DE2345498A1 - Ueberwachungssystem - Google Patents

Description

PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT, DIPLOMCHEMIKER

5 KÖLN Sl₁ OBERLÄNDER UFER 90

Köln, den 3.Sept.1973 Rö/Stü./166

David L. Sussman und Arthur Sussman, 1350 15th Street, Fort Lee, New Jersey 07024, USA

Überwachungssystem

Die vorliegende Erfindung betrifft ein überwachungssystem,und insbesondere ein im wesentlichen gänzlich nicht elektronisches überwachungssystem.

Passive überwachungssysteme sind bekannt. In diesen bewirkt eine Tätigkeit oder Aktivität (oder das Fehlen hiervon), daß ein mechanischer oder elektrischer Schaltkreis in irgendeiner Weise aktiviert wird, um irgendjemanden von dieser Aktivität zu informieren. Das Charakteristische derartiger aktiver Systeme besteht darin, daß ihre Energiequelle vollkommen inaktiv ist, solange und bis sie durch irgendein Ereignis aktiviert wird. Ein einfaches Beispiel hierfür ist eine Kamera.

Aktive Überwachungssysteme sind ebenfalls bekannt. Bei diesem Systemtyp fließt Energie durch das System, während eine Unterbrechung oder Änderung in diesem Fluß dasjenige darstellt, was gemessen und/oder von dem System angezeigt wird. Ein sog. "Sniper scope", bei dem ein Infrarotstrahl ausgesandt und dann die

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Reflektion durch ein entsprechendes Betrachtungsmittel abgetastet wird, ist ein Beispiel eines Typs eines aktiven überwachungssystems.

Im medizinischen Bereich ist es von besonderer Bedeutung, daß die Lebenszeichen eines Patienten mit einem gewissen Grad an Gleichmässigkeit gemessen und angezeigt werden. Lebenszeichen sind solche Dinge, wie Herzschlag, Atmung, Puls usw. . Es ist bekannt, daß in den meisten Hospitälern eine Knappheit an Pflegepersonal herrscht, was zusammen mit de.r Notwendigkeit oder der Erwünschtheit eines sehr häufigen Messens der Lebenszeichen von Patienten, insbesondere von solchen in Intensivbehandlungsstationen und in kritischem Zustand, zu Problemen führt, die zunehmend schwieriger zu bewältigen sind.

Es wäre daher zweifellos wünschenswert, wenn man in der Lage wäre, wenigstens die elementarsten Lebenszeichen in irgendeiner Weise zu überwachen, ohne daß es erforderlich wäre, daß eine Pflegeperson am Bett des Patienten anwesend ist. Daher ist ein Überwachungssystem sehr wünschenswert, das die Lebenszeichen eines Patienten an einer entfernten Stelle messen und diese Messungen zu einer zentraleren Stelle übermitteln würde, wo viele Patienten gleichzeitig überwacht werden könnten.

Es ist bekannt, daß Puls, Atmung, Herzschlag usw. eines Patienten in elektronische Impulse umgeformt und auf diese Weise direkt auf entsprechet^ Mi tte3n,j, wie einer Skala, angezeigt werde^-^gn^n. Wenn dies mit Hilfe eines passives ,Systems ohne Verstärkung durchgeführt wird_A besteht eine sehr große Entfernungsbegrsnzung, d.h. daß der Abstand der Anzeigeeinrichtung von dem

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Patienten nur wenige Fuß betragen kann. Es ist jedoch auch möglich, ein aktives elektronisches System mit geeigneten Verstärkern zu benutzen, um die Daten über die Lebenszeichen eines Patienten über eine bestimmte Entfernung zu übermitteln, das ausreicht, das Konzept einer zentralen Überwachungsstation durchführbar zu machen.

