DE2364828B2

DE2364828B2 - Motion taker

Info

Publication number: DE2364828B2
Application number: DE2364828A
Authority: DE
Inventors: Volker Dipl.-Ing. 8500 Nuernberg Korn
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-12-28
Filing date: 1973-12-28
Publication date: 1975-10-23
Also published as: DE2364828A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bewegungsabnchmcr zum Erfassen von Bewegungen am menschlichen oder tierischen Körper mit einem biegeempfindlichen mechanisch-elektrischen Bcwegungswandler.The invention relates to a motion controller for detecting movements on the human or animal body with a bending-sensitive mechanical-electrical displacement converter.

Bewegungsabnehmer der genannten Art können im Zusammenhang mit der Abnahme von physiologischen Meßsignalen, /. B. EKG, arn Körper eines Patienten als Artefaktmelder zum Erfassen und zur Anzeige von den physiologischen Meßsignalen gegebenenfalls überlagerten Bewegungsstörartefakten eingesetzt werden. Hierzu wurden bereits Bewegüngsabnehmer vorgeschlagen (z.B. DT-OS 23 16 130), die einen piezoelektrischen Kristallstab als biegeempfindlichen Wandler beinhalten. Der Stab ist dabei mit seinem einen Ende an einem Trägerglied gehaltert und an seinem anderen Ende mit einem Gewicht, z. B. aus schwerem Metall, belastet. Auf Grund der Trägheit dieses Gewichtes wird bei Bewegungen des Patienten der Kristallstab verbogen. Das sich hierbei ergebende elektrische Signal zeigt dann die Bewegungen an.Movement consumers of the type mentioned can be associated with the decrease in physiological Measurement signals, /. B. EKG, arn body of a patient as an artifact detector for detecting and displaying the Movement disturbance artifacts that may be superimposed on physiological measurement signals are used. For this motion pickups have already been proposed (e.g. DT-OS 23 16 130) that use a piezoelectric Include crystal rod as a bend-sensitive transducer. One end of the rod is at one end Support member supported and at its other end with a weight, e.g. B. heavy metal, loaded. on Due to the inertia of this weight, the crystal rod is bent when the patient moves. The resulting electrical signal then shows the movements.

Nachteilig bei derartigen Bewegungsabnehmern ist. daß insbesondere bei heftigen Bewegungen der Kristallstab sehr leicht abbricht und damit der Bewegungsabnehmer für weitere Messungen unbrauchbar wird.A disadvantage of such motion pickups is. that especially with violent movements of the The crystal rod breaks off very easily, making the motion sensor unusable for further measurements will.

Aufgabe der Erfindung ist es. einen Bewegungsabnehmer der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem dieser Nachteil nicht auftritt, d.h. bei dem die Gefahr eines Abbreehens des biegeempfindlichen Wandlers auch bei sehr heftigen Bewegungen weitgehend vermieden wird.It is the object of the invention. to specify a movement pick-up of the type mentioned at the outset, in which this disadvantage does not occur, i.e. there is a risk of the bending-sensitive transducer breaking off is largely avoided even with very violent movements.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der biegeetnpfindliche Wandler zwischen wenigstens zwei in Abstand voneinander angeordneten und relativ zueinander beweglichen Aufsetzblöcken zum Aufsetzen auf die Körperoberfläche eingespannt ist.The object is achieved according to the invention in that the bending-sensitive transducer between at least two spaced-apart and relatively movable mounting blocks for Put on the body surface is clamped.

Beim Bewegungsabnehmer nach der Erfindung werden die jeweils auf der Haut fest aufliegenden Aufsetzblöcke bei Bewegungen des Körpers auf Grund der sich bei der jeweiligen Bewegung ergebenden Hautverspannungen relativ zueinander verdreht. Hierdurch wird entsprechend auch der biegeempfindliche Wandler verbogen und somit ein den jeweiligen Bewegungsvorgang anzeigendes elektrisches Signal erzeugt. Somit ist im Hinblick auf die Bewegungserfassung ein relativ empfindlicher Bewegungsabnehmer geschaffen, der jedoch im Gegensatz zu herkömmlichen Bewegungsabnehmern wegen der Doppeleinspannung des biegeempfindlichen Wandlers äußerst robust ist. Wie praktische Ausführungen gezeigt haben, tritt auch bei sehr heftigen Körperbewegungen kaum die Gefahr eines Bruches des biegeempfindlichen Wandlers auf.In the case of the motion sensor according to the invention, each of them will lie firmly on the skin Abutment blocks when the body moves on the basis of the resulting movement Skin tension twisted relative to one another. This also makes the bend-sensitive one accordingly The transducer is bent and thus an electrical signal indicating the respective movement process generated. Thus, it is a relatively sensitive motion pickup with regard to motion detection created, but in contrast to conventional motion pickups because of the double clamping of the bend-sensitive transducer is extremely robust. As practical observations have shown, occurs too with very violent body movements there is hardly any risk of the bending-sensitive transducer breaking.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung in Verbindung mit den Unteransprüchen. Es zeigtFurther advantages and details of the invention emerge from the following description of a Embodiment based on the drawing in conjunction with the subclaims. It shows

