EP4673035A1 - Kopfgarnitur - Google Patents

Kopfgarnitur

Info

Publication number
EP4673035A1
EP4673035A1 EP24708156.5A EP24708156A EP4673035A1 EP 4673035 A1 EP4673035 A1 EP 4673035A1 EP 24708156 A EP24708156 A EP 24708156A EP 4673035 A1 EP4673035 A1 EP 4673035A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sensor
opening
headband
sensor cap
recess
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
EP24708156.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Raiko KLEMP
Enrico Li
Bertram KÖNIG
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.)
Sonovum GmbH
Original Assignee
Sonovum 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 Sonovum GmbH filed Critical Sonovum GmbH
Publication of EP4673035A1 publication Critical patent/EP4673035A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
    • A61B5/6803—Head-worn items, e.g. helmets, masks, headphones or goggles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/40—Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system
    • A61B5/4058—Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system for evaluating the central nervous system
    • A61B5/4064—Evaluating the brain
    • 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
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/683—Means for maintaining contact with the body
    • A61B5/6835—Supports or holders, e.g., articulated arms

Definitions

  • the disclosure relates to a set for positioning sensors on opposite areas of a head, a sensor cap for receiving at least one sensor and a method for producing such a set or for producing such a sensor cap and a use of the set.
  • Non-invasive diagnostics allow diseases of the head to be diagnosed without serious interventions.
  • the type of sensors is not limited to specific applications, but rather depends on the type of disease, pathology, symptoms and diagnosis.
  • a headband In previous approaches, the sensors were attached to the head with a headband to carry out a diagnostic examination.
  • a headband has an elastic band that can be placed all the way around the head. Due to the elasticity of the headband, a restoring force of the headband means that the headband is pressed against the head in a circumferential area and is more or less fixed to it.
  • the headband preferably rests on a forehead area, a back area and on opposite side areas of the head above the ears.
  • At least two sensor caps are provided, which are designed in such a way that they each have an opening on two opposite sides for the headband to pass through.
  • the headband and the sensor caps are designed in such a way that the sensor caps with sensors located therein can be placed between the headband and the head by the headband. This allows the sensor caps and sensors to be held and positioned on the head.
  • the positioning of the sensors relative to each other on the head has proven to be inaccurate, as the position of the sensors along the headband and the position of the headband on the head can vary. This results in the relative alignment of the sensors being inaccurate, which means that a signal or observation field of the sensors cannot be set accurately.
  • the sensors cannot be effectively coupled to the head.
  • the headband transfers an even contact pressure to the area around the head. This means that only a small part of the contact pressure is applied to the sensors and a higher contact pressure than is usually necessary must be set to couple the sensors. This is particularly disadvantageous in the case of head injuries.
  • the contact pressure depends on the adjustment of the headband, which means that the contact pressure can vary for different measurements, which is disadvantageous when comparing the measured values.
  • a headband has proven to be disadvantageous, as the patient's head must be lifted in order to put the headband on. Lifting the head is not desirable, especially in the case of head injuries, as this further injury and pain may be caused to the patient or life-sustaining therapies (e.g. a ventilation tube) may be disrupted.
  • life-sustaining therapies e.g. a ventilation tube
  • the object of the disclosure is to overcome the aforementioned disadvantages and, in particular, to be able to better carry out non-invasive diagnostic examinations on a patient's head.
  • a set for positioning sensors on opposite areas of a head being characterized by: a headband which is designed to at least partially encircle the head; sensor caps arranged on opposite areas of the headband for receiving at least one of the sensors each; and a nose bridge connected to the headband which is designed to support the headband on a back of the nose of the head.
  • the inventors have discovered that positioning the sensors on the head at predetermined areas and aligning the sensors to each other has a major influence on the results of diagnostic examinations.
  • the headband with the sensor caps attached to it determines the position of the sensors arranged in the sensor caps on the head.
  • the fact that the sensor caps are arranged on opposite areas of the headband ensures that the sensors in the sensor caps are in contact with opposite areas of the head and are thus aligned with each other.
  • the nose clip connected to the headband supports the headband on the back of the nose. This means that the position of the headband with the sensor caps attached to it is aligned on the patient's head using a predetermined reference point, i.e. the nose. Using the stressed set, sensors can be positioned more precisely at predetermined positions on the head.
  • the reference point improves the reproducibility of the areas on the head where the sensors are placed, as the reference point, i.e. the position of the nose, does not change for a patient.
  • the position of the reference point, i.e. the nose, on the head is the same for different patients with similar head sizes. very similar, so that reproducibility of the sensor positions can be achieved between patients with similar head sizes.
  • the contact pressure with which the sensors in the sensor caps rest on the head is essentially determined by the headband. Since the head diameter does not change for an individual patient and the position of the sensors on the head is reproducible, the contact pressure of the sensors on the head is easily reproducible between individual examinations on the patient's head.
  • the head diameters for a class of patients e.g. children or adults
  • the contact pressure for different patients in a class is at least similar.
  • headband has proven to be particularly effective in practice for patients with head injuries.
  • a headband can be attached to the head from one side. Putting on the headband no longer necessarily requires lifting the patient's head, which is advantageous for patients with a head injury.
  • Sensors in the sense of this disclosure can, for example, comprise an emitter for emitting signals and a detector for receiving the emitted signals. Based on the interaction of the signals with the head, conclusions can be drawn about a parameter of the head, in particular within the skull.
  • an emitter is positioned on one side of the head and a detector is positioned on an opposite side of the head in order to detect the emitted signals through the head.
  • an emitter and a detector can each be positioned on one side of the head.
  • the claimed set has proven to be particularly useful for the exemplary application of non-invasive determination of brain pressure.
  • the sensors comprise an emitter as a sensor for emitting ultrasound signals and a detector as a sensor for receiving the emitted ultrasound signals, which can be positioned on the opposite areas of the head using the set.
  • the intracranial pressure can be classified based on the time the ultrasound signals travel through the head.
  • the nose bridge is connected to the headband in a region of the headband approximately midway between the sensor caps.
  • This relative arrangement of the headband means that the set is adapted to the anatomy of a head in such a way that the sensor caps are aligned symmetrically on the head in the opposite areas. This is particularly the case because the position of the nose is in an area roughly in the middle of the face. By arranging the nose clip in an area roughly in the middle between the sensor caps on the headband, the headband is centered on the head.
  • the headband at least partially surrounds an axis in a first plane running perpendicular to the axis, wherein the nose bridge intersects the first plane, preferably in a direction approximately perpendicular to the first plane.
  • This arrangement allows the relative positioning of the headband and nose clip to be particularly effectively adapted to the anatomy of the head when the headband partially encircles the head and the nose clip rests on the bridge of the nose.
  • the nose bridge can extend from the headband in the direction approximately perpendicular to the first plane.
  • the nose bridge can, for example, be formed approximately coaxially to the direction approximately perpendicular to the first plane.
  • the headband encircles the head approximately in a frontal region, preferably in a forehead region of the head when the nose clip is supported on the bridge of the nose. This keeps an upper half of the head free for other medical measuring devices or invasive devices for treating an injury.
  • the length of the nose bridge can be made particularly short, which improves the stability of the set, especially the nose bridge.
  • the nose bridge has an end piece at an end opposite the headband, wherein the end piece has a preferably approximately bow-shaped indentation aligned approximately along the axis, which is designed to prevent a relative movement of the nose bridge to the bridge of the nose in a direction parallel to a frontal plane of the head and parallel to the first plane.
  • An end piece designed in this way reduces the relative movement of the fitting relative to the head. This improves the stability of the fitting's alignment on the head. This reduces the possibility of the fitting changing position on the head.
  • the nose bridge starting from the connection to the headband, has a length of 2 cm - 7 cm, preferably about 5 cm or less.
  • the length of the nose bridge is measured in a direction approximately transverse to the first plane between the approximately central region of the headband between the sensor caps and a region of the nose bridge which, according to the application, rests on the bridge of the nose.
  • the length of the nose bridge determines at least part of the positioning of the headband and thus of the sensor caps on the head.
  • the inventors have discovered that this design of the nose bridge particularly reflects the anatomy of a large number of patients' heads.
  • the sensors can therefore be positioned at predetermined positions on the head of a large majority of patients.
  • the sensor caps have a distance of 10 cm - 17 cm, 11 cm - 16 cm or about 13 cm from the nose bridge.
  • the distance along the headband between a sensor cap and the nose bridge is measured.
  • the distance between the sensor caps and the nose bridge determines the positioning of the sensor caps on the head relative to the position of the nose.
  • This design of the head bridge particularly reflects the anatomy of the head of a large number of patients for positioning the sensor caps on the head. This means that the sensor caps can be positioned at the specified positions on the head of a large majority of patients.
  • the headband can be designed such that it can be placed approximately parallel to a transverse plane of the head, so that the sensor caps are arranged in an area approximately above the ear canal on opposite areas of the head.
  • the headband can be designed such that a sensor cap is arranged in an area between the T3 position and the T5 position, preferably at a distance of 3.5-4.5 cm from the T3 position, and a sensor cap is arranged between the area of the T4 and the T6 position, preferably at a distance of 3.5-4.5 cm from the T4 position.
  • a sensor cap can be arranged in a region of the fascia of the temporalis muscle.
  • each sensor cap comprises a preferably approximately cylindrical recess for receiving a sensor, which has an opening on one side and is at least partially delimited by the sensor cap on a bottom side of the sensor cap opposite the opening and on at least one side surface of the sensor cap.
  • a sensor is inserted through the opening in the sensor caps into the recess in the sensor caps. After insertion, a sensor is positioned in the recess of a sensor cap. The sensor is then exposed on one front side through the opening in the sensor cap so that the front of the sensor can rest directly against the head. On the other sides, the sensor is at least partially surrounded by the sensor cap so that it is held in the sensor cap and can be pressed against the head by the sensor cap.
  • a depth of the recess from the opening to the bottom side is dimensioned such that a sensor inserted into the recess protrudes at least partially beyond an edge of the sensor cap surrounding the opening. This allows the pressure exerted on the head by the headband to be focused on the sensors in the sensor caps.
  • the openings of the sensor caps face each other.
  • sensors which are arranged in the recesses of the sensor caps located on opposite areas of the head are aligned with each other. Since the sensors in the sensor caps are directly in contact with the head through the openings, it can be ensured that signals emitted and detected by the sensors travel directly through the head to the respective opposite sensor without passing through further sections, for example the sensor cap.
  • the sensor cap has, at a preferably approximately central position on the bottom side, a preferably approximately hemispherical elevation directed in the direction of the opening, which represents a stop and/or adjustment aid for a sensor.
  • the orientation of the sensor can adapt to a surface of the head so that the sensor rests optimally on the surface of the head.
  • a sensor located in the recess is pressed against the head by the sensor cap connected to the headband.
  • the elevation forms a stop for a rear side of the sensor facing away from the head.
  • a sensor thus strikes the elevation in a partial area of the rear side, with the remaining areas of the rear side that do not strike the elevation being exposed towards the bottom side by the elevation.
  • the sensor can therefore adapt its orientation so that this plane rests on the head when pressure is exerted on the front of the sensor by a surface of the head.
  • each sensor cap has at least one through-opening in the recess through the at least one side surface, wherein the through-opening opens into the opening of the recess via a through-opening region.
  • a sensor can communicate with a computing unit via a sensor cable to exchange signals.
  • the sensor cable can be connected to the sensor or connectable.
