DE60224717T2 - Kleidungstück mit eingearbeiteten medizinischen sensoren - Google Patents

Description

• HINTERGRUND DER ERFINDUNG
• 1. Gebiet der Erfindung
• Diese Erfindung bezieht sich auf Sensoren, die in der elektrischen Behandlung und Überwachung menschlicher und tierischer Körper verwendet werden. Spezieller bezieht sich die Erfindung auf tragbare Kleidungsstücke, die erlauben, dass Sensoreinrichtungen selektiv gegen die Haut des Trägers gepresst werden, wenn es gewünscht wird, durch Kontakt mit der Hautoberfläche medizinische Information zu erhalten oder Behandlung anzuwenden.
• 2. Beschreibung der Erfindung
• Abtast- und Behandlungseinrichtungen zum Kontaktieren der Hautoberfläche sind in der Technik gut bekannt. Es ist auch gut bekannt, dass solche Einrichtungen eng anliegenden, z. B. erhöhten Grunddruck, Kontakt mit der Haut erfordern. Aber das Einarbeiten solcher Sensoren in tragbare Kleidungsstücke, die das Anlegen von Sensoren auf die Haut eines Trägers mit selektivem und/oder variablem Druck gewährleisten, ist nicht gut bekannt.
• US 4827943 offenbart eine transportable Sensoreinheit, die von einem zu überwachenden Patienten getragen wird und eine Anzahl von Sensoren enthält, die kontinuierlich physiologische Daten von dem Patienten sammelt und entsprechende elektrische Signale erzeugt. Ein Paket von Hybridschaltungen empfängt zwei Atmungssignale von zwei konventionellen Atmungsaufnehmern, die um den Brustkorb beziehungsweise Thorax des Patienten befestigt sind. Jeder dieser Brustkorb- und Thorax-Atmungsaufnehmer ist entsprechend als Teil eines Körperriemens geformt, der um den Rumpf des Patienten passt, um den Aufnehmer in der gewünschten Lage zu positionieren.
• Nach dem Stand der Technik werden Sensoren entweder direkt unter Verwendung von gut bekannten Klebstoffen auf die Haut des Trägers geklebt oder sie werden unter Verwendung passender Gurte oder Bänder mit Schnallen oder anderer Zuhaltemateri alien fest an den Körper des Benutzers geschnallt. Solche Geräte nach dem Stand der Technik zur Befestigung von Sensoren auf der Haut eines Benutzers berücksichtigen nicht den Komfort des Benutzers, indem sie erlauben würden, dass der Druck des Sensors gegen die Haut nur dann leicht erhöht wird, wenn der Sensor verwendet wird. Dokument US 6047203 offenbart ein Feedback-System für physiologische Anzeichen. Dokument US A 5454376 offenbart einen Artikel über das Tragen von Kleidung mit einem den Brustkorb umgebenden Kleidungsstück und einem zu dem genannten Kleidungsstück zugehörigen Riemen.
• Die vorliegende Erfindung überwindet diese Probleme und Einschränkungen des Stands der Technik, indem sie erlaubt, dass Sensoren nur dann selektiv gegen die Haut eines Trägers gepresst werden, wenn es benötigt oder gewünscht wird. Die Sensoren sind auf der Innenseite eines tragbaren Kleidungsstücks montiert und das Kleidungsstück enthält umgebende Bänder, die selektiv im Durchmesser reduziert werden können, um die Sensoren gegen die Haut jemandes, der das Kleidungsstück trägt, zu pressen.
• ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Die vorliegende Erfindung offenbart ein tragbares Kleidungsstück, das eine oder mehr Haut kontaktierende Sensoreinrichtungen enthält, die positioniert sind, die Hautoberfläche eines Benutzers, der das Kleidungsstück trägt, zu kontaktieren. Das tragbare Kleidungsstück dieser Erfindung enthält ein oder mehr Bänder aus flexiblem Material, die Teile des Körper des Trägers umgeben, mit mindestens einer zwischen dem Band und dem Träger positionierten Sensoreinrichtung. Der Umfang des Bandes kann von einer ersten Abmessung, die den gewünschten Teil des Körpers des Trägers lose umgibt, zu einer zweiten kleineren Abmessung verkürzt werden, die den Sensor sicher in Kontakt mit der Haut des Trägers presst.
