EP2355697A1 - Vorrichtung und verfahren zur erfassung elektrischer potentiale am menschlichen oder tierischen körper - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur erfassung elektrischer potentiale am menschlichen oder tierischen körper

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EP2355697A1
EP2355697A1 EP09763876A EP09763876A EP2355697A1 EP 2355697 A1 EP2355697 A1 EP 2355697A1 EP 09763876 A EP09763876 A EP 09763876A EP 09763876 A EP09763876 A EP 09763876A EP 2355697 A1 EP2355697 A1 EP 2355697A1
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electrodes
unit
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human
liquid
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Martin MÜCKE
Matthias FÄHLE
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Philips Medizin Systeme Boeblingen GmbH
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UP Med GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erfassung elektrischer Potentiale am menschlichen oder tierischen Körper, mit einer körperseitigen Anordnung von Elektroden (3) und einer körperseitigen Verwaltungseinheit (4). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Leitungsbahnen (19) zwischen Elektroden (3) und Verwaltungseinheit (4) zumindest bereichsweise elektrisch leitende Flüssigkeiten (17) umfassen. Die Leitungsbahnen (19) sind dabei bevorzugt als flüssigkeitsgefüllte Kissensegmente (16) ausgebildet. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art mit einer körperseitigen Anordnung von Elektroden (3) sowie einer vorzugsweise körperseitigen Verwaltungseinheit (4) und/oder einer vorzugsweise körperfernen Auswerteeinheit (10), die unter Verwendung mindestens eines Senders (7) und mindestens eines Empfängers (9) mittels Funkübertragung (8) miteinander kommunizieren. Dabei ist angedacht, dass die Mittel zur Funkübertragung (8) vorzugsweise Sender (7) und Empfänger (9) nach dem ZigBee-, Wibree-, Bluetooth- oder ULP-Standard umfassen. Die Erfindung betrifft ferner eine kleidungsartige Trageeinrichtung für eine derartige Vorrichtung.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung elektrischer Potentiale am menschlichen oder tierischen Körper
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung elektrischer Potentiale am menschlichen oder tierischen Körper, mit einer körperseitigen Anordnung von Elektroden und einer körperseitigen Verwaltungseinheit. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Erfassung elektrischer Potentiale am menschlichen oder tierischen Körper, mit einer körperseitigen Anordnung von Elektroden sowie einer vorzugsweise körperseitigen Verwaltungseinheit und/oder einer vorzugsweise körperfernen Auswerteeinheit, die miteinander kommunizieren, sowie auf eine kleidungsartige Trageeinrichtung und Verfahren zur Erfassung elektrischer Potentiale am menschlichen oder tierischen Körper.
Stand der Technik
Vorrichtung und Verfahren der eingangs genannten Art sind aus der Offenlegungsschrift DE 42 15 549 Al bekannt. In diesem Dokument wird ein telemetrischer Sender offenbart, dessen zwischen Kunststoffschichten angeordnete Sendeelektronik als Baueinheit mit den Elektroden ausgebildet ist und mit diesen über eine leitfähige KunststoffSchicht kommuniziert. Die Bauteile sind einschließlich einer Batterie wasserdicht in einen Gürtel eingelassen, welcher um die Brust getragen werden kann. Die von der Elektrode erfassten Daten, beispielsweise EKG- oder Herzschlag des Trägers der Elektrode, werden drahtlos unter Verwendung eines magnetischen Nahfeldes zum Empfänger übermittelt, der beispielsweise an einem Armband getragen werden kann.
Eine weitere gattungsgemäße Vorrichtung zur mobilen Überwachung der Herzfunktionen wird in der Offenlegungsschrift DE 10 2005 060 985 Al beschrieben. Die Einrichtung weist eine Anzahl von die Brust kontaktierenden Elektroden auf, welche drahtlos mit einer körperseitig angeordneten Verwaltungseinheit verbunden sind. Die Elektroden sind mit Bluetooth- Sendevorrichtungen und Energieversorgungseinheiten ausgestattet, welche die Übertragung der abgeleiteten elektrischen Signale in die Verwaltungseinheit ermöglichen.
Die Verwaltungseinheit weist ihrerseits eine Signalverarbei- tungsVorrichtung, insbesondere einen A/D-Wandler, und eine Speichervorrichtung auf. Sie ist ferner mit einer Auswertesoftware zur Erkennung kritischer Herzfunktionen ausgestattet. Über eine USB- oder Bluetooth-Schnittstelle können die in der Speichervorrichtung erfassten Daten darüber hinaus auf ein anderes Medium übertragen werden.
