DE2908593A1

DE2908593A1 - ELECTROMEDICAL SYSTEM

Info

Publication number: DE2908593A1
Application number: DE19792908593
Authority: DE
Inventors: Allan Northeved
Original assignee: MEDICOTEKNISK INSTITUT SVEJSECENTRALEN
Current assignee: MEDICOTEKNISK INSTITUT SVEJSECENTRALEN
Priority date: 1978-03-10
Filing date: 1979-03-05
Publication date: 1979-09-20
Also published as: JPS54127182A; GB2016146A; SE7902012L; DK109378A

Description

Anmelderin.: Medicoteknisk Institut
" Svejsecentralen
Park Alle 345,
2600 Glostrup
DänemarkApplicant: Medicoteknisk Institute
"Svejsecentralen
Park Alle 345,
2600 Glostrup
Denmark

Elektromedizinisches SystemElectromedical system

Die Erfindung betrifft ein elektromedizinisches System mit mindestens einem Fühlkörper, vorzugsweise zum Anbringen in einer Achselhöhle, und in dem ein erster Oszillator und eine mobile Abtasteeinrichtung zum drahtlosen Abtasten der vom Oszillator ausgesandten Signale vorgesehen sind, da der Fühlkörper, der parameterempfindliche Einrichtungen aufweist, ferner einen zweiten niederfrequenteren und den ersten Ozsillator steuernden Oszillator, wie einen RC-Oszillator, aufweist.The invention relates to an electromedical system with at least a sensing element, preferably for attachment in an armpit, and in which a first oscillator and a mobile scanning device are provided for wireless sampling of the signals sent by the oscillator, as the sensor body, the parameter-sensitive one Has devices, furthermore a second lower-frequency oscillator controlling the first oscillator, like an RC oscillator.

Fühlkörper zum telemetrischen Abtasten der Temperatur eines Patienten sind bekannt, vgl. z.B. USA-Patentschrift Nr. 3.921.621. In diesen Fühlkörpern ist eine Batterie vorgesehen.Sensing body for telemetric sampling of the temperature of a Patients are known, see e.g. U.S. Patent No. 3,921,621. A battery is provided in these sensors.

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Fühlkörper ohne Batterie sind auch bekannt. Die Ausgangssignale dieser Fühlkörper hängen aber von der zugeführten Spannung ab, insbesondere wenn ein RC-Oszxllator im Fühlkörper vorhanden ist, was anscheinend eine Voraussetzung ist, wenn der Fühlkörper als ein integrierter Kreislauf auszubilden ist.Sense bodies without a battery are also known. However, the output signals of these sensors depend on the voltage supplied, especially if there is an RC oscillator in the sensor body, which is apparently a requirement if the sensor body is to be designed as an integrated circuit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektromedizinisches System zu schaffen, das Fühlkörper zum telemetrischen Abtasten der Temperatur eines Patienten aufweist, die keine Batterie benötigen und von der zugeführten Spannung unabhängig sind.The invention is based on the object of an electromedical To provide a system that includes sensing elements for telemetrically sensing the temperature of a patient that does not require a battery and are independent of the applied voltage.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass, der zweite niederfrequentere Oszillator in Form eines RC-Osζillators einen rückgekoppelten und symmetrisch eingekoppelten Rechenverstärker aufweist, wobei das Ausgangssignal des Rechenverstärkers den ersten Oszillator steuert, und wobei die parameterempfindlichen Einrichtungen in einer als Rückkopplungsschleife für die Eingänge des Rechenverstärkers dienenden Brückenschaltung vorgesehen sind. Hierdurch wird erreicht, dass der Oszillator mit Spannung"balanciert versehen wird gleichzeitig damit, dass mehrere der Komponenten parameterempfindlich gemacht werden können. Die balancierte Spannungsversorgung macht den Kreislauf spannungsunabhängiger. In dieser Weise lässt der Fühlkörper sich als ein integrierter Kreislauf ausbilden, da Kondensatoren und RC-Oszillatoren jetzt ausreichend sind.According to the invention, this object is achieved in that, the second a lower frequency oscillator in the form of an RC oscillator has fed back and symmetrically coupled computing amplifier, the output signal of the computing amplifier the first oscillator controls, and wherein the parameter-sensitive devices in a feedback loop for the inputs of the computing amplifier serving bridge circuit are provided. This ensures that the oscillator "balances with voltage" is provided at the same time with the fact that several of the components are parameter-sensitive can be made. The balanced power supply makes the circuit more voltage-independent. In this The sensor body can be designed as an integrated circuit, since capacitors and RC oscillators are now sufficient are.