  • a sensor has a front face adapted to abut a head and a back face opposite the front face.
  • the cable may extend from the sensor in a direction approximately perpendicular to a direction perpendicular to the front face and the back face.
  • the sensor cable can be inserted through the feedthrough area into the feedthrough opening at the same time as the sensor is inserted into the recess. This advantageously leads the sensor cable away from the sensor in the recess through the sensor cap.
  • the cable is at least partially circumferentially limited by the sensor cap, which limits the mobility of the sensor in the recess. For example, this prevents twisting in the direction perpendicular to the front and back.
  • the feedthrough region has a taper relative to a diameter of the feedthrough opening.
  • the sensor cable overcomes the taper by exerting a force.
  • the taper prevents the sensor cable from sliding out of the pass-through opening via the pass-through area. This prevents a sensor connected to the sensor cable from sliding out of the sensor cap's recess.
  • each sensor cap has a further opening which at least partially exposes the recess through the at least one side surface and/or through the bottom side.
  • a sensor arranged in the recess is at least partially exposed at the side and/or on its rear side through the further opening of the sensor cap surrounding the sensor.
  • the areas of the sensor exposed by the further opening are thus accessible from outside the sensor cap. This makes it easier to remove a sensor from the recess in the sensor cap.
  • each sensor cap has a further recess for receiving a magnet on a side opposite the opening of the recess.
  • the sensors can preferably be designed to be paramagnetic, preferably having a paramagnetic back.
  • the fitting comprises a magnet which can be fastened to one of the sensor caps, preferably in the further recess.
  • such a magnet can be attached to the back of the sensor cap via an approximately clamp-shaped holder.
  • the magnet can be attached in the further recess, for example by means of an adhesive or a cover covering the further recess.
  • the set has at least three preferably clip-shaped markers, which can be fastened to different areas on the nose bridge, the headband and/or the sensor caps.
  • markers can be identified using various imaging techniques. This allows the positioning of the clothing relative to the head to be reproduced in an image of the head with the clothing.
  • the markers are designed in such a way that the markers are visible in an MRI (magnetic resonance imaging) scan of the head with the set.
  • a three-dimensional view can be recorded in the visible area of a head with the set.
  • Such a view can preferably be recorded and created using a stereo camera or a camera at different perspectives.
  • the three-dimensional view of the head with the set in the visible area and the image of the head with the set taken using the MRI can be superimposed using the markers. This allows information to be obtained about the positioning of the set and the areas of the head through which the signals pass.
  • the markers each have a marker body made of the same material as the nose bridge, the headband and/or the sensor caps.
  • the marker body, the nose bridge, the headband and the sensor caps can be made of the same material.
  • the material in the marker body makes the markers or their bodies easier to distinguish from the set in an MRI scan. This allows the positioning of the set or the sensors to be determined three-dimensionally on the head.
  • the set further comprises at least one preferably approximately disk-shaped pad which can be attached to one of the sensor caps and/or the headband and has a hole so that when the pad is attached to the sensor cap and/or the headband, the hole is aligned with the opening of the sensor cap such that a sensor arranged in the recess of the sensor cap rests over or through the opening and over or through the hole on the head or scalp.
  • the edge of the hole of the pad can completely enclose or run around the opening of the sensor cap, for example the outer diameter of the opening can be smaller than the inner diameter of the hole.
  • the hole and/or opening can be circular.
  • the pad can be detachably attached to one of the sensor caps and/or the headband, for example by means of an adhesive.
  • the pad is designed to adhere to the scalp, for example by means of an adhesive.
  • Such a pad is designed to fit between the head and the sensor cap.
  • a sensor arranged in the recess of the sensor cap is exposed through the hole in the pad.
  • the pad can be glued to the sensor cap and/or the sensor bracket, for example.
  • Such a pad improves the adhesion of the sensor cap to the head. This reduces the risk of the set changing position on the head.
  • the pad preferably has a relatively high coefficient of friction with the head, in particular the scalp.
  • the pad can be designed to be elastic, so that it is compressed by the exertion of force from the side of the head and from the side of the sensor cap and the sensor can rest against an area of the head.
  • Such a pad can be made of silicone, for example.
  • the pad preferably protrudes beyond lateral edges of the sensor cap and has a gap through which a portion of the head or scalp can be marked when the pad is attached to the sensor cap and/or the headband.
  • an area of the head exposed by the gap can be marked.
  • the markings are also visible after the set has been removed from the head, so that the set can be repositioned in the same position on the head after removal using the markings made in this way.
  • the headband comprises: a curved section which preferably runs approximately semicircularly around the axis in the first plane; two approximately straight sections, each of which merges into the curved region at a first end and at the opposite second end of which there is a sensor cap; the two approximately straight sections converge towards one another starting from the respective first end.
  • This aspect ensures that the pressure exerted by the headband is focused on the sensor caps and the sensors contained therein.
  • the approximately straight sections each form an angle of 75°-85°, 77°-83° or approximately 8o°, with a second plane extending through the first ends of the two approximately rectilinear sections and perpendicular to the first plane.
  • the inventors have found that such an angle ensures that a sufficient contact pressure can be achieved for a large number of patients without the headband coming into contact with the head, while the headband runs approximately semicircularly between the respective first ends.
  • the headband is elastically designed, preferably as a bending spring.
  • the fitting can, for example, be designed such that a diameter measured between the opposing sensor caps is smaller than a transverse diameter of the head, preferably in a region above the ear canals.
  • the elasticity and the associated restoring force of the headband ensures that the headband presses the sensor caps and the sensors contained therein against the sides of the head. This means that the set can be fixed to the patient's head, at least temporarily.
  • the headband, the nose bridge and the sensor caps are preferably formed in one piece from the same material.
  • the headband, the nose bridge and the sensor caps are formed from different parts and/or different materials and can be fixed to one another.
  • the set is preferably designed in such a way that the relative positions of the sensor caps, headband and nose clip cannot be changed between individual measurements. This means that the positions of the sensor caps, headband and nose clip are consistent at least between individual measurements.
  • the sensor caps, headband and nose clip are designed as one piece or at least so that they can be fixed to one another.
  • the material is a biocompatible material, preferably a polyamide PA12, particularly preferably PA2200.
  • Biocompatible material does not trigger any toxicological processes. This means that this material is compatible with the skin and relatively light. This type of material is particularly advantageous if the set is worn on the head for a longer period of time.
  • such a material is suitable for performing MRI measurements on the head with the headset worn on the head, as it has no magnetic or paramagnetic properties.
  • a particularly advantageous sensor cap for positioning sensors on a head is provided.
  • a sensor cap for receiving at least one sensor, the sensor cap comprising: a preferably approximately cylindrical recess for receiving a sensor, the recess having an opening on one side and being at least partially delimited by the sensor cap on a bottom side of the sensor cap opposite the opening and on at least one side surface of the sensor cap.
  • Such a sensor cap is designed to receive a sensor in the recess.
  • a front side of the sensor is exposed through the opening so that the front side can rest against a patient's head.
  • the sensor is delimited and held in position by the bottom side and the at least one side surface in the recess.
  • the sensor cap has a preferably approximately hemispherical elevation directed in the direction of the opening at a preferably approximately central position on the bottom side.
  • the sensor When the front of the sensor is resting against a surface of the head, the sensor can adapt its orientation to the surface of the head.
  • the sensor cap has a through-opening in the recess through the at least one side surface, wherein the feedthrough opening opens into the opening of the recess via a feedthrough area.
  • the sensor cable can be inserted through the feedthrough area into the feedthrough opening at the same time as the sensor is inserted into the recess. This advantageously leads the sensor cable away from the sensor in the recess through the sensor cap.
  • the cable is at least partially circumferentially limited by the sensor cap, which limits the mobility of the sensor in the recess. For example, this prevents twisting in the direction perpendicular to the front and back.
  • the feedthrough region has a taper relative to a diameter of the feedthrough opening.
  • the taper holds a sensor cable connected to the sensor in the feedthrough opening. This allows a sensor connected to the sensor cable to be held in the recess.
  • the sensor cap has a further opening which at least partially exposes the recess through the at least one side surface and/or through the bottom side.
  • the areas of the sensor exposed by the wider opening are accessible from outside the sensor cap. This makes it easier to remove a sensor from the recess in the sensor cap. In addition, heat dissipation from the sensor is improved because these areas are not surrounded by the sensor cap.
  • the sensor cap has a further recess with a magnet on a side opposite the opening of the recess.
  • the object mentioned at the outset is achieved by a method for producing the previously described set or for producing a sensor cap, the method comprising the production of the set or the sensor cap by means of 3D printing.
  • both the set and the sensor cap can be manufactured particularly efficiently and individually for each patient.
  • the set and the sensor caps can be made particularly effectively in one piece using 3D printing.
  • the object is achieved by using the initially described set, comprising the steps of: inserting at least one sensor into a recess of a sensor cap; positioning the set on the head so that the sensors in the sensor caps rest on the head on opposite sides and the nose bridge rests on the bridge of the nose.
  • sensors arranged in the sensor caps can be placed on opposite areas of the head for a measurement.
  • inserting at least one sensor into a recess of a sensor cap comprises: while inserting the at least one sensor into the recess of a sensor cap, passing a sensor cable connected to the sensor through the feedthrough area into the feedthrough opening in order to lock the cable into place by the taper.
  • inserting at least one sensor into a recess of a sensor cap comprises: inserting the at least one sensor into the recess of a sensor cap until a rear side of the sensor strikes the bottom side or the elevation.
  • Fig. 1 shows an example of a perspective view of a set.
  • Fig. 2 shows an example of a top view of a set.
  • Fig. 3 shows an enlarged view of a sensor cap.
  • Fig. 4 shows an example of a perspective view of a set with markers
  • Fig. 1 shows an example of a design of a set 1 for positioning sensors on opposite areas of a head.
  • the headband 2 is dimensioned such that the sensor caps 3 are positioned on opposite areas of the head, preferably in an area between the T3 and the T5 position in the 10-20 system and in an area between the T4 and the T6 position in the 10-20 system on the head, when the headband 2 at least partially encircles the head and the nose clip 4 with the end piece 5 is mounted on the bridge of the nose.
  • a distance between the sensor caps 3 is smaller than a transverse diameter of the head, preferably measured between the area between the T3 and T5 position and the area between the T4 and T6 position in the 10-20 system.
  • the sensor caps 3 are each designed to accommodate an approximately cylindrical sensor.
  • a sensor cap 3 has a recess 6 which is delimited in the direction of the head by an opening 7 and is delimited by the sensor cap 3 on a side surface 9 of the sensor cap 3 which at least partially surrounds the recess and is delimited by the sensor cap 3 on a bottom side 8 of the sensor cap 3 opposite the opening 7.
  • the opening 7 is designed so that a sensor can be inserted through it into the recess 6.
  • a sensor arranged in the recess 6 is then exposed through the circumferential opening 7 in the direction of the head, so that a front side of the sensor can rest against the head, with the sensor being laterally limited by the side surface 9 of the sensor cap 3 and the bottom side 8 of the sensor cap 3. The sensor is thus held in the sensor cap 3 when the set 1 rests against the head.
  • the openings 7 of the two sensor caps 3 face each other in the example shown.
  • the sensors arranged in the recesses 6 can thus be aligned with each other.
  • a sensor cap 3 has at least one, preferably two, through-openings 11 through the side surface of the sensor cap 3 for a sensor cable connected to the sensor.
