EP4236887A1 - Absorbierender artikel mit absorptionskörper - Google Patents

Absorbierender artikel mit absorptionskörper

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Publication number
EP4236887A1
EP4236887A1 EP21805855.0A EP21805855A EP4236887A1 EP 4236887 A1 EP4236887 A1 EP 4236887A1 EP 21805855 A EP21805855 A EP 21805855A EP 4236887 A1 EP4236887 A1 EP 4236887A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
absorbent article
article according
liquid
absorbent
absorption body
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
EP21805855.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rüdiger KESSELMEIER
Andreas Mann
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.)
Paul Hartmann AG
KOB GmbH
Original Assignee
Paul Hartmann AG
KOB GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Paul Hartmann AG, KOB GmbH filed Critical Paul Hartmann AG
Publication of EP4236887A1 publication Critical patent/EP4236887A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00—Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/00051—Accessories for dressings
    • A61F13/00055—Saturation indicators
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00—Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • A61F13/42—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators with wetness indicator or alarm
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00—Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • A61F13/42—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators with wetness indicator or alarm
    • A61F2013/424—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators with wetness indicator or alarm having an electronic device

Definitions

  • the present invention relates to an absorbent article with an absorption body, wherein the liquid absorbed in the absorption body can be monitored remotely by means of contactless data transmission.
  • IAD Incontinence-associated dermatitis
  • a common problem with prolonged use of incontinence articles is the occurrence of skin irritation or dermatitis caused by prolonged contact of the skin with bodily exudates such as urine.
  • IAD Incontinence-associated dermatitis
  • Changes in the pH value of the skin upon contact with the more alkaline urine play an important role here.
  • the increased occurrence of IAD in older people correlates with a weakened skin barrier with age and a reduced ability of the skin to regenerate itself.
  • an incontinence article should be changed before its absorption capacity is exhausted (“targeted change”) so that direct contact of the urine with the skin is prevented.
  • EP2738748 A1 describes an incontinence article with a wireless bedwetting alarm.
  • the presence of liquid in the incontinence article is determined by a moisture sensor or passive radio frequency IDentification (RFID) transponder.
  • RFID radio frequency IDentification
  • the electronics can be powered by receiving and converting the energy wirelessly emitted by the RFID reader into electricity take place.
  • the user's body energy difference between body temperature and environment
  • chemical energy use of body wastes in chemical processes
  • kinetic energy movement of a user's body
  • the data is wirelessly transmitted from the RFID reader to an alarm terminal to trigger an alarm.
  • US2009315720 also relates to an incontinence article with a moisture sensor.
  • the system described in US2009315720 has two states. In the first state, the system behaves like a passive RFID transponder, i. H. the RFID transponder is supplied with energy by a reading device, after which data can be transmitted from the RFID transponder to the reading device. The first state ends as soon as liquid activates a battery, which now supplies the RFID transponder with power. The now active RFID transponder is read by an RFID reader.
  • the present invention is concerned with the task of further improving wireless remote monitoring of incontinence articles.
  • the invention solves the problem by an absorbent article according to claim 1, a receiver unit according to claim 18 and a system according to claim 20 comprising the absorbent article and the receiver unit.
  • the invention makes it easier for the nursing staff to reliably and wirelessly monitor the liquid discharged into the absorbent article and at the same time to leave the user of the incontinence article undisturbed as much as possible.
  • the absorbent article comprises the following components: an absorbent body which is designed to absorb liquid, in particular body excretions, a sensor element which comprises at least one moisture sensor for determining the liquid absorbed in the absorbent body, a power supply element, the power supply element comprising an antenna and the power supply element electromagnetic radiation, which is picked up by means of the antenna, can be converted into electrical energy, and a first transceiver element, wherein the first transceiver element can transmit data to and receive data from a receiver unit in a contactless manner.
  • the liquid taken up in the absorption body can be remotely monitored by means of contactless data transmission.
  • passive RFID transponders are RFID transponders that do not have their own power source.
  • the power supply element of passive RFID transponders is ensured by a reader whose high-frequency alternating field reads the data from the RFID transponder and at the same time supplies it with power.
  • Active RFID transponders are characterized by the fact that they can supply themselves with electricity. A built-in battery is usually required for this.
  • the present invention so-called “energy harvesting” is operated instead of the battery.
  • the present invention has the advantage that, compared to the devices known from the prior art, data can be collected independently of the presence of a reading device.
  • the present invention preferably uses electromagnetic radiation as the energy source.
  • Radio waves which have frequencies of 30 kHz up to 300 GHz are particularly preferred.
  • the radio waves do not have to be generated, or not exclusively, via a specially adapted reading device. Instead, the radio waves already present in the area can be used.
  • These radio waves can come from radio towers, radar systems, WiFi networks or Bluetooth connections, for example.
  • WiFi networks radio waves with frequencies of 2.4 GHz and a power of up to 100 mW, as well as with frequencies of 5 GHz and a power of up to 1 W are of particular interest.
  • radio waves based on mobile phone networks/GSM have the frequencies 850 MHz, 900 MHz, 1800 MHz and 1900 MHz.
  • the radio waves are picked up by the antenna and converted into electricity.
  • the antenna is preferably designed in such a way that the electromagnetic radiation, which is converted into electrical energy, can be provided by WiFi systems, Bluetooth transmitters, radio, GSM or radar, among other things.
  • WiFi systems WiFi systems
  • Bluetooth transmitters radio
  • radio GSM or radar
  • the power supply element can also include a matching network and a rectifier.
  • the matching network Through the matching network, the impedance of the Antenna matched to the impedance of the radio wave transmitter. As a result, the power loss can be kept low.
  • the rectifier converts the AC voltage picked up by the antenna into a DC current using a peak value detector.
  • the absorbent article preferably additionally comprises an energy storage unit.
  • the energy storage unit is in electrical communication with the power supply element and is charged by the power supply element.
  • the energy storage unit can store the electrical energy in at least one capacitor, for example. Other forms of energy storage, for example using a galvanic element, are also possible.
  • the energy stored in the energy storage unit can preferably be used to operate electronic components of the absorbent article.
  • the energy storage unit can provide the necessary energy to generate or amplify the signal of the first transceiver element to a second transceiver element.
  • the second transceiver element is a component of the receiver unit and the second transceiver element can be a Bluetooth transceiver or a WiFi transceiver, for example.
  • the energy storage unit can release the stored energy precisely in this period of time.
  • the absorbent article comprises a first processor unit which can be operated by the energy generated during energy harvesting.
  • the first processor unit only includes a data memory.
  • the first processor unit can also be configured to interpret the signals of the sensor element for data transmission from the first transceiver element to the second transceiver element and to convert them into a suitable signal.
  • this first processor unit can carry out a first evaluation of the measurement data of the sensor element and prepare the results of this evaluation in a suitable form for forwarding to the receiver unit.
  • the processing of the data can include, for example, data reduction or conversion into a suitable data format.
  • the processing of the data can also relate to a calculation of specified parameters, such as relative saturation.
  • the first processor unit by the first Transceiver element further process received data.
  • the first transceiver element can be configured to increase or decrease the period between two contactless data transmissions to the receiver unit.
  • the first processor unit can be configured to store the received or further processed data in the data memory.
  • the first processor unit can be a microprocessor, for example. Commercially available microprocessors that have a particularly low energy consumption and are suitable for the present invention are, for example, the ARM Cortex M0+ with a power consumption of at least 20 pW.
  • the at least one antenna of the power supply element can also be used as a sensor element. If the absorption body is soaked with liquid in the vicinity of the antenna, the electromagnetic field around the antenna is weakened and the received power drops.
  • the received signal field strength can be, for example, the RSSI (received signal strength indicator). RSSI is used to indicate the relative quality of the received signal compared to that of the sender. A higher RSSI value indicates better signal quality.
  • the RCPI value (“received channel power indicator”) defined in the IEEE 802.11 standard for communication in wireless networks can be used.
  • the RCPI value is a measure of the received radio frequency (RF) power in the selected channel, measured at the antenna connector.
  • RCPI is a monotonically increasing, logarithmic function of received power level, defined in dBm. Other quantities that indicate a weakening of the electromagnetic field and thus of the received signal strength due to the presence of liquid can also be used.
  • the relative change in the electromagnetic field strength compared to the electromagnetic field strength in an absorption body that has not yet absorbed any liquid is therefore proportional to the relative liquid saturation of the absorption body.
  • the reference field strength is the electromagnetic field strength in the absence of liquid. The difference between the measured electromagnetic field strength and this reference field strength increases the more liquid the absorbent article has absorbed.
  • the measurement of the change in field strength can preferably be carried out using at least two antennas, which act as a power supply element and a sensor element.
  • the electromagnetic field is modulated by the antennas.
  • the modulation of the electromagnetic field is measured by the antennas.
  • By the presence of Liquid can weaken the electromagnetic field received by the second antenna.
  • the presence of liquid can also be detected by evaluating other measured variables, such as the phase shift of the current generated by the antenna. To do this, the current generated in the presence of liquid is compared with the current generated in the absence of liquid.
  • At least one of the moisture sensors of the sensor element is a capacitive sensor.
  • the moisture sensor consists of two electrodes that form an electrical capacitor. If there is no liquid in the absorbent article, its permittivity is low and there is a low capacitive value between the electrodes. If the maximum saturation of the absorbent article is reached, the permittivity of the absorbent body will increase. The permittivity correlates approximately with the liquid present in the absorbent article.
  • the measuring principle of at least one of the moisture sensors of the sensor element is based on the change in electrical conductivity when liquid is present.
  • the liquid activates a galvanic cell. The presence of liquid can be measured by the applied voltage.
  • a combination of moisture sensors is preferably used.
  • the antennas that are used to generate energy by means of energy harvesting can also be used to measure the received field strength.
  • a capacitive measurement for liquid measurement can be carried out at the same time. The measuring accuracy of the sensor element can be increased by a combination of moisture sensors.
  • a special arrangement of several moisture sensors can also be used to draw conclusions about the relative saturation of the absorption body of the absorbent article.
  • Data transmission from the absorbent article to the receiver unit is performed by a first transceiver element of the absorbent article.
  • wireless communication with a transmitter output power of at most 1000 mW, at most 100 mW and particularly preferably at most 10 mW should be used.
  • the wireless communication is particularly preferably based on Bluetooth, Bluetooth ultra low energy or WiFi.