Nach einem anderen in dieser Druckschrift offenbarten Ausführungsbeispiel erfolgt die Datenübertragung zwischen Elektroden und Verwaltungseinheit über elektrische Leiter, welche in einem Kleidungsstück angeordnet sind. Dieses Kleidungsstück wird vom Patienten während der Messung anstelle der herkömmlichen Kleidung getragen. Hierdurch wird die Bewegungsfreiheit des Patienten nicht eingeschränkt. Auch die Belastung durch zusätzliches Gewicht ist recht gering.
Eine weitere Vorrichtung zur drahtlosen Aufzeichnung und Fernüberwachung elektrischer Potentiale wird in der Offenle- gungsschrift DE 10 2004 020 515 Al offenbart. Am Patienten, insbesondere einem Tier, wird eine miniaturisierte Messwert- erfassung in Form eines kleinen, batteriebetriebenen Geräts angebracht, welches die analogen Signale der mit möglichst kurzen Kabeln versehenen Elektroden erfasst und deren Digitalisierung, Fehlerkorrektur und Messwertverarbeitung durchführt. Hierzu werden über geeignete Algorithmen und digitale Signalfilter alle Störungen und Rauschanteile herausgerechnet, so dass im Transmitter bereits eine vollwertige EMG- o- der EKG-Kurve vorliegt. Über eine digitale, drahtlose Verbin- dungsstrecke, vorzugsweise unter Verwendung der Bluetooth- Technologie, werden diese Daten an den Empfänger übermittelt, welcher in ausreichendem Abstand vom Patienten platziert und mit einem Computer verbunden ist. Dort findet dann das Zusam- menführen und die Visualisierung der Patientendaten statt.
Die Übertragung nach dem Bluetooth-Standard weist den Nachteil eines hohen Energieverbrauchs sowie einer relativ langen Zeitdauer auf, die zur Herstellung der drahtlosen Verbindung zwischen Elektroden und Verwaltungseinheit erforderlich ist.
In der europäischen Patentschrift EP 1 331 878 Bl wird ferner ein Herzschrittmacher beschrieben, welcher mit einer Einrichtung zur Ableitung elektrischer Potentiale und deren drahtlo- ser Übermittlung an eine körperferne Überwachungsstation ausgestattet ist. Die spiralförmig ausgebildeten Elektroden werden subkutan angeordnet und sind gegen einen direkten Kontakt mit Körpergewebe und sich bewegende Körperfluide isoliert. Die Elektroden kommunizieren über Kabel mit einer körpersei- tigen Verwaltungseinheit, welche in einem hermetisch gedichteten Gehäuse angeordnet ist und eine Einrichtung zur Signalverarbeitung aufweist. Die über Funk vorgenommene Verbindung zwischen Überwachungsstation und Verwaltungseinheit ermöglicht eine bi-direktionale Kommunikation zwischen den körper- seitigen und den körperfernen Komponenten der Vorrichtung.
Auch hier ist eine komplexe Verkabelung zwischen den Elektroden und der Verwaltungseinheit vorzusehen.
Aufgabe
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Vorrichtungen und Verfahren so weiterzuentwickeln, dass bei hohem Applikations- und Tragekomfort sowie geringem Energie- verbrauch ein zuverlässiger und reaktionsschneller Datenaustausch zwischen den Elektroden, der Verwaltungseinheit und/oder der Auswerteeinheit ermöglicht wird. Lösung
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genann- ten Art nach einer ersten Ausbildung der Erfindung dadurch gelöst, dass die Leitungsbahnen zwischen Elektroden und Verwaltungseinheit zumindest bereichsweise elektrisch leitende Flüssigkeiten umfassen. In Abkehr vom Stand der Technik erfolgt die Kommunikation dabei nicht über eine unkomfortabel handzuhabende und hinsichtlich des Tragekomforts problematische Verkabelung, sondern kann über beliebige Flüssigkeitsdepots vorgenommen werden, die nur entsprechend der Zahl der erforderlichen Leitungsbahnen elektrisch von einander zu isolieren sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann beispielsweise zur Ableitung eines Elektrokardiogramms (EKG) dienen, grundsätzlich aber auch bei der Erfassung von Hirnströmen (EEG) oder anderen elektrischen Potentialen (z. B. Elektromyographie EMG) Verwendung finden.
