DE60318827T2

DE60318827T2 - Ein tragbares überwachungssystem und herstellungsmethode für ein tragbares überwachungssystem

Info

Publication number: DE60318827T2
Application number: DE60318827T
Authority: DE
Inventors: Josef Lauter; Harald Reiter; Ralf Schmidt; Olaf Such; Gereon Vogtmeier; Christian Reichinger
Original assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2003-03-06
Publication date: 2009-01-22
Anticipated expiration: 2023-03-07
Also published as: DE60318827D1; AU2003206096A1; EP1494580B1; US20050119701A1; ATE384474T1; JP4460306B2; WO2003082103A1; CN1642477A; EP1494580A1; CN100360078C; JP2005521457A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines tragbaren Überwachungssystems, wobei das genannte Verfahren einen Schritt, einen stoffbasierten elastischen Gurt zur Aufnahme von Elektroden zu schaffen, umfasst. Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein System zur Herzüberwachung.
Ein Verfahren zur Herstellung eines tragbaren Überwachungssystems ist aus WO 98/41279 bekannt. Gemäß dem bekannten Verfahren wird ein textiles Kleidungsstück mit Überwachungselektroden versehen, wobei genannte Elektroden aufgenäht, aufgestickt, eingebettet oder mithilfe eines Klebers auf dem Kleidungsstück befestigt werden.
Ein Überwachungssystem der nach dem Stand der Technik bekannten Art kann auf dem Gebiet der Überwachung einer physiologischen Aktivität eines Patienten, beispielsweise einer Herzfrequenz, verwendet werden. In diesem Fall ist es wichtig, dass das Überwachungssystem benutzerfreundlich ist und von einem Patienten während langer Zeitspannen getragen werden kann, ohne dass der Patient jegliche Unbequemlichkeiten erfährt. Es ist weiter wichtig, dass die Anzahl von Elektroden in einem solchen Überwachungssystem minimiert wird und dass das Elektrodensystem haltbar und zuverlässig ist.
FR-A-2 53/390 offenbart einen stoffbasierten elastischen Gurt mit Überwachungselektroden für Herzsignale. Ein Stift auf den Metallelektroden ist durch eine auf den Gurt montierte Gummiplatte gesteckt, aber nichts durchquert den Gurt selber.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines tragbaren Überwachungssystems zu schaffen, wo die Elektroden zuverlässig an dem Kleidungsstück befestigt sind und die Herstellungskosten reduziert sind.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden durch Pressen eines Elektrodenmaterials durch den elastischen Gurt geschaffen werden. Es wurde gefunden, dass durch Anwenden einer an sich bekannten Pressoperation, um eine Elektrode an dem Gurt des Kleidungsstücks, beispielsweise ein Unterrock oder ein Büstenhalter, zu befestigen, ein zuverlässiges und preiswertes Überwachungssystem produziert werden kann. Die Tatsache, dass die notwendigen Elektroden in den Gurt des Klei dungsstücks integriert sind, trägt zu der Benutzerfreundlichkeit eines solchen Überwachungssystems bei. Außerdem ist ein solches System waschbar, was weiter zu dem Komfort des Patienten beiträgt. Aufgrund der Tatsache, dass die Elektroden in das elastische Band, das während Körperbewegungen flexibel ist, integriert ist, ist die Position der Elektroden in Bezug auf die Haut des Patienten nicht fixiert. So wird Hautirritation minimiert. Eine Minimierung der Bewegungsartefakte der Messungen wird durch einen angepassten Druck auf die Elektroden, der durch die Spannung in dem elastischen Band erzeugt wird, erreicht. Ein vorzuziehender Druck für das elastische Band wird in dem Bereich von 12 bis 24 N gewählt. Es wurde gefunden, dass der angewendete Druck außerdem Schwitzen unter den Elektroden erleichtert, was die elektrische Leitfähigkeit verbessert und so zu einer Störungsreduzierung führt. Aufgrund der Tatsache, dass Menschen im Allgemeinen gewohnt sind, Druck im Taillenbereich zu erfahren, führt es nicht zu einer Patientenunbequemlichkeit. Zusätzlich trägt die geringe Größe der Elektroden weiter zu der Benutzerfreundlichkeit des Überwachungssystems bei.
