JP2001057966A - 人間を医学的に長期監視するための装置 - Google Patents

人間を医学的に長期監視するための装置

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JP2001057966A
JP2001057966A JP2000187837A JP2000187837A JP2001057966A JP 2001057966 A JP2001057966 A JP 2001057966A JP 2000187837 A JP2000187837 A JP 2000187837A JP 2000187837 A JP2000187837 A JP 2000187837A JP 2001057966 A JP2001057966 A JP 2001057966A
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ローデ ヴィルフリート
Rolf Klintworth
クリントヴォルト ロルフ
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ルートヴィヒ クラウス・ペーター
Michael Oberle
オバーレ ミヒャエル
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に宇宙ステーションに搭乗している宇宙飛
行士を医学的にサポートするための医学的な長期監視装
置を提供する。 【解決手段】前記装置は、少なくとも１つの独立型セン
サユニット、中央送受信ユニット（１０）、並びに携帯
可能なデータ記録ユニット（１２）を有する。センサユ
ニットは、絆創膏として形成されているセンサ支持体
（４）に配置されている。更にセンサユニットは、マイ
クロチップを含み、このマイクロチップには、センサの
後に続いて接続されている測定データ収集ユニット、信
号前処理ユニット、並びにトランシーバが組み込まれて
いて、トランシーバは送信／受信電極と接続されてい
る。中央送受信ユニット（１０）は同様に身体に配置さ
れていて、センサデータは導線を用いることなく皮膚を
介して交換される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、医学的な長期監視
装置に関し、この装置は、特に宇宙ステーションに搭乗
している宇宙飛行士を医学的にサポートするための装置
であり、身体表面に配置されているセンサ、並びにこれ
らのセンサに割り当てられている１つのデータ記録ユニ
ットを有する。
【０００２】
【従来の技術】宇宙ステーション、特に国際宇宙ステー
ションＩＳＳにも搭乗している宇宙飛行士は、極端な外
部条件下で長期間に渡って生活し作業しなくてはならな
い。従って、彼らの個人的な保護のために、並びに全ミ
ッションの成功を顧慮すると、継続的な医学的サポート
が必要とされる。
【０００３】この場合に使用される監視システム（モニ
タシステム）は、小型であり、携帯可能であり、宇宙飛
行士自身によって操作されなくてはならない。監視は、
宇宙ステーション内の各場所で、並びに、所謂船外活動
（ＥＶＡ）の際には宇宙ステーション外でも保証される
必要がある。更にこの種のシステムは、宇宙ステーショ
ンに既に設けられている遠距離通信・インフラストラク
チャに出来るだけ簡単に統合されなくてはならない。
【０００４】宇宙航空医学以外においても、心電計（Ｅ
ＫＧ）又は脈拍酸素濃度計のような医療機器の小型化が
促進されている。このことは、例えば救急医学にて必要
とされているような最大限の携帯性を達成するだけでな
く、例えばスポーツレジャー分野にて、一般的な健康状
態又は現在の身体的負荷の監視にも貢献する。
【０００５】この目的のために確かに既に一連の機器、
特に携帯可能な一時的記録器の形式の機器が存在する
が、これらのシステムは、主に少量の生体臨床医学的な
信号を検知するだけである。使用されるセンサの数量は
比較的に制限され、更に、接続されているデータ自動記
録器へのセンサからの信号伝達、並びに可能であれば後
に続いて配置されているプロセスコンピュータへのセン
サからの信号伝達は、通常では導線接続で行われる。他
の信号が測定されるとすると、機器の規模は対応的に増
大し、又は追加的な記録器が使用されなくてはならな
い。それによりこれらの周知の機器は、広範囲に及んで
場所に依存せず利用者にとって使いやすく且つ変化する
要求に柔軟に対応すべき遠距離監視のためには、限定さ
れてのみ適している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この点より本発明の課
題は、独立型の異なるセンサを身体の任意の個所に同時