In einem derartigen elektronischen System würden geeignete Umformungsmittel beispielsweise den Pulsschlag des Patienten in ein elektronisches Signal umwandeln und dieses Signal einem Hauptträgerstrom aufprägen, um es zum zentralen Aufzeichnungs- und Überwachungsbereich zu geben. Das hauptsächliche Problem bei einem derartigen System besteht in seiner Zuverlässigkeit. Es ist natürlich vorauszusetzen, daß ein Überwachungssystem des hier betrachteten Typs so zuverlässig sein muß, wie das menschliche Auge oder Ohr, die Sinne und Organe, zwischen denen es vermittelt. Derartige Überwachungssysteme können keinen größeren Fehlbarkeitsgrad aufweisen, als auftreten würde,wenn der Patient und die Pflegeperson sich in unmittelbarer Nähe zueinander befänden. Derartige Überwachungssysteme müssen eine irrtumsfreie Vermittlung zwischen dem Patienten und der Pflegeperson darstellen.

Während-~ein^*lektronisches System die gewünschte überwachung vornehmen kann, besteht eine damit verbundene Jio^twendigkeit zum Umformen des durcn c?as Lebenszeichen messenden^Umforiner^ erzeugten oder veränderten elektronischen Signals in eine andere Tlnler^ef^orm, wie Ton oder^Licht, um es für die Pflegeperson zu machenT^DaWein elektrischer Strom für ünterscheidbaren verständlichen Informationen .muß der Strom dazu benutzt werden, irgendetwas zu akti

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vieren, das dem menschlichen Betrachter sofort unterscheidbare Informationen liefert. Die notwendige Umsetzung des elektronischen in ein sieht- oder hörbares Signal ist ein schwacher Punkt in dem Kreis vom Gesichtspunkt der Zuverlässigkeit aus.

Daher befinden sich in einem typischen elektronischen Überwachungskreis Mittel zum Erzeugen eines elektrischen Stroms, Umformer, Mittel zum Veränderung des erzeugten Stroms als Funktion der Umformungsmittel und Mittel zum Lesen des veränderten erzeugten Stroms. Die zuletzt genannten Lesemittel können aus einer einfachen Glühbirne oder aus einem aufwendigeren Meßinstrument bestehen. In jedem Falle ist es schwierig und teuer, mit Sicherheit festzustellen, wenn die Glühbirne nicht brennt oder das Messinstrument nicht anzeigt, ob die Glühbirne oder das Messinstrument außer Betrieb sind, der elektrische Stromerzeuger außer Betrieb ist, der Umformer arbeitet, einer oder mehrere der Drähte gebrochen sind oder ob der Patient tot ist. Die Zuverlässigkeit des Instrumentes ist daher zweifelhaft.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein neues Überwachungssystem zu schaffen.

Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein neues überwachungssystem zu schaffen, das absolut zuverlässig ist.

Ferner ist es Aufgabe der Erfindung,ein neues, nicht elektronisches Überwachungssystem zu schaffen. Andere und zusätzliche Aufgaben der Erfindung ergeben sich im Zusammenhang mit der gesamten Beschreibung einschließlich der Ansprüche und der beigefügten Zeichnungen.

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In Übereinstimmung mit und in Realisierung dieser Aufgaben besteht ein Aspekt dieser Erfindung darin, ein nichtelektronisches Überwachungssystem zu schaffen, das einen Lichtstrahl als seine Übertragungs-Energie- und Auslesequelle verwendet. Dieses erfindungsgemäße System bildet eine wesentliche Verbesserung gegenüber elektronischen überwachungssystemen auf Grund dessen, daß die Mittel, die die Information vom Patienten zur Pflegeperson in den Kontrollraum liefern, direkt von der Pflegeperson aufnehmbar oder lesbar ohne die Notwendigkeit des Umformens in eine andere Energieform sind. Diese Verbesserung ist insbesondere hinsichtlich der Betriebssicherheit wichtig.

Wie weiter unten detailliert beschrieben wird, besteht der bedeutendste Aspekt der vorliegenden Erfindung darin, daß nicht nur das oder die Lebenszeichen des Patienten direkt ohne die Notwendigkeit einer Umformung des Signals in eine andere verständliche Art von Energie übertragen wird, sondern daß das System und der Kreis selbst kontrollierend ist. Eine einzige Kontrollplatte wird daher leicht verwendet, um direkt festzustellen, ob der Laser strahlt, ob der Kreis ununterbrochen ist und ob der Patient in Ordnung ist, ohne direkt oder indirekt irgendeine andere Energie als die des Laserlichtstrahls zu verwenden.