  • Data transmission systems such as Zigbee, Wibree or other methods in the radio frequency range are also conceivable.
  • the data is only transmitted from the absorbent article to the receiver unit when a predetermined limit value for the percentage saturation of the absorbent body has been reached or exceeded.
  • Limit values for the percentage saturation of the absorbent body can preferably be between 50% and 100%, in particular between 60% and 90% and particularly preferably 80%.
  • the data is only transmitted to the receiver unit if at least one of the two or more moisture sensors of the sensor element measure the presence of liquid.
  • the data transmission takes place at time intervals. These intervals are preferably constant.
  • the constant intervals particularly preferably have an interval length of at least 5 s and at most 3600 s.
  • the power supply element, the first transceiver element, the first processor unit and the energy storage unit are preferably components of an RFID component.
  • the sensor element can also be a component of the RFID component.
  • the RFID component can be printed, glued or etched onto a metal foil.
  • the absorbent article according to the invention can be used as an incontinence article.
  • Such an incontinence article comprises in particular a top sheet which is at least partially liquid-permeable and a substantially liquid-impermeable back sheet.
  • the absorption body is arranged between the top sheet and the back sheet.
  • the absorbent body is usually aligned in the longitudinal direction of the incontinence article, so that when it is used as intended, it comes to rest between the legs of a user in the crotch area.
  • the backsheet can be formed from a breathable but essentially liquid-tight film material.
  • the top sheet is preferably formed, at least in regions, from a nonwoven-based material that is liquid-permeable at least in regions.
  • the part of the incontinence article located in the abdominal area of the user when put on is referred to as a front area.
  • the part of the incontinence article located in the user's back area in the applied state is referred to as a back area.
  • the incontinence articles can be designed in a variety of ways, for example as incontinence articles lying directly on the body or as absorbent incontinence pads.
  • the sensor element, the power supply element and the first transceiver element are applied to the incontinence article.
  • the power supply element and the first transmitter-receiver element are preferably applied to the front or back area of the incontinence article on the side facing away from the user.
  • the first processor unit and the energy storage unit are then preferably also applied to the front or back area of the incontinence article on the side facing away from the user.
  • the sensor element comprises a capacitive moisture sensor, its electrodes are preferably aligned parallel to one another along the longitudinal direction of the incontinence article.
  • the first transceiver element and/or the first processor unit and/or the energy storage unit can be applied to the front or back area of the incontinence article on the side facing away from the user.
  • Two antennas which are preferably tuned to the WiFi frequencies 2.4 GHz and 5 GHz, take on the task of the power supply element and the sensor element. These two antennas preferably run along the longitudinal direction of the incontinence article. If the absorption body is soaked with liquid in the vicinity of the antennas, the electromagnetic field strength changes.
  • the reference field strength is the electromagnetic field strength in the absence of liquid. The difference between the measured electromagnetic field strength and this reference field strength increases the more liquid the absorbent article has absorbed.
  • the absorbent article according to the invention can be a wound dressing.
  • the wound dressing may comprise a wound contact layer, an absorbent layer, such as an absorbent pad, and a cover layer.
  • the wound dressing can be present as a so-called island dressing.
  • the wound contact layer has a smaller contact surface than the cover layer (“backing”), i. H. the wound contact layer is surrounded by a covering layer along its circumference.
  • the cover layer can have an adhesive coating so that the entire wound dressing can adhere or stick to the skin of a patient.
  • the power supply element and the first transceiver element, and preferably the first processor unit and the energy storage unit are preferably on the Glued to the side of the covering layer facing away from the user.
  • the power supply element and the first transmitter-receiver element are preferably components of an RFID transponder and can be protected from contact with liquid, usually wound exudate or sweat, by a liquid-impermeable film between the RFID transponder and the cover layer.
  • the liquid is measured by means of the sensor element, which is preferably aligned on the cover layer on the side facing away from the user in such a way that the at least two electrodes of the sensor element are fastened over the absorption body. If a sensor element is used which can carry out a saturation measurement by detecting a change in the electromagnetic field strength, then the power supply element can also include the function of the sensor element and the energy harvesting antenna.
  • the absorbent article according to the invention communicates with a receiver unit which receives data from the absorbent article by means of the second transceiver element.
  • the receiver unit comprises a second processor unit and an output unit.
  • the second transceiver element can be a Bluetooth transceiver or a WiFi transceiver, for example.
  • the second processing unit is configured to process the signal received from the first transceiver element and may be further configured to calculate a relative saturation value from the readings of the sensor element. If the limit value of the percentage saturation of the absorbent body, which is between 50% and 100%, preferably between 60% and 90% and particularly preferably 80%, is reached or exceeded, a signal is emitted. Alternatively, the signal is output as soon as a specified minimum number of moisture sensors measure the presence of liquid.
  • the signal can be optical or acoustic.
  • Absorbent article comprising an absorbent body which is designed to absorb liquid, in particular bodily excretions, a sensor element which comprises at least one moisture sensor for determining the liquid absorbed in the absorbent body, a power supply element, the power supply element comprising an antenna and the power supply element electromagnetic radiation, which is picked up by means of the antenna, can be converted into electrical energy, and a first transceiver element, the first transceiver element being able to transmit data to and receive data from a receiver unit without contact, and the liquid contained in the absorption body being removed remotely by means of contactless data transmission can be monitored.
  • Absorbent article according to at least one of the above paragraphs, wherein a transmission power of at most 1000 mW, preferably at most 100 mW and particularly preferably at most 10 mW is emitted for contactless data transmission.
  • the data transmission only taking place when a minimum number of the one or more moisture sensors of the sensor element measure the presence of liquid in the absorbent body.
  • the data transmission only taking place when at least one limit value of the relative saturation of the absorbent body is reached or exceeded.
  • Absorbent article wherein the data transmission takes place at time intervals, the intervals preferably being constant and in particular having an interval length of at least 5 s and at most 3600 s.
  • Absorbent article according to paragraph 16 wherein the RFID component is attached outside the absorbent body on the backsheet and wherein the RFID component is preferably located either in the front or back area of the absorbent article on a side of the backsheet facing away from the user.
  • Absorbent article according to at least one of the preceding paragraphs wherein the sensor element is attached along the absorption body parallel to the longitudinal direction of the absorption body.
  • Absorbent article according to at least one of paragraphs 1 to 15 wherein the absorbent body is part of a wound dressing which comprises a cover layer, a wound contact layer and the absorbent body arranged between the cover layer and the wound contact layer 28 .
  • Receiver unit which is designed to receive data from the first transceiver element contained in an absorbent article according to any one of paragraphs 1 to 19, characterized in that the receiver unit comprises a second Includes transmitter-receiver element, a second processor unit and an output unit.
  • Receiver unit according to paragraph 20 wherein the receiver unit emits an in particular optical or acoustic signal if the limit value of the relative saturation of the absorption body is reached or exceeded.
  • Receiver unit according to at least one of paragraphs 20 or 21, wherein the receiver unit emits a signal as soon as a predetermined minimum number of moisture sensors measure the presence of liquid.
  • Receiver unit according to at least one of paragraphs 20 to 22, wherein the second processor unit of the receiver unit is designed to calculate a relative saturation from the measured values of the sensor element.
  • a system for remotely monitoring liquid received in an absorbent body comprising at least one absorbent article according to paragraph 1 and at least one receiver unit according to paragraph 20.
  • FIG. 1 shows a possible embodiment of a system for remotely monitoring the liquid taken up in an absorbent body, the system comprising an absorbent article 100 and a receiver unit 26 .
  • the absorbent article 100 comprises a power supply element 9, a sensor element
  • the absorbent article 100 communicates contactlessly with the receiver unit 26 via the first transmitter-receiver element 11.
  • This comprises a second transmitter-receiver element 17, a second processor unit 18 and an output unit 19.
  • the power supply element 9 catches radio waves from the environment and converts them into electrical energy.
  • the power supply element 9 is electrically connected to the sensor element 10 and the first transceiver element 11 and supplies them with energy in order to ensure their function.
  • the sensor element 10 which is a moisture sensor, can determine the presence of liquid in the absorption body 3.
  • a capacitive measuring method can be used for this purpose, for example, or alternatively the weakening of the electromagnetic field strength compared to the field strength of an absorption body that has not yet absorbed any liquid can be measured.
  • the data measured by the sensor element 10 are forwarded to the first transceiver element 11 and transmitted wirelessly from the first transceiver element 11 to the second transceiver element 17 of the receiver unit 26 .
  • the receiver unit 26 forwards the data to the second processor unit 18 for evaluation.
  • the second processor unit 18 prepares the data for output.
  • the output on the output unit 19 can take place acoustically, for example by means of a warning tone, or optically, for example by means of a flashing warning lamp or a message on a screen.
  • the electronic components of the absorbent article namely the power supply element 9, the sensor element 10 and the first transceiver element
  • the absorbent article 100 comprises, in addition to the power supply element 9, the sensor element 10, the first transmitter-receiver element 11 and the absorption body 3, an energy storage unit 16 and a first processor unit 15.
  • the receiver unit 26 comprises the second transmitter-receiver element 17, the second processor unit 18 and the output unit 19.
  • the energy collected by means of the power supply element 9 is preferably initially temporarily stored in the energy storage unit 16 .
  • the energy storage unit 16 is preferably connected to the electrical consumers of the absorbent article 100, namely the sensor element 10, the first transmitter-receiver element 11 and the first processor unit 15, and supplies them with electrical energy.
  • the energy storage unit 16 can preferably be a capacitor, but also an accumulator.
  • the energy storage unit 16 can ensure that electrical energy is always available even if the sensor element 10 , the first transmitter-receiver element 11 or the first processor unit 15 consumes increased energy at times.
  • the energy storage unit 16 can also ensure a sufficient energy supply of the first transceiver element 11 in the event of an, in particular temporary, increase in the transmission power of the first transceiver element 11 .
  • comparatively larger distances between the first transceiver element 11 and the second transceiver element 17 can be bridged, for example a distance of 5 m to 20 m.
  • the first processor unit 15, which communicates with the sensor element 10, can be configured to already evaluate the data received from the sensor element 10 locally in the absorbent article 100.
  • the first processor unit can infer the presence of liquid in the absorption body 3 from the measurement data of the sensor element 10 and then generate a binary output corresponding to “liquid present” or “no liquid present”.
  • a large number of moisture sensors are advantageously used. As a result, the accuracy of the liquid detection can be increased and, if necessary, information on the liquid distribution can also be recorded.
