die Eingabeeinrichtung 32 kann selbstverständlich eine angeschlossene Tastatur sein, eine Maus oder sogar ein Strichcode-Lesegerät oder eine andere bekannte Einrichtung zur Dateneingabe in das System. Die Kontrolleinrichtung 30 kann mehrteilig ausgebildet sein mit einer oder mehreren Anzeigen 34 und Eingabeeinrichtungen 32. Das System und die Verwendung des Systems sorgen für die Überwachung eines einzelnen Patienten im Raum 8 oder die Überwachung von zwei oder möglicherweise mehr Patienten im Raum 8.
In der Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm dargestellt, das die erfindungsgemäßen Merkmale zeigt. Der erste Hauttemperatursollwert T_Haut1 für einen ersten Patienten im Feld 38 wird in die Kontrolleinrichtung 30 eingegeben. Der zweite Hauttemperatursollwert T_Haut2 für einen zweiten Patienten im Feld 40 wird in die Kontrolleinrichtung 30 eingegeben. Außerdem werden eine erste Abweichungsgrenze T_da1 für einen ersten Patienten im Feld 42 und eine zweite Abweichungsgrenze T_da2 für einen zweiten Patienten im Feld 44 in die Kontrolleinrichtung 30 eingegeben. Die Kontrolleinrichtung 30 erzeugt daraus einen Kontrollwert T_Kontrolle, der den Mittelwert der beiden Hauttemperatursollwerte T_Haut1 und T_Haut2 für die beiden Patienten darstellt. Es ist auch möglich, einen Kontrollwert T_Kontrolle in anderer Weise zu bilden, der eine Funktion der beiden Hauttemperatursollwerte T_Haut1 und T_Haut2 darstellt und nicht gleichgewichtet ist für jeden Patienten. Eine Gleichgewichtung der Hauttemperatursollwerte T_Haut1 und T_Haut2 zur Bildung von T_Kontrolle ist jedoch dort vorteilhaft, wo der Betrieb der Heizung auf einem Algorithmus basiert, der T_Kontrolle heranzieht und dann eine Gewichtung in Bezug auf die Bedürfnisse des einen oder anderen der zwei oder mehr Patienten vornimmt. Nach der Bildung des Kontrollwerts T_Kontrolle bestimmt die Kontrolleinrichtung 30, ob T_Kontrolle sich innerhalb des zulässigen Bereichs für den eingegebenen ersten Hauttemperatursollwert T_Haut1 für den ersten Patienten befindet. Die Abweichungsgrenzen sind T_Haut1 - T_da1 und T_Haut1 + T_da1.
T_Kontrolle muß sich auch innerhalb des zulässigen Bereichs für den eingegebenen zweiten Hauttemperatursollwert T_Haut2 für den zweiten Patienten befinden. Die Abweichungsgrenzen sind hier T_Haut2 - T_da2 und T_Haut2 + T_da2.
Im Beispiel der Figur zwei wird T_Haut1 < T_Haut2 vorausgesetzt. Dort, wo die Kontrolltemperatur T_Kontrolle nicht innerhalb dieser beiden durch die Abweichungsgrenzen festgelegten Bereiche liegt, wird vom System ein Alarm ausgelöst oder die eingegebenen Hauttemperatursollwerte T_Haut1 und T_Haut2 werden zurückgewiesen.
In einer derartigen Situation ist das Zusammenlegen in eine Pflegeeinheit 10 keine praktikable Option, da einer der beiden Patienten nicht optimal warmgehalten wird. Das Anzeigen einer Skala T_Δ _Kontrolle für eine Kontrolltemperatur T_Kontrolle durch die Anzeige 34 kann eine nützliche Information für den Pflegenden sein, und eine Änderung der Kontrolltemperatur T_Kontrolle muss stets der Ungleichung (2.1) genügen.