Das Verständnis der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erleichtert.

Figur 1 ist ein schematiches Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Systems.

Figur 2 ist eine schematische Ansicht einer anderen Ausführungsform eines Teils des in Figur 1 gezeigten Kreises.

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Figur 3 ist eine schematiche Ansicht einer anderen Ausführungsform eines anderen Teils des in Figur 1 gezeigten Kreises.

Figur 4 ist eine schematiche Ansicht einer anderen Ausführungsform eines wiederum anderen Teils des in Figur 1 gezeigten Kreises.

Figur 5 ist eine schematiche Ansicht einer anderen Ausführungsform eines weiteren Teils des in Figur 1 gezeigten Kreises.

Die Geräteteile, die in dem erfindungsgemäßen System verwendet werden, sind eine intensive Lichtquelle, vorzugsweise ein Laser, ein oder mehrere Strahlaufspaltungsmittel, um den von dem Laser emittierten Lichtstrahl zu unterteilen, FoktssLerungsmittel, wo notwendig oder wünschenswert, um den Lichtstrahl weiter zu intensivieren, ein oder mehrere Bündel von optischen Fasern, ein oder mehrere Wandler zum Messen des oder der speziell interessierenden Lebenszeichen und Blenden, die als Funktion der Wandler betätigt werden und in dem Weg einiger der optischen Fasern eingesetzt sind.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird kollimiertes Licht, das von einer Laserquelle erzeugt wurde, vorzugsweise mit einem Linsensystem fokussiert und dann durch einen Strahlaufspalter geschickt. Wo es angebracht ist, d.h. wo der Laserstrahl polychromatisch ist, kann der Strahlaufspalter ein optisches Filtersystem sein, das entsprechend der Wellenlänge differenziert. In jedem Falle wird der Laserstrahl oder ein abgespaltener Teil hiervon direkt auf das Ende einer einzelnen optischen Faser oder vor-

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zugsweise ein Bündel derartiger Fasern auftreffen. Das Licht geht durch die Fasern und dann durch eine Blende, die in dem Weg der optischen Fasern angeordnet ist. Die Blende ist ein an sich bekanntes Bauelement, das beispielsweise ein Messwerk oder dgl. sein kann. Die Blende wird, in bekannter Weise von einem Wandler betätigt. Der V7andler selbst ist ebenfalls ein an sich bekanntes Teil.

Die optischen Fasern sind abgetrennt, um ein Anordnen der Blende hierzwischen zu ermöglichen. Die abgetrennten Enden der Fasern sind vollkommen axial ausgerichtet, so daß Licht, das aus einem Faserende austritt, direkt auf das entsprechende abgetrennte andere Ende fällt, vorausgesetzt, daß die Blende dies nicht verhindert. Falls es notwendig oder wünschenswert ist, kann ein zusätzliches Linsensystem an diesen Punkt zwischengeschaltet werden, um das aus einem Faserende austretende Licht auf das hierzu entsprechende andere Faserende zu fokussieren, Im Rahmen der Erfindung liegt es, nur einen Teil des Faserbündels zu trennen und die Blende nur zwischen den getrennten Fasern zu haben. Andere Fasern desselben Bündels können zusammenhängend gelassen werden, so daß sie an der Blende vorbeiführen, um die Betriebssicherheit des Kreises sicherzustellen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Blende mittels einer Feder vorgespannt, um nicht nur ein-- außerhalb der Toleranzbedingungen für den Patienten liegendes Signal zu liefern, sondern ebenfalls ein Aussetzen der Blende selbst zu signalisieren. Diese Vorspannung kann in zwei unterschiedlichen Anordnungen erfolgen. Es ist möglich, die Blende mittels einer Feder oder in anderer Weise vorzuspannen, so daß sie normalerweise in dem Lichtweg angeordnet ist, oder

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daß sie normalerweise sich außerhalb des Lichtweges befindet. In diesem Zusammenhang bedeutet "normalerweise", daß die gemessene Variable in einem vorher festgelegten, akzeptablen Toleranzbereich befindet.