Die Verwaltungseinheit umfasst dabei mit Vorteil einen Senders (Transmitter) , der drahtlos mit dem Empfänger (Receiver) einer Auswerteeinheit kommuniziert. Hierdurch wird es mög- lieh, die relativ groß bauende Auswerteinheit, die üblicherweise Datenspeicher, Displays und Druckeinrichtungen aufweist, körperfern anzuordnen und dem Patienten damit weitgehende Bewegungsfreiheit zu ermöglichen.
Besonders bevorzugt ist eine Ausbildung der Erfindung, bei welcher mindestens eine, vorzugsweise mehrere Elektroden mit der Verwaltungseinheit in einer körperseitigen Baueinheit angeordnet sind. Diese Baueinheit wird dem Patienten als Ganzes angelegt, so dass eine aufwendige komponentenweise Anordnung mit den damit verbundenen Fehlermöglichkeiten entfällt. Vorzugsweise ist die Baueinheit aus Elektroden und Verwaltungseinheit in Form eines vorzugsweise flachen Kissens ausgebildet. Ein aus weicher Kissenhülle und Kissenfüllung bestehendes Kissen weist eine große Anpassungsfähigkeit an die Körperoberfläche des Patienten sowie einen hohen Tragekomfort auf.
Hinsichtlich einer einfachen Applikation ist die Baueinheit mit Vorteil winkelförmig, besonders bevorzugt auch kurvenför- mig bzw. mit abgerundeten Winkeln ausgeführt, wobei an jedem Schenkelende und vorzugsweise auch im Übergangsbereich zwischen den Schenkeln je eine Elektrode angeordnet ist.
Die Handhabung der Baueinheit wird ferner bevorzugt dadurch erleichtert, dass die Baueinheit mit einer klebfähigen Außenfläche ausgestattet ist, mittels derer sie auf der Körperoberfläche zu befestigen ist. Vor dem Einsatz der Baueinheit kann die klebfähige Oberfläche durch ein silikonbeschichtetes Papier oder dergleichen vor ungewolltem Kontakt geschützt werden.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung sind die Leitungsbahnen als flüssigkeitsgefüllte Kissensegmente ausgebildet, welche zumindest einen Teil der Kissen- füllung bilden. Die Kissensegmente können dabei beispielsweise wabenartig, aber auch mit einer im Wesentlichen länglichen Erstreckung ausgebildet werden.
Die Hülle des Kissens ist bevorzugt aus einem elektrischen Isolator, insbesondere einem thermoplastischen Kunststoff, gefertigt. Die elektrische Trennung zwischen den die Leitungsbahnen bildenden Flüssigkeitsdepots wird somit ohne weiteres Zutun von der Kissenhülle (gegebenenfalls einschließlich in dieser vorgesehener Trennstege) bewirkt.
Die zur Signalübermittlung genutzte Flüssigkeit besteht mit Vorteil aus einem wasserhaltigen Elektrolyt, welches kosten- günstig hergestellt werden kann und eine ausreichende Leitfähigkeit besitzt.
Die Flüssigkeit weist ferner vorzugsweise eine gelartige Kon- sistenz auf, durch welche der Tragekomfort hinsichtlich Hap- tik und Geräuschentwicklung verbessert wird.