• Gemäß dieser Erfindung kann das Band entweder durch Ziehen der Enden einer Schleife über den Körper in der Art eines Zugbandes oder durch Schrumpfen der Gesamtlänge des Materials einer kontinuierlichen Schleife durch Leiten eines elektrischen Stroms durch eine aus Formgedächtnis-Legierungsdraht hergestellte kontinuierliche Schleife über dem Körper des Trägers festgezogen werden. In dieser Hinsicht kann das Band lose in den Körper des Kleidungsstücks in der gut bekannten Weise eines Zugbandes eingefügt werden oder das Band kann in den Körper des Kleidungsstücks wie durch Bilden eines gewünschten Teils des Stoffmaterials aus unterschiedlichen Fasern wie Fasern mit Formge dächtnis-Legierung integriert werden. Um die elektrisch gut reagierende Schrumpfcharakteristik von Formgedächtnis-Legierungsmaterial auf eine zweckmäßige Weise zu nutzen, kann das Kleidungsstück mit Mitteln zum Unterstützen oder anders mit sich Tragen einer transportablen elektrischen Stromversorgung wie einer Batterie versehen werden.
• Weiter sei gemäß dieser Erfindung angemerkt, dass jegliche Behandlungs- oder Überwachungsausrüstung, die von den Sensoren, die von dem tragbaren Kleidungsstück getragen werden, abhängt, interne Merkmale wie einen programmierbaren Mikroprozessor enthalten kann, um ein aus Formgedächtnis-Legierung hergestelltes Band mit einer vorher festgelegten Rate oder gemäß einem vorher festgelegten Zeitplan zu aktivieren.
• Diese und andere Aspekte der vorliegenden Erfindung erscheinen in den angefügten Ansprüchen, auf die der Leser nun verwiesen wird und hierin als Referenz enthalten sind.
• Diese und andere und weitere Merkmale und Vorteile dieser Erfindung mit Bezug auf die folgende Spezifikation, betrachtet in Zusammenhang mit der zugehörigen Zeichnung, werden Fachleuten deutlicher gemacht. In der Zeichnung zeigen:
• 1 eine Frontalansicht eines tragbaren Kleidungsstücks gemäß dieser Erfindung, das zwei separate Zugbänder enthält, die positioniert sind, zwei separate Sensoren auf die Haut eines Trägers aufzubringen;
• 2 eine bildliche Darstellung einer alternativen Ausführungsform eines elektrisch aktivierbaren Bandes, das gemäß dieser Erfindung anstelle des Zugbandes von 1 verwendet werden kann; und
• 3 eine Frontalansicht einer alternativen Ausführungsform eines tragbaren Kleidungsstücks gemäß dieser Erfindung, das aus einem Formgedächtnis-Material, das als Reaktion auf den Fluss eines elektrischen Stroms durch dieses einengbar ist, gebildete Einengungsbänder enthält.
• In der folgenden Beschreibung, eher zu Zwecken der Erklärung als der Beschränkung, sind spezifische Details wie z. B. die besondere Architektur, Interface, Techniken usw. dargelegt, um ein gründliches Verstehen der vorliegenden Erfindung zu schaffen. Aus Gründen der Vereinfachung und Klarheit sind detaillierte Beschreibungen gut bekannter Einrichtungen, Schaltungen und Verfahren ausgelassen, um so die Beschreibung der vorliegenden Erfindung nicht mit unnötigen Details unklar zu machen.
• Mit Bezug auf 1 der Zeichnung kann nun ein tragbares Hemdkleidungsstück 10 gemäß dieser Erfindung gesehen werden, das eine tragbare Körperstruktur 12 mit einem ersten an den Körper 12 in Form eines Zugbandes 14, das den Brustkorbbereich eines Trägers umgibt, gekoppelten Einengungsbands und einem zweiten einengenden Zugbands 16, das einen Handgelenksbereich umgibt, hat. In Form gestrichelter Linien, die eine Position auf der inneren (unsichtbaren) Oberfläche des Kleidungsstücks 10 repräsentiert, gezeigt, ist ein erster Sensor 18 so positioniert, dass er zwischen dem Band 14 und der Brustkorbhaut von jemandem, der das Kleidungsstück 10 trägt, liegt. Ein zweiter Sensor 20 ist ähnlich positioniert, um zwischen Band 16 und der Handgelenkshaut des Trägers zu liegen.