  • the first processor unit 15 is preferably connected directly to the first transceiver element 11 .
  • the data exchange between the first processor unit 15 and the second processor unit 18 takes place indirectly via the first transceiver element 11 and the second transceiver element 17.
  • the measurement data processed by the first processor unit 15 are preferably forwarded to the second processor unit 18 .
  • the received data prepared for output.
  • the output on the output unit 19 can be acoustic, for example via a warning tone, or optical, for example via a flashing warning lamp or a message on a screen.
  • the electronic components of the absorbent article 100 which include the power supply element 9, the sensor element 10, the energy storage unit 16, the first processor unit 15 and the first transceiver element 11, can be part of the RFID component 23.
  • the sensor element 10 is not part of the RFID component 24 and the RFID component 24 then only includes the power supply element 9 , the energy storage unit 16 , the first processor unit 15 and the first transceiver element 11 .
  • FIG. 3 shows a preferred embodiment of the power supply element 9.
  • the power supply element 9 also includes a matching network 13 and a rectifier 14.
  • the impedance of the antenna 12 is matched by the matching network 13 to the impedance of the transmitter of the radio waves. As a result, the power loss can be kept low.
  • the rectifier 14 converts the AC voltage picked up by the antenna 12 into a DC current by means of a peak value detector.
  • FIG. 4 schematically represents an incontinence article 100 with the RFID component 24 glued on and the sensor element 10 .
  • the absorbent body 3 is preferably arranged between the liquid-permeable topsheet 1 and the essentially liquid-impermeable backsheet 2 .
  • the absorbent body 3 is usually arranged in the longitudinal direction 50 of the absorbent article 100, so that the crotch area 5 is held between the legs of a user during use.
  • the incontinence article can usually be closed with two rear side sections 7, each having at least one closure means 8, in the back area in the transverse direction 51 by the side sections 7 being guided to the front area 4 in the applied state and being fastened there.
  • the top view of the disposable incontinence diaper is shown in the unfolded and flatly spread out state.
  • the RFID component preferably has the embodiment described in FIG.
  • the RFID component 24 is preferably as shown on the front area 4 or alternatively on the Applied back area 6 of the incontinence article on the side facing away from the user.
  • the RFID component 24 and the sensor element 10 can be glued on or printed on.
  • the sensor element 10 includes two electrodes that form an electrical capacitor.
  • the electrodes are preferably aligned parallel to one another along the longitudinal direction 50 starting from the RFID component 24 across the absorption body 3 .
  • the electrodes preferably extend to the middle of the crotch area 5. The presence of liquid can be detected by means of the sensor element 10 based on a change in capacitance.
  • the two electrodes of the sensor element 10 can also serve as an antenna.
  • the antennae are mounted above the absorption body 3 on the side facing away from the user when the article is in use and are not in direct contact with the liquid excreted by the user.
  • the antennas are used both as a power supply element and as a sensor element.
  • the antennas capture radio waves from the environment via energy harvesting and convert them into electrical energy.
  • the antennas (12, 9,10) are tuned to the WiFi frequencies 2.4 GHz and 5 GHz.
  • the power loss can be kept low by means of a matching network 13 (see FIG. 3).
  • the rectifier 14 converts the AC voltage picked up by the antennas 12 into a DC current.
  • the electrical energy is temporarily stored in the energy storage unit 16, which comprises a large number of capacitors connected in parallel, and is then available in the event of a high current requirement (not shown in FIG. 4, see FIG. 2).
  • the first processor unit 15 and the first transceiver element 11 can be operated using this energy.
  • the antennas 10 used for energy harvesting can preferably be used at the same time for relative saturation measurement. If liquid is present in the vicinity of the antennas 10, the electromagnetic field strength changes.
  • the first processor unit uses the change in the electromagnetic field strength occurring at the antennas to calculate the moisture present in the absorption body, in particular the relative moisture saturation.
  • the first transceiver element 11 transmits a signal to the second transceiver element 17 (see Figures 1, 2) as soon as the relative humidity saturation reaches predetermined limit values of, for example, 50%, 60%, 70%, 80% or 85%.
  • the signal can be transmitted via Bluetooth transmission.
  • the data from the second transceiver element 17 to a second processor unit 18 are forwarded.
  • the second processor unit 18 then prepares the data for output.
  • the output unit 19 displays by means of a screen indicates the relative saturation level of the disposable diaper. When a relative saturation value of 80%, for example, is reached, the output unit 19 notifies the nursing staff by means of a signal tone.
  • FIG. 5 is a schematic depiction of an absorbent article 100 which comprises a wound dressing designed as a so-called island dressing with an applied RFID component 24 and sensor element 10 .
  • the island dressing comprises a cover layer 27, the absorbent body 3 and a wound contact layer 28.
  • the RFID component is preferably designed according to the embodiment described in connection with Figure 2, which includes the power supply element 9, the energy storage unit 16, the first processor unit 15 and the first transmitter-receiver element 11 includes.
  • the RFID component 24 is preferably printed or glued onto the side of the covering layer 27 facing away from the user.
  • the RFID component is preferably protected from contact with wound exudate by a liquid-impermeable layer.
  • the sensor element 10 is preferably attached to the covering layer 27 on the side facing away from the user in such a way that it lies over the absorption body 3 .
  • the wound contact layer 28 is the side that faces the user when the absorbent article is in use.
  • the covering layer 27 provided with an adhesive coating covers the absorbent body 3 and can be attached to the user's skin.
  • the power supply element 9 based on energy harvesting is connected to the energy storage unit 16 .
  • the first processor unit 15 is powered by the energy storage unit 16 and can receive data from the sensor element 10 and the first transceiver element 11 as well as transmit data to the first transceiver element 11 .
  • the sensor element 10 is electrically connected to the energy storage unit 16 .
  • the sensor element 10 is a moisture sensor based on capacitive measurement.
  • 2 electrodes are printed over the absorption body 3 on the side of the cover layer 27 facing away from the user.
  • the presence of liquid in the absorption body 3 can be measured by the change in the dielectric constant and the associated change in voltage.
  • the first processor unit 15 can calculate a moisture saturation in the absorption body 3 on the basis of the change in voltage measured by the sensor element. If a limit value of the relative humidity saturation is exceeded, the first transceiver element 11 sends a signal via Bluetooth to the second transceiver element 17.
  • the second Processor unit 18 processes the received data in such a way that a warning signal is output by the output unit 19 on a screen.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen absorbierenden Artikel umfassend einen Absorptionskörper zum Aufnehmen von Flüssigkeit, ein Sensorelement, ein Stromversorgungselement und ein erstes Senderempfängerelement. Das Sensorelement kann die in dem Absorptionskörper aufgenommene Flüssigkeit erfassen. Das Stromversorgungselement kann elektromagnetische Strahlung aus der Umgebung in elektrische Energie umwandeln. Das Senderempfängerelement dient zur kontaktlosen Datenübertragung, so dass die in dem Absorptionskörper aufgenommene Flüssigkeit auf Entfernung drahtlos überwacht werden kann. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Empfängereinheit, sowie ein System zur Überwachung der in einem Absorptionskörper aufgenommenen Flüssigkeit auf Entfernung.

Description

Titel: Absorbierender Artikel mit Absorptionskörper
Die vorliegende Erfindung betrifft einen absorbierenden Artikel mit Absorptionskörper, wobei die in dem Absorptionskörper aufgenommene Flüssigkeit auf Entfernung mittels kontaktloser Datenübertragung überwacht werden kann.
Ein häufiges Problem bei fortdauernder Verwendung von Inkontinenzartikeln ist das Auftreten von Hautreizungen oder Hautentzündungen, welche durch den längeren Kontakt der Haut mit Körperausscheidungen wie beispielsweise Urin hervorgerufen werden. Insbesondere bei älteren inkontinenten Personen tritt häufig eine sogenannte Inkontinenz-assoziierte Dermatitis (IAD) auf, eine durch Kontakt mit einem Reizstoff wie Urin hervorgerufene Hautentzündung in der perinealen oder perigenitalen Region. Dabei spielen Veränderungen des pH-Wertes der Haut bei Kontakt mit dem alkalischeren Urin eine wesentliche Rolle. Das gehäufte Auftreten von IAD bei älteren Personen korreliert mit einer im Alter geschwächten Hautbarriere und einer verminderten Fähigkeit der Haut, sich zu erneuern. Um einer IAD entgegenzuwirken, sollte ein Inkontinenzartikel gewechselt werden, bevor dessen Absorptionskapazität erschöpft ist („gezielter Wechsel“), so dass ein direkter Kontakt des Urins mit der Haut unterbunden wird. Zudem sind Personen, die aus medizinischen oder Altersgründen unter Inkontinenz leiden, häufig auf die Unterstützung durch Pflegekräfte angewiesen. Besonders in der Nacht steht dabei einer regelmäßigen Überprüfung des Inkontinenzartikels das Bedürfnis der betroffenen Person nach einer ungestörten Nachtruhe entgegen. Es wäre zur Verbesserung der Lebensqualität, wie auch aus Kostengründen vorteilhaft, wenn die Störung der Nachtruhe nur im Falle eines benötigten Wechsels des Inkontinenzartikels stattfindet.
Daher besteht ein Bedarf an Inkontinenzartikeln, die einen gezielteren Wechsel des Inkontinenzartikels erleichtern.
Im Stand der Technik werden zum gezielteren Wechsel von Inkontinenzartikeln elektronische Feuchtigkeitssensoren verwendet. In EP2738748 A1 beschreibt einen Inkontinenzartikel mit einem drahtlosen Bettnässungsalarm. Durch einen Feuchtigkeitssensor oder passiver Radio- Frequency IDentification (RFID)-Transponder wird die Anwesenheit von Flüssigkeit im Inkontinenzartikel festgestellt. Die Stromversorgung der Elektronik kann durch Empfangen und Umwandeln der von dem RFID-Lesegerät drahtlos ausgestrahlten Energie in Elektrizität erfolgen. Es können auch die Körperenergie des Benutzers (Differenz zwischen Körpertemperatur und Umgebung), chemische Energie (Verwendung von Körperausscheidungen in chemischen Prozessen) oder kinetische Energie (Bewegung des Körpers eines Benutzers) als Energiequelle genutzt werden. Vom RFID-Lesegerät werden die Daten drahtlos an ein Alarm-Terminal übertragen, um einen Alarm auszulösen.