Eine zur Ausführung der Erfindung besonders geeignete Flüssigkeit enthält 0,65 bis 0,75 Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,71 Gew-% demineralisiertes oder destilliertes Wasser, 0,10 bis 0,20 Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,14 Gew-% Natriumchlorid, 0,03 bis 0,07 Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,05 Gew-% Hydroxy- ethylcellulose und 0,07 bis 0,13 Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,10 Gew-% Propylenglycol. Der so gewonnenen gelartigen Flüs- sigkeit kann zusätzlich ein Farbstoff zugegeben werden. Die Herstellung des Gels erfolgt vorzugsweise durch Mischen pul- verförmigem Natriumchlorids mit gleichfalls pulverförmiger Hydroxyethylencellulose, nachfolgender Zugabe des flüssigen Propylenglykols und Auffüllen des Gemisches mit Wasser unter Rühren.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner dadurch gelöst, dass die Kommunikation drahtlos unter Verwendung von Mitteln zur Funkübertragung mit Sender (Transmitter ) und Empfänger (Receiver) erfolgt. Zur Funkübertragung können dabei Standards wie W-LAN oder Bluetooth eingesetzt werden. Es ist jedoch bevorzugt, dass die Mittel zur Funkübertragung der Patientendaten Sender und Empfänger nach dem ZigBee- Funknetz-Standard umfassen. ZigBee ist ein Funknetz-Standard, welcher auf der Norm IEEE 802.15.4 basiert und insbesondere zur Datenübertragung auf Kurzstrecken zwischen 10 und 100 Metern geeignet ist. Der in den Frequenzbereichen 863,3 MHz/2, 46 GHz (Europa) und 915 MHz/2, 46 GHz (USA) arbeitende ZigBee-Funknetz-Standard zeichnet sich durch einen sehr nied- rigen Energieverbrauch der Endgeräte und eine stabile und sichere Funkverbindung mit einer Übertragungsrate von 20-250 kbit/s aus. Die Reaktionszeiten sind derart gering, dass Echtzeitanwendungen möglich sind. Die ZigBee-Funkübertragung kann dabei sowohl von den Elektroden zur Verwaltungseinheit als auch besonders bevorzugt zwischen der körperseitigen Verwaltungseinheit und der in der Regel körperfernen Auswerte- einheit erfolgen.
Die Norm IEE802.15.4 sieht mit den sehr einfachen und kostengünstigen RFD (Reduced Function Devices) und den FFD (Füll Function Devices) zwei Geräteklassen unterschiedlicher Kom- plexität vor. Ein FFD kann sowohl mit anderen FFDs als auch mit RFDs kommunizieren, während ein RFD nur mit einem FFD wirkverbunden werden kann. Die Software-Realisierung ist mit einem 8-Bit-Microcontroller möglich. Mit den beiden ZigBee- Geräteklassen können unterschiedliche Netzwerktopologien auf- gebaut werden, beispielsweise eine Sterntopologie, bei welcher RFDs oder FFDs an einen die Aufgabe eines PAN- Koordinators übernehmenden FFD angebunden werden. Alternativ ist eine Peer-to-Peer-Topologie denkbar, bei welcher eine Punkt-zu-Punkt-Kommunikation zwischen den in Funkreichweite befindlichen Geräten vorgesehen ist.
Beim Aufbau von Funknetzwerken in Vorrichtungen zur Ableitung elektrischer Potentiale zu medizinischen Zwecken sind einerseits die Sensorknoten, welche die Messwerte aufnehmen und an einen zentralen Knoten weiterleiten, und andererseits die Aktorknoten zu unterscheiden, die von einem zentralen Knoten angesprochen werden.
Die Elektroden stehen vorzugsweise mit einem körperseitigen Messwandler (A/D-Wandler) in Wirkverbindung, der seinerseits mit dem körperseitigen Sender kommuniziert. Dabei sind Sender und/oder Messwandler bevorzugt als zum einmaligen Gebrauch vorgesehener Chipsatz ausgebildet.
Die Verwaltungseinheit kann jedoch grundsätzlich sowohl zum einmaligen als auch zum mehrfachen Gebrauch vorgesehen sein. Im letztgenannten Fall ist vorzugsweise vorgesehen, die Ver- waltungseinheit mittels einer Steckverbindung auf die Kissenhülle aufzusetzen und damit elektrisch mit der leitenden Flüssigkeit zu verbinden.
Der Empfang der übermittelten Daten kann beispielsweise durch einen Receiver mit einer PCMCIA-Karte oder einen Viewer erfolgen, in welche neben dem ZigBee-Empfangs-Chip auch ein RFID- oder Barcode-Reader integriert sind, die das Pairing ermöglichen.
Ferner ist auch die Übertragung nach dem Wibree-Standard oder dem Upper Layer Protocol (ULP) möglich. Der Wibree-Standard stellt eine Konkurrenz zu dem Industriestandard Bluetooth dar und sendet wie dieser im Bereich von 2,4 GHz, allerdings mit deutlich verringerter Stromaufnahme und Reichweite. Die Übertragungsrate beträgt 1 Mbit/s. ULP ist eine Anwendung des Socket Direct Protocol (SDP).