  • a through-opening is designed to lead a sensor cable connected to the sensor out of the sensor cap laterally through the sensor cap.
  • the two feedthrough openings 12 can be spaced apart from each other in the circumferential direction. This allows different radial alignments of the sensors in the recess 6.
  • a feedthrough opening n opens into the opening 7 of the sensor cap 3 via a feedthrough area 12.
  • the feedthrough area 12 and the feedthrough opening 11 are designed in such a way that a sensor cable connected to the sensor can be pushed from the opening 7 through the feedthrough area 12 into the feedthrough opening 11 when the sensor is pushed into the recess 6 via the opening 7.
  • the sensor cable connected to the sensor is thus led laterally through the sensor cap 3 away from the sensor.
  • the sensor cable is at least partially circumferentially limited by the sensor cap 3, which holds the sensor in position.
  • the feedthrough opening 11 has a taper 13 compared to a diameter of the feedthrough opening 11, so that a sensor cable cannot slide directly through the feedthrough area 12 from the feedthrough opening 11 in the direction of the opening 7. This allows a sensor connected to the sensor cable to be fixed in the recess 6.
  • a sensor cap 3 has a further opening 14, which at least partially exposes the recess 6 through the side surface 9 of the sensor cap 3 and the bottom side 8 of the sensor cap 3. A sensor arranged in the recess 6 is thus at least partially exposed.
  • Figure 2 shows a top view of the set 1 in Figure 1.
  • the headband 2 has a curved section 16 which at least partially runs around the axis A in the first plane.
  • the curved section 16 is preferably semicircular.
  • the headband 2 also has two approximately straight sections 17 which run in the first plane. The two approximately straight sections 17 each merge into the curved section 16 at a first end and each open into a sensor cap 3 at a second end opposite the first end.
  • the contact pressure exerted on the head is focused on the sensor caps 3 or on the sensors in the sensor caps 3.
  • Figure 3 shows a perspective view of a sensor cap 3 of the set 1 shown in Figure 1 or Figure 2.
  • the sensor cap 3 has an approximately cylindrical recess 6, which is delimited on one side by a circumferential opening 7 and on a side opposite the opening 7 by a base 8 of the sensor cap 3 and laterally by a circumferential side surface 9 of the sensor cap 3.
  • the recess 6 thus formed in the sensor cap 3 serves to accommodate a sensor.
  • the sensor cap 3 has on the bottom side 8 an approximately hemispherical elevation 10 directed in the direction of the opening, which forms a stop for a sensor.
  • feedthrough openings 11 are visible through the side surface 9 of the sensor cap 3, which open into the opening 7 via the feedthrough area 12.
  • the feedthrough area 12 has a taper 13.
  • the taper 13 is formed by opposing areas of the sensor cap 3, which have a distance from each other that is smaller than a diameter of the feedthrough opening 11.
  • the opposite lateral regions of the sensor cap can have a bevel in the direction of the opening 7 so that the sensor cable can be guided more easily from the opening 7 in the direction of the through-opening 12 into the through-opening 12 when inserted into the through-opening 11 through the through-opening region 12.
  • a further recess 14 of the sensor cap 3 can be seen, which at least partially exposes the recess 6 through the bottom side 8 of the sensor cap 3 and the side surface 9 of the sensor cap 3.
  • Figure 4 shows a perspective view of a set 1 in combination with markers 15-
  • the markers 15 are approximately clip-shaped and can be attached to different areas of the set 1.
  • the markers 15 are preferably made of the same material as the set 1.
  • a marker 15 can be attached to an approximately central area of the nose bridge 4 and at least two further markers 15 can be attached to different areas of the headband 2.
  • the at least two markers 15 can each be attached to a side of a sensor cap 3 facing away from the head.
  • multiple markers 15 can be attached to different areas of the set 1 on the sensor caps 3, on the headband 2 and on the nose bridge 4.
  • the markers 15 are particularly visible in an MRI scan of the head with the set 1 attached, so that the position of the set 1 can be set in relation to information about the head in the MRI scan.

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Abstract

Beschrieben wird eine Garnitur zur Positionierung von Sensoren an gegenüberliegenden Bereichen eines Kopfes, wobei die Garnitur gekennzeichnet ist durch: einen Kopfbügel, der ausgelegt ist, den Kopf zumindest teilweise zu umlaufen; an gegenüberliegenden Bereichen des Kopfbügels angeordnete Sensorkappen zur Aufnahme von jeweils mindestens einem der Sensoren; und ein mit dem Kopfbügel verbundener Nasenbügel, der ausgelegt ist, den Kopfbügel auf einem Rücken der Nase des Kopfes zu lagern.

Description

Kopfgarnitur
Die Offenbarung betrifft Garnitur zur Positionierung von Sensoren an gegenüberliegenden Bereichen eines Kopfes, eine Sensorkappe zur Aufnahme mindestens eines Sensors sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Garnitur oder zur Herstellung einer solchen Sensorkappe und eine Verwendung der Garnitur.
In manchen medizinischen Bereichen ist es zweckmäßig ein oder mehrere Sensoren an einem Kopf zu positionieren, um mittels der Sensoren nicht-invasive diagnostische Untersuchungen am Kopf durchzuführen. Durch die nicht-invasive Diagnostik können Krankheiten am Kopf ohne schwerwiegende Eingriffe diagnostiziert werden. Die Art der Sensoren ist dabei nicht auf bestimmte Anwendungen limitiert, sondern ist vielmehr abhängig von der Art der Krankheit, Pathologie, Symptomatik und der Diagnose.
In bisherigen Herangehensweisen wurden die Sensoren mit einem Kopfband am Kopf zur Durchführung einer diagnostischen Untersuchung befestigt. Ein solches Kopfband weist ein elastisches Band auf, welches umlaufend an den Kopf angelegt werden kann. Durch die Elastizität des Kopfbandes führt eine Rückstellkraft des Kopfbandes dazu, dass das Kopfband in einem umlaufenden Bereich an den Kopf gepresst wird und an diesem mehr oder weniger fixiert wird. Das Kopfband liegt dabei vorzugweise in einem Stirnbereich, einem rückseitigen Bereich und an gegenüberliegenden seitlichen Bereichen des Kopfes oberhalb der Ohren an.
Ferner sind mindestens zwei Sensorkappen vorgesehen, welche derart ausgestaltet sind, dass sie an zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Öffnung zum Durchführen des Kopfbandes aufweisen. Das Kopfband und die Sensorkappen sind derart eingerichtet, dass die Sensorkappen mit darin befindlichen Sensoren zwischen dem Kopfband und dem Kopf durch das Kopfband an den Kopf gedrückt werden. Damit können die Sensorkappen und die Sensoren am Kopf gehalten und positioniert werden.
Allerdings hat sich ein solches Kopfband aus mehreren Gründen als nachteilig erwiesen.
Zum einen ist es schwierig, die Sensorkappen mit den Sensoren reproduzierbar am Kopf desselben Patienten zu positionieren. Bei Kopfverletzungen wird ein Parameter des Kopfes über einen längeren Zeitraum an denselben Patienten beobachtet. Dazu werden in zeitlichen Abständen Messungen an dem Kopf desselben Patienten durchgeführt, um zu ermitteln, wie sich der Zustand zeitlich entwickelt. Dazu muss das Kopfband mehrmals von dem Kopf des Patienten entfernt werden und für eine neue Messung wieder angelegt werden. Dabei kann es bei einer nachfolgenden Messung dazu kommen, dass eine Reproduktion der Sensorposition aus einer vorangegangenen Messung nicht gelingt. Diese Ungenauigkeit oder fehlende Reproduzierbarkeit der Sensorpositionen verfälscht die Messwerte der Messreihe und kann zu einer medizinischen Fehleinschätzung führen.
Darüber hinaus hat sich die Positionierung der Sensoren zueinander am Kopf als ungenau erwiesen, da die Position der Sensoren entlang des Kopfbandes und die Position des Kopfbandes am Kopf variieren können. Das führt dazu, dass die relative Ausrichtung der Sensoren ungenau ist, wodurch ein Signal- oder Beobachtungsfeld der Sensoren nicht genau eingestellt werden kann.
Zum anderen können die Sensoren nicht effektiv an den Kopf angekoppelt werden. Durch das Kopfband wird ein gleichmäßiger Anpressdruck auf den umlaufenden Bereich des Kopfes übertragen. Das führt dazu, dass nur ein geringer Teil des Anpressdrucks auf die Sensoren entfällt und zur Kopplung der Sensoren ein höherer Anpressdruck eingestellt werden muss als in der Regel notwendig ist. Das ist insbesondere bei Verletzungen des Kopfes nachteilig.
Darüber hinaus ist der Anpressdruck abhängig von einer Einstellung des Kopfbandes, wodurch der Anpressdruck zu verschiedenen Messungen variieren kann, was unvorteilhaft beim Vergleich der Messwerte ist.
Ferner hat sich die Verwendung eines solchen Kopfbands als nachteilig erwiesen, da zum Anlegen des Kopfbands an dem Patienten der Kopf angehoben werden muss. Das Anheben des Kopfes ist insbesondere bei Kopfverletzungen nicht wünschenswert, da so weitere Verletzungen und Schmerzen für den Patienten hervorgerufen werden können oder lebenserhaltene Therapien (beispielsweise ein Beatmungstubus) gestört werden können.
Vor diesem Hintergrund liegt der Offenbarung die Aufgabe zugrunde die genannten Nachteile zu überwinden und insbesondere nicht-invasive diagnostische Untersuchungen besser am Kopf eines Patienten durchführen zu können.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Garnitur zur Positionierung von Sensoren an gegenüberliegenden Bereichen eines Kopfes wobei die Garnitur gekennzeichnet ist durch: einen Kopfbügel, der ausgelegt ist, den Kopf zumindest teilweise zu umlaufen; an gegenüberliegenden Bereichen des Kopfbügels angeordnete Sensorkappen zur Aufnahme von jeweils mindestens einem der Sensoren; und ein mit dem Kopfbügel verbundener Nasenbügel, der ausgelegt ist, den Kopfbügel auf einem Rücken der Nase des Kopfes zu lagern.
Die Erfinder haben herausgefunden, dass eine Positionierung der Sensoren am Kopf an vorbestimmten Bereichen und die Ausrichtung der Sensoren zueinander einen großen Einfluss auf die Resultate der diagnostischen Untersuchungen hat.
Durch den Kopfbügel mit den daran angeordneten Sensorkappen wird die Position der in den Sensorkappen angeordneten Sensoren am Kopf vorgegeben. Dadurch, dass die Sensorkappen an gegenüberliegenden Bereichen des Kopfbügels angeordnet sind, wird sichergestellt, dass die Sensoren in den Sensorkappen an gegenüberliegenden Bereichen des Kopfes anliegen und so zueinander ausgerichtet sind.
Durch den mit den Kopfbügel verbundenen Nasenbügel wird der Kopfbügel auf dem Rücken der Nase abgestützt. Somit wird die Position des Kopfbügels mit den daran angeordneten Sensorkappen anhand eines vorgegebenen Bezugspunkts, i.e. der Nase, am Kopf des Patienten ausgerichtet. Mittels der beanspruchten Garnitur können so Sensoren am Kopf genauer an vorbestimmten Positionen am Kopf positioniert werden.