Auch die US2009315720 betrifft einen Inkontinenzartikel mit Feuchtesensor. Das in US2009315720 beschriebene System besitzt zwei Zustände. Im ersten Zustand verhält sich das System wie ein passiver RFID-Transponder, d. h. der RFID-Transponder wird durch ein Lesegerät mit Energie versorgt, woraufhin eine Datenübertragung vom RFID-Transponder zum Lesegerät stattfinden kann. Der erste Zustand endet, sobald Flüssigkeit eine Batterie aktiviert, die den RFID-Transponder nun mit Strom versorgt. Der nun aktive RFID-Transponder wird durch ein RFID-Lesegerät ausgelesen.
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit der Aufgabe, eine drahtlose Fernüberwachung von Inkontinenzartikeln weiter zu verbessern.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch einen absorbierenden Artikel nach Anspruch 1 , eine Empfängereinheit nach Anspruch 18 und ein System nach Anspruch 20, das den absorbierenden Artikel und die Empfängereinheit umfasst.
Die Erfindung erleichtert es dem Pflegepersonal, die in den absorbierenden Artikel abgegebene Flüssigkeit zuverlässig drahtlos zu überwachen und gleichzeitig den Nutzer des Inkontinenzartikels so weit als möglich ungestört zu lassen. Der absorbierende Artikel umfasst folgende Bestandteile: einen Absorptionskörper, der dazu ausgelegt ist Flüssigkeit, insbesondere Körperausscheidungen, aufzunehmen, ein Sensorelement, welches mindestens einen Feuchtesensor zur Bestimmung der im Absorptionskörper aufgenommenen Flüssigkeit umfasst, ein Stromversorgungselement, wobei das Stromversorgungselement eine Antenne umfasst und wobei das Stromversorgungselement elektromagnetische Strahlung, die mittels der Antenne aufgefangen wird, in elektrische Energie umwandeln kann, und ein erstes Senderempfängerelement, wobei das erste Senderempfängerelement kontaktlos Daten an eine Empfängereinheit übertragen und von dieser empfangen kann. Die in dem Absorptionskörper aufgenommene Flüssigkeit kann auf Entfernung mittels kontaktloser Datenübertragung überwacht werden.
Im Stand der Technik werden vor allem „passive“ RFID-Transponder verwendet. Als passive RFID-Transponder werden im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung RFID- Transponder bezeichnet, die keine eigene Stromquelle besitzen. Das Stromversorgungselement von passiven RFID-Transpondern wird dabei über ein Lesegerät sichergestellt, dessen hochfrequentes Wechselfeld die Daten des RFID-Transponders ausliest und ihn gleichzeitig mit Strom versorgt. „Aktive“ RFID-Transponder zeichnen sich dadurch aus, dass die sich selbst mit Strom versorgen können. In der Regel wird hierzu eine eingebaute Batterie benötigt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird anstelle der Batterie sogenanntes „Energy Harvesting“ betrieben. Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, dass gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen das Sammeln von Daten unabhängig von der Anwesenheit eines Lesegeräts ermöglicht wird.
Beim Energy Harvesting wird die in der Umgebung zur Verfügung stehende Energie in elektrische Energie umgewandelt. Die vorliegende Erfindung nutzt bevorzugt elektromagnetische Strahlung als Energiequelle. Besonders bevorzugt sind dabei Radiowellen, welche Frequenzen von 30 kHz bis zu 300 GHz besitzen. Anders als im Stand der Technik müssen die Radiowellen dabei nicht oder nicht ausschließlich über ein speziell angepasstes Lesegerät erzeugt werden. Stattdessen können die in der Umgebung schon vorhandenen Radiowellen genutzt werden. Diese Radiowellen können beispielsweise von Funktürmen, Radaranlagen, WiFi-Netzen oder Bluetooth-Verbindungen stammen. Für WiFi Netze sind Radiowellen mit Frequenzen von 2,4 GHz und einer Leistung bis 100 mW, sowie mit Frequenzen von 5 GHz und einer Leistung bis 1 W von besonderem Interesse. Auf Mobilfunknetzen/GSM beruhende Radiowellen haben nach den GSM Standards die Frequenzen 850 MHz, 900 MHz, 1800 MHz und 1900 MHz.
Die Radiowellen werden mittels der Antenne aufgefangen und in elektrischen Strom umgewandelt. Die Antenne ist dabei vorzugweise derart ausgestaltet, dass die elektromagnetische Strahlung, die in elektrische Energie umgewandelt wird, unter anderem von WiFi-Systemen, Bluetooth-Sendern, Rundfunk, GSM oder Radar bereitgestellt werden kann. Statt einer einzelnen Antenne können dabei auch mehrere Antennen, insbesondere in einem Antennenarray, verwendet werden.
Das Stromversorgungselement kann neben der Antenne auch ein Anpassungsnetzwerk und einen Gleichrichter umfassen. Durch das Anpassungsnetzwerk wird die Impedanz der Antenne an die Impedanz des Senders der Radiowellen angepasst. Dadurch kann der Leistungsverlust geringgehalten werden. Der Gleichrichter wandelt die von der Antenne aufgefangene Wechselspannung mittels Spitzenwertdetektor in einen Gleichstrom um.
Bevorzugt umfasst der absorbierende Artikel zusätzlich eine Energiespeichereinheit. Die Energiespeichereinheit steht mit dem Stromversorgungselement in elektrischer Verbindung und wird durch das Stromversorgungselement aufgeladen. Die Energiespeichereinheit kann die elektrische Energie beispielsweise in mindestens einem Kondensator speichern. Auch andere Formen der Energiespeicherung, zum Beispiel durch ein galvanisches Element, sind möglich. Bevorzugt kann die im Energiespeichereinheit gespeicherte Energie dazu verwendet werden, elektronische Bauteile des absorbierenden Artikels zu betreiben. Die Energiespeichereinheit kann die erforderliche Energie liefern, um das Signal des ersten Senderempfängerelements an ein zweites Senderempfängerelement zu erzeugen oder zu verstärken. Das zweite Senderempfängerelement ist Komponente der Empfängereinheit und das zweite Senderempfängerelement kann beispielsweise ein Bluetooth-Senderempfänger oder ein WiFi-Senderempfänger sein. Da die Leistungsdichte eines elektromagnetischen Felds mit dem Abstand quadratisch abfällt, muss zur Vergrößerung der Reichweite die Abstrahlungsleistung des ersten Senderempfängerelement erhöht werden. Um die Reichweite lediglich in einem bestimmten Zeitabschnitt zu vergrößern, kann die Energiespeichereinheit genau in diesem Zeitabschnitt die gespeicherte Energie freigeben.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der absorbierende Artikel eine erste Prozessoreinheit, welche durch die beim Energy Harvesting erzeugte Energie betrieben werden kann. Im einfachsten Fall umfasst die erste Prozessoreinheit nur einen Datenspeicher. Die erste Prozessoreinheit kann auch dazu konfiguriert werden, die Signale des Sensorelements für die Datenübertragung vom ersten Senderempfängerelement an das zweite Senderempfängerelement zu interpretieren und in ein geeignetes Signal zu konvertieren. Diese erste Prozessoreinheit kann darüber hinaus eine erste Auswertung der Messdaten des Sensorelements durchführen und die Ergebnisse dieser Auswertung in eine geeignete Form zur Weitersendung an die Empfängereinheit aufbereiten. Die Aufbereitung der Daten kann beispielsweise eine Datenreduktion oder eine Konvertierung in ein geeignetes Datenformat umfassen. Die Aufbereitung der Daten kann ebenso eine Berechnung vorgegebener Parameter, wie eine relative Sättigung, betreffen. Die relative Sättigung wird dabei in Prozent angegeben, wobei der Wert 100 % einer maximalen Sättigung des Absorptionskörpers mit Flüssigkeit entsprechen und der Wert 0 % als die Abwesenheit von Flüssigkeit definiert ist. Bevorzugt kann die erste Prozessoreinheit die durch das erste Senderempfängerelement empfangenen Daten weiterverarbeiten. So kann das erste Senderempfängerelement beispielsweise konfiguriert werden, die Periodendauer zwischen zwei kontaktlosen Datenübertragungen an die Empfängereinheit zu erhöhen oder zu senken. Die erste Prozessoreinheit kann darüber hinaus konfiguriert sein, die empfangenen oder weiterverarbeiteten Daten in dem Datenspeicher abzulegen. Bei der ersten Prozessoreinheit kann es sich beispielsweise um einen Mikroprozessor handeln. Handelsübliche Mikroprozessoren, die einen besonders geringen Energieverbrauch aufweisen und sich für die vorliegende Erfindung eignen, sind zum Beispiel der ARM Cortex M0+ mit einer Leistungsaufnahme von mindestens 20 pW.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die mindestens eine Antenne des Stromversorgungselements zugleich als Sensorelement verwendet werden. Ist der Absorptionskörper in der Nähe der Antennen mit Flüssigkeit durchtränkt, so wird das elektromagnetische Feld um die Antenne abgeschwächt und die empfangene Leistung sinkt. Bei der empfangenen Signalfeldstärke kann es sich beispielsweise um die RSSI („received signal strength indicator“) handeln. RSSI wird benutzt um die relative Qualität des empfangenen Signals verglichen mit dem des Senders anzugeben. Ein höherer RSSI-Wert zeigt eine bessere Signalqualität an. Alternativ kann der in der Norm IEEE 802.11 für Kommunikation in Funknetzwerken definierte RCPI-Wert („received channel power indicator“) verwendet werden. Der RCPI-Wert ist ein Maß für die empfangene Hochfrequenzleistung (RF) im ausgewählten Kanal, gemessen am Antennenanschluss. RCPI ist eine monoton ansteigende, logarithmische Funktion des empfangenen Leistungspegels, definiert in dBm. Auch andere Größen, die eine Abschwächung des elektromagnetischen Felds und damit der empfangenen Signalstärke durch die Anwesenheit von Flüssigkeit indizieren, können verwendet werden.
Die relative Änderung der elektromagnetischen Feldstärke im Vergleich zur elektromagnetischen Feldstärke bei einem Absorptionskörper, der noch keine Flüssigkeit aufgenommen hat, ist damit proportional zur relativen Flüssigkeitssättigung des Absorptionskörpers. Die Referenzfeldstärke ist hierbei die elektromagnetische Feldstärke in Abwesenheit von Flüssigkeit. Die Differenz der gemessenen elektromagnetischen Feldstärke von dieser Referenzfeldstärke wächst je mehr Flüssigkeit der absorbierenden Artikel aufgenommen hat.