• Es sollte von Fachleuten ohne Weiteres verstanden werden, dass die Anzahl und Positionierung der Bänder 14, 16 und der Sensoren 18, 20 nur beispielhaft ist, und andere oder unterschiedliche Sensoren oder eine unterschiedliche Anzahl von Sensoren in anderen oder unterschiedlichen Lagen in dieses oder jegliches unterschiedliche Kleidungsstück eingefügt werden können, ohne von dem Sinn und Rahmen der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise kann bei Abwesenheit jeglichen Wunsches nach einem Sensor in einem Handgelenksbereich das Kleidungsstück ärmellos in der Form gemacht werden, wenn gewünscht. Ähnlich kann das Kleidungsstück andere Formen annehmen, wie beispielsweise eher eine Hose als ein Hemd oder Unterhemd, oder sogar vielleicht ein einfaches Handgelenks- oder Armband.
• Die Bänder 14, 16 definieren Schleifen, die positioniert sind, um so im Wesentlichen gewünschte Teile der Anatomie des Trägers des Kleidungsstücks in einer locker passenden Schleife zu umschreiben. In der in 1 illustrierten Ausführungsform sind Bänder 14, 16 an die Körperstruktur 12 in der Art eines Zugbandes, das um die Anatomie eines Trägers herum geschlungen ist, wenn die Körperstruktur getragen wird. Weiter sind die Bänder mit freien Enden 22, 24 versehen, die in entgegengesetzte Richtungen gezogen werden können, um die Umfangsabmessung der Schleife von einem ersten Wert zu einem zweiten Wert zu reduzieren, der kleiner ist als der Erste. Wenn die Umfangsabmessung der Schleife auf diese Weise reduziert wird, schnürt das entsprechende Band den Körper des Trägers des Kleidungsstücks 10 ein und presst die entsprechenden Sensoreinrichtungen 18, 20 gegen die Haut des Trägers.
• Wie hierin früher erwähnt, illustriert 2 eine alternative Form des Einengungsbands 26, das die Form einer kontinuierlichen oder geschlossenen Schleife hat, die aus Formgedächtnis-Legierungsfasern mit einer ersten lockeren Umfangsabmessung hat. In der gut bekannten Weise von Formgedächtnis-Legierungsmaterialien kann die erste Umfangsabmessung der Schleife 26 auf eine kleinere zweite Abmessung reduziert werden, um so gemäß dieser Erfindung eine dazwischen gelegte Sensoreinrichtung 18' in Kontakt mit dem Körper eines Trägers zu bringen, indem ein elektrischer Strom, beispielsweise von einer Batterie (nicht gezeigt), durch das Material der Schleife geleitet wird. Wenn gewünscht, kann diese Ausführungsform der Erfindung einen passenden mit einer elektrischen Stromquelle gekoppelten Mikroprozessor (nicht gezeigt) enthalten, um das Anlegen des elektrischen Stroms an das Band zu steuern. Auf diese Weise kann gemacht werden, dass die Einengung des Bands 26 periodisch stattfindet oder in Zusammenhang mit jeglicher gewünschten externen Aktivität, wie z. B. der Aktivierung eines Geräts, das mit der Verwendung von Sensoren wie des in 3 gezeigten Sensors 18' in Zusammenhang steht.
• Der Stoff der Kleidungsstückkörperstruktur 12 kann jegliches passende Material sein, das für Kleidungsstücke verwendbar ist, das mit den Anforderungen der Ausführungsformen der hierin beschriebenen Erfindung vereinbar ist. Ähnlich kann das Material der Bänder 14, 16 jegliches passende flexible Material sein, das mit dieser Offenbarung vereinbar ist.