Für den Fall T_Haut1> T_Haut2 würde man die angegebenen Werte für den an den Temperatursensor 16 angeschlossenen ersten Patienten mit den Werten für den an den Temperatursensor 18 angeschlossenen zweiten Patienten vertauschen und kann die Formeln wie oben angegeben benutzen.
Für die verschiedenen Pflegemodi kommen unterschiedliche Messwerte in Betracht.
Zum Beispiel können die Lufttemperatur und die Hauttemperatur gemessen werden. Bei der Messung der Hauttemperatur ist zu unterscheiden zwischen Ermittlung einer Kerntemperatur oder einer peripheren Temperatur bei einem Patienten, beispielsweise basierend auf Messungen an Unterleib, Rücken oder Stirn oder auf Messungen an Fuß oder Hand. Diese Messungen lassen sich sowohl bei einem einzelnen Patienten als auch bei Zwillingen und mehr Patienten durchführen. Weitere Möglichkeiten der Messung werden in der US 09/639,721 für den Känguru-Modus beschrieben. Der Känguru-Modus läßt sich gleichfalls mit dem oben beschriebenen Zwillingsmodus kombinieren.
Die Fig. 3A zeigt den ersten Teil eines Flussdiagramms, das die grundlegenden Schritte bei der Kontrolle der Heizung und Temperaturüberwachung einer Pflegeeinheit im Zwillingsmodus darstellt. In Schritt 310 wird der Zwillingsmodus gewählt.
In Schritt 320 werden vom Pflegenden ein erster Hauttemperatursollwert T_Haut1 für den ersten Patienten und ein zweiter Hauttemperatursollwert T_Haut2 für den zweiten Patienten eingegeben. In Schritt 322 berechnet die Kontrolleinrichtung 30 daraus die Kontrolltemperatur T_Kontrolle als Mittelwert. Im Schritt 324 werden vom Pflegenden die erste Abweichungsgrenze Tal und die zweite Abweichungsgrenze T_da2 eingegeben.
Die Reihenfolge der Schritte 320 und 322 mit 324 ist vertauschbar. Im darauffolgenden Schritt 326 wird geprüft, ob sich die Kontrolltemperatur T_Kontrolle innerhalb des zulässigen Bereichs {T_Haut2 - T_da2 < T_Kontrolle < T_Haut1 + T_da1} befindet. Ist das der Fall, so wird die Kontrolltemperatur T_Kontrolle gemäß Schritt 328 der Kontrolle der Heizung und Temperaturüberwachung der Pflegeeinheit 10 zugrunde gelegt. Andernfalls wird in Schritt 320 der Zwillingsmodus verworfen, oder die Abweichungsgrenzen T_da1 und T_da2 werden zurückgewiesen.
Die Fig. 3B zeigt den zweiten Teil des Flussdiagramms aus Fig. 3A. Es wird vorausgesetzt, dass die Kontrolltemperatur T_Kontrolle gemäß Schritt 328 der Kontrolle der Heizung und Temperaturüberwachung der Pflegeeinheit 10 zugrunde gelegt wird. In Schritt 330 wird die Kontrolltemperatur T_Kontrolle dann mit einem tatsächlichen Temperaturwert (T₁ + T₂)/2 verglichen, der als Mittelwert aus einer ersten tatsächlichen Temperatur T₁, gemessen vom ersten Temperatursensor 16, und einer zweiten tatsächlichen Temperatur T₂, gemessen vom zweiten Temperatursensor 18, gebildet wird. Übersteigt die Kontrolltemperatur T_Kontrolle die tatsächliche Temperatur (T₁ + T₂)/2, so wird in Schritt 332 die Heizung eingeschaltet. Andernfalls wird in Schritt 334 die Heizung ausgeschaltet. Anschließend wird in Schritt 336 abgefragt, ob die erste tatsächliche Temperatur T₁ oder die zweite tatsächliche Temperatur T₂ außerhalb der durch die Abweichungsgrenzen T_da1 und T_da2 festgelegten Bereiche liegen. Ist das der Fall, so wird in Schritt 338 ein Alarm ausgelöst. In jedem Fall erfolgt anschließend die Rückkehr zum Schritt 330.