Bevorzugt kann die Messung der Feldstärkeänderung anhand von mindestens zwei Antennen, die als Stromversorgungselement und Sensorelement fungieren, durchgeführt werden. Das elektromagnetische Feld wird durch die Antennen moduliert. Die Modulation des elektromagnetischen Felds wird durch die Antennen gemessen. Durch die Anwesenheit von Flüssigkeit kann das von der zweiten Antenne empfangene elektromagnetische Feld abgeschwächt werden. Die Anwesenheit von Flüssigkeit kann auch durch die Auswertung weiterer Messgrößen detektiert werden, wie beispielsweise der Phasenverschiebung des durch die Antenne erzeugten Stroms. Hierzu wird der erzeugte Strom in Anwesenheit von Flüssigkeit mit dem erzeugten Strom bei Abwesenheit von Flüssigkeit verglichen.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist mindestens einer der Feuchtesensoren des Sensorelements ein kapazitiver Sensor. Der Feuchtesensor besteht hierbei aus zwei Elektroden, die einen elektrischen Kondensator bilden. Ist keine Flüssigkeit im absorbierenden Artikel, so ist dessen Permittivität gering und es ergibt sich ein niedriger kapazitiver Wert zwischen den Elektroden. Ist die maximale Sättigung des absorbierenden Artikels erreicht, so wird die Permittivität des Absorptionskörpers ansteigen. Die Permittivität korreliert hierbei annäherungsweise mit der im absorbierenden Artikel vorhandenen Flüssigkeit.
Alternativ basiert das Messprinzip mindestens einer der Feuchtesensoren des Sensorelements auf der Änderung der elektrischen Leitfähigkeit bei der Anwesenheit von Flüssigkeit. Gemäß einer weiteren Ausführungsform aktiviert die Flüssigkeit eine galvanische Zelle. Durch die anliegende Spannung kann die Anwesenheit von Flüssigkeit gemessen werden.
Bevorzugt wird eine Kombination von Feuchtesensoren verwendet. Beispielsweise können die Antennen, die zur Energiegewinnung mittels Energy Harvesting verwendet werden, gleichzeitig zur Messung der empfangenen Feldstärke genutzt werden. Weiterhin kann gleichzeitig eine kapazitive Messung zur Flüssigkeitsmessung durchgeführt werden. Durch eine Kombination von Feuchtesensoren kann die Messgenauigkeit des Sensorelements erhöht werden.
Ebenfalls können durch eine spezielle Anordnung mehrerer Feuchtesensoren Rückschlüsse auf die relative Sättigung des Absorptionskörpers des absorbierenden Artikels getroffen werden.
Die Datenübertragung vom absorbierenden Artikel zu der Empfängereinheit wird durch ein erstes Senderempfängerelement des absorbierenden Artikels durchgeführt. Bevorzugt soll dazu eine drahtlose Kommunikation mit einer Senderausgangsleistung von höchstens 1000 mW, von höchstens 100 mW und besonders bevorzugt von höchstens 10 mW verwendet werden. Besonders bevorzugt beruht die drahtlose Kommunikation dabei auf Bluetooth, Bluetooth ultra low energy oder WiFi. Es sind auch Datenübertragungssysteme wie Zigbee, Wibree oder andere Verfahren im Radiofrequenzbereich denkbar.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung findet die Datenübertragung vom absorbierenden Artikel zu Empfängereinheit nur dann statt, wenn ein vorher festgelegter Grenzwert der prozentualen Sättigung des Absorptionskörpers erreicht oder überschritten ist. Grenzwerte der prozentualen Sättigung des Absorptionskörpers können dabei bevorzugt zwischen 50 % und 100 %, insbesondere zwischen 60 % und 90 % und besonders bevorzugt bei 80 % liegen.
Falls der prozentuale Sättigungswert des Absorptionskörpers nicht in der ersten Prozessoreinheit berechnet wird, findet gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform die Datenübertragung an die Empfängereinheit nur dann statt, wenn mindestens einer der zwei oder mehr Feuchtesensoren des Sensorelements die Anwesenheit von Flüssigkeit messen. Nach einer weiteren bevorzugte Ausführungsform findet die Datenübertragung in zeitlichen Intervallen statt. Bevorzugt sind diese Intervalle konstant. Besonders bevorzugt haben die konstanten Intervalle eine Intervalllänge von mindestens 5 s und höchstens 3600 s.
Bevorzugt sind das Stromversorgungselement, das erste Senderempfängerelement, die erste Prozessoreinheit und die Energiespeichereinheit Komponenten eines RFID-Bauteils. Das Sensorelement kann gleichfalls Komponente des RFID-Bauteils sein. Das RFID-Bauteil kann aufgedruckt, aufgeklebt oder auf eine metallische Folie geätzt sein.
Der erfindungsgemäße absorbierende Artikel kann gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung als Inkontinenzartikel eingesetzt werden. Ein solcher Inkontinenzartikel umfasst insbesondere ein zumindest bereichsweise flüssigkeitsdurchlässiges Topsheet und ein im Wesentlichen flüssigkeitsundurchlässiges Backsheet. Zwischen dem Topsheet und dem Backsheet ist der Absorptionskörper angeordnet. Der Absorptionskörper ist dabei meist in Längsrichtung des Inkontinenzartikels ausgerichtet, so dass er bei seiner vorgesehenen Verwendung zwischen den Beinen eines Benutzers im Schrittbereich zu liegen kommt. Das Backsheet kann insbesondere von einem atmungsaktiven, jedoch im Wesentlichen flüssigkeitsdichten Folienmaterial gebildet sein. Vorzugsweise ist das Topsheet zumindest bereichsweise von einem auf Vliesbasis beruhenden und zumindest bereichsweise flüssigkeitsdurchlässigen Material gebildet. Als ein Vorderbereich wird der im angelegten Zustand im Bauchbereich des Nutzers befindliche Teil des Inkontinenzartikels bezeichnet. Als ein Rückenbereich wird der im angelegten Zustand im Rückenbereich des Nutzers befindliche Teil des Inkontinenzartikels bezeichnet. Die Inkontinenzartikel können grundsätzlich auf vielfältige Weise ausgestaltet sein, beispielsweise als direkt am Körper anliegende Inkontinenzartikel oder als saugfähige Inkontinenzunterlagen.
Weiter kann bevorzugt sein, dass das Sensorelement, das Stromversorgungselement und das erste Senderempfängerelement auf den Inkontinenzartikel aufgebracht werden. Das Stromversorgungselement und das erste Senderempfängerelement werden dabei bevorzugt auf dem Vorder- oder Rückenbereich des Inkontinenzartikels auf der dem Benutzer abgewandten Seite aufgebracht. Die erste Prozessoreinheit, sowie die Energiespeichereinheit sind dann bevorzugt ebenfalls auf dem Vorder- oder Rückenbereich des Inkontinenzartikels auf der dem Benutzer abgewandten Seite aufgebracht. Umfasst das Sensorelement einen kapazitiven Feuchtesensor, so sind dessen Elektroden bevorzugt entlang der Längsrichtung des Inkontinenzartikels parallel zueinander ausgerichtet.
Alternativ können das erste Senderempfängerelement und/oder die erste Prozessoreinheit und/oder die Energiespeichereinheit auf dem Vorder- oder Rückenbereich des Inkontinenzartikels auf der dem Benutzer abgewandten Seite aufgebracht werden. Zwei Antennen, die bevorzugt auf die WiFi Frequenzen 2,4 GHz und 5 GHz abgestimmt sind, übernehmen die Aufgabe des Stromversorgungselements und des Sensorelements. Diese zwei Antennen verlaufen bevorzugt entlang der Längsrichtung des Inkontinenzartikels. Ist der Absorptionskörper in der Nähe der Antennen mit Flüssigkeit durchtränkt, so ändert sich die elektromagnetische Feldstärke. Die Referenzfeldstärke ist hierbei die elektromagnetische Feldstärke in Abwesenheit von Flüssigkeit. Die Differenz der gemessenen elektromagnetischen Feldstärke zu dieser Referenzfeldstärke wächst je mehr Flüssigkeit der absorbierenden Artikel aufgenommen hat.
Der erfindungsgemäße absorbierende Artikel kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung eine Wundauflage sein.
Die Wundauflage kann eine Wundkontaktschicht, eine absorbierende Lage, beispielsweise ein absorbierendes Kissen, und eine Abdeckschicht umfassen.
Die Wundauflage kann als so genanntes Inseldressing vorliegen. Hierbei weist die Wundkontaktschicht eine kleinere Auflagefläche auf als die Abdeckschicht („Backing“), d. h. die Wundkontaktschicht ist entlang ihres Umfangs von einer Abdeckschicht umgeben. Dabei kann die Abdeckschicht eine adhäsive Beschichtung aufweisen, so dass die gesamte Wundauflage auf der Haut eines Patienten haften oder kleben kann.
Das Stromversorgungselement und das erste Senderempfängerelement, sowie bevorzugt die erste Prozessoreinheit und die Energiespeichereinheit, werden bevorzugt auf der bei Gebrauch vom Nutzer abgewandten Seite der Abdeckschicht aufgeklebt. Das Stromversorgungselement und das erste Senderempfängerelement sind bevorzugt Komponenten eines RFID-Transponders und können vor einem Kontakt mit Flüssigkeit, meist Wundexsudat oder Schweiß, durch eine flüssigkeitsundurchlässige Folie zwischen RFID- T ransponder und Abdeckschicht geschützt werden. Die Flüssigkeitsmessung erfolgt mittels des Sensorelementes, welches bevorzugt auf der dem Benutzer abgewandten Seite auf der Abdeckschicht so ausgerichtet wird, dass die mindestens zwei Elektroden des Sensorelements über dem Absorptionskörper befestigt sind. Falls ein Sensorelement verwendet wird, welches eine Sättigungsmessung mittels der Erfassung einer Änderung der elektromagnetischen Feldstärke durchführen kann, so kann das Stromversorgungselement zugleich die Funktion des Sensorselements und der Energy Harvesting-Antenne umfassen.
