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Die Erfindung betrifft eine elektronische Messvorrichtung, insbesondere eine Messvorrichtung zur Echtzeitüberwachung.
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Nach dem Stand der Technik gehören Elektrokardiogrammgerät, Herzrhythmusüberwachungsgerät, Blutdrucküberwachungsgerät, Elektrozephalographie-Gerät, Pulsüberwachungsgerät, Blutsauerstoff-Messgerät, Kohlendioxid-Messgerät, Thermostat, Waage und verschiedene medizinische Hilfsvorrichtungen, die bei einer nicht-invasiven Behandlung verwendet werden, zu der zur Echtzeitüberwachung dienenden Vorrichtung. Trotzdem gibt es derzeit einen dringenden Bedarf an einer Überwachungsvorrichtung, mit der Körperhaltungen und Bewegungen eines pflegebedürftigen, alten Menschen bzw. eines bettlägerigen Patienten in Echtzeit überwacht werden. Insbesondere, wenn das Risiko besteht, dass der Patient an Epilepsie leidet, die ihn jederzeit befallen kann oder wenn das Risiko besteht, dass der Pflegebedürftige aus dem Bett zu Boden fällt, ist die derartige Überwachungsvorrichtung von großer Wichtigkeit, weil entsprechende Pflegeperson in einer Echtzeit rechtzeitig vorgewarnt wird. Darüber hinaus lassen sich der Gesundheitszustand des Patienten und seine medikamentöse Reaktionen durch eine langfristige Überwachung seiner Körperhaltungen und Bewegungen besser feststellen. Beispielsweise kann eine Analyse anhand erzielter Überwachungsergebnisse wie Schlafzustand, Körperbewegungen usw. der Pflegeperson mithelfen, ihre Pflegequalität gegenüber dem pflegebedürftigen, alten Menschen bzw. dem bettlägerigen Patienten wirklich zu erhöhen. Das gilt insbesondere für die alten Menschen bzw. Patienten, die wegen ihres hohen Alters bzw. einer Krankheit langfristig bettlägerig oder nicht selbstständig sind, wodurch das Risiko eines Dekubitus (Druckgeschwürs) stark reduziert wird.
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Nach dem Stand der Technik wird bei der Echtzeitüberwachung meist ein mit Drucksensoren versehenes Luftkissenbett verwendet, wobei das Luftkissenbett meist in einer einzigen Konstruktion geliefert wird, sodass die Patienten mit unterschiedlichem Körpergewicht das gleiche Luftkissenbett benutzen müssen. Beispielsweise muss das Luftkissenbett bei einem relativ schweren Patienten mit einem relativ höheren Luftdruck und einer relativ größeren Luftmenge gefüllt werden, da das Luftkissenbett sonst gequetscht wird. Bei einem Patienten mit einem relativ leichteren Körpergewicht wird das Luftkissenbett dagegen mit einem relativ niedrigeren Luftdruck und einer relativ weinigeren Luftmenge gefüllt, um zu vermeiden, dass das Luftkissenbett zu hart wirkt und den Patienten unkomfortabel macht. Jedenfalls muss der Luftdruck in dem Luftkissenbett je nach dem Körpergewicht der entsprechenden Patienten regelbar sein, um sowohl eine Abstützungswirkung als auch einen Tragekomfort zu realisieren. Daraus ist ersichtlich, dass das Körpergewicht bei einem Luftkissenbett eine ganz entscheidende Rolle spielt. Nachteilig ist jedoch bei der Lösung, dass viele Patienten wegen ihrer Krankheiten überhaupt nicht in der Lage sind, aus dem Bett aufzustehen und ihr Gewicht auf einer Waage zu messen, was dazu führt, dass es kaum möglich ist, den Luftdruck im Luftkissenbett je nach dem Körpergewicht des Patienten zu regeln. Deshalb kann diese herkömmliche Echtzeitüberwachungsvorrichtung dem Marktbedarf nicht entsprechen.
