EP4084670A1 - Vitaldaten-sensor - Google Patents

Vitaldaten-sensor

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Publication number
EP4084670A1
EP4084670A1 EP20804489.1A EP20804489A EP4084670A1 EP 4084670 A1 EP4084670 A1 EP 4084670A1 EP 20804489 A EP20804489 A EP 20804489A EP 4084670 A1 EP4084670 A1 EP 4084670A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrode
sensor
vital data
measuring device
chair
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20804489.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dietmar Weisser
Martin Götz
Sarah FISCHER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Marquardt GmbH
Original Assignee
Marquardt GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Marquardt GmbH filed Critical Marquardt GmbH
Publication of EP4084670A1 publication Critical patent/EP4084670A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6887—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient mounted on external non-worn devices, e.g. non-medical devices
    • A61B5/6891—Furniture
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
    • A61B5/024—Measuring pulse rate or heart rate
    • A61B5/0245—Measuring pulse rate or heart rate by using sensing means generating electric signals, i.e. ECG signals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/263—Bioelectric electrodes therefor characterised by the electrode materials
    • A61B5/268—Bioelectric electrodes therefor characterised by the electrode materials containing conductive polymers, e.g. PEDOT:PSS polymers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
    • A61B5/279—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses
    • A61B5/28—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses for electrocardiography [ECG]

Definitions

  • the invention is based on a sensor according to the preamble of claim 1.
  • Such a sensor is used to record vital data of a living being.
  • Such a sensor detects in particular the cardiac currents of a human body, for example to determine the pulse frequency and / or the movement of the body.
  • the sensor comprises at least one electrode and an electrocardiographic measuring device. Previous sensors for the EKG (electrocardiographic) measurement are expensive.
  • the invention is based on the object of creating a more cost-effective sensor for recording vital data.
  • the electrode is formed from an electrically conductive polymer foam.
  • the electrically conductive polymer foam is advantageously inexpensive.
  • the electrode can be designed to be flexible, as a result of which inaccuracies in the measurement of the electrical voltages emanating from the heart on the body are kept low, in that the electrode adapts to the human body.
  • the electrode can be connected to the measuring device by means of a bootstrap circuit.
  • the electrode and / or the electrocardiographic measuring device can be arranged in a chair.
  • the electrode can expediently be arranged in the backrest of the chair, in particular on the surface of the backrest that comes into contact with the body.
  • the electrode is formed from a conductive polymer foam.
  • a bootstrap circuit is used which reduces the electrode capacitance via positive feedback.
  • This circuit is designed to be variable in the invention, so that the electrode can be used as an EKG electrode with compensation for the capacitance or as a movement electrode without compensation.
  • the necessary high bias resistance for the EKG electrode can also be replaced by a weakly conductive polymer foam, as has been used up to now for ESD (electrostatic discharge) packaging.
  • the sensor can be designed as printed electronics, with integration of a humidity sensor, by means of a structure as an array or the like.
  • the invention creates a combined vital data sensor which is particularly suitable for integration in a chair.
  • the advantages achieved with the invention consist in particular in that a measurement of several parameters for the acquisition of vital data with a single electrode is possible.
  • the sensor according to the invention allows cost savings compared to previous EKG sensors.
  • FIG. 1 shows a chair with a sensor for recording vital data.
  • the figure shows a sensor 3 for recording vital data of a living being 1, the sensor 3 being arranged in a chair 2.
  • the sensor 3 is used in particular to detect the cardiac currents of the human body 1 'of the living being 1.
  • the heart currents can then be used, for example, to determine the pulse frequency and / or the movement of the living being 1.
  • the sensor 3 comprises at least one electrode 4 and an electrocardiographic measuring device 5, the electrode 4 being connected to the measuring device 5 by means of a line 6.
  • the electrode 4 is formed from an electrically conductive polymer foam.
  • the polymer foam is designed in such a way that the electrode 4 is flexible in order to be able to largely adapt to the body 1 ′.
  • the electrode 4 is connected to the measuring device 5 by means of a bootstrap circuit 7.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sensor zur Erfassung von Vitaldaten eines Lebewesens, insbesondere zur Erfassung der Herzströme eines menschlichen Körpers. Der Sensor umfasst wenigstens eine Elektrode und ein elektrokardiografisches Messgerät. Die Elektrode ist aus einem elektrisch leitfähigen Polymerschaum gebildet.