Der erfindungsgemäße absorbierende Artikel kommuniziert mit einer Empfängereinheit, die mittels des zweiten Senderempfängerelements Daten vom absorbierenden Artikel empfängt. Die Empfängereinheit umfasst neben dem zweiten Senderempfängerelement eine zweite Prozessoreinheit und eine Ausgabeeinheit. Das zweite Senderempfängerelement kann dabei beispielsweise ein Bluetooth-Senderempfänger oder ein WiFi-Senderempfänger sein. Die zweite Prozessoreinheit ist konfiguriert, das von der ersten Senderempfängerelement empfangene Signal zu verarbeiten und sie kann des Weiteren dazu konfiguriert sein, aus den Messwerten des Sensorelements einen relativen Sättigungswert zu berechnen. Wird der Grenzwert der prozentualen Sättigung des Absorptionskörpers, der zwischen 50 % und 100 %, bevorzugt zwischen 60 % und 90 % liegt und besonders bevorzugt bei 80 % liegt, erreicht oder überschritten, so wird ein Signal ausgegeben. Alternativ wird das Signal ausgegeben, sobald eine vorgegebene Mindestanzahl von Feuchtesensoren die Anwesenheit von Flüssigkeit messen. Das Signal kann optisch oder akustisch sein.
Die vorliegende Erfindung und besonders vorteilhafte Ausführungsformen derselben werden in den folgenden Absätzen 1 bis 23 zusammenfassend wiedergegeben:
1 . Absorbierender Artikel umfassend einen Absorptionskörper, welcher ausgestaltet ist Flüssigkeit, insbesondere Körperausscheidungen, aufzunehmen, ein Sensorelement, welches mindestens einen Feuchtesensor zur Bestimmung der im Absorptionskörper aufgenommenen Flüssigkeit umfasst, ein Stromversorgungselement, wobei das Stromversorgungselement eine Antenne umfasst und wobei das Stromversorgungselement elektromagnetische Strahlung, die mittels der Antenne aufgefangen wird, in elektrische Energie umwandeln kann, und ein erstes Senderempfängerelement, wobei das erste Senderempfängerelement kontaktlos Daten an eine Empfängereinheit übertragen und von dieser empfangen kann, und wobei die in dem Absorptionskörper aufgenommene Flüssigkeit auf Entfernung mittels kontaktloser Datenübertragung überwacht werden kann.
2. Absorbierender Artikel nach Absatz 1 , wobei die Antenne ausgestaltet ist, elektromagnetische Strahlung, welche von Rundfunksendeanlagen, Fernsehsendeanlagen, Radaranlagen, Mobilfunksendeanlagen und/oder WiFi-Sendern abgestrahlt wird, aufzufangen.
3. Absorbierender Artikel nach mindestens einem der vorgenannten Absätze 1 oder 2, wobei das Stromversorgungselement ein Anpassungsnetzwerk und einen Gleichrichter umfasst.
4. Absorbierender Artikel nach mindestens einem der vorgenannten Absätze, wobei die Antenne als Antennenarray realisiert ist.
5. Absorbierender Artikel nach mindestens einem der vorgenannten Absätze, wobei der absorbierende Artikel eine erste Prozessoreinheit umfasst.
6. Absorbierender Artikel nach mindestens einem der vorgenannten Absätze, wobei der absorbierende Artikel zusätzlich eine Energiespeichereinheit umfasst.
7. Absorbierender Artikel nach mindestens einem der vorgenannten Absätze, wobei das Stromversorgungselement und/oder das Sensorelement und/oder das erste Senderempfängerelement und/oder die erste Prozessoreinheit und/oder die Energiespeichereinheit eine Komponente eines RFID-Bauteils ist.
8. Absorbierender Artikel nach mindestens einem der vorgenannten Absätze, wobei die Antenne gleichzeitig das Sensorelement ist, welches mindestens einen Feuchtesensor zur Bestimmung der im Absorptionskörper aufgenommenen Flüssigkeit umfasst.
9. Absorbierender Artikel nach mindestens einem der vorgenannten Absätze, wobei zur kontaktlosen Datenübertragung eine Sendeleistung von höchstens 1000 mW, bevorzugt von höchstens 100 mW und besonders bevorzugt von höchstens 10 mW abgestrahlt wird.
10. Absorbierender Artikel nach mindestens einem der vorgenannten Absätze, wobei die kontaktlose Datenübertragung an die Empfängereinheit auf Bluetooth oder WiFi basiert.
11. Absorbierender Artikel nach Absatz 5, wobei die erste Prozessoreinheit dazu ausgestaltet ist, eine relative Sättigung des Absorptionskörpers im Vergleich zu dem maximalen Flüssigkeitsaufnahmevermögen des Absorptionskörpers aus den Messdaten des Sensorelements zu bestimmen. Absorbierender Artikel nach mindestens einem der vorgenannten Absätze, wobei die Datenübertragung nur dann stattfindet, wenn eine Mindestanzahl der ein oder mehr Feuchtesensoren des Sensorelements, die Anwesenheit von Flüssigkeit im Absorptionskörper messen. Absorbierender Artikel nach mindestens einem der vorgenannten Absätze, wobei die Datenübertragung nur dann stattfindet, wenn mindestens ein Grenzwert der relativen Sättigung des Absorptionskörpers erreicht oder überschritten ist. Absorbierender Artikel nach mindestens einem der vorgenannten Absätze, wobei die Datenübertragung in zeitlichen Intervallen stattfindet, wobei die Intervalle bevorzugt konstant sind und dabei insbesondere eine Intervalllänge von mindestens 5 s und höchstens 3600 s aufweisen. Absorbierender Artikel nach mindestens einem der vorgenannten Absätze, wobei die Grenzwerte für die relative Sättigung aus den Bereichen 50 % bis 100 %, bevorzugt 60 % bis 90 % und insbesondere 70 % bis 100 % ausgewählt werden. Absorbierender Artikel nach mindestens einem der vorgenannten Absätze, wobei der Absorptionskörper Teil eines Inkontinenzartikels ist, welcher ein zumindest bereichsweise flüssigkeitsdurchlässiges Topsheet, ein im Wesentlichen flüssigkeitsundurchlässiges Backsheet und den zwischen dem Topsheet und dem Backsheet angeordneten Absorptionskörper umfasst. Absorbierender Artikel nach Absatz 16, wobei das RFID-Bauteil außerhalb des Absorptionskörpers auf dem Backsheet angebracht ist und wobei sich das RFID-Bauteil vorzugsweise entweder im Vorder- oder Rückenbereich des absorbierenden Artikels auf einer dem Benutzer abgewandten Seite des Backsheets befindet. Absorbierender Artikel nach mindestens einem der vorgenannten Absätze, wobei das Sensorelement entlang des Absorptionskörpers parallel zur Längsrichtung des Absorptionskörpers angebracht ist. Absorbierender Artikel nach mindestens einem der Absätze 1 bis 15, wobei der Absorptionskörper Teil einer Wundauflage ist, welche eine Abdeckschicht, eine Wundkontaktschicht, und den zwischen der Abdeckschicht und der Wundkontaktschicht 28 angeordneten Absorptionskörper umfasst. Empfängereinheit, die dazu ausgestaltet ist Daten von dem in einem absorbierenden Artikel nach einem der Absätze 1 bis 19 enthaltenen ersten Senderempfängerelement zu empfangen, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfängereinheit ein zweites Senderempfängerelement, eine zweite Prozessoreinheit und eine Ausgabeeinheit umfasst.
21. Empfängereinheit nach Absatz 20, wobei die Empfängereinheit ein insbesondere optisches oder akustisches Signal ausgibt, falls der Grenzwert der relativen Sättigung des Absorptionskörpers erreicht oder überschritten ist.
22. Empfängereinheit nach mindestens einem der Absätze 20 oder 21 , wobei die Empfängereinheit ein Signal ausgibt, sobald eine vorgegebene Mindestanzahl von Feuchtesensoren die Anwesenheit von Flüssigkeit messen.
23. Empfängereinheit nach mindestens einem der Absätze 20 bis 22, wobei die zweite Prozessoreinheit der Empfängereinheit dazu ausgestaltet ist, aus den Messwerten des Sensorelements eine relative Sättigung zu berechnen.
24. System zur Überwachung der in einem Absorptionskörper aufgenommenen Flüssigkeit auf Entfernung, das mindestens einen absorbierenden Artikel nach Absatz 1 und mindestens eine Empfängereinheit nach Absatz 20 umfasst.
Figuren
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung und ihrer Vorteile wird nun auf die folgenden Ausführungsformen in Verbindung mit den zugehörigen Figuren verwiesen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand exemplarischer Ausführungsformen, die in den schematischen Abbildungen der Figuren angegeben sind, näher erläutert.
Figur 1
Schematische Darstellung einer Ausführungsform des Systems zur Überwachung der in einem Absorptionskörper 3 aufgenommenen Flüssigkeit auf Entfernung.
Figur 2
Schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des Systems zur Überwachung der in einem Absorptionskörper 3 aufgenommenen Flüssigkeit auf Entfernung.
Figur 3
Schematische Darstellung einer Ausführungsform des Stromversorgungselements.
Figur 4
Schematische Darstellung des absorbierenden Artikels im Zusammenhang mit einer Ausführungsform, bei welcher der Absorptionskörper Teil eines Inkontinenzartikels ist. Es wird die Draufsicht auf eine Inkontinenzwegwerfwindel im aufgefalteten und plan ausgebreiteten Zustand gezeigt.
Figur 5
Schematische Darstellung des absorbierenden Artikels im Zusammenhang mit einer Ausführungsform, bei welcher der Absorptionskörper Teil einer Wundauflage ist. Es wird ein Schnitt durch ein Inseldressing gezeigt.
Figur 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines Systems zur Überwachung der in einem Absorptionskörper aufgenommenen Flüssigkeit auf Entfernung, wobei das System einen absorbierenden Artikel 100 und eine Empfängereinheit 26 umfasst.
Der absorbierende Artikel 100 umfasst ein Stromversorgungselement 9, ein Sensorelement
10, ein erstes Senderempfängerelement 11 , sowie einen Absorptionskörper 3. Über das erste Senderempfängerelement 11 kommuniziert der absorbierende Artikel 100 kontaktlos mit der Empfängereinheit 26. Diese umfasst eine zweite Senderempfängerelement 17, eine zweite Prozessoreinheit 18 und eine Ausgabeeinheit 19.
