DE10255349A1 - Patient monitoring telemetry system has micro system bio data sensors with wireless network links and autonomous power supplies - Google Patents

Patient monitoring telemetry system has micro system bio data sensors with wireless network links and autonomous power supplies

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Abstract

A patient monitoring telemetry system has micro system optical, photo chemical, photo electronic or electronic sensors (a) with autonomous power supplies and transmitters made as coin sized units stuck to the patient with plasters with radio, ultrasonic or infrared wireless transmission (b) to a short range network connected to medical electronics and vital data monitor (c), and to air conditioning Includes an Independent claim for worldwide Internet connection based archiving in conjunction with X ray and computer tomography images.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur telemetrischen Überwachung von Patienten. Das System erlaubt eine umfassende Überwachung der Vitaldaten eines Patienten, ohne das seine Mobilität oder Selbstständigkeit eingeschränkt wird. Weiterhin kann das System die Funktion medizinischer Geräte sowie das Raumklima überwachen und zusammen mit den Bio-Daten des Patienten eine integrierte Verarbeitung und Integration der patientenrelevanten Daten vornehmen. Das System erhält die Mobilität des Patienten, bei gleichzeitig hoher Sicherheit der ärztlichen Überwachung, es verbessert die informationstechnischen Abläufe und hilft die Effizienz im Gesundheitswesen zu optimieren. The invention relates to a system for the telemetric monitoring of patients. The System allows comprehensive monitoring of a patient's vital signs without his or her Mobility or independence is restricted. The system can also function monitor medical devices as well as the indoor climate and together with the bio data integrated processing and integration of patient-relevant data make. The system maintains patient mobility while maintaining high levels of security medical supervision, it improves the information technology processes and helps the Optimize healthcare efficiency.

Das System benutzt optische, photochemische, photoelektronische oder elektronische Sensoren die nicht-invasiv, bzw. minimalinvasiv auf dem Körper des Patienten angebracht werden, zur Bestimmung von Puls, Temperatur, Blutdruck sowie weiteren physiologischen und hämodynamischen Parametern. Die Sensoren sind aktiv und energieautark, d. h. es ist keine Verkabelung des Patienten mit Diagnosegeräten notwendig. The system uses optical, photochemical, photoelectronic or electronic Sensors that are non-invasive or minimally invasive attached to the patient's body be used to determine pulse, temperature, blood pressure and other physiological and hemodynamic parameters. The sensors are active and self-sufficient, i.e. H. it is no wiring of the patient with diagnostic devices necessary.

Die Vitaldaten des Patienten werden über eine drahtlose Kurzstreckenübertragung an einen geeigneten Rechner übermittelt, der auf Basis einer geeigneten Software, die Bio-Signale verarbeiten und interpretieren kann. Betriebsdaten aus medizinischen Geräten und der Heizungs-, Lüftung- und Klimatechnik können von dem System ebenfalls integriert werden. Der Überwachung von Klimadaten (z. B. Luftfeuchte) kommt bei Verbrennungsopfern größte Bedeutung zu. The patient's vital signs are transmitted to a wireless short-distance transmission suitable computer, which transmits the bio signals based on suitable software can process and interpret. Operating data from medical devices and the Heating, ventilation and air conditioning technology can also be integrated by the system. The monitoring of climate data (e.g. air humidity) is the greatest for victims of burns Meaning too.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung könnte aktive mikrosystemische Sensoren einsetzen, welche zusammen mit einem ebenfalls mikrosystemisch ausgeführten Übertragungsmodul und einem Energiespeicher beispielsweise als "Pflasters" auf den Körper des Patienten geklebt werden. An active embodiment of the invention could be active microsystem sensors use, which together with a microsystemically designed Transmission module and an energy storage, for example, as a "patch" on the body of the patient.