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Der Erfindung liegt die Hauptaufgabe zugrunde, eine kostengünstigere Echtzeitüberwachungsvorrichtung mit einer höheren Genauigkeit zu schaffen, die dem Marktbedarf entspricht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine zur Entnahme und Umwandlung von dynamischen Körperinformationen geeignete Vorrichtung, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Entnahme und Umwandlung von dynamischen Körperinformationen bereitgestellt, die Folgendes aufweist:
eine Mehrzahl von codierten Temperaturfühlerelementen, die zur Messung der oberflächlichen Körpertemperatur eines überwachten Patienten dienen;
eine Körpertemperatur-Fühlereinheit, auf der die einzelnen Temperaturfühlerelemente gleichmäßig verteilt und aufeinanderfolgend angeordnet sind;
einen Umgebungstemperatursensor, der zur Messung der Umgebungstemperatur dient; und
eine Bearbeitungs- und Umwandlungseinheit, die mit den einzelnen Temperaturfühlerelementen und dem Umgebungstemperatursensor verbunden ist und bei der die erfassten Informationen der einzelnen Temperaturfühlerelemente und des Umgebungstemperatursensors bearbeitet und umgewandelt sind, wobei die Bearbeitungs- und Umwandlungseinheit ein Alarmgerät, einen Timer und ein Steuergerät aufweist, wobei das Steuergerät nach Erhalt eines von dem Timer ausgegebenen Signals die von den einzelnen Temperaturfühlerelementen und von dem Umgebungstemperatursensor erfassten Informationen verarbeitet und dann in entsprechende Körperinformationen umwandelt, und wobei das Alarmgerät die Körperinformationen von dem Steuergerät empfängt und dann die Pflegeperson durch ein entsprechendes Signal wie ein Tonsignal, ein Lichtsignal, ein Vibrationssignal, ein Funksignal oder eine Kombination von oben genannten Signalen aufmerksam macht.
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Gemäß der Erfindung sind die einzelnen Temperaturfühlerelemente aufeinanderfolgend an einer flachen Fläche der Körpertemperatur-Fühlereinheit angeordnet.
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Gemäß der Erfindung weist die Körpertemperatur-Fühlereinheit ferner einen Dekodierer auf, der die von den einzelnen Temperaturfühlerelementen erfassten Informationen zuerst separat dekodiert und dann an das Steuergerät weiterleitet. Das Alarmgerät ist als Summer, Bildschirm, Vibrator, Funksignalsender oder als beliebige Kombination der genannten Geräte ausgeführt.
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Gemäß der Erfindung ist die Körpertemperatur-Fühlereinheit in Form einer Bettmatratze ausgeführt und weist ein oberflächlich auf den einzelnen Temperaturfühlerelementen gespanntes, luftdurchlässiges Obermaterial und eine in dem luftdurchlässigen Obermaterial umhüllte, weiche Polsterungsschicht auf, wobei die einzelnen Temperaturfühlerelemente zwischen dem luftdurchlässigen Obermaterial und der weichen Polsterungsschicht angeordnet sind.
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Um dem Marktbedarf zu entsprechen, wird eine Mehrzahl von Temperaturfühlerelementen in der vorliegenden Erfindung gleichmäßig verteilt auf einer flach ausgebildeten Körpertemperatur-Fühlereinheit angebracht, was nicht nur eine genaue Entnahme der dynamischen Körperinformationen auf der Körpertemperatur-Fühlereinheit ermöglicht, sondern auch Fertigungskosten der erfindungsgemäßen Echtzeitüberwachungsvorrichtung effektiv erniedrigt.