Darüber hinaus wird anhand des Bezugspunkts die Reproduzierbarkeit der Bereiche am Kopf, an denen die Sensoren am Kopf anliegen, verbessert, da sich der Bezugspunkt, i.e. die Position der Nase, für einen Patienten nicht ändert. Zudem ist die Position des Bezugspunkt, also der Nase, am Kopf für verschiede Patienten mit ähnlichen Kopfgrößen sehr ähnlich, so dass auch eine Reproduzierbarkeit der Sensorpositionen zwischen Patienten ähnlicher Kopfgrößen erreicht werden kann.
Ferner haben die Erfinder herausgefunden, dass der Anpressdruck der Sensoren an den Kopf oftmals einen weiteren großen Einfluss auf die Resultate von diagnostischen Untersuchungen hat.
Gemäß der ebeanspruchten Garnitur wird der Anpressdruck, mit welchem die in den Sensorkappen am Kopf anliegen, im Wesentlichen durch den Kopfbügel vorgegeben. Da sich für einen einzelnen Patienten der Kopfdurchmesser nicht ändert und die Position der Sensoren am Kopf reproduzierbar ist, ist der Anpressdruck der Sensoren an den Kopf zwischen einzelnen Untersuchungen am Kopf des Patienten gut reproduzierbar. Darüber hinaus sind die Kopfdurchmesser für eine Klasse (bspw. Kinder oder Erwachsene) von Patienten zumindest ähnlich, dass der Anpressdruck für unterschiedliche Patienten einer Klasse zumindest ähnlich ist.
Darüber hinaus hat sich die Anwendung eines solchen Kopfbügels in der Praxis bei Patienten mit Kopfverletzungen als besonders effektiv erwiesen. Ein Kopfbügel kann von einer Seite an den Kopf angelegt werden. Das Anlegen der Garnitur erfordert somit nicht mehr zwangläufig den Kopf eines Patienten anzuheben, was vorteilhaft für Patienten mit einer Kopfverletzung ist.
Sensoren im Sinne dieser Offenbarung können beispielsweise einen Emitter zur Ausgabe von Signalen und einen Detektor zum Empfangen von den ausgegebenen Signalen umfassen. Anhand der Wechselwirkung der Signale mit dem Kopf können Rückschlüsse über einen Parameter des Kopfes, insbesondere innerhalb des Schädels ermittelt werden. In einigen Aspekten wird ein Emitter dabei auf einer Seite des Kopfes positioniert und ein Detektor wird an einer gegenüberliegenden Seite des Kopfes positioniert, um die emittierten Signale durch den Kopf zu detektieren. In anderen Aspekten können jeweils ein Emitter und ein Detektor auf einer Seite des Kopfes positioniert werden.
Die beanspruchte Garnitur hat sich als besonders zweckmäßig zur beispielhaften Anwendung der nicht-invasiven Bestimmung eines Hirndrucks erwiesen. Zur Bestimmung des Hirndrucks umfassen die Sensoren einen Emitter als Sensor zur Ausgabe von Ultraschallsignalen und einen Detektor als Sensor zum Empfangen der ausgegebenen Ultraschallsignale, welche mittels der Garnitur an den gegenüberliegenden Bereichen des Kopfes positioniert werden können. Anhand der Laufzeit der Ultraschallsignale durch den Kopf kann der Hirndruck klassifiziert werden.
Im Folgenden werden weitere bevorzugte Aspekte der Garnitur erläutert.
Entsprechend eines bevorzugten Aspekts ist der Nasenbügel in einem Bereich des Kopfbügels etwa mittig zwischen den Sensorkappen mit dem Kopfbügel verbunden.
Durch diese relative Anordnung von Kopfbügel wird die Garnitur an die Anatomie eines Kopfes derart angepasst, dass die Sensorkappen symmetrisch am Kopf an den sich gegenüberliegenden Bereichen ausgerichtet werden. Insbesondere dadurch, da die Position der Nase in einem Bereich etwa mittig im Gesicht angeordnet ist. Durch die Anordnung des Nasenbügels in einem Bereich etwa mittig zwischen den Sensorkappen am Kopfbügel wird der Kopfbügel am Kopf zentriert.
Entsprechend eines bevorzugten Aspekts umläuft der Kopfbügel eine Achse in einer senkrecht zu der Achse verlaufenden ersten Ebene zumindest teilweise, wobei der Nasenbügel die erste Ebene, vorzugsweise in einer Richtung etwa senkrecht zu der ersten Ebene, schneidet.
Durch diese Anordnung ist die relative Anordnung von Kopfbügel und Nasenbügel besonders effektiv an die Anatomie des Kopfes angepasst, wenn der Kopfbügel anwendungsgemäß den Kopf teilweise umläuft und die der Nasenbügel auf dem Rücken der Nase anliegt.
In einigen besonders bevorzugten Aspekten kann sich der Nasenbügel ausgehend von dem Kopfbügel in der Richtung etwa senkrecht zu der ersten Ebene erstrecken. Der Nasenbügel kann beispielsweise etwa koaxial zu der Richtung etwa senkreckt zu der ersten Ebene ausgebildet sein.
Gemäß diesen Aspekten umläuft der Kopfbügel den Kopf etwa in einem Frontalbereich, vorzugsweise in einem Stirnbereich des Kopfes, wenn der Nasenbügel auf dem Rücken der Nase gelagert ist. Dadurch wird eine obere Hälfte des Kopfes für andere medizinische Messvorrichtung oder invasive Vorrichtung zur Behandlung einer Verletzung freigehalten. In diesen Aspekt kann eine Länge des Nasenbügels besonders kurz ausgestaltet werden, wodurch die Stabilität der Garnitur insbesondere des Nasenbügels verbessert wird.
Entsprechend eines bevorzugten Aspekts weist der Nasenbügel an einem dem Kopfbügel entgegengesetzten Ende ein Endstück auf, wobei das Endstück eine etwa entlang der Achse ausgerichtete vorzugsweise etwa bügelförmige Einbuchtung aufweist, welche ausgelegt ist, eine Relativbewegung von dem Nasenbügel zu dem Rücken der Nase in einer Richtung parallel zu einer Frontalebene des Kopfes und parallel zu der ersten Ebene zu vermeiden.
Durch ein derartig ausgestaltetes Endstück wird eine Relativbewegung der Garnitur relativ zu dem Kopf vermindert. Somit wird die Stabilität einer Ausrichtung der Garnitur am Kopf verbessert. Dadurch wird die Möglichkeit einer Positionsveränderung der Garnitur am Kopf reduziert.
Entsprechend eines bevorzugten Aspekts weist der Nasenbügel, ausgehend von der Verbindung zu dem Kopfbügel, eine Länge von 2 cm - 7 cm, bevorzugt etwa 5 cm oder kleiner auf.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen wird die Länge des Nasenbügels in einer Richtung etwa quer zu der ersten Ebene zwischen dem etwa mittigen Bereich des Kopfbügels zwischen den Sensorkappen und einem Bereich des Nasenbügels, der anwendungsgemäß auf dem Rücken der Nase aufliegt, gemessen.
Durch die Länge des Nasenbügels ist die Positionierung des Kopfbügels und damit der Sensorkappen am Kopf zumindest teilweise vorgegeben. Die Erfinder haben herausgefunden, dass durch diese Ausgestaltung des Nasenbügels die Anatomie eines Kopfes einer Vielzahl von Patienten besonders abbildet. Die Sensoren können somit bei einer breiten Mehrheit der Patienten so an vorbestimmten Positionen am Kopf positioniert werden.
Entsprechend eines bevorzugten Aspekts weisen die Sensorkappen einen Abstand von 10 cm - 17 cm, 11 cm - 16 cm oder etwa 13 cm zu dem Nasenbügel auf.
In einigen besonders bevorzugten Ausführungsformen wird der Abstand entlang des Kopfbügels zwischen einer Sensorkappe und dem Nasenbügel gemessen. Durch den Abstand der Sensorkappen zum Nasenbügel wird die Positionierung der Sensorkappen am Kopf relativ zu der Position der Nase vorgegeben. Die Erfinder haben ferner herausgefunden, dass durch diese Ausgestaltung des Kopfbügels die Anatomie des Kopfes einer Vielzahl von Patienten zur Positionierung der Sensorkappen am Kopf besonders abbildet. Somit können die Sensorkappen bei einer breiten Mehrheit der Patienten an den vorgegebenen Positionen am Kopf positioniert werden.
Beispielsweise kann der Kopfbügel so ausgestaltet sein, dass er etwa parallel zu einer Transversalebene des Kopfes angelegt werden kann, so dass die Sensorkappen in einem Bereich etwa oberhalb des Ohrkanals an gegenüberliegenden Bereichen des Kopfes angeordnet sind. In besonders bevorzugten Aspekten kann der Kopfbügel so ausgestaltet sein, dass eine Sensorkappe in einem Bereich zwischen der T3 Position und der T5 Position angeordnet ist, vorzugsweise mit einem Abstand von 3, 5-4, 5 cm von der T3 Position, und eine Sensorkappe zwischen dem Bereich der T4 und der T6 Position angeordnet ist, vorzugsweise mit einem Abstand von 3, 5-4, 5 cm von der T4 Position. Insbesondere kann jeweils eine Sensorkappe in einem Bereich der Faszie des M. Temporalis angeordnet sein.
Entsprechend eines bevorzugten Aspekts umfasst jeweils eine Sensorkappe eine vorzugsweise etwa zylinderförmige Aussparung zur Aufnahme eines Sensors, die auf einer Seite eine Öffnung aufweist und an einer der Öffnung gegenüberliegenden Bodenseite der Sensorkappe und an mindestens einer Seitenfläche der Sensorkappe durch die Sensorkappe zumindest teilweise begrenzt wird.
In der Anwendung wird ein Sensor über die Öffnung in den Sensorkappen in die Aussparung der Sensorkappen eingeführt. Nach dem Einführen ist ein Sensor in der Aussparung einer Sensorkappe angeordnet. Der Sensor wird dann an einer Vorderseite durch die Öffnung der Sensorkappe freigelegt, sodass der Sensor mit der Vorderseite unmittelbar an dem Kopf anliegen kann. An den übrigen Seiten wird der Sensor zumindest teilweise von der Sensorkappe umgeben, sodass dieser in der Sensorkappe gehalten wird und durch die Sensorkappe gegen den Kopf gedrückt werden kann.
In besonders bevorzugten Aspekten ist eine Tiefe der Aussparung von der Öffnung zu der Bodenseite so bemessen, dass ein in die Aussparung eingeführter Sensor zumindest teilweise über einen die Öffnung umlaufenden Rand der Sensorkappe hervorsteht. Damit kann der auf durch den Kopfbügel auf den Kopf ausgeübte Anpressdruck auf die Sensoren in den Sensorkappen fokussiert werden.
Entsprechend eines bevorzugten Aspekts sind die Öffnungen der Sensorkappen einander zugewandt.
Gemäß diesem Aspekt sind Sensoren, welche in den Aussparungen der an gegenüberliegenden Bereichen des Kopfes befindlichen Sensorkappen angeordnet sind, zueinander ausgerichtet. Da die Sensoren in den Sensorkappen durch die Öffnungen unmittelbar am Kopf anliegen, kann gewährleistet werden, dass von den Sensoren emittierte und detektierte Signale auf direktem Weg durch den Kopf zu dem jeweiligen gegenüberliegenden Sensor gelangen ohne weitere Abschnitte beispielsweise der Sensorkappe zu durchlaufen.