Der erste Oszillator weist gemäss der Erfindung vorteilhaft eine Kapazitätsdiode auf, die ihre Kapazität in Abhängigkeit von der Ausgangsspannung des Niederfrequenzoszillators ändert. Hierdurch wird eine Frequenzmodulation ermöglicht.According to the invention, the first oscillator advantageously has a Capacitance diode, its capacitance depending on the output voltage of the low frequency oscillator changes. This enables frequency modulation.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigenThe invention is explained below with reference to the drawing. It demonstrate

Fig. 1 ein elektromedizinisches System gemäss der Erfindung, und1 shows an electromedical system according to the invention, and

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Fig. 2 einen Fühlkörper zum Anbringen in der Achselhöhle eines Patienten.2 shows a sensing element for attachment in the armpit of a patient.

Das in Fig. 1 dargestellte System besitzt einen Fühlkörper, der vorzugsweise in der Achselhöhle eines Patienten angeordnet ist, sowie eine mobile Abtasteeinrichtung. Ein oder mehrere Oszillatoren und eine oder mehrere parameterempfindliche Einrichtungen sind im Fühlkörper vorgesehen. Diese parameterempfindlichen Einrichtungen dienen als frequenzbestimmende Einrichtungen in einem Oszillator. Die parameterempfindliche Einrichtung kann z.B. eine temperaturempfindliche Halbleitereinrichtung oder ein temperaturempfindlicher Widerstand oder ein temperaturempfindlicher Kondensator sein. In den beiden letzterwähnten Fällen kann der Oszillator ein RC-Oszillator sein. Die ausgesandte Frequenz, die durch die Abtasteeinrichtung abgetastet wird, hängt von der Temperatur in eindeutiger Weise ab, weshalb die Temperatur ausschreibbar ist. Ein Vorteil bei diesem drahtlosen Abtasten der Temperatur ist erstens, dass man ein schnelles und sicheres Zeigen der Temperatur erreicht. Hinzu kommt, dass der Fühlkörper gemäss der Erfindung in Verbindung mit bewegungsgehemmten oder besonders ansteckungsgefährlichen Patienten besonders vorteilhaft ist. Im Fühlkörper, vorzugsweise des Einwegtyps, sind ferner Identifikationsnummer und Name verschlüsselbar. Durch einen Druck auf einen Knopf auf der mobilen Abtasteeinrichtung erhält man sowohl Temperatur, Name als auch Identifikationsnummer. Hierdurch wird man ferner gegen Fehler gesichert.The system shown in Fig. 1 has a sensing element, which is preferably arranged in the armpit of a patient, and a mobile scanner. One or more oscillators and one or more parameter-sensitive devices are provided in the sensor body. These parameter-sensitive devices serve as frequency-determining devices in an oscillator. The parameter sensitive device may, for example, be a temperature sensitive semiconductor device or a temperature sensitive device Resistor or a temperature sensitive capacitor. In the last two cases mentioned, the oscillator be an RC oscillator. The transmitted frequency that is generated by the Scanning device is scanned depends on the temperature in a clear manner, which is why the temperature can be written out. One advantage of this wireless temperature sensing is firstly that the temperature can be displayed quickly and reliably achieved. In addition, the sensor body according to the invention is used in conjunction with movement-inhibited or particularly infectious Patient is particularly beneficial. In the sensor body, preferably of the disposable type, there are also identification numbers and Name encryptable. By pressing a button on the mobile scanning device you get both temperature, name and also identification number. This also makes one against mistakes secured.

Der Fühlkörper lässt sich ferner zum Abfühlen der Pulsfrequenz des Herzens einrichten, da der Fühlkörper entweder zwei oder mehrere EKG-Elektroden mit dazugehörigen Verstärkerkreisläufen oder einen sehr empfindlichen Druckumwandler aufweist. Die EKG-Elektroden müssen selbstverständlich in Abstand voneinander angeordnet sein. Dafür besteht aber kein Hindernis, da der Fühlkörper eine Länge von ca. 10 cm aufweisen kann. Der Fühlkörper ist übrigens so flach, dass er den Patienten nicht stört.The sensing element can also be used to sense the pulse rate of the Set up the heart, as the sensor body has either two or more ECG electrodes with associated amplifier circuits or one has very sensitive pressure transducers. The EKG electrodes must of course be arranged at a distance from one another. There is no obstacle to this, however, as the sensor body can have a length of approx. 10 cm. Incidentally, the sensor body is so flat that he does not disturb the patient.