Wenn die Blende normalerweise mittels einer Feder ausserhalb des Lichtwegs vorgespannt ist, ist der normale Zustand, der an der Kontrollplatte beobachtet wird, für das Ende der optischen Faser "an", wenn die gemessene Variable innerhalb der Toleranzen liegt. Wenn daher die Variable sich über die festgelegten Grenzen hinaus bewegt, wird die Blende gegen die Federvorspannung in den Lichtweg bewegt, wodurch das Licht an dem entspre chenden Lichtwegende an der Kontrollplatte "ausgeblendet" wird.

Es wird jedoch aus praktischen Gründen bevorzugt, einen einfachen Modulator vom ein-aus-Schaltertyp in umgekehr ter Weise zu betätigen, d.h. die durch eine Feder oder auf andere Weise vorgespannte Blende in einer Stellung in dem Lichtweg unter normalen Bedingungen zu haben, so daß das Faserende an der Kontrollplatte "aus" oder ausgeschaltet ist, wenn sich die gemessene Variable innerhalb der Toleranzen befindet, und aus der Zwischenschaltung gegen die Vorspannungskraft heraus bewegt wird, wenn die Variable sich aus dem Toleranzbereich heraus bewegt, so daß auf diese Weise das Steuerplattenfaserende leuchtet. Es ist ein wichtiger Teil der vorliegenden Erfindung, daß der kollimierte Lichtstrahl, der von dem Laser ausgesandt wird, wenigstens einmal aufgespalten wird. Dies ist sogar so, wenn nur ein optisches Faserbündel oder nur ein Wandler in dem Kreis vorhanden sind. Der erste Teil des aufgespaltenen Strahls wird über eine getrennte optische Faser direkt zum Auslesen geführt, während ein zweiter Teil des aufgespaltenen Strahls durch den Überwachungskreis, wie er oben angegeben wurde, läuft.

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Das Überwachungssystem der vorliegenden Erfindung erfordert keine Energieumwandlung zum Auslesen, da Auslesen durch Betrachten des Laserlichtes vorgenommen wird, das aus den Ausgangsenden der optischen Fasern in der Kontrollplatte auftritt. Der Zweck des einen erforderlichen abgespaltenen Strahlteils, auf den unmittelbar vorher eingangen wurde, wird durch bloßes Betrachten des Endes des entsprechenden Bündels von optischen Fasern erreich':. Auf diese Weise kann eine Steuerplattenauslese ein einfacher Bildschirm sein, wobei die Enden der Bündel aus optischen Fasern hierauf beobachtbar sind. Bei einer Art, dieses System zu betätigen, weiß der Betrachter, wenn alle Bündelenden leuchten, daß das System funktioniert und daß der Wandler sich in irgendeinem gegebenen vorbestimmten Zustand befindet. In einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die eine sehr einfache geht-geht nicht-Betätigung bildet, ist die Blendeneinrichtung, wenn das Lebenszeichens innerhalb eines akzeptablen Bereichs gemessen wird, außerhalb des Lichtkreises angeordnet. In dem Falle, wo das anfängliche Faserende beleuchtet wird, um anzuzeigen, daß der Laser arbeitet, wird das vorbeilaufende Faserende beleuchtet sein, um anzuzeigen, daß der Kreis nicht unterbrochen ist, während das direkte, anzeigende Faserende ausgeleuchtet ist, um anzuzeigen, daß das Lebenszeichen sich innerhalb der vorgewählten Toleranzen befindet. Sollte der Laser nicht mehr arbeiten, würden alle Lichter ausgehen; sollte der Kreis (d.h. das Faserbündel) unterbrochen werden, würden sowohl die .Lichter der vorbeilaufenden Faser als auch die der anzeigenden Faser erlöschen, wobei jedoch das anfängliche Faserende erleuchtet bleiben würde; sollte der Kreis und der Laser intakt und in Betrieb sein und sich das Lebenszeichen des Patienten aus dem Toleranzbereich heraus bewegen oder sollte der Wandler versagen,

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würde nur das anzeigende Licht auf Grund des Zwischenschiebens der Blende in den Kreis erlöschen.