Entsprechend eines bevorzugten Aspekts weist die Sensorkappe an einer bevorzugt etwa mittigen Position an der Bodenseite eine in Richtung der Öffnung gerichtete vorzugsweise etwa halbkugelförmige Erhebung, welche einen Anschlag und/oder Justierhilfe für einen Sensor darstellt, auf.
Gemäß diesem Aspekt kann sich die Orientierung des Sensors an eine Oberfläche des Kopfes anpassen, sodass der Sensor optimal an der Oberfläche des Kopfes anliegt. Ein in der Aussprung befindlicher Sensor wird durch die mit dem Kopfbügel verbundene Sensorkappe gegen den Kopf gedrückt. Die Erhebung bildet dabei einen Anschlag für eine dem Kopf abgewandte Rückseite des Sensors. Somit schlägt ein Sensor in einem Teilbereich der Rückseite an der Erhebung an, wobei die übrigen Bereiche der Rückseite, welche nicht an der Erhebung anschlagen, in Richtung der Bodenseite durch die Erhebung freigelegt sind. Dadurch kann der Sensor seine Orientierung anpassen, damit dieser Plan am Kopf anliegt, wenn durch eine Oberfläche des Kopfes ein Druck auf die Vorderseite des Sensors ausgeübt wird.
Entsprechend eines bevorzugten Aspekts weist jeweils eine Sensorkappe mindestens eine Durchführungsöffnung in die Aussparung durch die mindestens eine Seitenfläche auf, wobei die Durchführungsöffnung über einen Durchführungsbereich in die Öffnung der Aussparung mündet.
Ein Sensor kann beispielsweise über ein Sensorkabel zum Austausch von Signalen mit einer Recheneinheit kommunizieren. Das Sensorkabel kann mit dem Sensor verbunden oder verbindbar sein. Ein Sensor weist eine Vorderseite, welche ausgelegt ist an einem Kopf anzuliegen und eine der Vorderseite gegenüberliegende Rückseite auf. Das Kabel kann in einer Richtung etwa senkrecht zu einer senkrecht zu der Vorderseite und der Rückseite verlaufenden Richtung von dem Sensor abstehen.
Wenn ein mit einem Sensorkabel verbundener Sensor durch die Öffnung der Aussparung in die Sensorkappe eingeführt wird, kann gleichzeitig mit dem Einführen des Sensors in die Aussparung das Sensorkabel durch den Durchführungsbereich in die Durchführungsöffnung eingeführt werden. Damit wird das Sensorkabel vorteilhaft von dem Sensor in der Aussparung durch die Sensorkappe hindurch weggeführt. Darüber hinaus wird das Kabel zumindest teilweise umlaufend von der Sensorkappe begrenzt, wodurch eine Beweglichkeit des Sensors in der Aussparung eingeschränkt wird. Beispielsweise wird so eine Verdrehung um die senkrecht zu der Vorderseite und der Rückseite verlaufenden Richtung vermieden.
Entsprechend eines bevorzugten Aspekts weist der Durchführungsbereich eine Verjüngung gegenüber eines Durchmessers der Durchführungsöffnung auf.
Wenn ein mit einem Sensorkabel verbundener Sensor unter gleichzeitiger Durchführung des mit dem Sensor verbundenen Sensorkabels durch den Durchführungsbereich in die Durchführungsöffnung in die Aussparung eingeführt wird, überwindet das Sensorkabel die Verjüngung durch Ausüben einer Kraft. Wenn der Sensor in der Aussparung positioniert ist und das Sensorkabel sich in der Durchführungsöffnung befindet, hindert die Verjüngung das Sensorkabel daran, über den Durchführungsbereich aus der Durchführungsöffnung zu gleiten. Damit wird ein mit dem Sensorkabel verbundener Sensor daran gehindert, aus der Aussparung der Sensorkappe zu gleiten.
Entsprechend eines bevorzugten Aspekts weist jeweils eine Sensorkappe eine weitere Öffnung auf, welche die Aussparung durch die mindestens eine Seitenfläche und/ oder durch die Bodenseite zumindest teilweise freilegt.
Gemäß diesem Aspekt wird ein in der Aussparung angeordnete Sensor seitlich und/ oder an dessen Rückseite zumindest teilweise durch die weitere Öffnung von der den Sensor umgebenen Sensorkappe freigelegt. Die von der weiteren Öffnung freigelegten Bereiche des Sensors sind somit von außerhalb der Sensorkappe zugängig. Dadurch kann ein Sensor einfacher aus der Aussparung der Sensorkappe entfernt werden. Entsprechend eines bevorzugten Aspekts weist jeweils eine Sensorkappe an einer der Öffnung der Aussparung gegenüberliegenden Seite eine weitere Aussparung zur Aufnahme eines Magnets auf.
Die Sensoren können vorzugsweise paramagnetisch ausgebildet sein, vorzugsweise eine paramagnetische Rückseite aufweisen. Durch Positionieren eines Magnets auf der der Öffnung der Aussparung gegenüberliegenden Seite der Sensorkappe werden der Magnet und die Sensorkappe durch eine Magnetkraft gegeneinander gezogen, sodass eine Kraft auf den Sensor in Richtung der Bodenseite wirkt und der Sensor in der Aussparung der Sensorkappe gehalten wird.
Entsprechend eines bevorzugten Aspekts umfasst die Garnitur einen Magnet, der an einer der Sensorkappen befestigbar ist, vorzugsweise in der weiteren Aussparung befestigbar ist.
Entsprechend eines bevorzugten Aspekts kann ein solcher Magnet über eine etwa klammerförmige Halterung an der Rückseite der Sensorkappe befestigt werden. Entsprechend eines bevorzugten Aspekts kann der Magnet in der weiteren Aussparung befestigt werden, beispielsweise mittels eines Klebstoffs oder einer die weitere Aussparung bedeckende Abdeckung.
Entsprechend eines bevorzugten Aspekts weist die Garnitur mindestens drei vorzugsweise klammerförmige Marker auf, welche an voneinander verschiedenen Bereichen an dem Nasenbügel, den Kopfbügel und/oder den Sensorkappen befestigbar sind.
Diese Marker sind in verschiedenen abbildenden Verfahren erkennbar. Damit kann eine Positionierung der Garnitur relativ zum Kopf in einer Abbildung des Kopfes mit der Garnitur wiedergegeben werden.
Beispielsweise sind die Marker derart ausgebildet, dass die Marker in einem MRT (Magnetresonanztomographie) Scan des Kopfes mit der Garnitur sichtbar sind. Somit wird die Positionierung der Garnitur am Kopf in dem MRT Scan sichtbar. Damit können die untersuchten Bereiche im Kopf mit räumlichen Ebenen des MRT Scans verknüpft werden. Darüber hinaus kann eine dreidimensionale Ansicht im sichtbaren Bereich eines Kopfes mit der Garnitur aufgenommen werden. Eine solche Ansicht kann vorzugsweise mittels einer Stereobildkamera oder einer Kamera an unterschiedlichen Perspektiven aufgenommen und erstellt werden.
In einem weiteren Schritt kann die dreidimensionale Ansicht des Kopfes mit der Garnitur im sichtbaren Bereich und die mittels des MRT aufgenommene Abbildung des Kopfes mit der Garnitur anhand der Marker übereinandergelegt werden. Dadurch können Informationen über die Positionierung der Garnitur und den von den Signalen durchquerten Bereichen des Kopfes gewonnen werden.
Entsprechend eines bevorzugten Aspekts weisen die Marker jeweils einen Markerkörper auf, der aus demselben Material hergestellt ist, wie der Nasenbügel, der Kopfbügel und/oder die Sensorkappen.
Vorzugsweise können Markerkörper, der Nasenbügel, der Kopfbügel und die Sensorkappen aus demselben Material hergestellt sein.
Durch das Material in den Markerkörper werden die Marker bzw. deren Körper in einem MRT Scan besser von der Garnitur unterscheidbar. Dadurch kann die Positionierung der Garnitur bzw. der Sensoren dreidimensional am Kopf bestimmt werden.
Entsprechend eines bevorzugten Aspekts umfasst die Garnitur ferner mindestens ein vorzugsweise etwa scheibenförmiges Pad, welches an einer der Sensorkappen und/ oder dem Kopfbügel befestigbar ist und ein Loch aufweist, sodass, wenn das Pad an der Sensorkappe und/oder dem Kopfbügel befestigt ist, das Loch mit der Öffnung der Sensorkappe derart ausgerichtet ist, dass ein in der Aussparung der Sensorkappe angeordneter Sensor über bzw. durch die Öffnung und über bzw. durch das Loch an dem Kopf bzw. der Kopfhaut anliegt. Der Rand des Lochs des Pads kann vollständig die Öffnung der Sensorkappe umschließen bzw. umlaufen, beispielsweise kann der Außendurchmesser der Öffnung kleiner sein als der Innendurchmesser des Lochs. Loch und/ oder Öffnung können kreisförmig sein. Vorzugsweise ist das Pad lösbar an einer der Sensorkappen und/oder dem Kopfbügel befestigbar, beispielsweise mittels eines Klebers. Vorzugsweise ist das Pad ausgelegt an der Kopfhaut zu haften, beispielsweise mittels eines Klebers. Ein solches Pad ist anwendungsgemäß ausgelegt zwischen dem Kopf und der Sensorkappe anzuliegen. Durch das Loch im Pad wird ein in der Aussparung der Sensorkappe angeordneter Sensor freigelegt. Das Pad kann beispielsweise mit der Sensorkappe und/oder dem Sensorbügel verklebt sein.
Durch ein solches Pad wird die Haftung der Sensorkappe an dem Kopf verbessert. Damit wird eine Gefahr einer Positionsveränderung der Garnitur am Kopf verringert. Das Pad weist vorzugsweise einen relativ hohen Reibungskoeffizienten gegenüber dem Kopf, insbesondere der Kopfhaut, auf. Darüber hinaus kann das Pad elastisch ausgestaltet sein, sodass es durch eine Kraftausübung von Seiten des Kopfes und von Seiten der Sensorkappe zusammengedrückt wird und der Sensor an einem Bereich des Kopfes anliegen kann. Ein solches Pad kann beispielsweise aus Silikon hergestellt sein.
Entsprechend eines bevorzugten Aspekts steht das Pad vorzugsweise über seitliche Ränder der Sensorkappe hervor und weist eine Lücke auf, durch welche ein Abschnitt des Kopfes bzw. der Kopfhaut markierbar ist, wenn das Pad an der Sensorkappe und/ oder dem Kopfbügel befestigt ist.
Wenn die Garnitur mit einem derartigen Pad am Kopf anliegt, kann ein durch die Lücke freigelegten Bereich des Kopfes markiert werden. Die Markierungen sind auch nach Entfernen der Garnitur von dem Kopf sichtbar, sodass die Garnitur anhand der so gesetzten Markierungen nach dem Entfernen wieder an die gleiche Position am Kopf angesetzt werden kann.
Entsprechend eines bevorzugten Aspekts umfasst der Kopfbügel: einen gekrümmten Abschnitt, der die Achse vorzugsweise etwa halbkreisförmig in der ersten Ebene umläuft; zwei etwa geradlinig verlaufende Abschnitte, welche jeweils an einem ersten Ende in den gekrümmten Bereich übergehen und an deren entgegengesetzten zweiten Ende sich jeweils eine Sensorkappe befindet; wobei die zwei etwa geradlinig verlaufenden Abschnitte ausgehend von dem jeweiligen ersten Ende aufeinander zulaufend sind.