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Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
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1 ein Blockdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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2 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Körpertemperatur-Fühlereinheit gemäß 1;
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3 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Körpertemperatur-Fühlereinheit gemäß 1;
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4 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer Körpertemperatur-Fühlereinheit gemäß 1;
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5 ein Anwendungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 1;
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6 ein weiteres Anwendungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 1; und
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7 ein Blockdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Anhand beiliegender Zeichnungen, 1 und 5 bis 7 sind ein erstes und ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung jeweils in einem Blockdiagramm und in ihren jeweiligen Ausführungsformen schematisch dargestellt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zur Entnahme und Umwandlung von den dynamischen Körperinformationen umfasst eine Mehrzahl von codierten Temperaturfühlerelementen 21, die zur Messung der oberflächlichen Körpertemperatur eines überwachten Patienten dienen, eine Körpertemperatur-Fühlereinheit 20, auf der die einzelnen Temperaturfühlerelemente 21 gleichmäßig verteilt und aufeinanderfolgend angeordnet werden, einen Umgebungstemperatursensor 30, der zur Messung der Umgebungstemperatur dient, und eine mit den einzelnen Temperaturfühlerelementen 21 und dem Umgebungstemperatursensor 30 verbundene Bearbeitungs- und Umwandlungseinheit 40, bei der die erfassten Informationen der einzelnen Temperaturfühlerelemente 21 und des Umgebungstemperatursensors 30 bearbeitet und umgewandelt werden. Die Bearbeitungs- und Umwandlungseinheit 40 umfasst einen Timer 42, ein Steuergerät 41, das nach Erhalt eines von dem Timer 42 ausgegebenen Signals die von den einzelnen Temperaturfühlerelementen 21 und von dem Umgebungstemperatursensor 30 erfassten Informationen verarbeitet und dann in die dynamischen Körperinformationen umwandelt, und ein Alarmgerät 43, das die Körperinformationen von dem Steuergerät 41 empfängt und dann die Pflegeperson durch ein entsprechendes Signal wie ein Tonsignal, ein Lichtsignal, ein Vibrationssignal, ein Funksignal oder eine Kombination von oben genannten Signalen aufmerksam macht, wobei das Alarmgerät 43 beliebig aus einem Summer, einem Bildschirm, einem Vibrator, einem Funksignalsender oder aus einer beliebigen Kombination der hier genannten Geräte bestehen kann. Wie in der 7 dargestellt, kann die Körpertemperatur-Fühlereinheit 20 einen Dekodierer 24 umfassen, der die von den einzelnen Temperaturfühlerelementen 21 erfassten Informationen zuerst separat dekodiert und dann an das Steuergerät 41 weiterleitet. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung bei einer Kranken- und Altenpflege (insbesondere bei Überwachung eines pflegebedürftigen, alten Menschen) so verwendet werden, wobei die Körpertemperatur-Fühlereinheit 20 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur Entnahme und Umwandlung von dynamischen Körperinformationen in Form einer Bettmatratze, eines Betttuchs, eines Sitzkissens oder eines Kopfkissens usw. konzipiert werden kann. In dem hierunter angeführten Beispiel wird die Körpertemperatur-Fühlereinheit 20 in Form einer Bettmatratze ausgeführt. Die Körpertemperatur-Fühlereinheit 20 umfasst dabei ein oberflächlich auf den einzelnen Temperaturfühlerelementen 21 gespanntes, luftdurchlässiges Obermaterial 22 und eine in dem luftdurchlässigen Obermaterial 22 umhüllte, weiche Polsterungsschicht 23, wobei die einzelnen Temperaturfühlerelemente 21 zwischen dem luftdurchlässigen Obermaterial 22 und der weichen Polsterungsschicht 23 angeordnet werden, während der Umgebungstemperatursensor 30 und die Bearbeitungs- und Umwandlungseinheit 40 separat voneinander an Seitenrändern der Bettmatratze (der Körpertemperatur-Fühlereinheit 20) angenäht werden. Selbstverständlich können die Temperaturfühlerelemente 21 in einer anderen Ausführungsform beidseitig an der Bettmatratze angebracht werden, wie es in 6 dargestellt ist. Wenn ein pflegebedürftiger Mensch auf der Bettmatratze (der Körpertemperatur-Fühlereinheit 20) liegt, so drückt er mit seinen Körperteilen manche von den einzelnen Temperaturfühlerelementen 21, wobei seine oberflächliche Körpertemperatur