In Übereinstimmung mit den bevorzugten Betätigungsformen, wo die Blende normalerweise mit Hilfe einer Feder in dem Lichtweg vorgespannt ist, sind bei normalem Betrieb für jeden Kreis zwei Lichter an und eines aus. Wenn in dem Kreis eine Unterbrechung ist, ist ein Licht an und zwei sind aus. Wenn der Laser versagt, sind alle drei Faserenden dunkel. Wenn das System in Betrieb ist und die gemessene Variable sich aus dem Toleranzbereich herausbewegt oder der Wandler versagt oder die Blende versagt, sind alle drei Faserenden erleuchtet. Es ist daher klar, daß das hier beschriebene System selbst überprüfend und vollständig betriebssicher ist, da alle Ausfälle eine Alarmbereitschaft signalisieren und da ferner in allen Beispielen, die Beobachtung direkt und ohne irgendwelche notwendige Energieumwandlung ist.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben.

Ein Laser 1, der durch einen Generator 2 betrieben wird, emittiert einen kollimierten Lichtstrahl 3, der durch einen oder mehrere Strahlaufspalter 4a, 4b, Ac, 4d, 4e..., die beispielsweise aus halbdurchlässigen Spiegeln bestehen, aufgespalten wird (in Figur 1 sind fünf Strahlaufspalter gezeigt). Ein erster Teil 5 des Strahls 3 wird in geeigneter Weise über einen Spiegel 6 oder in anderer Weise, wie es die räumlichen Bedingungen erfordern, weggeleitet und betrifft direkt und senkrecht auf das erste Ende 7 einer ersten optischen Faser oder eines ersten Bündels derartiger Faser 8. Das andere Ende 9 dieses ersten Faserbündels ist bei 10 an': einen Beobachtungsschirm 11 montiert. Das Faserbündelende 9

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kann mit einer geeigneten durchsichtigen oder lichtdurchlässigen Abdeckung 12 in dem Beobachtungsschirm geschützt sein.

Jedes der anderen abgespaltenen Teile 5a, 5b, 5c, 5d, 5e... des Laserstrahls 3 trifft auf eine getrennte und im Abstand zueinander angeordnete Faser oder Faserbündel 8a, 8b, 8c, 8d, 8e... auf. Jedes optische Faserbündel ist bei 13a an einem Blendenteil 14 befestigt. Das Faserbündel ist bei 15 in dem Blendenteil 14 unterbrochen, so daß die Enden 16a und 16b hiervon genau axial ausgerichtet und durch einen Spalt 17 gerade soweit voneinander entfernt angeordnet sind, als praktisch in der Hinsicht ist, daß ein lichtundurchlässiges Teil 18 zwischen den Faserbundelenden angebracht werden muß. Der in Vorwärtsrichtung des Strahls gerichtete Teil des unterbrochenen Faserbündels läuft aus dem Blendenteil 14 heraus durch eine Halterung 13b.

Der Blendenteil 14 besteht aus einem Gehäuse 19, dem bereits oben erwähnten undurchsichtigen Teil 18, einem Schalter oder Messwerk 20 und Drähten, die den Schalter mit einem üblichen Wandler 21 verbinden. Der Wandler 21 erregt den Schalter 20, der das undurchsichtige Teil 18

in und aus der Spalte 17 bewegt, wodurch verhindert wird, daß Licht, das aus dem Faserende 16a austritt, auf das Faserende 16b auftrifft bzw. dieses Auftreffen erlaubt.