Description

Vitaldaten-Sensor
Die Erfindung geht aus von einem Sensor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein solcher Sensor dient zur Erfassung von Vitaldaten eines Lebewesens.
Ein derartiger Sensor erfasst insbesondere die Herzströme eines menschlichen Körpers, beispielsweise zur Ermittlung der Pulsfrequenz und/oder der Bewegung des Körpers. Der Sensor umfasst wenigstens eine Elektrode und ein elektrokardiografisches Messgerät. Bisherige Sensoren für die EKG(elektrokardiografische)-Messung sind kostenaufwändig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kostengünstigeren Sensor zur Erfassung von Vitaldaten zu schaffen.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Sensor durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Sensor zur Erfassung von Vitaldaten eines Lebewesens ist die Elektrode aus einem elektrisch leitfähigen Polymerschaum gebildet. In vorteilhafter Weise ist der elektrisch leitfähige Polymerschaum kostengünstig. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. In einerweiteren Ausgestaltung kann die Elektrode flexibel ausgebildet sein, wodurch Ungenauigkeiten bei der Messung der vom Herz ausgehenden elektrischen Spannungen am Körper gering gehalten sind, indem sich die Elektrode an den menschlichen Körper anpasst. Zwecks einer geringen Elektrodenkapazität kann die Elektrode mittels einer Bootstrap-Schaltung mit dem Messgerät in Verbindung stehen. In besonders vorteilhafterWeise können die Elektrode und/oder das elektrokardiografische Messgerät in einem Stuhl angeordnet sein. Zweckmäßigerweise kann die Elektrode in der Lehne des Stuhles, insbesondere an der mit dem Körper in Kontakt kommenden Oberfläche der Lehne, angeordnet sein.
Für eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist nachfolgendes festzustellen.
Es soll für die Erfassung von Pulsfrequenz und/oder Bewegung ein geeigneter flexibler Sensor geschaffen werden. Der Sensor soll das EKG-Signal kapazitiv durch die Kleidung messen, so dass der Luftspalt zwischen Elektrodenoberfläche und Person möglichst gering sein soll.
Die Elektrode ist aus einem leitfähigen Polymerschaum gebildet. Um die effektive Elektrodenkapazität gering zu halten, wird eine Bootstrap-Schaltung verwendet, welche über positive Mitkopplung die Elektrodenkapazität reduziert. Dies Schaltung ist bei der Erfindung variabel gestaltet, so dass sich die Elektrode unter Kompensation der Kapazität als EKG-Elektrode oder ohne Kompensation als Bewegungselektrode einsetzen lässt. Der nötige hohe Bias-Widerstand für die EKG-Elektrode kann ebenfalls durch einen schwach leitfähigen Polymerschaum , wie er bisher für ESD(electrostatic discharge)-Verpackungen verwendet wird, ersetzt werden. In weiterer Ausgestaltung kann der Sensor als printed electronics, mit Integration eines Feuchtesensors, durch einen Aufbau als Array o. dgl. ausgeführt sein.
Geschaffen ist durch die Erfindung ein kombinierter Vitaldatensensor, der insbesondere für die Integration in einem Stuhl geeignet ist. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine Messung mehrerer Parameter für die Erfassung von Vitaldaten mit einer einzigen Elektrode ermöglicht. Des Weiteren gestattet der erfindungsgemäße Sensor eine Kosteneinsparung gegenüber bisherigen EKG-Sensoren.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt die
Fig. einen Stuhl mit einem Sensor zur Erfassung von Vitaldaten.
In der Figur ist ein Sensor 3 zur Erfassung von Vitaldaten eines Lebewesens 1 zu sehen, wobei der Sensor 3 in einem Stuhl 2 angeordnet ist. Der Sensor 3 dient insbesondere zur Erfassung der Herzströme des menschlichen Körpers 1' des Lebewesens 1. Anhand der Herzströme können dann beispielsweise die Pulsfrequenz und/oder die Bewegung des Lebewesens 1 ermittelt werden.
Der Sensor 3 umfasst wenigstens eine Elektrode 4 und ein elektrokardiografisches Messgerät 5, wobei die Elektrode 4 mittels einer Leitung 6 mit dem Messgerät 5 verbunden ist. Die Elektrode 4 ist aus einem elektrisch leitfähigen Polymerschaum gebildet. Dabei ist der Polymerschaum so ausgebildet, dass die Elektrode 4 flexibel ist, um sich so dem Körper 1' weitgehend anpassen zu können. Des Weiteren steht die Elektrode 4 mittels einer Bootstrap-Schaltung 7 mit dem Messgerät 5 in Verbindung.
Wie bereits erwähnt ist der Sensor 3, und damit die Elektrode 4 und/oder das elektrokardiografische Messgerät 5 in einem Stuhl 2 angeordnet. Zweckmäßigerweise ist die Elektrode 4 in der Lehne 8 des Stuhles 2 angeordnet. Und zwar ist die Elektrode 4 an der mit dem Körper 1' in Kontakt kommenden Oberfläche der Lehne 8 angeordnet. Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfasst vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So kann eine erfindungsgemäß ausgestaltete Elektrode nicht nur bei einem Vitaldaten-Sensor sondern auch bei sonstigen Messgeräten in vorteilhafter Weise eingesetzt werden
Bezugszeichen-Liste: : Lebewesen ': Körper (von Lebewesen) : Stuhl : Sensor : Elektrode : (elektrokardiografisches) Messgerät: Leitung : Bootstrap-Schaltung : Lehne (von Stuhl)

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e :
1. Sensor zur Erfassung von Vitaldaten eines Lebewesens (1), insbesondere zur Erfassung der Herzströme eines menschlichen Körpers (1'), umfassend wenigstens eine Elektrode (4) und ein elektrokardiografisches Messgerät (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (4) aus einem elektrisch leitfähigen Polymerschaum gebildet ist.
2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (4) flexibel ausgebildet ist.
3. Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (4) mittels einer Bootstrap-Schaltung (7) mit dem Messgerät (5) in Verbindung steht.
4. Sensor nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (4) und/oder das elektrokardiografische Messgerät (5) in einem Stuhl (2) angeordnet ist.
5. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (4) in der Lehne (8) des Stuhles (2), insbesondere an der mit dem Körper (1') in Kontakt kommenden Oberfläche der Lehne (8), angeordnet ist.
EP20804489.1A 2019-12-31 2020-11-09 Vitaldaten-sensor Pending EP4084670A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019009028.4A DE102019009028A1 (de) 2019-12-31 2019-12-31 Vitaldaten-Sensor
PCT/EP2020/081432 WO2021136610A1 (de) 2019-12-31 2020-11-09 Vitaldaten-sensor

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EP4084670A1 true EP4084670A1 (de) 2022-11-09

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EP (1) EP4084670A1 (de)
DE (1) DE102019009028A1 (de)
WO (1) WO2021136610A1 (de)

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