durch das luftdurchlässige Obermaterial 22 von den entsprechenden Temperaturfühlerelementen 21 empfangen wird, während der Umgebungstemperatursensor 30 gleichzeitig die aktuelle Umgebungstemperatur misst. Wenn der Timer 42 regelmäßig nach einem voreingestellten Zeitabstand ein Signal an das Steuergerät 41 sendet, werden alle von den Temperaturfühlerelementen 21 erfassten Informationen sofort durch das Steuergerät 41 dekodiert, sodass entsprechende Lage und entsprechende Temperaturinformationen des Pflegebedürftigen auf der Bettmatratze (der Körpertemperatur-Fühlereinheit 20) ermittelt werden, wie es in der 1 dargestellt ist. Als eine Alternative kann das Steuergerät 41 – wie in der 7 dargestellt – zuerst veranlasst, dass der Dekodierer 24 alle von den Temperaturfühlerelementen 21 erfassten Informationen dekodiert, sodass entsprechende Lage und entsprechende Temperaturinformationen des Patienten auf der Bettmatratze (der Körpertemperatur-Fühlereinheit 20) ermittelt werden, wobei das Steuergerät 41 die von den einzelnen Temperaturfühlerelementen 21 erfassten Temperaturen mit der von dem Umgebungstemperatursensor 30 erfassten Umgebungstemperatur vergleicht und deren Temperaturunterschiede zu der Umgebungstemperatur ermittelt. Die aktuell ermittelten Temperaturunterschiede der einzelnen Temperaturfühlerelemente 21 werden dabei mit den letzten erfassten Temperaturunterschieden der einzelnen Temperaturfühlerelemente 21 verglichen, sodass Änderungsinformationen über die Temperaturunterschiede der einzelnen Temperaturfühlerelemente 21 und somit die dynamischen Körperinformationen der Pflegebedürftigen ermittelt werden. Mit anderen Worten: Wenn ein Temperaturfühlerelement 21 in einem voreingestellten Zeitabstand eine Temperatur misst, wird diese Temperatur mit der gleichzeitig von dem Umgebungstemperatursensor 30 erfassten Umgebungstemperatur verglichen, wodurch eine Information über einen Temperaturunterschied zwischen dem Temperaturfühlerelement 21 und der Umgebungstemperatur ermittelt wird. Wenn der Temperaturunterschied relativ größer ist, wobei die Temperatur relativ höher liegt, bedeutet, dass sich der menschliche Körper gerade oberhalb des Temperaturfühlerelementes 21 befindet, wodurch die Lage des menschlichen Körpers anhand der Lage der dekodierten Temperaturfühlerelemente 21 ermittelt werden kann. Wenn die aktuell erfassten Temperaturunterschiede dabei mit den letzten bzw. nächsten erfassten Temperaturunterschieden verglichen werden, kann eine Änderungsinformation des Temperaturfühlerelementes 21 ermittelt werden. Wenn die Änderungsinformation eine relativ größere Änderung aufweist, wobei die Temperatur relativ niedriger ist, kann festgestellt werden, dass der menschliche Körper schon die Lage des Temperaturfühlerelementes 21 verlässt. Umgekehrt auch, wenn die Änderungsinformation eine relativ kleinere Änderung aufweist, kann beurteilt werden, dass sich der menschliche Körper mindestens schon eine Zeit lang nicht bewegt. Wenn festgestellt wird, dass der menschliche Körper schon eine lange Zeit an ein gleiches Temperaturfühlerelement 21 drückt, wobei die durch das Steuergerät 41 voreingestellte Zeit überschritten wird, wird die Pflegeperson durch das Alarmgerät 43 (beispielsweise durch ein Tonsignal des Summers, durch eine Textwarnung oder ein Lichtsignal auf dem Bildschirm, durch ein Schwingungssignal des Vibrators, durch ein von dem Funksignalsender an ein Mobiltelefon gesendetes Funksignal) aufmerksam gemacht, sodass die Pflegeperson dem pflegebedürftigen Alten bei einer Körperumdrehung bzw. Bewegung mithilft, um eine Muskelnekrose bzw. Dekubitus zu vermeiden. Darüber hinaus, wenn ein Temperaturfühlerelement 21 in einem voreingestellten Zeitabstand eine Temperatur misst, die im Vergleich der von dem Umgebungstemperatursensor 30 erfassten Umgebungstemperatur einen kleineren Temperaturunterschied aufweist, bedeutet es, dass sich der menschliche Körper zur Zeit nicht oberhalb des Temperaturfühlerelementes 21 befindet. Wenn alle Temperaturfühlerelemente 21 in einem voreingestellten Zeitabstand gleichzeitig eine Temperatur messen, die einer gleichzeitig von dem Umgebungstemperatursensor 30 annähernd gleich ist, kann festgestellt werden, dass der menschliche Körper schon die Bettmatratze (die Körpertemperatur-Fühlereinheit 20) verlässt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Pflegeperson ebenfalls durch das Alarmgerät 43 aufmerksam gemacht, sodass sich die Pflegepersonen darum kümmern, ob der pflegebedürftige Alte aus dem Bett zu Boden fällt oder selbst aus dem Bett aufsteht. Dadurch werden eine Echtzeitüberwachung und eine Pflegequalität für die pflegebedürftigen, alten Menschen bzw. die bettlägerigen Patienten effektiv erhöht.