Nachdem das Faserbündel den Blendenteil 14 durchlaufen hat, wird der rückwärtige Teil der optischen Faserbündel 22 a, 22b, 22c, 22d, 22e... zum Beobachtungsschirm 11 geführt und mit Hilfe von Befestigungen 1oa, 1ob, 1oc, Iod, 1oe ... daran befestigt. Falls gewünscht,

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können geeignete transparente oder lichtdurchlässige Abdeckungen 12a, 12b, 12c, 12d, 12e ... über den entsprechenden Faserbündelenden in dem Beobachtungsschirm verv/endet werden. Die verschiedenen Abdeckungen 12... 12e ... können, falls gewünscht, farbig kodiert sein.

Der erste Teil des aufgespaltenen Strahls 5 ist tatsächlich der restliche Teil des Strahls, nach dem alle diejenigen Teile des Strahls abgespalten wurden, die für Überwachungszwecke verwendet werden. Ferner kann ein Linsensystem 23 in Kombination mit dem Laser vorgesehen werden, um den Durchmesser des Laserstrahls zu reduzieren, um ihn damit weiter zu intensivieren.

Bei einer weiteren Ausführungsform wird nur ein Teil jedes Faserbündels 8 in dem Blendenteil abgetrennt, während ein anderer Teil 24 von Fasern dieses Bündels an dem undurchsichtigen Teil 18 vorbeigeführt wirdt-u und den Spalt 17 überbrückt .. In dieser Ausführungsform erscheint auf dem Beobachtungsschirm 11 eine zusätzliche Reihe von Beobachtungspunkten 25a, 25b, 25c, 25d, 25e ...

In einer weiteren Ausführungsform wird ein Linsensystem 26 in dem Spalt 17 vorgesehen, um das von dem Faserende 16 a emittierte und auf das Faserende 16b auftreffende Licht zu intensivieren.

In einer weiteren Ausführungsform kann der Blendenteil 14 aus dem Kreis entfernt werden, während geeignete Mittel 27, beispielsweise ein Digital- oder Analoglichtmodulator stattdessen eingeschaltet werden, der den Ausgang des Wandlers 21 auf den Lichtstrahl 5a, 5e ... aufträgt. Der Lichtträgerstrahl mit seiner auf-

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geprägten Messung wird dann in einen zentralen oder anderweitig befindlichen Digitalkomputer 28 eingelesen, v/o die Information, die dem Lichtstrahl aufgeprägt wurde, aufgenommen und in dem Komputer zum späteren Einsatz und Verwenden in der üblichen Weise gespeichert wird· Sowohl für die Digital- als auch die Analogeingänge kann ein Modulator als auch ein einfacher Kreis vom geht-geht nicht-Schaltertyp im gleichen Gesamtsystem verwendet werden.

Ferner kann ein Oszilloskop oder ein Oszillograph 29 in Verbindung mit dem Ausgang des Lichtmodulators 27 mit oder ohne · Komputereingang und geht-geht nichtWähler: verwendet werden. Auf Grund der möglichen Verwendung von mehr als einem Typ von Ausgängen, wie sie oben beschrieben wurden, ist es möglich, einen oder mehrere Strahlaufspalter in dem Modulatorausgang, der vom Wandler herrührt, vorzusehen, um somit zu ermöglichen, einen einzigen Ausgang eines Modulators und/oder Blendensystems zu benutzen, um verschiedene Auslese- oder Auswertsysteme zu betätigen.

Obwohl die Beschreibung auf das Überwachen von Lebenszeichen und anderen medizinischen Informationen gerichtet war, ist es offensichtlich, daß das System ebenso zum Überwachen von im wesentlichen jeder Art eines sich ändernden Systems anwendbar ist. Die einzige Anforderung besteht darin, daß die zu überwachende Information es möglich macht, eine mechanische oder Wellenenergiefunktionsänderung in und von sich selbst oder in einem geeigneten Wandler zu erzeugen, so daß der Ausgang dieses Wandlers einen Lichtstrahl modulieren kann.

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Erfindungsgemäß wird bevorzugt, einen pulsierenden Lichtstrahl vom Laser zu benutzen. Dies erlaubt die Erzeugung einer extremⁿAusgangslichtintensität, während die nützliche Lebensdauer der Laserröhre ausgedehnt wird, ohne daß es nötig ist, dieses Teil zu kühlen. Das Pulsieren kann mit unterschiedlicher Geschwindigkeit erfolgen, beispielsweise mit 2o bis 4o, vorzugsweise 3o Zyklen pro Sekunde.