Eine Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass für den Schritt des Schaffens der Elektroden eine Pressform verwendet wird, die elektrische Verdrahtung zum Schaffen elektrischer Verbindungen zu den Elektroden enthält, wobei die genannte Verdrahtung permanent an die Elektroden angeschlossen ist, nachdem die Pressform abgelöst ist. Aufgrund dieser technischen Maßnahme kann die notwendige Verdrahtung auch in den Gurt integriert sein, was weiter zu dem Patientenkomfort und der Haltbarkeit des Überwachungssystems beiträgt. Das Drahtmaterial kann konventionelle Kupferdrähte umfassen oder es kann alternativ elektrisch leitende Siliziumbänder umfassen. Die Siliziumbänder können passend gewählt werden, sodass sie zu der Elastizität des elastischen Bandes passen.
Eine Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrodenmaterial leitendes Gummi umfasst und dass während des Pressens eine Vulkanisierung des leitenden Gummis durchgeführt wird. Es ist vorteilhaft, ein leitendes Gummi zur Herstellung der Elektroden zu verwenden, da das Gummi dehnbar ist und so zu der Benutzerfreundlichkeit des Systems beiträgt. Es wurde gefunden, dass durch eine an sich bekannte Vulkanisierungsoperation (Pressen und Erhitzen), um das Elektrodenmaterial an dem Gurt des Kleidungsstücks zu befestigen, ein zuverlässiges und preiswertes Überwachungssystem produziert werden kann.
Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass für die Verdrahtung ein Material verwendet wird, das im Wesentlichen dieselbe Elastizität hat wie das Material des elastischen Gurts. Diese technische Maßnahme sichert näherungsweise gleiche Dehnbarkeit des elastischen Gurts, was weiter zu der Zuverlässigkeit des Überwachungssystems beiträgt. Leitfähige Gummis, die für diese Zwecke gut geeignet sind, sind verfügbar.
Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Überwachungssystem, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungssystem ein Herzüberwachungssystem ist. Es ist anerkannt, dass besonders Patienten mit Unregelmäßigkeiten in der Herzfrequenz eine kontinuierliche Überwachung erfordern. Das oben präsentierte gemäß dem Verfahren hergestellte System ist sehr zweckmäßig, da es als reguläres Unterwäschekleidungsstück getragen werden kann, ohne zusätzliche Unbequemlichkeit für den Patienten zu verursachen. Ein solches Überwachungssystem kann weiter angepasst werden, einen lokalen und/oder entfernten Alarm in dem Fall, dass eine lebensbedrohende Unregelmäßigkeit auftritt, zu produzieren. Für diesen Zweck kann dieses Überwachungssystem in ein Alarmsystem nach dem Stand der Technik, wie es beispielsweise auf dem Gebiet der Herzstillstandsüberwachung bekannt ist, integriert werden.
Eine Ausführungsform des Überwachungssystems gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das genannte System mindestens zwei Elektroden umfasst. Es wurde herausgefunden, dass es für Zwecke der Herzstillstandsüberwachung ausreichend ist, zwei Elektroden bereitzustellen. Diese Elektroden können in den Bauchgurt der Unterkleidung oder in den Brustgurt des Büstenhalters integriert werden. Für die EKG-Überwachung reichen mindestens drei Elektroden aus.
Noch eine weitere Ausführungsform des Überwachungssystems gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das genannte System weiter einen Bewegungssensor umfasst. Dieses technische Merkmal hat den Vorteil, dass in dem Fall, dass das Überwachungssystem einen Herzstillstand detektiert, dieser Zustand mit Hilfe eines Bewegungsdetektors doppelt überprüft wird. Dieses zusätzliche Merkmal reduziert eine Chance von Fehlalarmen.
Diese und andere Aspekte der Erfindung werden mit Bezug auf die Zeichnung diskutiert. In dieser zeigt:
1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform des Überwachungssystems; und
2 schematisch eine Ausführungsform eines Querschnitts eines Sensors, der an dem elastischen Gurt gemäß dem Verfahren der Erfindung befestigt ist.