Hinsichtlich einer kleidungsartigen Trageeinrichtung für eine Vorrichtung zur Erfassung elektrischer Potentiale am menschlichen oder tierischen Körper, insbesondere nach einer der zuvor beschriebenen Ausbildungen, wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Trageeinrichtung mit Mitteln zur Anpassung an die Körpergröße versehen ist. Der Begriff „Körpergröße" umfasst dabei alle Dimensionen des menschlichen oder tierischen Körpers, also beispielsweise auch den Bauch-, Arm- oder Halsumfang, die Schulterbreite sowie Höhe des Oberkörpers. Hierdurch kann die Trageeinrichtungen von Patienten sehr unterschiedlicher Körpergröße getragen werden, ohne dass die Qualität der Messung oder der Tragekomfort leiden. Besonders bevorzugt ist die Trageeinrichtung westenartig ausgebildet und über Verstellmittel variabel hinsichtlich ihrer Breite, Länge, Halsweite, Armweite und/oder Schulterbreite ausgeführt.
Zur Lösung der Ausgabe sind ferner die in den Verfahrensansprüchen genannten Maßnahmen geeignet. Figuren
Die Figuren stellen beispielhaft und schematisch verschiedene Ausführungen der Erfindung dar.
Es zeigen:
Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung am Beispiel eines Elektrokardiogramms
(EKG);
Fig. 2 eine Aufsicht auf eine derartige Vorrichtung;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 2;
Fig. 4 eine Aufsicht auf eine andere erfindungsgemäße Vorrichtung;
Fig. 5 eine flüssigkeitsgefüllte Leitungsbahn nach einer anderen Ausbildung der Erfindung;
Fig. 6 über Funkverbindung mit der Versorgungseinheit kommunizierende Elektroden;
Fig. 7 eine Trageeinrichtung für eine Elektrodenanordnung.
Wie aus Figur 1 ersichtlich, trägt der Patient 1 im Brustbe- reich eine kissenartige Baueinheit 2, welche eine Anzahl an der Körperoberfläche aufliegender Elektroden 3 sowie eine mit diesen wirkverbundene Verwaltungseinheit 4 aufnimmt. Die Verwaltungseinheit 4 umfasst einen Messwandler (A/D-Wandler) 5, eine Energieversorgungseinheit 6 sowie einen Sender 7, der nach ZigBee-Funknetz-Standard arbeitet. Die körperseitige Baueinheit 2 kommuniziert mittels Funkübertragung 8 mit dem Empfänger 9 der körperfern angeordneten Auswerteinheit 10, welche auch einen Datenspeicher 11 und ein Display 12 zur graphischen Darstellung der Messkurve auf- weist. Ferner ist die Auswerteeinheit 10 mit einer Druckeinrichtung 13 zum Ausdruck der Messkurve ausgestattet.
Die flache, kissenförmige Baueinheit 2 besteht aus einer e- lektrisch isolierenden Kissenhülle 14, welche die Baueinheit 2 einerseits vollumfänglich umgibt und andererseits durch
Stege 15 in eine Vielzahl von elektrisch voneinander getrennten Kissensegmenten 16 gliedert. Kissenhülle 14 und Stege 15 können aus einer Folie aus einem flexiblen, thermoplastischen Kunststoff, insbesondere Polyethylen oder einem Polyethy- len/Polypropylen-Copolymer, zugeschnitten und dann miteinander verschweißt werden. Die Kissensegmente 16 werden nachfolgend jeweils mit einer elektrisch leitenden, gelartigen Flüssigkeit 17 gefüllt. Die Baueinheit 2 ist einschließlich E- lektroden 3 und der kompletten Verwaltungseinheit 4 als Ein- wegartikel vorgesehen, wird also nach einmaligem Gebrauch entsorgt.
Sowohl die Elektroden 3 als auch die Verwaltungseinheit 4 sind mit elektrischen Kontakten 18 ausgestattet, welche in die Flüssigkeit 17 ragen. Dabei ist jeweils ein elektrischer Kontakt 18 einer Elektrode 3 über ein mit Flüssigkeit 17 gefülltes Kissensegment 16 mit einem zugeordneten elektrischen Kontakt 18 der Verwaltungseinheit 4 elektrisch leitend verbunden. So kommuniziert beispielsweise der Kontakt 18.1 der Elektrode 3.1 über die vom Kissensegment 16.1 ausgebildete Leitungsbahn 19.1 mit dem Kontakt 18.1' der Verwaltungseinheit 4.