• Zusammengefasst, in einer Ausführungsform der Erfindung hat das umgebende Band die Form und Funktion einer Zugbandschleife, mit Enden, die angepasst sind, in entgegengesetzte Richtungen gezogen zu werden, um so die Schleife über den umgebenen Teil des Körpers des Benutzers festzuziehen. In einer anderen Ausführungsform ist das Band eine kontinuierliche Schleife Material, in die Struktur des Kleidungsstücks einbezogen und aus Material wie Formgedächtnis-Legierungsdraht gebildet, oder aus jeglichem ähnlichen Material, das die Charakteristik hat, sich in axialer Länge als Reaktion auf das Anlegen elektrischen Strom zu verkürzen. Solche Materialien sind in verschiedenen Gebieten gut bekannt, wie beispielsweise Robotertechnik, wo sie als „Muskeldrähte" oder „Nitinol" identifiziert werden.
• Während die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung illustriert und beschrieben worden sind, wird es Fachleuten deutlich sein, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen gemacht werden können, und für Elemente davon Äquivalente ausgetauscht werden können, ohne von dem wahren Rahmen der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können viele Modifikationen gemacht werden, um an eine spezielle Situation und die Lehre der vorliegenden Erfindung anzupassen, ohne von dem zentralen Rahmen abzuweichen. Deshalb ist es beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die speziellen offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, die als die beste Art erwägt, wurden, um die vorliegende Erfindung auszuführen, aber dass die vorliegende Erfindung alle Ausführungsformen enthält, die in den Rahmen der angehängten Ansprüche fallen.

Claims (6)

1. Kleidungsstück für selektives Anlegen eines medizinischen Sensors gegen die Haut eines Trägers, wobei das genannte Kleidungsstück Folgendes umfasst: eine tragbare Körperstruktur (12); einen medizinischen Sensor (18, 18', 20), der auf der genannte Körperstruktur in Position montiert ist, um einen gewünschten Teil der Anatomie eines Trägers der genannten Körperstruktur zu kontaktieren; ein Band (14, 16, 26) aus flexiblen Material, das in die genannte Körperstruktur (12) in Position eingearbeitet ist, um einen gewünschten Teil der Anatomie des Trägers zu umgeben, wobei der genannte Sensor (18, 18', 20) so positioniert ist, dass er zwischen dem genannten Band und der Anatomie des Trägers liegt; wobei das genannte Band (14, 16, 26) aus flexiblen Material eine Schleife mit einer ersten Umfangsabmessung definiert und damit verbundene Mittel hat, die genannte erste Umfangsabmessung auf eine zweite Umfangsbedingung zu reduzieren, die kleiner ist als die genannte erste Umfangsabmessung, um so die Anatomie eines Trägers des genannten Kleidungsstücks einzuengen und den genannten Sensor gegen die genannte Anatomie zu pressen, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Band (26) eine kontinuierliche Schleife ist und mindestens ein Teil der genannten Schleife aus Formspeicher-Legierungsmaterial gebildet ist, das sich als Reaktion auf das Durchleiten von elektrischem Strom durch dieses in axialer Länge reduziert.
2. Kleidungsstück nach Anspruch 1, in dem das genannte flexible Material des genannten Bands (14, 16, 26) axial elastisch ist.
3. Kleidungsstück nach Anspruch 1, in dem das genannte Formspeicher-Legierungsmaterial Nitinol ist.
4. Kleidungsstück nach Anspruch 1, in dem die genannte Körperstruktur (12) die Form eines Hemds hat.
5. Kleidungsstück nach Anspruch 4, in dem der genannte medizinische Sensor (16, 18, 18') positioniert ist, den Brustkorb eines Trägers zu kontaktieren.
6. Verfahren zum selektiven Anlegen eines medizinischen Sensors (18, 18', 20) gegen die Anatomie eines Objekts, wobei das genannte Verfahren folgende Schritte umfasst: lockeres Positionieren des genannten Sensors (18, 18', 20) anliegend an einen gewünschten Teil der Anatomie des genannten Objekts; lockeres Umlegen des genannten Sensors und des genannten Objekts mit einem einengbaren Band (14, 16) aus flexiblen Material, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch den Schritt des selektiven Einengens des genannten Bandes, um den genannten Sensor durch Durchleiten von elektrischem Strom durch ein Formspeicher-Legierungsmaterial, das in dem genannten Einengungsband enthalten ist, in Kontakt mit der Anatomie des genannten Objekts zu pressen.