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Im Fühlkörper können ferner zwei Elektroden zum Abfühlen des Hautwiderstandes eingerichtet sein, da man auch hierdurch eine Indikation des allgemeinen Zustandes des Patienten erhält.In addition, two electrodes for sensing the skin resistance can be set up in the sensor body, since this also creates one Indication of the general condition of the patient.

Die Abtasteeinrichtung, die zum kontinuierlichen überwachen des Patienten eingerichtet sein kann, lässt sich selbstverständlich auch derart einrichten, dass sie die empfangenen Parameterwerte signalbehandelt.The scanning device, which is used to continuously monitor the Patients can be set up, of course, can also be set up in such a way that they use the received parameter values signal treated.

Es ist zu bemerken, dass der Fühlkörper auch von Personen/die in Bewegung sind, z.B. von Sportlern, anwendbar ist. Bei sportlicher Betätigung ist es z.B. von Interesse, der Pulsfrequenz des Herzens folgen zu können, ohne die sportliche Betätigung zu unterbrechen.It should be noted that the sensory body is also used by people Movement, e.g. by athletes, is applicable. When exercising, for example, it is of interest to check the heart rate to be able to follow without interrupting physical activity.

Der Fühlkörper gemäss der Erfindung lässt sich auch in Verbindung mit einem Tier, wie eine gebärende Sau, verwenden.The sensing element according to the invention can also be connected use with an animal such as a sow in labor.

Der Fühlkörper weist eine oder mehrere Einheiten auf, die je einen bestimmten Parameter abfühlen, und die je Signale bei einer bestimmten Frequenz aussenden, wobei die Frequenz aber parameterabhängig ist. Der Fühlkörper besteht aus integrierten Kreisläufen.The sensor body has one or more units, each one sense certain parameters, and the per signals at a certain Emit frequency, but the frequency is dependent on the parameters. The sensor body consists of integrated circuits.

Das System lässt sich gegebenenfalls mit Abtasteexnrichtungen vergrössern, die z.B. in Toiletten angeordnet sind. Hierdurch wird armeglicht, dass man schnell Bescheid bekommt, falls ein Patient in der Toilette ohnmächtig ist. Das System lässt sich im allgemeinen zum Fernüberwachen von Patienten (sowohl mit Bezug auf Parameterwerte als auch auf Aufenthaltstelle} verwenden, falls eine grosse Anzahl von Abtasteexnrichtungen installiert werden, die je mit einer zentralen Überwachungseinheit in Verbindung stehen.If necessary, the system can be enlarged with scanning devices, which are arranged e.g. in toilets. This makes it possible to get a quick answer if there is a patient passed out in the toilet. The system can generally be used for remote monitoring of patients (both with respect to parameter values as well as on location} if a large number of scanning devices are installed, which ever are in communication with a central monitoring unit.

Das System lässt sich gegebenenfalls auch zum Messen des Blutdruckes ausgestalten. Das Messen des Blutdruckes macht aber das Einführen eines Katheters notwendig, der am anderen Ende mit einem Manometer zu verbinden ist. Ein Vorteil beim InkorporierenThe system can also be used to measure blood pressure shape. To measure the blood pressure, however, it is necessary to insert a catheter, the one at the other end to be connected to a pressure gauge. An advantage of incorporating

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ORiGiNAL INSPECTEDORiGiNAL INSPECTED

eines Blutdruckinessers ist, dass man hierdurch eine Indikation eines Falles im Blutdruck erhält gleichzeitig damit, dass die Pulsfrequenz des Herzens steigt. Mit dem Pulsfrequenzmesser allein erreicht man auch sehr schnell eine Indikation auf Herzschlag.of blood pressure is that it is an indication A fall in blood pressure gets concurrent with that that the heart rate increases. With the heart rate monitor alone an indication of a heartbeat can also be reached very quickly.

Schliesslich ist zu erwähnen, dass man mit dem Temperatürfühlkörper gemäss der Erfindung eine Verschmutzung mit Quecksilber, das in den konventionellen Thermometer verwendet wird, ganz und gar vermeidet.Finally, it should be mentioned that you can use the temperature sensor body according to the invention, a pollution with mercury, which is used in the conventional thermometer, whole and avoids at all.