Durch diesen Aspekt wird gewährleistet, dass sich der durch den Kopfbügel ausgeübte Anpressdruck auf die Sensorkappen und den darin befindlichen Sensoren fokussiert wird.
Entsprechend eines bevorzugten Aspekts schließen die etwa geradlinig verlaufenden Abschnitte jeweils einen Winkel von betragsmäßig 75°-85°, 77°-83° oder etwa 8o°, mit einer durch die ersten Enden der zwei etwa geradlinig verlaufenden Abschnitte senkrecht zu der ersten Ebene ausgerichteten zweiten Ebene ein.
Die Erfinder haben herausgefunden, dass ein solcher Winkel bewirkt, dass für eine Vielzahl von Patienten ein ausreichender Anpressdruck unter Vermeidung eines Anliegens des Kopfbügels am Kopf realisiert werden kann, während der Kopfbügel zwischen den jeweiligen ersten Enden etwa halbkreisförmig verläuft.
Entsprechend eines bevorzugten Aspekts ist der Kopfbügel elastisch vorzugsweise als Biegefeder ausgebildet.
Die Garnitur kann beispielsweise derart ausgestaltet sein, dass ein zwischen den gegenüberliegenden Sensorkappen gemessener Durchmesser geringer ist als ein transversaler Durchmesser des Kopfes vorzugsweise in einem Bereich oberhalb der Ohrkanäle.
Durch die Elastizität und die damit verbundene Rückstellkraft des Kopfbügels wird gewährleistet, dass der Kopfbügel die Sensorkappen und die darin befindlichen Sensoren gegen seitliche Bereiche des Kopfes drückt. Damit kann die Garnitur am Kopf eines Patienten zumindest temporär fixiert werden.
Entsprechend eines bevorzugten Aspekts sind der Kopfbügel, der Nasenbügel und die Sensorkappen vorzugsweise einstückig aus demselben Material ausgebildet. In anderen bevorzugten Aspekten sind auch Ausgestaltungen möglich, in denen Kopfbügel, der Nasenbügel und die Sensorkappen aus unterschiedlichen Teilen und/oder unterschiedlichen Materialen ausgebildet sind und zueinander fixibar sind.
Damit wird eine ausreichende Steifigkeit der Garnitur bewirkt, sodass eine Veränderung der Position der Sensorkappen zwischen einzelnen Messungen vermieden wird.
Die Garnitur ist vorzugweise so ausgebildet, dass die relativen Positionen von Sensorkappen, Kopfbügel und Nasenbügel zwischen einzelnen Messungen nichtveränderbar sind. Das bedeutet, dass die Positionen der Sensorkappen, des Kopfbügels und des Nasenbügels zumindest zwischen einzelnen Messungen konsistent sind. Dazu sind entsprechend eines bevorzugten Aspekts die Sensorkappen, der Kopfbügel und der Nasenbügel einstückig oder zumindest zueinander fixierbar ausgebildet. Entsprechend eines bevorzugten Aspekts ist das Material ein biokompatibles Material, vorzugsweise ein Polyamid PA12, besonders vorzugsweise PA2200.
Biokompatibles Material löst keine toxikologischen Prozesse aus. Damit ist dieses Material verträglich, um an der Haut anzuliegen und relativ leicht. Ein solches Material ist besonders vorteilhaft, wenn die Garnitur über einen längeren Zeitraum am Kopf angelegt wird.
Darüber hinaus ist ein solches Material dafür geeignet während, dass MRT Messungen am Kopf mit am Kopf angelegter Garnitur durchgeführt werden können, da es keine magnetischen oder paramagnetischen Eigenschaften besitzt.
In weiteren Aspekten wird eine besonders vorteilhafte Sensorkappe zur Positionierung von Sensoren an einem Kopfe bereitgestellt.
Entsprechend eines bevorzugten Aspekts wird eine Sensorkappe zur Aufnahme mindestens eines Sensors bereitgestellt, wobei die Sensorkappe umfasst: eine vorzugsweise etwa zylinderförmige Aussparung zur Aufnahme eines Sensors, wobei die Aussparung auf einer Seite eine Öffnung aufweist und an einer der Öffnung gegenüberliegenden Bodenseite der Sensorkappe und an mindestens einer Seitenfläche der Sensorkappe durch die Sensorkappe zumindest teilweise begrenzt wird.
Eine derartige Sensorkappe ist dazu ausgelegt, einen Sensor in der Aussparung aufzunehmen. Eine Vorderseite des Sensors wird durch die Öffnung freigelegt, sodass die Vorderseite an einem Kopf eines Patienten anliegen kann. Der Sensor wird durch die Bodenseite und die mindestens eine Seitenfläche in der Aussparung begrenzt und in Position gehalten.
Entsprechend eines bevorzugten Aspekts weist die Sensorkappe an einer bevorzugt etwa mittigen Position an der Bodenseite eine in Richtung der Öffnung gerichtete vorzugsweise etwa halbkugelförmige Erhebung auf.
Wenn der Sensor mit der Vorderseite an einer Oberfläche des Kopfs anliegt, kann der Sensor somit seine Orientierung an die Oberfläche des Kopfes anpassen.
Entsprechend eines bevorzugten Aspekts weist die Sensorkappe eine Durchführungsöffnung in die Aussparung durch die mindestens eine Seitenfläche auf, wobei die Durchführungsöffnung über einen Durchführungsbereich in die Öffnung der Aussparung mündet.
Wenn ein mit einem Sensorkabel verbundener Sensor durch die Öffnung der Aussparung in die Sensorkappe eingeführt wird, kann gleichzeitig mit dem Einführen des Sensors in die Aussparung das Sensorkabel durch den Durchführungsbereich in die Durchführungsöffnung eingeführt werden. Damit wird das Sensorkabel vorteilhaft von dem Sensor in der Aussparung durch die Sensorkappe hindurch weggeführt. Darüber hinaus wird das Kabel zumindest teilweise umlaufend von der Sensorkappe begrenzt, wodurch eine Beweglichkeit des Sensors in der Aussparung eingeschränkt wird. Beispielsweise wird so eine Verdrehung um die senkrecht zu der Vorderseite und der Rückseite verlaufenden Richtung vermieden.
Entsprechend eines bevorzugten Aspekts weist der Durchführungsbereich eine Verjüngung gegenüber eines Durchmessers der Durchführungsöffnung auf.
Durch die Verjüngung wird ein mit dem Sensor verbundenes Sensorkabel in der Durchführungsöffnung gehalten. Damit kann ein mit dem Sensorkabel verbundener Sensor in der Aussparung gehalten werden.
Entsprechend eines bevorzugten Aspekts weist die Sensorkappe eine weitere Öffnung auf, welche die Aussparung durch die mindestens eine Seitenfläche und/ oder durch die Bodenseite zumindest teilweise freilegt.
Die von der weiteren Öffnung freigelegten Bereiche des Sensors sind von außerhalb der Sensorkappe zugängig. Dadurch kann ein Sensor einfacher aus der Aussparung der Sensorkappe entfernt werden. Zudem wird eine Wärmeabfuhr des Sensors verbessert, da diese Bereiche nicht von der Sensorkappe umgeben sind.
Entsprechend eines bevorzugten Aspekts weist die Sensorkappe an einer der Öffnung der Aussparung gegenüberliegenden Seite eine weitere Aussparung mit einem Magnet auf.
Durch Positionieren eines Magnets auf der der Öffnung der Aussparung gegenüberliegenden Seite der Sensorkappe werden der Magnet und die Sensorkappe durch eine Magnetkraft gegeneinander gezogen, sodass eine Kraft auf den Sensor in Richtung der Bodenseite wirkt und der Sensor in der Aussparung gehalten wird. Weiterhin wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung der zuvor beschrieben Garnitur oder zur Herstellung einer Sensorkappe, das Verfahren umfassend die Herstellung der Garnitur oder der Sensorkappe mittels 3D Druck.
Mit einem solchen Herstellungsverfahren können sowohl die Garnitur als auch die Sensorkappe besonders effizient und patientenindividuell hergestellt werden. Insbesondere können mittels 3D Druck die Garnitur bzw. die Sensorkappen besonders effektiv einstückig ausgebildet werden.
Ferner wird die Aufgabe gelöst durch eine Verwendung der eingangs beschriebenen Garnitur, umfassend die Schritte: Einführen von jeweils mindestens einem Sensor in eine Aussparung einer Sensorkappe; Positionieren der Garnitur an dem Kopf, sodass die Sensoren in den Sensorkappen an gegenüberliegenden Seiten an dem Kopf anliegen und der Nasenbügel auf dem Rücken der Nase aufsitzt.
Durch die Verwendung einer solchen Garnitur können Sensoren, die in den Sensorkappen angeordnet sind, an den gegenüberliegenden Bereichen des Kopfes für eine Messung angelegt werden.
Entsprechend eines bevorzugten Aspekts umfasst das Einführen von jeweils mindesten einem Sensor in eine Aussparung einer Sensorkappe: Während des Einführens des mindestens einen Sensors in die Aussparung einer Sensorkappe, Durchführen eines mit dem Sensor verbundenen Sensorkabels durch den Durchführungsbereich in die Durchführungsöffnung, um das Kabel durch die Verjüngung einzurasten.
Damit kann ein Sensor in der Aussparung der Sensorkappe gehalten werden.
Entsprechend eines bevorzugten Aspekts umfasst das Einführen von jeweils mindesten einem Sensor in eine Aussparung einer Sensorkappe: Einführen des mindestens einen Sensors in die Aussparung einer Sensorkappe bis eine Rückseite des Sensors an der Bodenseite oder der Erhebung anschlägt.
Durch den Anschlag an der Erhebung kann der Sensor seine Orientierung unter Einfluss eines durch den Kopf auf den Sensor ausgeübten Drucks anpassen. Im Folgenden werden weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Offenbarung mittels Beschreibung bevorzugter Ausführungen der Offenbarung anhand der beiliegenden beispielhaften Zeichnungen deutlich, in denen zeigen:
Fig. 1 zeigt beispielhaft eine Perspektive Ansicht einer Garnitur.
Fig. 2 zeigt beispielhaft eine Draufsicht einer Garnitur.
Fig. 3 zeigt beispielhaft eine Vergrößerte Darstellung einer Sensorkappe.
Fig. 4 zeigt beispielhaft eine perspektivische Ansicht einer Garnitur mit Markern
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Offenbarung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
Bezugszeichen in den Figuren beziehen sich jeweils auf gleiche Elemente.
Fig. 1 zeigt beispielhaft eine Ausgestaltung einer Garnitur 1 zur Positionierung von Sensoren an gegenüberliegenden Bereichen eines Kopfes.
Die Garnitur 1 umfasst einen Kopfbügel 2, der eine Achse A in einer senkrecht zu der Achse A verlaufenden ersten Ebene zumindest teilweise umläuft. An entgegengesetzten Enden des Kopfbügels 2 befinden sich zwei Sensorkappen 3 zur Aufnahme jeweils mindestens eines Sensors. Ferner umfasst die Garnitur 1 einen Nasenbügel 4, welcher sich ausgehend von einem etwa mittigen Bereich zwischen den Sensorkappen 3 in eine Richtung etwa senkrecht zu dem Kopfbügel 2 erstreckt. Der Nasenbügel 4 weist an einem dem Kopfbügel 2 entgegengesetzten Ende ein vorzugsweise bügelförmige Endstück 5 zur Aufnahme des Rückens der Nase eines Kopfes auf.