Claims

1. System zur Kontrolle der Heizung und Temperaturüberwachung von Inkubatoren und Wärmebetten für Früh- oder Neugeborene mit

1. 1.1 einem Raum (8) in dem Inkubator oder Wärmebett für Früh- oder Neugeborene,

2. 1.2 einer Heizung zum Heizen des Raumes (8),

3. 1.3 einem ersten Temperatursensor (16) und einem zweiten Temperatursensor (18),

4. 1.4 einer Eingabeeinrichtung (32) zur Eingabe von einer oder mehreren Kontrolleinstellungen und

5. 1.5 einer Kontrolleinrichtung (30), die mit der Heizung und dem ersten Temperatursensor (16) und dem zweiten Temperatursensor (18) verbunden ist, die eine Kontrolltemperatur T_Kontrolle erzeugt aus einem eingegebenen ersten Hauttemperatursollwert T_Haut1 für einen ersten Patienten und aus einem eingegebenen zweiten Hauttemperatursollwert T_Haut2 für einen zweiten Patienten und die Heizung kontrolliert, basierend auf einer Differenz zwischen der Kontrolltemperatur T_Kontrolle und einem tatsächlichen Temperaturwert, der wiederum auf einer ersten tatsächlichen Temperatur T₁ basiert, die vom ersten Temperatursensor (16) gemessen wurde, und auf einer zweiten tatsächlichen Temperatur T₂, die vom zweiten Temperatursensor (18) gemessen wurde.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinrichtung (30) die Kontrolltemperatur T_Kontrolle als Mittelwert (T_Haut1 + T_Haut2)/2 aus dem eingegebenen ersten Hauttemperatursollwert T_Haut1 für den ersten Patienten und dem eingegebenen zweiten Hauttemperatursollwert T_Haut2 für den zweiten Patienten berechnet.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der tatsächliche Temperaturwert der Mittelwert (T₁ + T₂)/2 ist von der ersten tatsächlichen Temperatur T₁, gemessen vom ersten Temperatursensor (16), und der zweiten tatsächlichen Temperatur T₂, gemessen vom zweiten Temperatursensor (18).

4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinrichtung (30) eine erste Abweichungsgrenze T_da1 für eine erste eingegebene Hauttemperatur und eine zweite Abweichungsgrenze T_da2 für eine zweite eingegebene Hauttemperatur vorgibt, wobei die Kontrolleinrichtung (30) ein Alarmsignal erzeugt oder den eingegebenen ersten Hauttemperatursollwert T_Haut1 für den ersten Patienten zurückweist oder den eingegebenen zweiten Hauttemperatursollwert T_Haut2 für den zweiten Patienten zurückweist, wenn die Kontrolltemperatur T_Kontrolle nicht innerhalb der ersten Abweichungsgrenze T_da1 für die erste eingegebene Hauttemperatur von der ersten eingegebenen Hauttemperatur und nicht innerhalb der zweiten Abweichungsgrenze T_da2 für die zweite eingegebenen Hauttemperatur von der zweiten eingegebenen Hauttemperatur liegt.

5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System eine Anzeige (34) von einer oder mehreren der Abweichungsgrenzen für die erste eingegebene Hauttemperatur, der Abweichungsgrenzen für die zweite eingegebene Hauttemperatur, der ersten eingegebenen Hauttemperatur und der zweiten eingegebenen Hauttemperatur umfasst.

6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinrichtung (30) ein Alarmsignal erzeugt, wenn eine erste tatsächliche Temperatur T₁, gemessen vom ersten Temperatursensor (16), von der ersten eingegebenen Hauttemperatur um mehr als die erste Abweichungsgrenze T_da1 für die erste eingegebene Hauttemperatur abweicht, oder wenn die zweite tatsächliche Temperatur T₂, gemessen vom zweiten Temperatursensor (18), von der zweiten eingegebenen Hauttemperatur um mehr als die zweite Abweichungsgrenze T_da2 für die zweite eingegebene Hauttemperatur abweicht.

7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung eine Strahlerheizung (28) umfasst.

8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung eine Luftheizung (20) umfasst.

9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung eine Matratzenheizung umfasst.

10. Verwendung eines Systems nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

1. 10.1 der zweite Temperatursensor (18) vom zweiten Patienten getrennt wird,

2. 10.2 der zweite Patient aus dem Raum (8) für Früh- oder Neugeborene entfernt wird,

3. 10.3 der zweite Temperatursensor (18) oder ein weiterer Temperatursensor mit einer anderen Stelle am ersten Patienten im Raum (8) für Früh- oder Neugeborene verbunden wird,

4. 10.4 der Raum (8), basierend auf der ersten tatsächlichen Temperatur T₁, gemessen vom ersten Temperatursensor (16), oder der zweiten tatsächlichen Temperatur T₂, gemessen vom zweiten Temperatursensor (18), oder basierend auf beiden tatsächlichen Temperaturen T₁ und T₂, beheizt wird.