Der FühlkörperThe sensory body

Der Fühlkörper besitzt eine Antenne zum Energieempfangen, einen Niederfrequenzoszillator mit parameterempfindlichen Einrichtungen und eine Antenne zum Aussenden von parameterabhängigen Signalen. Die Frequenz des Niederfrequenzoszillators ist allein von den vier Komponenten RVl, RK, CV und RV2 des Fühlkörpers bestimmt, wobei der Widerstand RK aber konstant ist und zum Kalibrieren des Fühlkörpers verwendet wird. Sowohl der Kondensator CV als auch die Widerstände RVl und RV2 sind variable und weisen einen negativen Temperaturkoeffizient auf, und bei steigender Temperatur verursachen sie eine steigende Frequenz. Mit normal erreichbaren Komponenten leistet der gezeigte Fühlkörperkreislauf eine Frequenzänderung von ca. 5% pro C. Der Oszillator sendet eine Vierkantschwingung aus, die imstande ist, einen LC-Kreis für da.s Sendesignal in pulsierende hochfrequente Schwingungen zu versetzen. Eine Kapazitätsdiode D3 verursacht einen Fraquenswechsel für jeden zweiten Impuls, was das Empfangen bei sogar kräftigen von aussan kommenden Störungen sicherstellt. The sensor body has an antenna for receiving energy, a Low-frequency oscillator with parameter-sensitive devices and an antenna for sending out parameter-dependent signals. The frequency of the low-frequency oscillator is determined solely by the four components RVl, RK, CV and RV2 of the sensor body, the However, resistance RK is constant and is used to calibrate the sensor body. Both the capacitor CV and the resistors RV1 and RV2 are variable and have a negative temperature coefficient, and as the temperature rises they cause one increasing frequency. Performs with normally achievable components the sensor circuit shown shows a frequency change of approx. 5% per C. The oscillator sends out a square oscillation which is able to convert an LC circuit for da.s transmission signal into pulsating to move high-frequency vibrations. A capacitance diode D3 causes a frequency change for every second pulse, which is Ensures reception in the event of even strong disturbances coming from outside.

Nur eine der Komponenten des Fühlkörpers braucht variabel zu sein. Dies lässt sich für andere Messungen verwerten. Falls z.B. RVl ein Feldeffekttransistor ist und die übrigen Komponenten konstant sind, kann der Kreislauf EKG-Signale aussenden. Entsprechend wird, wenn ein Kapazitätsdruckumwandler der CV ist, dieser Umwandler PuIs-Only one of the components of the sensor body needs to be variable. This can be used for other measurements. If e.g. RVl is a field effect transistor and the other components are constant, the circuit can send out ECG signals. Correspondingly, if a capacitance pressure transducer is the CV, that transducer will PuIs-

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schlage oder Blutdruck messen können. Mehrere der erwähnten Kreisläufe lassen sich in ein und dieselbe Einheit einbauen und an die gleiche Senderantenne anschliessen. Das hierdurch gewährleistete Signal ist ein pulsierendes komplexes FM-Signal, wobei die einzelnen Parameter in Niederfrequenzfiltern nach dem Abtasten leicht abtrennbar sind.beat or measure blood pressure. Several of the mentioned Circuits can be built into one and the same unit and connected to the same transmitter antenna. That guaranteed Signal is a pulsating complex FM signal, with each parameter in low frequency filters after sampling are easily detachable.

Es ist zu bemerken, dass der Niederfrequenzoszillator mit Strom balanciert versehen wird, wobei die Frequenz von der Speisespannung unabhängiger ist.It should be noted that the low frequency oscillator is supplied with current balanced, the frequency being dependent on the supply voltage is more independent.

Der erwähnte Kreislauf lässt sich als ein integrierter Kreislauf ausbilden, der nicht viel Platz beansprucht.The circuit mentioned can be designed as an integrated circuit that does not take up much space.

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(l. / Electromedical system with at least one sensing element, preferably for attachment in an armpit, and in which a first oscillator and a mobile scanning device are provided for wireless scanning of the signals emitted by the oscillator, since the sensing element, which has parameter-sensitive devices, also has a second lower-frequency oscillator controlling the first oscillator, such as an RC oscillator, characterized in that the second lower-frequency oscillator in the form of an RC oscillator has a feedback and symmetrically coupled computing amplifier, the output signal of the computing amplifier the first oscillator (L ₁ , C,) controls "and where the parameter-sensitive devices are provided in a bridge circuit serving as a feedback loop for the inputs of the computing amplifier"

2. System according to claim 1, characterized in that a capacitance diode (D ₃ ) is present in the first oscillator (L ,, C,). which changes its capacity depending on the output voltage of the low-frequency oscillator.

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