Der Kopfbügel 2 ist so dimensioniert, dass die Sensorkappen 3 an gegenüberliegenden Bereichen des Kopfes vorzugsweise in einem Bereich zwischen der T3 und der T5 Position im 10-20 System und in einem Bereich zwischen der T4 und der T6 Position im 10-20 System am Kopf positioniert werden, wenn der Kopfbügel 2 den Kopf zumindest teilweise umläuft und der Nasenbügel 4 mit dem Endstück 5 auf dem Rücken der Nase gelagert ist. Entsprechend eines bevorzugten Aspekts ist ein Abstand zwischen den Sensorkappen 3 kleiner als ein transversale Durchmesser des Kopfes vorzugsweise gemessen zwischen dem Bereich zwischen der T3 und T5 Position und dem Bereich zwischen der T4 und der T6 Position im 10-20 System.
Ferner ist der Kopfbügel 1 elastisch vorzugsweise einstückig ausgebildet, so die Sensorkappen 3 mit darin befindlichen Sensoren seitlich an den gegenüberliegenden Bereichen des Kopfes gedrückt werden.
Die Sensorkappen 3 sind ausgelegt, jeweils einen etwa zylinderförmigen Sensor aufzunehmen. Zur Aufnahme eines solchen Sensors weist eine Sensorkappe 3 eine Aussparung 6 auf, welche in Richtung des Kopfes durch eine Öffnung 7 begrenzt wird und an einer die Aussparung zumindest teilweise umlaufenden Seitenfläche 9 der Sensorkappe 3 durch die Sensorkappe 3 begrenzt wird und an einer der Öffnung 7 gegenüberliegenden Bodenseite 8 der Sensorkappe 3 durch die Sensorkappe 3 begrenzt wird.
Die Öffnung 7 ist ausgelegt, dass ein Sensor durch sie in die Aussparung 6 eingeführt werden kann. Ein in der Aussparung 6 angeordneter Sensor wird dann durch die umlaufende Öffnung 7 in Richtung des Kopfes freigelegt, sodass eine Vorderseite des Sensors am Kopf anliegen kann, wobei der Sensor seitlich durch die Seitenfläche 9 der Sensorkappe 3 und die Bodenseite 8 der Sensorkappe 3 begrenzt wird. Damit wird der Sensor in der Sensorkappe 3 gehalten, wenn die Garnitur 1 am Kopf anliegt.
Die Öffnungen 7 der zwei Sensorkappen 3 sind in dem gezeigten Beispiel einander zugewandt. Die in den Aussparungen 6 angeordneten Sensoren können somit aufeinander ausgerichtet werden.
Ferner weist eine Sensorkappe 3 mindestens eine, vorzugsweise zwei, Durchführungsöffnungen 11 durch die Seitenfläche der Sensorkappe 3 für ein mit dem Sensor verbundenen Sensorkabels auf. Eine Durchführungsöffnung ist ausgelegt, ein mit dem Sensor verbundenes Sensorkabel durch die Sensorkappe seitlich aus der Sensorkappe herauszuführen.
Die zwei Durchführungsöffnung 12 können in Umlaufrichtung voneinander beabstandet sein. Damit sind unterschiedliche radiale Ausrichtungen der Sensoren in der Aussparung 6 möglich. Eine Durchführungsöffnung n mündet über einen Durchführungsbereich 12 in der Öffnung 7 der Sensorkappe 3. Der Durchführungsbereich 12 und die Durchführungsöffnung 11 sind derart ausgelegt, dass ein mit dem Sensor verbundenes Sensorkabel ausgehend von der Öffnung 7 durch den Durchführungsbereich 12 in die Durchführungsöffnung 11 geschoben werden kann, wenn der Sensor über die Öffnung 7 in die Aussparung 6 geschoben wird. Damit wird das mit dem Sensor verbundenen Sensorkabel seitlich durch die Sensorkappe 3 vom Sensor weggeführt.
Dabei wird das Sensorkabel durch die Sensorkappe 3 zumindest teilweise umlaufend begrenzt, wodurch der Sensor in Position gehalten wird.
Die Durchführungsöffnung 11 weist eine Verjüngung 13 gegenüber eines Durchmessers der Durchführungsöffnung 11 auf, sodass, dass ein Sensorkabel nicht unmittelbar durch den Durchführungsbereich 12 aus der Durchführungsöffnung 11 in Richtung der Öffnung 7 gleiten kann. Damit kann ein mit dem Sensorkabel verbundener Sensor in der Aussparung 6 fixiert werden.
Ferner weist eine Sensorkappe 3 eine weitere Öffnung 14 auf, welche die Aussparung 6 durch die Seitenfläche 9 der Sensorkappe 3 und die Bodenseite 8 der Sensorkappe 3 zumindest teilweise freilegt. Damit wird ein in der Aussparung 6 angeordneter Sensor zumindest teilweise freigelegt.
Figur 2 zeigt eine Draufsicht der Garnitur 1 in Figur 1.
Der Kopfbügel 2 weist einen gekrümmten Abschnitt 16 auf, der die Achse A zumindest teilweise in der ersten Ebene umläuft. Der gekrümmte Abschnitt 16 ist vorzugsweise halbkreisförmig ausgebildet. Ferner weist der Kopfbügel 2 zwei etwa geradlinig verlaufende Abschnitte 17 auf, welche in der ersten Ebene verlaufen. Die zwei etwa geradlinig verlaufenden Abschnitte 17 gehen jeweils an einem ersten Ende in den gekrümmten Abschnitt 16 über und münden an einem zweiten, dem ersten Ende gegenüberliegenden Ende jeweils in einer Sensorkappe 3.
In der Draufsicht wird ersichtlich, dass die zwei etwa geradlinig verlaufenden Abschnitte 17 ausgehend von dem jeweiligen ersten Ende in der ersten Ebene aufeinander zulaufend sind. Anhand der Draufsicht wird ersichtlich, dass ein Abstand gemessen zwischen den Sensorkappen 3 geringer ist, als ein radialer Durchmesser des gekrümmten Bereichs 16 gemessen zwischen den ersten Enden der jeweiligen etwa geradlinig verlaufenden Abschnitten 17.
Dadurch wird der auf den Kopf ausgeübte Anpressdruck auf die Sensorkappen 3 bzw. auf die Sensoren in den Sensorkappen 3 fokussiert.
Figur 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Sensorkappe 3 der in Figur 1 oder Figur 2 gezeigten Garnitur 1.
Gezeigt wird, dass die Sensorkappe 3 eine etwa zylinderförmige Aussparung 6 aufweist, welche an einer Seite durch eine umlaufende Öffnung 7 begrenzt wird und an einer der Öffnung 7 gegenüberliegenden Seite durch eine Bodenseite 8 der Sensorkappe 3 sowie seitlich durch eine umlaufende Seitenfläche 9 der Sensorkappe 3 begrenzt wird. Die so gebildete Aussparung 6 in der Sensorkappe 3 dient zur Aufnahme eines Sensors.
Ferner weist die Sensorkappe 3 an der Bodenseite 8 eine in Richtung der Öffnung gerichtete etwa halbkugelförmige Erhebung 10 auf, welche einen Anschlag für einen Sensor bildet.
Wenn ein Sensor mit einer Rückseite an der etwa halbkugelförmige Erhebung 10 in einem ersten Bereich anschlägt, ist ein den ersten Bereich umlaufende Bereich der Rückseite des Sensors von der Bodenseite 8 der Sensorkappe 3 beabstandet. Wenn durch den Kopf eine Druckkraft in Richtung der Bodenseite auf den Sensor ausgeübt wird, kann der Sensor somit seine Orientierung innerhalb der Aussparung 6 anpassen.
Darüber hinaus sind die Durchführungsöffnungen 11 durch die Seitenfäche 9 der Sensorkappe 3 sichtbar, welche über den Durchführungsbereich 12 in die Öffnung 7 münden.
Der Durchführungsbereich 12 weist eine Verjüngung 13 auf. Die Verjüngung 13 wird durch gegenüberliegende Bereiche der Sensorkappe 3 gebildet, welche einen Abstand zueinander aufweisen, der geringer ist als ein Durchmesser der Durchführungsöffnung 11. Zur Bildung einer Verjüngung können die gegenüberliegenden seitlichen Bereiche der Sensorkappe eine Abschrägung in Richtung der Öffnung 7 aufweisen, damit das Sensorkabel beim Einführen in die Durchführungsöffnung 11 durch den Durchführungsbereich 12 leichter von der Öffnung 7 in Richtung der Durchführungsöffnung 12 in die Durchführungsöffnung 12 geführt werden kann.
Darüber hinaus ist eine weitere Aussparung 14 der Sensorkappe 3 erkennbar, welche die Aussparung 6 durch die Bodenseite 8 der Sensorkappe 3 und die Seitenfläche 9 der Sensorkappe 3 zumindest teilweise freilegt.
Figur 4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Garnitur 1 in Kombination mit Markern 15-
Die Marker 15 sind etwa klammerförmig ausgebildet und können an verschiedenen Bereichen an der Garnitur 1 befestigt werden. Die Marker 15 sind dabei vorzugsweise aus dem gleichen Material, wie die Garnitur 1 ausgebildet.
In einigen Beispielen kann ein Marker 15 an einem etwa mittigen Bereich des Nasenbügels 4 befestigt werden und mindestens zwei weitere Marker 15 können an unterschiedlichen Bereichen des Kopfbügels 2 befestigt werden. In weiteren Beispielen können die mindestens zwei Marker 15 jeweils an einer dem Kopf abgewandten Seite einer Sensorkappe 3 befestigt werden. In weiteren Beispielen können mehrere Marker 15 an unterschiedlichen Bereichen der Garnitur 1 an den Sensorkappen 3, an dem Kopfbügel 2 sowie dem Nasenbügel 4 befestigt sein.
Die Marker 15 sind insbesondere in einem MRT Scan des Kopfes mit aufgesetzter Garnitur 1 sichtbar, sodass die Position der Garnitur 1 und in Bezug zu Informationen über den Kopf im MRT Scan gesetzt werden können.
Die verschiedenen oben beschriebenen exemplarischen Aspekte und Ausführungsformen können kombiniert werden, um noch weitere Ausführungsformen zu schaffen. Diese und andere Änderungen können an den Ausführungsformen im Lichte der obigen detaillierten Beschreibung vorgenommen werden. Im Allgemeinen sollten die in den folgenden Ansprüchen verwendeten Begriffe nicht so ausgelegt werden, dass sie die Ansprüche auf die in der Beschreibung und den Ansprüchen offengelegten spezifischen Aspekte und Ausführungsformen beschränken, sondern so, dass sie alle möglichen Ausführungsformen zusammen mit dem vollen Umfang der Äquivalente, auf die diese Ansprüche Anspruch haben, umfassen.
Bezugszeichenverzeichnis
1. Garnitur
2. Kopfbügel
3. Sensorkappen
4. Nasenbügel
5. Endstück
6. Aussparung
7. Öffnung
8. Bodenseite
9. Seitenfläche
10. Erhebung
11. Durchführungsöffnung
12. Durchführungsbereich
13. Verjüngung
14. Weitere Öffnung
15. Marker
16. Gekrümmter Abschnitt
17. Geradliniger Abschnitt
A Achse

Claims

Ansprüche
1. Garnitur (1) zur Positionierung von Sensoren an gegenüberliegenden Bereichen eines Kopfes, die Garnitur (1) gekennzeichnet durch: einen Kopfbügel (2), der ausgelegt ist, den Kopf zumindest teilweise zu umlaufen; an gegenüberliegenden Bereichen des Kopfbügels (2) angeordnete Sensorkappen (3) zur Aufnahme von jeweils mindestens einem der Sensoren; und ein mit dem Kopfbügel (2) verbundener Nasenbügel (4), der ausgelegt ist, den Kopfbügel (2) auf einem Rücken der Nase des Kopfes zu lagern.