Die Faserbündel sind optische Fasern von akzeptabler kommerzieller Qualität. Diese sind bereits auf dem Markt erhältlich. Es ist natürlich wünschenswert, eine so geringe wie mögliche Schwächung zu erhalten, um eine hohe Intensität und einen bedeutenden Bereich beizubehalten. Diese Lichtführungen in Form von optischen Fasern bestehen aus einer oder mehreren Fasern, die einen Durchmesser in der Größenordnung von 6 μ haben können. Die Fasern haben eine spezifische Schwere von etwa 2,5 bis 3,3 und bestehen häufig aus einer Siliciumverbindung. Die gebündelten Fasern haben einen Durchmesser von etwa o,16 bis o,635 cm, vorzugsweise etwa o,32 cm.

Strahlaufspalter, die verwendet werden, können zweckmässigerweise transparente Materialien mit interferenz- oder metallisch beschichteten Flächen sein.

Der Laser ist vorzugsweise ein Inertgaslaser, vorzugsweise ein Argonlaser. Für den Laser ist es üblich, ohne äußere Kühlung zu arbeiten. Er kann monochromatische oder polychromatische Strahlen emittieren, wobei im letzteren Falle die Strahlaufspalter unter Ausnutzung der Intensität oder der Wellenlänge oder der Polarisation arbeiten können. Der emittierte Laserstrahl hat einen Durchmesser von etwa 0,2 · ' cm, jedoch können auch größere oder kleinere Strahldurchmesser verwendet werden.

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In einem einfachen geht-geht nicht-System kann die Blende mit etwa 5 bis 2o Millivolt, die vom Wandler zugeführt werden ,be trieben werden.

Basierend auf die derzeitige Technologie hinsichtlich von Lasern und optischen Fasern kann das erfindungsgemäße Überwachungssystem bis zu ca. 6o m von dem Überwachungssystem entfernte Meßstationen besitzen. Es ist bekannt, daß Verbesserungen bezüglich geringerer Schwächung in den optischen Fasern diesen Bereich auf wenigstens etwa 15o m ausdehnen werden.

Es liegt natürlich im Bereich der vorliegenden Erfindung, den modulierten Lichtausgang in hörbare Signale mit Hilfe üblicher Techniken umzusetzen, wenn dies gewünscht wird.

Obwohl es zum Stand der Technik gehört, modulierte Lichtstrahlausgänge des momentanen Überwachungssystems in andere Energieformen umzuwandeln, wie oben aufgeführt wurde, ist dies für die funktionellen Eigenschaften, die realisiert werden sollen, nicht notwendig, sondern nur eine Alternative oder ein Zusatz zu dem grundlegenden direkten optischen Auslesesystem und kann in Kombination hiermit oder anstelle hiervon verwendet werden.

Die Wandler, die in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Überwachungssystem zweckmässig sind, sind allgemein üblich. Das bedeutet, daß viele Instrumente wohl bekannt und kommerziell erhältlich zum Messen einer Vielzahl von Variablen sind. Beispielsweise gibt es auf dem medizinischen Gebiet Temperaturanzeiger, Elektrokardiogramme, Elektroenzephalogramme, Pulsmesser, Atmungsmesser, Geräte zum Analysieren des Bluts oder dgl., die alle zum Modulieren eines Licht-

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Strahls gemäß der vorliegenden Erfindung verwendbar sind. V7eitere Einzelheiten von bekannten Wandlern auf medi zinischem Gebiet sind beispielsweise dem Buch "Medical Electronic Equipment" 1969-197ο, Herausgeber Dummer und Robertson, Bd. II, Pergamon Press und in anderen ähnlichen Büchern angegeben.