Die hohe Anzahl der Sensoren, die im Bereich einer drahtlosen Kurzstreckenübertragung platziert werden können, erlaubt parallel das kontinuierliche Monitoring einer hohen Anzahl von Patienten und eventuell angeschlossener Geräte. Dies führt beispielsweise im Stationsablauf eines Krankenhauses zu einer erheblichen personellen Entlastung. The high number of sensors used in the field of wireless short-range transmission can be placed in parallel allows the continuous monitoring of a large number of patients and any connected devices. This leads for example in Ward procedure of a hospital to a considerable personnel relief.

Das System besteht aus fünf miteinander kombinierbaren Modulen:
Die beiden ersten Module bestehen aus den körpernahen Sensoren und den körperfernen Sensoren an den verschiedenen medizinisch-technischen Geräten. Das dritte Modul bildet die drahtlose Kurzstreckenübertragung. Das vierte und fünfte Modul besteht aus der Verarbeitungs- und Interpretations-Software für die ankommenden Bio-Signale und der elektronischen Archivierung in Form einer Web-basierten Patientenakte. The system consists of five combinable modules:
The first two modules consist of the body-hugging sensors and the body-remote sensors on the various medical-technical devices. The third module is wireless short-range transmission. The fourth and fifth modules consist of the processing and interpretation software for the incoming bio-signals and the electronic archiving in the form of a web-based patient file.

In ein vorteilhaften Ausführung sind alle Module unter einer gemeinsamen Benutzeroberfläche zu bedienen. Nachfolgend ein Ausführungsbeispiel: In an advantageous embodiment, all modules are under a common one User interface. An exemplary embodiment follows:

Modul 1Module 1 Körpernahe SensorenBody-level sensors

Über beispielsweise eine opto-elektronische Einheit, die vorteilhafterweise in Mikrosystem- Technologie ausgeführt wird, kann ein Sensor einschließlich der Stromversorgung und der Übertragungseinheit für das drahtlose Kurzstrecken-Netzwerk auf die Größe einer kleinen Geldmünze verkleinert werden. Der Sensor kann mit Hilfe eines Pflastern an einer geeigneten Stelle am Körper des Patienten platziert werden und beispielsweise den Durchblutungsstatus der Haut messen. Es können physiologische und hämodynamische Daten erhoben werden, wie etwa Puls, Temperatur und Blutdruck. Minimal-invasive und invasive Sensoren, beispielsweise zur Messung von Blutglucose können ebenfalls in das Netzwerk integriert werden. Gleiches gilt für EKG-Sensoren. Via, for example, an opto-electronic unit, which is advantageously in microsystem Technology can run a sensor including the power supply and the Transmission unit for the short-range wireless network to the size of a small one Money coin can be reduced. The sensor can be plastered to a suitable one Place on the patient's body and, for example, the blood circulation status of the skin. Physiological and hemodynamic data can be collected such as pulse, temperature and blood pressure. Minimally invasive and invasive sensors, for example for measuring blood glucose can also be integrated into the network become. The same applies to ECG sensors.

Modul 2Module 2 Körperferne SensorenRemote sensors

In das Netzwerk können auch Sensoren integriert werden, die über Schnittstellen mit medizinisch-technischen Geräten verbunden sind. Die Betriebsdaten der Geräte sowie die Bio-Signale der Patienten können im System parallel verarbeitet werden. Eine vorteilhafte Anwendung ergibt sich bei der Integration von mobilen Kamerasystemen zur Telenachsorge sowie zur Diagnose von Schlafstörungen. Weiterhin ist die Integration von Sensoren, welche Daten der Gebäude- und Klimatechnik, beispielsweise Raumtemperatur, Fensterstellung, Gaskonzentration und Feuchtegehalt der Raumluft ermitteln, vorteilhaft. Sensors can also be integrated into the network, which are connected via interfaces medical-technical devices are connected. The operating data of the devices and the Bio signals from the patients can be processed in parallel in the system. An advantageous one Application arises in the integration of mobile camera systems for tele-aftercare as well as for the diagnosis of sleep disorders. Furthermore, the integration of sensors, which Building and air conditioning technology data, e.g. room temperature, window position, Determine the gas concentration and moisture content of the room air, advantageous.