2. Garnitur nach Anspruch 1, wobei der Nasenbügel (4) in einem Bereich des Kopfbügels (2) etwa mittig zwischen den Sensorkappen (3) mit dem Kopfbügel (2) verbunden ist.
3. Garnitur nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Kopfbügel (2) eine Achse (A) in einer senkrecht zu der Achse (A) verlaufenden ersten Ebene zumindest teilweise umläuft, und wobei der Nasenbügel (4) die erste Ebene, vorzugsweise in einer Richtung etwa senkrecht zu der ersten Ebene, schneidet.
4. Garnitur (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Nasenbügel (4) an einem dem Kopfbügel (2) entgegengesetzten Ende ein Endstück (5) zur Aufnahme des Rückens der Nase des Kopfes aufweist.
5. Garnitur nach Anspruch 4, wobei das Endstück (5) eine Einbuchtung aufweist, welche ausgelegt ist, eine Bewegung von dem Nasenbügel (4) relativ zu dem Rücken der Nase zu hemmen oder zu vermeiden.
6. Garnitur nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Einbuchtung etwa entlang der Achse (A) ausgerichtet ist und ausgelegt ist, eine Relativbewegung von dem Nasenbügel (4) zu dem Rücken der Nase in einer Richtung parallel zu einer Frontal ebene des Kopfes und parallel zu der ersten Ebene zu vermeiden.
7. Garnitur (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 4 bis 6, wobei die Einbuchtung bügelförmig ist.
8. Garnitur (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Nasenbügel (4), ausgehend von der Verbindung zu dem Kopfbügel (2), eine Länge von 2 cm - 7 cm, bevorzugt etwa 5 cm oder kleiner aufweist.
9- Garnitur (i) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Sensorkappen (3) einen Abstand von 10 cm - 17 cm, bevorzugt 11 cm - 16 cm zu dem Nasenbügel (4) aufweisen.
10. Garnitur (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei jeweils eine Sensorkappe (3) eine vorzugsweise etwa zylinderförmige Aussparung (6) zur Aufnahme eines Sensors umfasst, die auf einer Seite eine Öffnung (7) aufweist und an einer der Öffnung gegenüberliegenden Bodenseite (8) der Sensorkappe (3) und an mindestens einer Seitenfläche (9) der Sensorkappe (3) durch die Sensorkappe (3) zumindest teilweise begrenzt wird.
11. Garnitur (1) nach Anspruch 10, wobei die Öffnungen (7) der Sensorkappen (3) einander zugewandt sind.
12. Garnitur (1) nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei die Sensorkappe (3) an einer bevorzugt etwa mittigen Position an der Bodenseite (8) eine in Richtung der Öffnung (7) gerichtete vorzugsweise etwa halbkugelförmige Erhebung (10), welche einen Anschlag und/oder Justierhilfe für einen Sensor darstellt, aufweist.
13. Garnitur (1) nach einem der Ansprüche 10-12, wobei jeweils eine Sensorkappe (3) mindestens eine Durchführungsöffnung (11) in die Aussparung (6) durch die mindestens eine Seitenfläche (9) aufweist, wobei die Durchführungsöffnung (11) über einen Durchführungsbereich (12) in die Öffnung (7) der Aussparung (6) mündet.
14. Garnitur (1) nach Anspruch 13, wobei der Durchführungsbereich (12) eine Verjüngung (13) gegenüber eines Durchmessers der Durchführungsöffnung (11) aufweist.
15. Garnitur (1) nach einem der Ansprüche 1-14, wobei jeweils eine Sensorkappe (3) eine weitere Öffnung (14) aufweist, welche die Aussparung (6) durch die mindestens eine Seitenfläche (9) und/oder durch die Bodenseite (8) zumindest teilweise freilegt.
16. Garnitur (1) nach einem der Ansprüche 10-15, wobei jeweils eine Sensorkappe (3) an einer der Öffnung (7) der Aussparung (6) gegenüberliegenden Seite eine weitere Aussparung zur Aufnahme eines Magnets aufweist.
17- Garnitur (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner umfassend einen Magnet, der an einer der Sensorkappen (3) befestigbar ist, vorzugsweise in der weiteren Aussparung (6) befestigbar ist.
18. Garnitur (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Garnitur (1) mindestens drei vorzugsweise klammerförmige Marker (15) aufweist, welche an voneinander verschiedenen Bereichen an dem Nasenbügel (4), den Kopfbügel (2) und/oder den Sensorkappen (3) befestigbar sind.
19. Garnitur (1) nach Anspruch 18, wobei die Marker (15) jeweils einen Markerkörper aufweisen, der aus demselben Material hergestellt ist, wie der Nasenbügel (4), der Kopfbügel (2) und/oder die Sensorkappen (3).
20. Garnitur (1) nach Anspruch 10, ferner umfassend mindestens ein vorzugsweise etwa scheibenförmiges Pad, welches an einer der Sensorkappen (3) und/ oder dem Kopfbügel (2) befestigbar ist und ein Loch aufweist, so dass, wenn das Pad an der Sensorkappe (3) und/oder dem Kopfbügel (2) befestigt ist, das Loch mit der Öffnung (7) der Sensorkappe (3) derart ausgerichtet ist, dass ein in der Aussparung (6) der Sensorkappe (3) angeordneter Sensor über die Öffnung (7) und über das Loch an der Kopfhaut anliegt.
21. Garnitur nach Anspruch 20, wobei das Pad vorzugsweise über seitliche Ränder der Sensorkappe (3) hervorsteht und eine Lücke aufweist, durch welche ein Abschnitt des Kopfes markierbar ist, wenn das Pad an der Sensorkappe (3) und/oder dem Kopfbügel (2) befestigt ist.
22. Garnitur (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Kopfbügel (2) umfasst: einen gekrümmten Abschnitt (16), der die Achse (A) vorzugsweise etwa halbkreisförmig in der ersten Ebene umläuft, zwei etwa geradlinig verlaufende Abschnitte (17), welche jeweils an einem ersten Ende in den gekrümmten Bereich (16) übergehen und an deren entgegengesetzten zweiten Ende sich jeweils eine Sensorkappe (3) befindet, wobei die zwei etwa geradlinig verlaufenden Abschnitte (17) ausgehend von dem jeweiligen ersten Ende aufeinander zulaufend sind.
23. Garnitur (1) nach Anspruch 22, wobei die etwa geradlinig verlaufenden Abschnitte (17) jeweils einen Winkel von betragsmäßig etwa 75°-85° vorzugsweise etwa 8o° mit einer durch die ersten Enden der zwei etwa geradlinig verlaufenden Abschnitte (17) senkrecht zu der ersten Ebene ausgerichteten zweiten Ebene einschließt.
24. Garnitur (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Kopfbügel (2) elastisch vorzugsweise als Biegefeder ausgebildet ist.
25. Garnitur (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Kopfbügel (2), der Nasenbügel (4) und die Sensorkappen (3) vorzugsweise einstückig aus demselben Material ausgebildet sind.
26. Garnitur (1) nach Anspruch 25, wobei das Material ein biokompatibles Material, vorzugsweise ein Polyamid PA12, besonders vorzugsweise PA2200 ist.
27. Sensorkappe (3) zur Aufnahme mindestens eines Sensors, die Sensorkappe (3) umfassend: eine vorzugsweise etwa zylinderförmige Aussparung (6) zur Aufnahme eines Sensors, wobei die Aussparung (6) auf einer Seite eine Öffnung (7) aufweist und an einer der Öffnung (7) gegenüberliegenden Bodenseite (8) der Sensorkappe (3) und an mindestens einer Seitenfläche (9) der Sensorkappe (3) durch die Sensorkappe (3) zumindest teilweise begrenzt wird.
28. Sensorkappe (3) nach Anspruch 27, wobei die Sensorkappe (3) an einer bevorzugt etwa mittigen Position an der Bodenseite (8) eine in Richtung der Öffnung (7) gerichtete vorzugsweise etwa halbkugelförmige Erhebung (10), welche einen Anschlag für einen Sensor darstellt, aufweist.
29. Sensorkappe (3) nach einem der Ansprüche 27 oder 28, wobei die Sensorkappe (3) eine Durchführungsöffnung (11) in die Aussparung (6) durch die mindestens eine Seitenfläche (9) aufweist, wobei die Durchführungsöffnung (11) über einen Durchführungsbereich (12) in die Öffnung (7) der Aussparung (6) mündet.
30. Sensorkappe (3) nach Anspruch 29, wobei der Durchführungsbereich (12) eine Verjüngung (13) gegenüber eines Durchmessers der Durchführungsöffnung (11) aufweist.
31. Sensorkappe (3) nach einem der Ansprüche 27-30, wobei die Sensorkappe (3) eine weitere Öffnung (14) aufweist, welche die Aussparung (6) durch die mindestens eine Seitenfläche (9) und/oder durch die Bodenseite (8) zumindest teilweise freilegt.
32. Sensorkappe (3) nach einem der Ansprüche 27-31, wobei die Sensorkappe (3) an einer der Öffnung (7) der Aussparung (6) gegenüberliegenden Seite eine weitere Aussparung mit einem Magnet aufweist.
33. Die Garnitur nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 26 oder die Sensorkappe nach irgendeinem der Ansprüche 24 bis 29, ferner umfassend den mindestens einen Sensor, der in einer der Sensorkappen oder in der Sensorkappe angeordnet ist.
34. Verfahren zur Herstellung einer Garnitur (1) nach einem Ansprüche 1-26 oder 33 oder zur Herstellung einer Sensorkappe (3) nach einem der Ansprüche 23-30, das Verfahren umfassend die Herstellung der Garnitur (1) oder der Sensorkappe (3) mittels 3D Druck.
35. Verwendung einer Garnitur (1) gemäß einem der Ansprüche 1-26 oder 33, umfassend die Schritte:
Einführen von jeweils mindestens einem Sensor in eine Aussparung (6) einer Sensorkappe (3),
Positionieren der Garnitur (1) an dem Kopf, sodass die Sensoren in den Sensorkappen (3) an gegenüberliegenden Seiten an dem Kopf anliegen und der Nasenbügel (4) auf dem Rücken der Nase aufsitzt.
36. Verwendung nach Anspruch 35, wobei das Einführen von jeweils mindesten einem Sensor in eine Aussparung (6) einer Sensorkappe (3) umfasst:
Während des Einführens des mindestens einen Sensors in die Aussparung (6) einer Sensorkappe (3), Durchführen eines mit dem Sensor verbundenen Sensorkabels durch den Durchführungsbereich (12) in die Durchführungsöffnung (11), um das Kabel durch die Verjüngung einzurasten.
37. Verwendung nach Anspruch 35 oder Anspruch 36, wobei das Einführen von jeweils mindesten einem Sensor in eine Aussparung (6) einer Sensorkappe (3) umfasst:
Einführen des mindestens einen Sensors in die Aussparung (6) einer Sensorkappe (3) bis eine Rückseite des Sensors an der Bodenseite (8) oder der Erhebung (10) anschlägt.
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