Die Elektroden 3 durchbrechen die Kissenhülle 14 örtlich und sind in diesen Bereichen 20 zur unmittelbaren Anlage an der Körperoberfläche des Patienten 1 vorgesehen. Es versteht sich, dass die Durchbrüche so gedichtet werden, dass ein Aus- tritt der in den Kissensegmenten 16 befindlichen Flüssigkeit 17 ausgeschlossen ist. Die benachbarten Außenflächen 21 der Kissenhülle 14 sind selbstklebend ausgerüstet und dienen der Anordnung der Baueinheit 2 am Körper des Patienten 1.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist die Baueinheit 4 entsprechend der gewünschten Elektrodenanordnung winkelförmig ausgebildet, wobei an jedem Schenkelende 22 sowie im Winkel der Elektrodenanordnung jeweils eine Elektrode 3 angeordnet ist. Die mittlere Elektrode 3 befindet sich dabei unterhalb der Verwaltungseinheit 4. Auch hier findet die elektrische Verbindung zwischen den Elektroden 3 und der Verwaltungseinheit 4 über die Flüssigkeit 17 statt. So ist wiederum der Kontakt 18.1 der Elektrode 3.1 über das die elektrische Lei- tungsbahn 19.1 bildende, mit Flüssigkeit 17 gefüllte Kissensegment 16.1 mit dem Kontakt 18.1' der Verwaltungseinheit 4 verbunden. Die übrigen Kontakte 18 kommunizieren sinngemäß.
Fig. 5 stellt eine erfindungsgemäße Vorrichtung dar, bei wel- eher die Elektrode 3 und die Verwaltungseinheit 4 keine Baueinheit bilden, sondern als gesonderte Komponenten über eine mit leitfähiger Flüssigkeit 17 gefüllte Schlauchleitung 23 elektrisch miteinander kommunizieren. Dabei kann zur Ermittlung der Potentialdifferenzen eine beliebige Anzahl von E- lektroden 3 über zugeordnete Schlauchleitungen 23 an die Verwaltungseinheit 4 angeschlossen werden.
Wie aus Fig. 6 ersichtlich, schließt die vorliegende Erfindung auch die drahtlose Kommunikation von Elektrodenclustern 3.3, 3,4 aus jeweils mindestens zwei Elektroden 3 und einem Sender 7.1 mit dem Empfänger 9.1 der Verwaltungseinheit 4 ein, insbesondere durch Funkübertragung 8 nach dem ZigBee- Funknetz-Standard. Dabei ist jede Elektrode 3 mit einer Energieversorgungseinheit 6 in Form einer Knopfbatterie ausges- tattet. Die Außenflächen 24 der Elektrodencluster 3.3, 3.4 weisen ferner RFID-Tags auf, welche zum Aufbau des Netzwerks ein Binding für die einzelnen Elektrodencluster 3.3, 3.4 vornehmen .
Die in Fig. 7 dargestellte Trageeinrichtung 25 besteht aus einem westenartigen Kleidungsstück 26, das im Bereich der Brustanlage mit einer dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 entsprechenden Baueinheit 2 ausgestattet ist. Das Kleidungsstück 26 ist zur Anpassung an die Körpergröße des Patienten mit Verstellmitteln 27 ausgestattet, beispielsweise im Schul- terbereich mit einer von hinten über die Schulter greifenden Lasche 28, welche über Klettverschlüsse 29 in verschiedenen Stellungen auf der Vorderseite des Kleidungsstücks 26 fixierbar ist. Ähnliche Verstellmittel 27' sind zur Anpassung der Länge, Breite sowie der Hals- und Armweite vorgesehen.