Fig. 1 den schematischen Aufbau des erfindungsgemäßen Bewegungsabnehmers im teilweisen Längsschnitt, Fig. 1 shows the schematic structure of the invention Movement pick-up in partial longitudinal section,

Fig. 2 einen Querschnitt H-Il durch den Abnehmer nach der Fig. 1.FIG. 2 shows a cross section H-II through the collector according to FIG. 1.

In der Fig. 1 ist mit I das Gehäuse des Abnehmers mit dem Innenraum 2 und der applikationsseitigcn Öffnung 3 bezeichnet. Das Gehäuse 1 des Abnehmers besteht vorzugsweise aus Kunststoff und weist beispielsweise eine längliche Napfform auf.In Fig. 1, I is the housing of the consumer with the interior space 2 and the opening 3 on the application side. The housing 1 of the consumer is preferably made of plastic and has, for example, an elongated cup shape.

Im Innern des Gehäuses befinden sich zwei Aufsetzblöcke 4 und 5, die mit ihrer der Aufsetzflächc gegenüberliegenden Fläche jeweils an der inneren oberer, Deckfläche des Abnehmergehäuses 1 festgeklebt sind und mit ihren Aufsetzflächen jeweils knapp über die applikationsseitige Gehäuseöffnung 3 ragen.In the interior of the housing there are two Aufsetzblocks 4 and 5, which with their Aufsetzflächenc opposite surface in each case glued to the inner upper, cover surface of the collector housing 1 are and their contact surfaces each protrude just above the application-side housing opening 3.

Die Aufsetzblöcke 4 und 5 sind aus elastischem Material, vorzugsweise aus elastischem Kunststoff, gefertigt. Sie weisen im wesentlichen Quaderform auf. wobei die Qiiaderkamen etwas abgerundet sin-.i.The contact blocks 4 and 5 are made of elastic material, preferably made of elastic plastic. she essentially have a parallelepiped shape. where the Qiiaderkamen came somewhat rounded sin-.i.

Zwischen den Aufsetzblöcken 4 und 5 ist ein piezoelektrischer Kristallstab 6 eingespannt. Die Enden dieses Kristallstabes 6 sind dabei jeweils durch einen zentralen Längsschliiz im jeweiligen Aufs^tzblock 4 bzw. 5 geführt und in diesem festgeklemmt oder festgeklebt. Der Kristaüstab sollte vorzugsweise eine Länge von etwa 25 bis 30 mm aufweisen und seine Breite bei etwa 3 mm sowie seine Dicke bei vorzugsweise 0.6 mm liegen. Bei diesen .Stabmessungen sollte lerner der Abstand zwischen den beiden Aufsetzblökken 4 bzw. 5 vorzugsweise etwa 20 mm betragen. Etwa ki der Mille zwischen den beiden Aufsetzblöcken 4 und S ist für eventuelle Beschleuniguiigsmessungcn der piezoelektrische Kristallstab 6 mit einem zylindrischen Metallglicd. z. B. aus Messing, belastet. Mit 8 und 9 sind schließlich die elektrischen Leitungen zur Abnahme der sich bei der jeweiligen Verb.cgung am Kristallstab ergebenden .Spannungssignale bezeichnet. Die elektrischen Leitungen 8 und 9 verbinden im Betriebszustand des Abnehmers den piezoelektrischen Krislallstab 6 mit einem elitsprechenden (nicht dargestellten) Signalanzeige- oder Verarbeitungsgerät.A piezoelectric crystal rod 6 is clamped between the attachment blocks 4 and 5. The ends this crystal rod 6 are each by one central longitudinal slot in the respective attachment block 4 or 5 and clamped in this or glued in place. The crystal rod should preferably have a length of about 25 to 30 mm and its Width is about 3 mm and its thickness is preferably 0.6 mm. With these rod dimensions lerner, the distance between the two Aufsetzblökken 4 and 5 is preferably about 20 mm. Approximately ki the mille between the two contact blocks 4 and S is for possible acceleration measurements piezoelectric crystal rod 6 with a cylindrical Metallglicd. z. B. made of brass, loaded. With 8 and 9 are Finally, the electrical lines for the removal of the connection at the respective connection on the crystal rod resulting voltage signals. The electrical lines 8 and 9 connect in the operating state of the customer the piezoelectric crystal rod 6 with an elite (not shown) signal display or processing device.