1 präsentiert eine schematische Ansicht des tragbaren Überwachungssystems 1 gemäß der Erfindung. Ein Patient P ist mit einem Satz von in den elastischen Gurt 2 integrierten Sensoren 3 versorgt, die mit dem Verfahren der Erfindung an dem elastischen Gurt befestigt sind. Der Satz von Sensoren 3 ist so zuverlässig in Kontakt mit der Haut des Patienten positioniert, um ein erwünschtes physiologisches Signal abzunehmen. Beispielsweise kann ein solches Überwachungssystem ausgebildet sein, Messungen der Herzaktivität oder eines aus der Herzaktivität abgeleiteten Signals durchzuführen. Die in den Sensoren 3 enthaltenen Elektroden (nicht gezeigt) sind elektrisch mit der Speicher- und Analyseeinrichtung (SAD) 4 verbunden. Die SAD 4 kann ausgebildet sein, eine primäre Datenanalyse durchzuführen, um die abgenommenen physiologischen Daten zu interpretieren oder kann als eine Zwischen-Datensammelstation dienen. In dem ersten Fall kann das Kontrollsignal, beispielsweise ein Alarm an eine entfernte Station 6 gesendet werden, wenn die primäre Datenanalyse eine Unregelmäßigkeit detektiert. In dem zweiten Fall werden die Daten zur Analyse an die entfernte Station 6 gesendet. Der zweite Fall kann in Situationen vorteilhaft sein, wo umfangreiche Daten für verschiedene Zwecke analysiert werden müssen. Es wurde gefunden, dass es, um das Ereignis eines Herzstillstands zu detektieren, ausreicht, nur zwei in den Gurt integrierte Sensoren zu verwenden. Neben diesen Sensoren kann ein Bewegungsmelder an dem elastischen Gurt befestigt werden. In dem Fall eines Herzstillstands bewegt sich Patient nicht, was durch den Bewegungssensor gemeldet wird. In diesem Fall (keine Patientenbewegung) wurde gefunden, dass es realisierbar ist, das EKG mit Sensoren, die in dem Bauchbereich des Patienten lokalisiert sind, zu messen.
2 präsentiert schematisch einen Querschnitt eines Sensors mit einer Elektrodenbaugruppe 20, die an den elastischen Gurt 10 gemäß dem Verfahren der Erfindung angebracht ist. Das Elektrodenmaterial 20 kann beispielsweise aus einer Mischung aus elektrisch leitendem Grafit mit einem Siliziumgel hergestellt werden. Andere passende Materialien können auch verwendet werden, um die Elektrode herzustellen, beispielsweise leitfähige Gummis. Im Fall, dass ein leitfähiger Gummi verwendet wird, kann der Elektrodenkörper mithilfe der an sich bekannten Vulkanisierungsprozedur mit den Schritten des Erhitzens und Pressens an dem elastischen Gurt angebracht werden. Es ist auch möglich, dass der elastische Gurt vorbehandelt wird, um in Bereichen, wo die Elektroden positioniert werden sollen, Aussparungen bereitzustellen. Wie in 2 gezeigt, ist ein Teil der Elektrode 24 in einer solchen Aussparung des Gurts positioniert und ein anderer Teil 22 der Elektrode ist mit dem elastischen Gurt 10 verbunden. Der äußere Körper der Elektrode kann an der Rückseite 23 der Elektrode mit einer Form [nicht gezeigt] bedeckt sein. Die elektrischen Verbindungen zu der Elektrode 20 des Sensors sind mithilfe eines Drahtes, schematisch durch 30 präsentiert, realisiert. Der Draht 30 führt zu anderen Elektroden in dem Überwachungssystem und zu dem Bewegungssensor [optional] und zu der Speicher- und Analyseeinrichtung [nicht gezeigt], die auch an dem Gurt befestigt sind. So kann leicht ein preiswertes, haltbares und zuverlässiges tragbares Überwachungssystem unter Verwendung des Verfahrens der Erfindung realisiert werden.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines tragbaren Überwachungssystems, wobei das genannte Verfahren einen Schritt des Schaffens eines stoffbasierten elastischen Gurts (2) zur Aufnahme von Elektroden (3) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden durch Pressen eines Elektrodenmaterials (22) durch den elastischen Gurt geschaffen werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für den Schritt des Schaffens der Elektroden eine Pressform verwendet wird, die elektrische Verdrahtung zum Schaffen elektrischer Verbindungen zu den Elektroden enthält, wobei die genannte Verdrahtung permanent an die Elektroden angeschlossen ist, nachdem die Pressform abgelöst ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrodenmaterial leitendes Gummi umfasst und dass während des Pressens eine Vulkanisierung des leitenden Gummis durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass für die Verdrahtung ein Material verwendet wird, das im Wesentlichen dieselbe Elastizität hat wie das Material des elastischen Gurts.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Material für die Verdrahtung ein elastisches Gummi ist.
Tragbares Herzüberwachungssystem mit einem stoffbasierten elastischen Gurt, der Elektroden aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass das System mit dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche erhalten wird.
Überwachungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte System mindestens zwei Elektroden umfasst.
Überwachungssystem nach einem der vorhergehenden Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte System weiter einen Bewegungssensor umfasst.