Modul 3Module 3 Drahtlose KurzstreckenübertragungWireless short range transmission

Die Übertragung der Bio- und Gerätedaten erfolgt in einem lokal begrenzten Umkreis beispielsweise innerhalb eines Gebäudes. Als Übertragungsmodus kann Funk (z. Beispiel Bluetooth oder LAN), Ultraschall, Infrarot oder eine sonstige drahtlose Kommunikationsformen gewählt werden The bio and device data are transferred within a locally restricted area for example within a building. Radio (e.g. example Bluetooth or LAN), ultrasound, infrared or any other wireless Communication forms can be chosen

Modul 4Module 4 Software zur Verarbeitung und Interpretation von BiosignalenSoftware for processing and interpreting bio signals

Die eingehenden Bio- und Gerätedaten müssen zum einen den jeweiligen Patienten zugeordnet werden, zum anderen hinsichtlich ihrer Qualität - Normal- oder Alarmzustandinterpretiert werden. Hierzu nutzt das System eine Software, die in Abhängigkeit der bekannten Patienten-Daten wie etwa Gewicht, Größe und Lebensalter die Grenzwerte für eine Alarmmeldung selbstständig definiert. Die Alarmfunktion kann durch weitere vom Arzt einzugebende Parameter manuell verfeinert werden. Die Videodaten eines mobilen Kamerasystems können mit Hilfe einer Body-Position-Tracker-Software ebenfalls automatisiert ausgewertet werden. The incoming bio and device data must, on the one hand, the respective patient are assigned, on the other hand with regard to their quality - normal or Alarm state can be interpreted. For this purpose, the system uses software that depends on the known patient data such as weight, height and age are the limit values for a Alarm message defined independently. The alarm function can be activated by the doctor parameters to be entered can be refined manually. The video data of a mobile Camera systems can also use body position tracker software be evaluated automatically.

Modul 5Module 5 Software zur Archivierung von Biodaten in einer Web-basierten PatientenakteSoftware for archiving biodata in a web-based patient record

In Modul 5 werden die Bio-Daten eines Patienten in einem elektronischen "Tagebuch" neben der langfristigen Krankengeschichte, sowie Röntgen- und CT-Bildern gespeichert und auf einer Web-basierten Plattform vorgehalten. Somit kann ein berechtigter Arzt von jedem Terminal der Welt jederzeit Zugriff auf die individuellen Patientendaten erhalten. Diese hohe Verfügbarkeit der Patienten-Daten hilft insbesondere in der Notfallmedizin lebensbedrohliche Therapiefehler zu vermeiden. In module 5 , the bio-data of a patient are stored in an electronic "diary" in addition to the long-term medical history, as well as X-ray and CT images and stored on a web-based platform. An authorized doctor can therefore access the individual patient data from any terminal in the world at any time. This high availability of patient data helps to avoid life-threatening therapy errors, especially in emergency medicine.

Die heute verwendeten Systeme sind für den Patienten aus mehreren Gründen nachteilig:
Mit der zunehmenden Zahl von Sensoren in der klinischen Routine wachsen die Probleme durch die Verkabelung des Patienten, eingeschränkte Bewegungsfreiheit, erschwerte Zugänglichkeit, Abreißen der Sensoren durch Zug am Kabel. The systems used today are disadvantageous for the patient for several reasons:
With the increasing number of sensors in clinical routine, the problems caused by the wiring of the patient, restricted freedom of movement, difficult access, tearing of the sensors by pulling the cable grow.

Weiterhin werden die Vitaldaten eines Patienten manuell und dezentral ermittelt und gespeichert. Eine Automatisierung und Zusammenführung der Monitoring-Funktionen beispielsweise auf Ebene der Stationsleitung findet meist nicht statt. Die informationstechnischen Abläufe sind nicht integriert, Effizenzpotentiale in der Krankenversorgung bleiben ungenutzt. Furthermore, the vital data of a patient are determined manually and decentrally saved. Automation and merging of the monitoring functions for example, at the level of the ward management usually does not take place. The IT processes are not integrated, efficiency potential in the Health care remains unused.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die angesprochenen Probleme zu lösen. The invention is based, to solve the problems addressed the task.