Die Wirkungsweise des Bewegungsabnehmers nach cfen F i g. 1 und 2 ergibt sich damit wie folgt:The mode of operation of the motion pick-up according to cfen F i g. 1 and 2 result as follows:

Vor Beginn einer Messung wird der Abnehmer nach den F i g. 1 und 2 mit seiner Applikationsfläche auf die Körperoberfläche des Patienten (bei gleichzeitiger Abnah.ne von physiologischen rvießsignalen, z. B. EKG. nahe den physiologischen Meßsignalabnehmern) aufgesetzt und z. B. mittels eines 1 leftpflasiers fixiert. Bewegt sich nun der Patient während der Messung, so verspannt sich die Haut zwischen den Auflagepunkien de.·· AufsetzbioLke auf der Haut auf Grund dieser Bewegung, die elastischen Blöcke werden demnach gegeneinander gedreht oder gekippt und somit entsprechend der piezoelektrische Kristailstab 6 verbogen. Der Kristallstab 6 erzeugt daraufhin ein elektrisches Signal, das über die Leitungen 8 und 9 dem entsprechenden Anzeigegerät zur Anzeige zugeführt wird. Bewegungen, die im allgemeinen nicht oder nur schwach zu Hautverspannungen führen, werden, wenn nicht durch die Blöcke 4 und 5 allein, so doch auf jeden Fall durch die Beschleunigungskräftc des Gewichtes 7 erfaßt.Before the start of a measurement, the customer is shown in FIG. 1 and 2 with its application area on the Body surface of the patient (with simultaneous decrease of physiological flow signals, e.g. EKG. near the physiological measurement signal pickups) and z. B. fixed by means of a 1 leftpflasiers. Emotional If the patient is now during the measurement, the skin is tense between the support points de. Touch-up bioLke on the skin due to this movement, the elastic blocks are therefore rotated or tilted against each other and thus according to the piezoelectric crystal rod 6 bent. The crystal rod 6 then generates an electrical signal that over the lines 8 and 9 are fed to the corresponding display device for display. Movements that are im generally not or only weakly lead to skin tension, if not by the blocks 4 and 5 alone, so in any case detected by the acceleration forces of the weight 7.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Movement pickup / to capture movements on the human or animal body with a flexurally sensitive mechanical-electrical Motion converter, characterized in that that the bend-sensitive transducer (6) / wipe at least two at a distance from each other arranged and relatively movable Aufseizblöcken (4, 5) to be placed on the Body surface is clamped.

2. Movement pick-up according to claim 1, characterized in that the Aufseizblö <~ ke (4, 5) in a Consumer housing (1) with at least partially open application surface (3) are installed in this way. d;: ß they protrude with their contact surfaces at least up to the application housing opening (3).

3. Movement pickup according to claim 2, characterized in that the contact blocks (4, 5) from elastic material, preferably elastic plastic, are made and with their the Contact surface opposite surface on the inner upper cover surface of the pick-up housing (1) are glued in place.

4. motion pickup according to claim i to 3, characterized in that the bend-sensitive Transducer (6) is a flat piezoelectric crystal rod, which in the area of its rod ends with each a mounting block (4, 5) is positively connected.

5. motion pickup according to claim 4, characterized in that the crystal rod (6) with its Ends in a, preferably central, continuous gap opening in the attachment blocks (4, 5) is inserted.

6. motion pickup according to claim 5, characterized in that the rod ends in the respective The gap opening is pinched or glued in.

7. motion pickup according to claim 6, characterized in that with a rod length of about 25 fcis 30 mm, the attachment blocks (4, 5) are arranged next to one another at a distance of preferably 20 mm are.

8. motion pickup according to claim 7, characterized in that the crystal rod (6) in the Length of about 25 to 30 mm, a width of preferably 2 to 3 mm and a thickness of about 0.6 mm.

9. Movement pick-up according to one of the claims I to 8, characterized in that the attachment blocks (4, 5) are essentially cuboid formed with preferably rounded edges.

10. Movement pickup according to one of the claims I to 9, characterized in that the fciege-sensitive transducer (6), preferably in the Middle between the two contact blocks (4.5), with a metal weight (7), for. B. made of brass, loaded is.