Das Stromversorgungselement 9 fängt Radiowellen aus der Umgebung auf und wandelt sie in elektrische Energie um. Das Stromversorgungselement 9 ist elektrisch verbunden mit dem Sensorelement 10 und dem ersten Senderempfängerelement 11 und versorgt diese mit Energie, um ihre Funktion zu gewährleisten. Das Sensorelement 10, bei dem es sich um einen Feuchtesensor handelt, kann die Anwesenheit von Flüssigkeit im Absorptionskörper 3 feststellen. Dazu kann beispielsweise eine kapazitive Messmethode verwendet werden oder alternativ die Abschwächung der elektromagnetischen Feldstärke im Vergleich zur Feldstärke bei einem Absorptionskörper, der noch keine Flüssigkeit aufgenommen hat, gemessen werden. Die vom Sensorelement 10 gemessenen Daten werden an das erste Senderempfängerelement 11 weitergeleitet und vom ersten Senderempfängerelement 11 drahtlos an das zweite Senderempfängerelement 17 der Empfängereinheit 26 übertragen. Die Empfängereinheit 26 leitet die Daten zur Auswertung an die zweite Prozessoreinheit 18 weiter. Durch die zweite Prozessoreinheit 18 werden die Daten zur Ausgabe aufbereitet. Die Ausgabe auf der Ausgabeeinheit 19 kann dabei akustisch, beispielsweise mittels eines Warntons, oder optisch, beispielsweise mittels einer aufblinkenden Warnlampe oder einer Nachricht auf einem Bildschirm, erfolgen. Die elektronischen Bauteile des absorbierenden Artikels, nämlich das Stromversorgungselement 9, das Sensorelement 10 und das erste Senderempfängerelement
11 , können dabei Teil eines RFID-Bauteils 21 sein. In der in Figur 2 vorgestellten weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems umfasst der absorbierende Artikel 100 neben dem Stromversorgungselement 9, dem Sensorelement 10, dem ersten Senderempfängerelement 11 und dem Absorptionskörper 3 noch eine Energiespeichereinheit 16 und eine erste Prozessoreinheit 15. Die Empfängereinheit 26 umfasst das zweite Senderempfängerelement 17, die zweite Prozessoreinheit 18 und die Ausgabeeinheit 19.
Die mittels des Stromversorgungselementes 9 gesammelte Energie wird bevorzugt zunächst in der Energiespeichereinheit 16 zwischengespeichert. Die Energiespeichereinheit 16 ist bevorzugt mit den elektrischen Verbrauchern des absorbierenden Artikels 100, nämlich dem Sensorelement 10, dem ersten Senderempfängerelement 11 und der ersten Prozessoreinheit 15, verbunden und versorgt diese mit elektrischer Energie. Bei der Energiespeichereinheit 16 kann es sich bevorzugt um einen Kondensator, aber auch um einen Akkumulator handeln. Die Energiespeichereinheit 16 kann sicherstellen, dass auch im Falle eines zeitweise erhöhten Energieverbrauchs des Sensorelements 10, des ersten Senderempfängerelement 11 oder der ersten Prozessoreinheit 15 stets elektrische Energie vorhanden ist. Die Energiespeichereinheit 16 kann auch im Falle einer, insbesondere vorübergehenden, Erhöhung der Sendeleistung des ersten Senderempfängerelement 11 eine ausreichende Energieversorgung des ersten Senderempfängerelements 11 gewährleisten. Weiterhin können bei Einsatz der Energiespeichereinheit 16 vergleichsweise größere Abstände zwischen erstem Senderempfängerelement 11 und zweitem Senderempfängerelement 17 überbrückt werden, beispielsweise eine Entfernung von 5 m bis 20 m.
Die erste Prozessoreinheit 15, die mit dem Sensorelement 10 kommuniziert, kann dazu konfiguriert werden, die empfangenen Daten des Sensorelements 10 bereits lokal im absorbierenden Artikel 100 auszuwerten. Dabei kann die erste Prozessoreinheit aus den Messdaten des Sensorelements 10 auf die Anwesenheit von Flüssigkeit im Absorptionskörper 3 schließen und daraufhin eine binäre Ausgabe, entsprechend „Flüssigkeit vorhanden“ oder „keine Flüssigkeit vorhanden“, generieren. Vorteilhaft werden eine Vielzahl von Feuchtesensoren eingesetzt. Hierdurch kann die Genauigkeit der Flüssigkeitsdetektion erhöht werden und des Weiteren können gegebenenfalls Informationen zur Flüssigkeitsverteilung erfasst werden.
Die erste Prozessoreinheit 15 ist bevorzugt unmittelbar mit dem ersten Senderempfängerelement 11 verbunden. Der Datenaustausch zwischen der ersten Prozessoreinheit 15 und der zweiten Prozessoreinheit 18 erfolgt mittelbar über das erste Senderempfängerelement 11 und das zweite Senderempfängerelement 17.
Vorzugsweise werden die von der ersten Prozessoreinheit 15 aufbereiteten Messdaten an die zweite Prozessoreinheit 18 weitergeleitet. Mittels der zweiten Prozessoreinheit 18 werden die empfangenen Daten zur Ausgabe aufbereitet. Die Ausgabe auf der Ausgabeeinheit 19 kann dabei akustisch, beispielsweise über einen Warnton, oder optisch, beispielsweise über eine aufblinkende Warnlampe oder eine Nachricht auf einem Bildschirm, geschehen. Die elektronischen Bauteile des absorbierenden Artikels 100, welche das Stromversorgungselement 9, das Sensorelement 10, die Energiespeichereinheit 16, die erste Prozessoreinheit 15 und das erste Senderempfängerelement 11 umfassen, können dabei Teil des RFID-Bauteils 23 sein. Alternativ ist es möglich, dass das Sensorelement 10 kein Teil des RFID-Bauteils 24 ist und das RFID-Bauteil 24 dann lediglich das Stromversorgungselement 9, die Energiespeichereinheit 16, die erste Prozessoreinheit 15 und das erste Senderempfängerelement 11 umfasst.
Figur 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Stromversorgungselementes 9. Neben einer Antenne 12 umfasst das Stromversorgungselement 9 auch ein Anpassungsnetzwerk 13 und einen Gleichrichter 14. Durch das Anpassungsnetzwerk 13 wird die Impedanz der Antenne 12 an die Impedanz des Senders der Radiowellen angepasst. Dadurch kann der Leistungsverlust geringgehalten werden. Der Gleichrichter 14 wandelt die von der Antenne 12 aufgefangene Wechselspannung mittels Spitzenwertdetektor in einen Gleichstrom um.
Die in Figur 4 gezeigte Ausführungsform stellt schematisch einen Inkontinenzartikel 100 mit dem aufgeklebtem RFID-Bauteil 24 und dem Sensorelement 10 dar. Bei dem Inkontinenzartikel 100 handelt es sich um eine Inkontinenzwegwerfwindel, welche ein Topsheet 1 , ein Backsheet 2 und einen Absorptionskörper 3 umfasst. Der Absorptionskörper 3 ist bevorzugt zwischen dem flüssigkeitsdurchlässigen Topsheet 1 und dem im Wesentlichen flüssigkeitsundurchlässigen Backsheet 2 angeordnet. Der Absorptionskörper 3 ist dabei meist in Längsrichtung 50 des absorbierenden Artikels 100 angeordnet, so dass der Schrittbereich 5 bei der Anwendung zwischen den Beinen eines Benutzers gehalten wird. Üblicherweise kann der Inkontinenzartikel mit zwei hinteren Seitenabschnitten 7, die jeweils wenigstens ein Verschlussmittel 8 aufweisen, im Rückenbereich in der Querrichtung 51 verschlossen werden, indem die Seitenabschnitte 7 in angelegtem Zustand zu dem Vorderbereich 4 geführt und dort befestigt werden.
Es wird die Draufsicht auf die Inkontinenzwegwerfwindel im aufgefalteten und plan ausgebreiteten Zustand gezeigt.
Das RFID-Bauteil weist dabei bevorzugt die in Figur 2 beschriebene Ausführungsform auf, welche das Stromversorgungselement 9, die Energiespeichereinheit 16, die erste Prozessoreinheit 15 und das erste Senderempfängerelement 11 umfasst. Das RFID-Bauteil 24 wird bevorzugt wie dargestellt auf dem Vorderbereich 4 oder alternativ auf dem Rückenbereich 6 des Inkontinenzartikels auf der dem Benutzer abgewandten Seite aufgebracht.
Das RFID-Bauteil 24, sowie das Sensorelement 10, können aufgeklebt oder aufgedruckt sein. Das Sensorelement 10 umfasst zwei Elektroden, die einen elektrischen Kondensator bilden. Die Elektroden werden bevorzugt entlang der Längsrichtung 50 ausgehend vom RFID-Bauteil 24 über den Absorptionskörper 3 hinweg parallel zueinander ausgerichtet. Die Elektroden erstrecken sich vorzugsweise bis in die Mitte des Schrittbereichs 5. Die Anwesenheit von Flüssigkeit kann mittels des Sensorelements 10 anhand einer Kapazitätsänderung festgestellt werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform können die zwei Elektroden des Sensorelementes 10 gleichzeitig als Antenne dienen. Die Antennen sind über dem Absorptionskörper 3 auf der bei Gebrauch des Artikels dem Benutzer abgewandten Seite angebracht und stehen nicht direkt mit der vom Benutzer ausgeschiedenen Flüssigkeit in Kontakt. Bei dieser Ausführungsform werden die Antennen also sowohl als Stromversorgungselement als auch als Sensorelement eingesetzt. Die Antennen fangen Radiowellen aus der Umgebung über Energy Harvesting auf und wandeln sie in elektrische Energie um. Die Antennen (12, 9,10) sind jeweils auf die WiFi Frequenzen 2,4 GHz und 5 GHz abgestimmt. Durch ein Anpassungsnetzwerk 13 (siehe Figur 3) kann der Leistungsverlust geringgehalten werden. Der Gleichrichter 14 wandelt die von den Antennen 12 aufgefangene Wechselspannung in einen Gleichstrom um. Die elektrische Energie wird in der Energiespeichereinheit 16, welche eine Vielzahl parallel geschalteter Kondensatoren umfasst, zwischengespeichert und steht dann im Falle eines hohen Strombedarfs zur Verfügung (in Figur 4 nicht dargestellt, siehe Figur 2). Über diese Energie können die erste Prozessoreinheit 15 und das erste Senderempfängerelement 11 betrieben werden. Die zum Energy Harvesting verwendeten Antennen 10 können bevorzugt gleichzeitig zur relativen Sättigungsmessung verwendet werden. Bei Anwesenheit von Flüssigkeit in der Nähe der Antennen 10 ändert sich die elektromagnetische Feldstärke. Die erste Prozessoreinheit berechnet hierbei anhand der an den Antennen auftretenden Änderung der elektromagnetischen Feldstärke die in dem Absorptionskörper vorhandene Feuchtigkeit, insbesondere die relative Feuchtigkeitssättigung. Das ersten Senderempfängerelement 11 überträgt ein Signal an das zweite Senderempfängerelement 17 (siehe Figuren 1 , 2), sobald die relative Feuchtigkeitssättigung vorherbestimmte Grenzwerte von beispielsweise jeweils 50 %, 60 %, 70 %, 80 % oder 85 % erreicht. Die Signalübertragung kann mittels Bluetooth-Übertragung erfolgen. Wie in den Figuren 1 , 2 dargestellt, werden die Daten von dem zweiten Senderempfängerelement 17 zu einer zweiten Prozessoreinheit 18 weitergeleitet. Von der zweiten Prozessoreinheit 18 werden die Daten dann zur Ausgabe aufbereitet. Die Ausgabeeinheit 19 zeigt mittels eines Bildschirms den relativen Sättigungsstand des Wegwerfwindel an. Bei Erreichen eines relativen Sättigungswertes von beispielsweise 80 % benachrichtigt die Ausgabeeinheit 19 das Pflegepersonal mittels eines Signaltons.