Bezugszeichenliste
1 Patient
2 Baueinheit
3, 3 .1, 3.2 Elektrode
3. 3, 3.4 Elektrodencluster
4 Verwaltungseinheit
5 Messwandler
6 Energieversorgungseinheit
7 , 7 .1 Sender
8 Funkübertragung
9, 9 .1 Empfänger
10 Auswerteeinheit
11 Datenspeicher
12 Display
13 Druckeinrichtung
14 Kissenhülle
15 Steg
16 I 16.1 Kissensegment
17 Flüssigkeit
18 I 18.1, 18.1' Kontakt
19 I 19.1 Leitungsbahn
20 Bereich (zur unmittelbaren Anlage)
21 Außenfläche (der Kissenhülle, selbstklebend)
22 Schenkelende
23 Schlauchleitung
24 Außenfläche (der Elektrode)
25 Trageeinrichtung
26 Kleidungsstück
27 I 27' Verstellmittel
28 Lasche
29 KlettverSchluss

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Erfassung elektrischer Potentiale am menschlichen oder tierischen Körper, mit einer körpersei- tigen Anordnung von Elektroden (3) und einer körperseiti- gen Verwaltungseinheit (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsbahnen (19) zwischen Elektroden (3) und Verwaltungseinheit (4) zumindest bereichsweise elektrisch leitende Flüssigkeiten (17) umfassen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verwaltungseinheit (4) einen Sender (7) umfasst, der drahtlos mit dem Empfänger (9) einer vorzugsweise körperfernen Auswerteeinheit (10) kommuniziert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine, vorzugsweise mehrere Elektroden (3) mit der Verwaltungseinheit (4) in einer körper- seitigen Baueinheit (2) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (2) aus Elektroden (3) und Verwaltungseinheit (4) in Form eines vorzugsweise flachen Kissens ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (2) winkelförmig ausgeführt ist, wobei an jedem Schenkelende (22) und vorzugsweise im Ü- bergangsbereich zwischen den Schenkeln eine Elektrode (3) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (2) mit einer klebfähigen Außenfläche (21) ausgestattet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsbahnen (17) als flüssigkeitsgefüllte Kissensegmente (16) ausgebildet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kissenhülle (14) aus einem elektrischen I- solator, insbesondere einem thermoplastischen Kunststoff, gefertigt ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (17) aus einem wasserhaltigen Elektrolyt besteht.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (17) eine gelartige Konsistenz aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (17) 0,65 bis 0,75 Gew.-%, vorzugs- weise etwa 0,71 Gew-% demineralisiertes oder destilliertes Wasser, 0,10 bis 0,20 Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,14 Gew-% Natriumchlorid, 0,03 bis 0,07 Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,05 Gew-% Hydroxyethylcellulose und 0,07 bis 0,13 Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,10 Gew-% Propylenglycol ent- hält.
12. Vorrichtung zur Erfassung elektrischer Potentiale am menschlichen oder tierischen Körper, mit einer körpersei- tigen Anordnung von Elektroden (3) sowie einer vorzugs- weise körperseitigen Verwaltungseinheit (4) und/oder einer vorzugsweise körperfernen Auswerteeinheit (10), die miteinander kommunizieren, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikation drahtlos unter Verwendung von Mitteln zur Funkübertragung (8) mit Sender (7) und Empfänger (9), insbesondere nach dem ZigBee-Funknetz-Standard, erfolgt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (3) mit einem körperseitigen Messwandler (5) in Wirkverbindung stehen, der seinerseits mit dem körperseitigen Sender (7) kommuniziert.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass Sender (7) und/oder Messwandler (5) als zum einmaligen Gebrauch vorgesehener Chipsatz ausgebildet sind.
15. Kleidungsartige Trageeinrichtung (25) für eine Vorrichtung zur Erfassung elektrischer Potentiale am menschlichen oder tierischen Körper, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trageeinrichtung mit Mitteln zur Anpassung an die Körpergröße versehen ist.
16. Trageeinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Trageeinrichtung westenartig und über Verstellmittel (27, 27') variabel hinsichtlich ihrer
Breite, Länge, Halsweite, Armweite und/oder Schulterbreite ausgebildet ist.
17. Verfahren zur Signalübertragung zwischen den Elektroden (3) und einer Verwaltungseinheit (4) einer Vorrichtung zur Erfassung elektrischer Potentiale am menschlichen o- der tierischen Körper, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Elektroden (3) abgeleiteten Signale mittels einer elektrisch leitenden Flüssigkeit (17) zur Verwaltungsein- heit (4) übertragen werden.
18. Verfahren zur Erfassung elektrischer Potentiale am menschlichen oder tierischen Körper und drahtloser Übertragung der Daten zu einer vorzugsweise körperfernen Aus- werteeinheit (10), insbesondere nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Daten durch Kommunikation nach dem ZigBee-Standard erfolgt.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Elektroden (3) abgeleiteten analogen Signale digitalisiert und nachfolgend an die Auswerteinheit (10) übertragen werden.