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In 3 ist eine zweite Ausführungsform der in der 1 dargestellten Körpertemperatur-Fühlereinheit 20 schematisch gezeigt. Wie in der Zeichnung dargestellt, wird die Kodierung der einzelnen Temperaturfühlerelemente 21 in der zweiten Ausführungsform so durchgeführt, wobei die Körpertemperatur-Fühlereinheit 20 zuerst in eine Mehrzahl von Abschnitten geteilt wird, welche bei der ersten Kodierung aufeinanderfolgend mit den Buchstaben AA~AZ, BA~BZ bezeichnet werden. Aufgrund der ersten Kodierung werden die einzelnen Temperaturfühlerelemente 21 in den jeweiligen Abschnitten dann zum zweiten Mal kodiert. Beispielsweise gibt es in dem bei der ersten Kodierung als AA bezeichneten Abschnitt vier Temperaturfühlerelemente 21, die bei der zweiten Kodierung aufeinanderfolgend jeweils mit AA1, AA2, AA3 und AA4 kodiert werden, während die drei Temperaturfühlerelemente 21, die sich in dem bei der ersten Kodierung mit AB bezeichneten Abschnitt befinden, bei der zweiten Kodierung aufeinanderfolgend jeweils mit AB1, AB2 und AB3 kodiert werden. Dadurch ist verwirklicht, dass das Steuergerät 41 anhand der oben genannten, zweiten Kodierung die Lage der einzelnen Temperaturfühlerelemente 21 auf der flachen Fläche der Körpertemperatur-Fühlereinheit 20 feststellt, wie es in der 1 dargestellt ist.
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In 4 ist eine dritte Ausführungsform der in der 1 dargestellten Körpertemperatur-Fühlereinheit 20 schematisch dargestellt. Wie in der Zeichnung dargestellt, werden die einzelnen Temperaturfühlerelemente 21 in der dritten Ausführungsform ähnlich wie in einer vierten Ausführungsform kodiert, wobei die Körpertemperatur-Fühlereinheit 20 zuerst in eine Mehrzahl von Abschnitten geteilt wird, welche bei einer ersten Kodierung zuerst kodiert werden. In einer fünften Ausführungsform werden die einzelnen Temperaturfühlerelemente 21 ungleichmäßig verteilt und unregelmäßig an der Körpertemperatur-Fühlereinheit 20 angeordnet, wobei die einzelnen Temperaturfühlerelemente 21 immer noch mit einem passenden Abstand zueinander angeordnet werden. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, dass die einzelnen Abschnitte, in denen je zwei Temperaturfühlerelemente 21 angeordnet werden, bei der ersten Kodierung jeweils als AA, AB, AC, BA und BB bezeichnet werden, wobei die einzelnen Temperaturfühlerelemente 21 aufgrund der ersten Kodierung aufeinanderfolgend jeweils mit AA1, AA2, AB1, AB2, AC1, AC2, BA1, BA2, BB1 und BB2 zum zweiten Mal kodiert werden. Dadurch ist verwirklicht, dass das Steuergerät 41 anhand der oben genannten, zweiten Kodierung die Lage der einzelnen Temperaturfühlerelemente 21 auf der flachen Fläche der Körpertemperatur-Fühlereinheit 20 feststellt, wie es in der 1 dargestellt ist.
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Die vorstehende Beschreibung stellt die Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht die Ansprüche beschränken. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die gemäß der Beschreibung und den Zeichnungen der Erfindung von einem Fachmann vorgenommen werden können, gehören zum Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