Figur 5 ist eine schematische Abbildung eines absorbierenden Artikels 100, welcher eine als sogenanntes Inseldressing ausgebildete Wundauflage mit aufgebrachtem RFID-Bauteil 24 und Sensorelement 10 umfasst. Das Inseldressing umfasst eine Abdeckschicht 27, den Absorptionskörper 3 und eine Wundkontaktschicht 28. Das RFID-Bauteil ist dabei bevorzugt entsprechend der im Zusammenhang mit Figur 2 beschriebenen Ausführungsform gestaltet, welche das Stromversorgungselement 9, die Energiespeichereinheit 16, die erste Prozessoreinheit 15 und das erste Senderempfängerelement 11 umfasst. Das RFID-Bauteil 24 ist bevorzugt auf der dem Benutzer abgewandten Seite der Abdeckschicht 27 aufgedruckt oder aufgeklebt. Bevorzugt ist das RFID-Bauteil durch eine flüssigkeitsundurchlässige Schicht vor einem Kontakt mit Wundexsudat geschützt. Das Sensorelement 10 ist bevorzugt auf der Abdeckschicht 27 auf der dem Benutzer abgewandten Seite so angebracht, dass es über dem Absorptionskörper 3 zu liegen kommt. Die Wundkontaktschicht 28 ist die, bei Gebrauch des absorbierenden Artikels, dem Benutzer zugewandte Seite. Die mit einer adhäsiven Beschichtung versehene Abdeckschicht 27 überfängt den Absorptionskörper 3 und kann auf der Haut des Benutzers befestigt werden.
Das auf Energy Harvesting basierende Stromversorgungselement 9 ist mit der Energiespeichereinheit 16 verbunden. Die erste Prozessoreinheit 15 wird von der Energiespeichereinheit 16 mit Strom gespeist und kann Daten vom Sensorelement 10 und dem ersten Senderempfängerelement 11 empfangen, sowie Daten an das erste Senderempfängerelement 11 übertragen.
Das Sensorelement 10 ist mit der Energiespeichereinheit 16 elektrisch verbunden. Bei dem Sensorelement 10 handelt es sich um einen auf kapazitativer Messung beruhenden Feuchtesensor. Dazu sind 2 Elektroden auf der dem Benutzer abgewandten Seite der Abdeckschicht 27 über dem Absorptionskörper 3 aufgedruckt. Durch die Änderung der Dielektrizitätskonstante und der damit verbundenen Spannungsänderung kann die Anwesenheit von Flüssigkeit im Absorptionskörper 3 gemessen werden. Anhand der vom Sensorelement gemessenen Spannungsänderung kann die erste Prozessoreinheit 15 eine Feuchtigkeitssättigung im Absorptionskörpers 3 berechnen. Wird ein Grenzwert der relativen Feuchtigkeitssättigung überschritten, so sendet das erste Senderempfängerelement 11 ein Signal über Bluetooth an das zweite Senderempfängerelement 17. Die zweite Prozessoreinheit 18 verarbeitet die empfangenen Daten dahingehend, dass ein Warnsignal von der Ausgabeeinheit 19 auf einem Bildschirm ausgegeben wird.

Claims

Patentansprüche
1 . Absorbierender Artikel umfassend einen Absorptionskörper (3), welcher ausgestaltet ist Flüssigkeit, insbesondere Körperausscheidungen, aufzunehmen, ein Sensorelement (10), welches mindestens einen Feuchtesensor zur Bestimmung der im Absorptionskörper (3) aufgenommenen Flüssigkeit umfasst, ein Stromversorgungselement (9), wobei das Stromversorgungselement (9) eine Antenne (12) umfasst und wobei das Stromversorgungselement (9) elektromagnetische Strahlung, die mittels der Antenne (12) aufgefangen wird, in elektrische Energie umwandeln kann, und ein erstes Senderempfängerelement (11), wobei das erste Senderempfängerelement (11) kontaktlos Daten an eine Empfängereinheit übertragen und von dieser empfangen kann, und wobei die in dem Absorptionskörper (3) aufgenommene Flüssigkeit auf Entfernung mittels kontaktloser Datenübertragung überwacht werden kann.
2. Absorbierender Artikel nach Anspruch 1 , wobei die Antenne (12) ausgestaltet ist, elektromagnetische Strahlung, welche von Rundfunksendeanlagen, Fernsehsendeanlagen, Radaranlagen, Mobilfunksendeanlagen und/oder WiFi-Sendern abgestrahlt wird, aufzufangen.
3. Absorbierender Artikel nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche 1 oder 2, wobei das Stromversorgungselement (9) ein Anpassungsnetzwerk (13) und einen Gleichrichter (14) umfasst.
4. Absorbierender Artikel nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Antenne (12) als Antennenarray realisiert ist.
5. Absorbierender Artikel nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, wobei der absorbierende Artikel eine erste Prozessoreinheit (15) umfasst.
6. Absorbierender Artikel nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, wobei der absorbierende Artikel zusätzlich eine Energiespeichereinheit (16) umfasst.
7. Absorbierender Artikel nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, wobei das Stromversorgungselement (9) und/oder das Sensorelement (10) und/oder das erste Senderempfängerelement (11) und/oder die erste Prozessoreinheit (15) und/oder die Energiespeichereinheit (16) eine Komponente eines RFID-Bauteils (23,24) ist.
8. Absorbierender Artikel nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Antenne (12) gleichzeitig das Sensorelement (10) ist, welches mindestens einen Feuchtesensor zur Bestimmung der im Absorptionskörper (3) aufgenommenen Flüssigkeit umfasst.
9. Absorbierender Artikel nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die kontaktlose Datenübertragung an die Empfängereinheit auf Bluetooth oder WiFi basiert.
10. Absorbierender Artikel nach Anspruch 5, wobei die erste Prozessoreinheit (15) dazu ausgestaltet ist, eine relative Sättigung des Absorptionskörpers (3) im Vergleich zu dem maximalen Flüssigkeitsaufnahmevermögen des Absorptionskörpers (3) aus den Messdaten des Sensorelements (10) zu bestimmen.
11 . Absorbierender Artikel nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Datenübertragung nur dann stattfindet, wenn eine Mindestanzahl der ein oder mehr Feuchtesensoren des Sensorelements (10) die Anwesenheit von Flüssigkeit im Absorptionskörper (3) messen.
12. Absorbierender Artikel nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Datenübertragung nur dann stattfindet, wenn mindestens ein Grenzwert der relativen Sättigung des Absorptionskörpers (3) erreicht oder überschritten ist.
13. Absorbierender Artikel nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Datenübertragung in zeitlichen Intervallen stattfindet, wobei die Intervalle bevorzugt konstant sind und dabei insbesondere eine Intervalllänge von mindestens 5 s und höchstens 3600 s aufweisen.
14. Absorbierender Artikel nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, wobei der Absorptionskörper (3) Teil eines Inkontinenzartikels ist, welcher ein zumindest bereichsweise flüssigkeitsdurchlässiges Topsheet (1), ein im Wesentlichen flüssigkeitsundurchlässiges Backsheet (2) und den zwischen dem Topsheet (1) und dem Backsheet (2) angeordneten Absorptionskörper (3) umfasst.
15. Absorbierender Artikel nach Anspruch 14, wobei das RFID-Bauteil (23,24) außerhalb des Absorptionskörpers (3) auf dem Backsheet (2) angebracht ist und wobei sich das RFID-Bauteil (23,24) vorzugsweise entweder im Vorder- oder Rückenbereich des absorbierenden Artikels auf einer dem Benutzer abgewandten Seite des Backsheets (2) befindet.
16. Absorbierender Artikel nach mindestens Anspruch 14 oder 15, wobei das Sensorelement (10) entlang des Absorptionskörpers (3) parallel zur Längsrichtung des Absorptionskörpers (3) angebracht ist.
17. Absorbierender Artikel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Absorptionskörper (3) Teil einer Wundauflage ist, welche eine Abdeckschicht (27), eine Wundkontaktschicht (28), und den zwischen der Abdeckschicht (27) und der Wundkontaktschicht (28) angeordneten Absorptionskörper (3) umfasst. Empfängereinheit, die dazu ausgestaltet ist Daten von dem in einem absorbierenden Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 17 enthaltenen ersten Senderempfängerelement (11) zu empfangen, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfängereinheit ein zweites Senderempfängerelement (17), eine zweite Prozessoreinheit (18) und eine Ausgabeeinheit (19) umfasst. Empfängereinheit nach Anspruch 18, wobei die Empfängereinheit ein insbesondere optisches oder akustisches Signal ausgibt, falls der Grenzwert der relativen Sättigung des Absorptionskörpers (3) erreicht oder überschritten ist. System zur Überwachung der in einem Absorptionskörper (3) aufgenommenen Flüssigkeit auf Entfernung, das mindestens einen absorbierenden Artikel nach Anspruch
1 und mindestens eine Empfängereinheit nach Anspruch 18 umfasst.
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