EP09763876A 2008-12-12 2009-12-02 Vorrichtung und verfahren zur erfassung elektrischer potentiale am menschlichen oder tierischen körper Ceased EP2355697A1 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102727180A (zh) * 2011-04-13 2012-10-17 金鼎联合科技纤维股份有限公司 一种用于测量生理信号的穿戴物结构
TW201240645A (en) * 2011-04-13 2012-10-16 Kings Metal Fiber Technologies Wearing structure for measuring physiological signal
JP5831809B2 (ja) * 2012-03-07 2015-12-09 カシオ計算機株式会社 心拍測定装置及びその装着方法
AU2015362507B2 (en) * 2014-12-08 2020-05-21 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Bioelectrode and garment
US10055949B2 (en) * 2017-01-05 2018-08-21 Immersion Corporation Adjustable haptic wearables
EP4066739A1 (de) * 2017-08-16 2022-10-05 Toyobo Co., Ltd. Elektrodenteil zur messung biologischer informationen, vorrichtung zur messung biologischer informationen, kleidung zur messung biologischer informationen, verfahren zur befestigung eines elektrodenteils zur messung biologischer informationen und verfahren zur messung biologischer informationen

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4406827A (en) * 1979-09-04 1983-09-27 Minnesota Mining And Manufacturing Company Cohesive nonsticky electrically conductive gel composition
US4580572A (en) * 1983-06-01 1986-04-08 Bio-Stimu Trend Corp. Garment apparatus for delivering or receiving electric impulses
US4928690A (en) * 1988-04-25 1990-05-29 Lifecor, Inc. Portable device for sensing cardiac function and automatically delivering electrical therapy
FI88223C (fi) 1991-05-22 1993-04-13 Polar Electro Oy Telemetrisk saendarenhet
SE9301346D0 (sv) * 1993-04-22 1993-04-22 Siemens-Elema Ab Elektrodanordning
US5455749A (en) * 1993-05-28 1995-10-03 Ferber; Andrew R. Light, audio and current related assemblies, attachments and devices with conductive compositions
SE9303120D0 (sv) * 1993-09-24 1993-09-24 Siemens Elema Ab Elektrodanordning
GB9503438D0 (en) * 1995-02-21 1995-04-12 Settler Morris Non metallic electrical bridge for medical use
US5925038A (en) * 1996-01-19 1999-07-20 Ep Technologies, Inc. Expandable-collapsible electrode structures for capacitive coupling to tissue
US6512940B1 (en) 2000-10-31 2003-01-28 Medtronic, Inc. Subcutaneous spiral electrode for sensing electrical signals of the heart
US7171331B2 (en) * 2001-12-17 2007-01-30 Phatrat Technology, Llc Shoes employing monitoring devices, and associated methods
US8078274B2 (en) * 2003-02-21 2011-12-13 Dtherapeutics, Llc Device, system and method for measuring cross-sectional areas in luminal organs
DE102004020515A1 (de) 2004-04-26 2005-11-10 Klaus Dipl.-Ing. Engel Verfahren und Vorrichtung zur drahtlosen Aufzeichnung und Fernüberwachung von Muskelaktivitäten bei Tieren
US20060047215A1 (en) * 2004-09-01 2006-03-02 Welch Allyn, Inc. Combined sensor assembly
US7959577B2 (en) * 2007-09-06 2011-06-14 Baxano, Inc. Method, system, and apparatus for neural localization
US20090171381A1 (en) * 2007-12-28 2009-07-02 Schmitz Gregory P Devices, methods and systems for neural localization
WO2006111875A1 (en) * 2005-04-19 2006-10-26 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Belt device
JP5058991B2 (ja) * 2005-06-29 2012-10-24 コンプメディクス リミテッド 導電ブリッジを備えるセンサ・アセンブリ
US20070106170A1 (en) * 2005-11-10 2007-05-10 Conopco, Inc., D/B/A Unilever Apparatus and method for acquiring a signal
DE102005060985A1 (de) 2005-12-20 2007-06-28 Oestreich, Wolfgang, Dr.med. System zur mobilen Überwachung der Herzfunktionen
US8214007B2 (en) * 2006-11-01 2012-07-03 Welch Allyn, Inc. Body worn physiological sensor device having a disposable electrode module
US7826882B2 (en) * 2007-04-03 2010-11-02 Tyco Electronics Corporation Electrode lead set for measuring physiologic information
US20080249389A1 (en) * 2007-04-03 2008-10-09 Tyco Electronics Corporation Electrode lead set for measuring physiologic information
US8560044B2 (en) * 2007-05-16 2013-10-15 Medicomp, Inc. Garment accessory with electrocardiogram sensors
US8527028B2 (en) * 2007-05-16 2013-09-03 Medicomp, Inc. Harness with sensors

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2010066369A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20110301490A1 (en) 2011-12-08
JP2012511342A (ja) 2012-05-24
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