Das System erlaubt eine kontinuierliche und sichere Überwachung der Patienten bei gleichzeitiger Mobilität der Betroffenen. Die Sensoren sind portabel ausgeführt, so daß der Patient sie immer mit sich führen kann Entgleisungen der Bio-Daten werden unmittelbar erkannt. Geräte- und Klima-Daten werden parallel verarbeitet. Das System erlaubt neue Szenarien in der Homecare-Pflege und der Langzeit-Überwachung von Patienten. The system allows continuous and safe patient monitoring simultaneous mobility of those affected. The sensors are portable so that the Patient can always carry them with them, derailment of bio-data will be immediate recognized. Device and climate data are processed in parallel. The system allows new ones Scenarios in home care and long-term patient monitoring.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des telemetrischen Überwachungssystems erläutert. In the drawing is an embodiment of the telemetric monitoring system explained.

Fig. 1 stellt eine schematische Darstellung des Systems gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Die Sensoren können mittels Pflaster auf den Körper des Patienten aufgebracht werden. Das Gerät beinhaltet beispielsweise folgende Komponenten/Merkmale:

  • - Körpernaher Sensor (a)
  • - Drahtlose Kurzstreckenübertragung (b)
  • - Software zur Verarbeitung und Interpretation von Bio-Signalen (c)
  • - Software zur Archivierung von Patienten-Daten in Form einer Web-basierten elektronischen Patientenakte (d)
Fig. 1 shows a schematic representation of the system according to the embodiment of the invention. The sensors can be applied to the body of the patient by means of plaster. The device includes the following components / features, for example:
  • - Body-hugging sensor (a)
  • - Short range wireless transmission (b)
  • - Software for processing and interpreting bio signals (c)
  • - Software for archiving patient data in the form of a web-based electronic patient record (d)

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Auslegung des Systems mit mehreren körpernahen Sensoren

  • - Blutdruck-Sensor (a)
  • - Puls-Sensor (b)
  • - Temperatur-Sensor (c)
  • - Glucose-Sensor (d)
  • - EKG-Sensoren (e)
  • - Drahtlose Kurzstreckenübertragung (f)
Fig. 2 shows an embodiment for the design of the system with several body-level sensors
  • - blood pressure sensor (a)
  • - pulse sensor (b)
  • - temperature sensor (c)
  • - glucose sensor (d)
  • - ECG sensors (e)
  • - short range wireless transmission (f)

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Auslegung des Systems unter Einbeziehung von Sensoren für die Geräte- und Klimatechnik

  • - Körpernaher Sensor (a)
  • - Geräte-Sensor (Schnittstelle) (b)
  • - Temperatur-Sensor (c)
  • - Gaskonzentrations-Sensor (d)
  • - Luftfeuchte-Sensor (e)
  • - Fensterstellungs-Sensor (f)
  • - Drahtlose Kurzstreckenübertragung (g)
Fig. 3 shows an embodiment for the design of the system including sensors for the device and air conditioning technology
  • - Body-hugging sensor (a)
  • - Device sensor (interface) (b)
  • - temperature sensor (c)
  • - gas concentration sensor (d)
  • - humidity sensor (s)
  • - window position sensor (f)
  • - Short range wireless transmission (g)

Claims (6)