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Claims (1)

1. - 17 Patentansprüche

   Überwachungssystem, gekennzeichnet durch eine Lichtquelle (1) die einen parallelen Lichtstrahl aussendet, halbtransparente Strahlaufspalter (4a, 4b, 4c, 4d, 4e) ausgerichtet mit dem von der Lichtquelle (1) emittierten Strahl zum Aufteilen dieses Strahls in eine Vielzahl von Strahlteilen, erste Lichtführungsmittel(8), die optisch mit einem Ende mit einem ersten dieser Strahlteiler ausgerichtet sind, Mittel zum Betrachten des anderen Endes dieses ersten optischen Lichtführungsmittels (8), zweite optische Lichtführungsmittel (8a, 8b, 8c, 8d, 8e), die mit einem Ende mit einem zweiten dieser Strahlteile ausgerichtet sind, Wandler (21) zum Messen einer Variablen, die überwacht werden soll, Moduliermittel (18), die mit dem Wandler gekoppelt und in dem Lichtweg zwischen den Enden dieser zveiten optischen Lichtführungsmittel zum Aufprägen der Wandlermessung auf den zweiten Strahlteil angeordnet sind, und entfernt liegende Auslesemittel (11), die das Ende der zweiten optischen Lichtführungsmittel aufweisen.

   überwachungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslesemittel ein optisches Bild des anderen Endes der zweiten optischen Lichtführungsmittel ist.

   überwachungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Zwischenteil der zweiten optischen Lichtführungsmittel (8a, 8b, 8c, 8d, 8e) ein Spalt (17) und eine im wesentlichen undurchsichtige Blende (18) vorgesehen sind, wobei die letztere in den Spalt einführbar ist, während eine wirksame Verbindung vom Wandler (21) zu dieser Blende (18) besteht, die dazu dient, die Blende (18) in oder aus dem Spalt als Funktion der Wandlermessung zu bewegen, wodurch

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   entsprechend der Lichtstrahl diesen Spalt passieren oder nicht passieren kann.

   4. Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die entfernt angeordneten

   , Ausleseinittel einen Oszillographen (29) aufweisen.

   5. überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Modulator (27) in Vorwärtsrichtung des Lichtstrahls ein Computer (28) angeordnet ist, der dazu geeignet ist, mit dem modulierten Lichtstrahl in der zweiten optischen Licht-? :/.. :'■···-- führung gespeist zu werden.

   6. Überwachungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler (21) dazu geeignet ist, Informationen bezüglich menschlicher Lebenszeichen aufzunehmen und weiterzuleiten, und daß die Blende (18) in Bezug auf diese Lebenszeichen betätigbar ist.

   7. Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlaufspalter (4a, 4b, 4c, 4d, 4e) die Lichtführungsmittel (8, 8a, 8b, 8c, 8d, 8e),die entfernt liegenden Auslesemittel (11) und die Betrachtungsmittel alle im wesentlichen nicht elektronisch sind.

   8. Überwachungssystern nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtführungsmittel Fasern sind.

   9. Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch mehrere Strahlaufspalter, die den Lichtstrahl in mehrere Strahlteile aufteilen und mehrere zweite Strahlteile umfassen, mehrere Wandler (21), mehrere zweite optische Lichtführungsmittel und

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   . ., mehrere Modulatoren, wobei jeder Satz, bestehend aus Wandler, Modulator, Lichtführungsmittel und Strahlaufspalter : :^:.t einem einzelnen zweiten Strahl teil zum Messen und Anzeigen einer separaten Messung an dem entfernten Auslesemittel zugeordnet ist.

   I- .

   10. überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

   dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator eine mittels j einer Feder vorgespannte Blende aufweist und daß die Auslesemittel von digitaler Art sind.

   11. Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, - dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle eine

   j Laserlichtquelle ist.

   '12. Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite der Lichtstrahlteile in einen ersten ünterstrahlteil und einen zweiten ünterstrahlteil aufteilbar sind, wobei der Modulator in dem optischen Weg des ersten Unterstrahlteils angeordnet ist und der zweite ünterstrahlteil direkt mit dem entfernten Auslesemittel verbunden ist, um zu überprüfen, ob der zweite Strahlteil in Ordnung ist.

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