1. Telemetrisches System zur Patientenüberwachung, dadurch gekennzeichnet, daß mikrosystemisch ausgeführte Sensoren auf optischer, photo-chemischer, photoelektronischer oder elektronischer Basis in Verbindung mit einer autarken Stromversorgung und einer Übertragungseinheit so verkleinert werden, daß sie als geldstückgroße Einheiten beispielsweise mit Hilfe eines Pflasters am Körper des Patienten angebracht werden können und Bio-Daten in ein drahtloses Kurzstreckenübertragungs- Netzwerk übermitteln. 1. Telemetry system for patient monitoring, characterized in that mikrosystemisch executed sensors based on optical, photo-chemical, photo electronic or electronic basis in combination with an autonomous power supply and a transmission unit can be reduced so that they contain as coin-sized units, for example, with the aid of a patch to the body of the patient can be attached and transmit bio data in a wireless short-range transmission network. 2. Telemetrisches System zur Patientenüberwachung, dadurch gekennzeichnet, daß mikrosystemisch ausgeführte Sensoren auf optischer, photo-chemischer, photoelektronischer oder elektronischer Basis in Verbindung mit einer autarken Stromversorgung, einer Übertragungseinheit und einer Schnittstelle hin zu einer Auswahl medizinisch-technischer Geräte, Funktions- und Vital-Daten in ein drahtloses Kurzstreckenübertragungs-Netzwerk übermitteln. 2. Telemetric system for patient monitoring, characterized in that microsystemically designed sensors on optical, photo-chemical, Photoelectronic or electronic base in connection with a self-sufficient Power supply, a transmission unit and an interface to a selection medical-technical devices, functional and vital data in a wireless Transmit short-range transmission network. 3. Telemetrisches System zur Patientenüberwachung, dadurch gekennzeichnet, daß mikrosystemisch ausgeführte Sensoren auf optischer, photo-chemischer, photoelektronischer oder elektronischer Basis in Verbindung mit einer autarken Stromversorgung, einer Übertragungseinheit und einer Schnittstelle hin zu Systemen der Raum- und Klimatechnik, Funktions- und Zustandsdaten in ein drahtloses Kurzstreckenübertragungs-Netzwerk übermitteln. 3. Telemetric system for patient monitoring, characterized in that microsystemically designed sensors on optical, photo-chemical, Photoelectronic or electronic base in connection with a self-sufficient Power supply, a transmission unit and an interface to systems of the Room and air conditioning technology, function and status data in a wireless Transmit short-range transmission network. 4. Telemetrisches System zur Patientenüberwachung, dadurch gekennzeichnet, das eine eine drahtlose Kurzstreckenübertragung auf Basis von beispielsweise Funk (Bluetooth oder LAN), Ultraschall, Infrarot oder einer sonstigen drahtlosen Kommunikationsform Daten an eine Einheit zur Verarbeitung und Interpretation dieser Daten übermittelt. 4. Telemetric system for patient monitoring, characterized in that one a short-range wireless transmission based on, for example, radio (Bluetooth or LAN), ultrasound, infrared or another form of wireless communication Data transmitted to a unit for processing and interpreting this data. 5. Telemetrisches System zur Patientenüberwachung, dadurch gekennzeichnet, das drahtlos übermittelte Daten mit Hilfe eine Verarbeitungs- und Interpretations-Software überwacht und ausgewertet werden. 5. Telemetric system for patient monitoring, characterized in that wirelessly transmitted data using processing and interpretation software be monitored and evaluated. 6. Telemetrisches System zur Patientenüberwachung, dadurch gekennzeichnet, das drahtlos übermittelte Daten, die mit Hilfe eine Verarbeitungs- und Interpretationssoftware überwacht und ausgewertet wurden, zusammen mit der langfristigen Krankengeschichte sowie Röntgen- und CT-Bildern in einer elektronischen Web-basierten Patientenakte gespeichert und weltweit über Internet abrufbar bereitgestellt werden. 6. Telemetric system for patient monitoring, characterized in that wirelessly transmitted data using processing and interpretation software were monitored and evaluated, along with long-term medical history as well as X-ray and CT images in an electronic web-based patient file stored and made available worldwide on the Internet.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102007020241A1 (en) * 2007-04-24 2008-10-30 Brandenburgische Technische Universität Cottbus ECG monitoring module, ECG monitoring system and method for monitoring cardiac patients
US7859401B2 (en) 2005-03-22 2010-12-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. Addressing scheme for smart wireless medical sensor networks

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