に柔軟に使用することを可能とし、広範囲に及ぶ監視シ
ステムとして現存インフラストラクチャに統合可能であ
り、且つ人工衛星通信を用いた遠距離監視における使用
に適している、冒頭に掲げた形式の医学的な長期監視装
置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、独立型セン
サ、中央送受信ユニット、並びに携帯可能なデータ記録
ユニットを有する装置を提供することにより前記課題を
解決する。
【０００８】この場合、センサデータは、追加的なケー
ブル接続を用いることなく直接的に皮膚／組織を介して
交換される。このことは、身体の各個所におけるセンサ
が、センサに付属する、信号伝達用の電気導体（電極）
に自動的に接続されているという長所を有する。この場
合、身体（皮膚／組織）における伝達は、電気的な交流
電圧信号を介して行われる。更に、身体と結び付いたこ
のデータ伝達は、このために必要不可欠な送信出力が極
めて僅かであるという長所を有する。このことは、他の
機器の故障を回避し、繊細な医学的データの不法な盗聴
を防ぐ。そこから更に結果として生じる僅かな出力消費
は、追加的に長期監視の目的を援助する。
【０００９】本発明による装置における本発明の他の構
成にて高小型化構成要素が使用されることにより、同時
に、携帯時の快適さ及び利用者にとっての使いやすさが
基本的に改善される。更に、携帯時の快適さが減少され
ることなく、複数のセンサが同時に使用され得る。この
システムは、センサの簡単な且つ迅速な取り外し又は取
り付けを可能にする。このために他の中央送受信ユニッ
ト、所謂ボディ・トランシーバ、又は変化したシステム
構成は必要とされない。センサ内における適切な信号前
処理により、及び引き続く皮膚／組織を介したデータ交
換のために一様なインターフェースを使用することによ
り、全く異なるセンサを同時に使用することが更に可能
である。
【００１０】センサ、ボディ・トランシーバ、及びデー
タ自動記録器から成る本発明による基本構想を使用する
際に、データは、記憶カードに書き込まれるか、又はイ
ンターフェースを介してＰＣにロードされ得る。データ
自動記録器へのデータ伝達は遠隔測定によって行われ、
到達距離は数メートルに制限されている。この装置自体
は、ベルトにて又はポケットやポシェットにて携帯され
得る。
【００１１】本発明による装置は、追加的に、病院又は
宇宙ステーションの局部的な監視システムに統合され得
る。宇宙ステーションの場合にこの装置は、現存する人
工衛星通信システムを利用しながら広域的監視を可能と
し、この場合、対応する高周波送受信ユニット又は赤外
線送受信ユニットがデータ自動記録器又はボディ・トラ
ンシーバに組み込まれ得る。
【００１２】例えば、温度、ＥＫＧ、脈拍、酸素飽和
度、又は皮膚／組織導電率のようなパラメータを計測す
るセンサが、まず第１に使用される。それに加えてこれ
らのセンサは、所謂環境センサとも組み合わせられ得
て、これらの環境センサは、例えば、現在の酸素の質、
周辺温度、又はグローバル・ポジショニング・システム
（ＧＰＳ）を用いて滞在場所をも検知する。
【００１３】本発明による装置を用いて、利用者は、変
化する観察課題に対して迅速に且つ柔軟に反応すること
ができる。センサは、追加的な補助要素を用いることな
く、従来の絆創膏のように身体の各個所に取り付け又は
取り外しされ得る。この可動性及び小型化を達成するた
めに、センサ固有の信号処理機能及び一様なデータ伝達
機能を有するマイクロチップが直接的にそれぞれのセン
サに取り付けられる。それにより本発明による装置は、
極めて柔軟性があり且つ利用者にとって極めて使いやす
く、更に、同時に他のモジュールの変更を実施すること
を必要とせず、新型のセンサの使用を可能とする。
【００１４】宇宙航空工学における使用のためとは別
に、本発明による装置は、外来診療を受けていて他の監
視を必要とし且つ現存する遠距離通信・インフラストラ
クチャに前記方法によって依存しなくなる患者のために
極めて適している。更にこの装置は、一人暮らしの人、
慢性疾患のある人、又は障害者のために、並びにスポー
ツ医学や労働医学のために適している。病院において本
発明による装置は、病室、廊下、及び手術室にてケーブ
ルを使用しない患者監視を可能とし、並びに電子的な患
者データ検知への統合を可能とする。救助活動や災害出
動においても本発明による装置は、救急医による最初の
治療の後における負傷者の継続的な監視に適し、並びに
最小限の機器で構成され且つ人工衛星を経由して医学専
門家とデータ交換が行われる移動病院のために適してい
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、図面に図示した実施形態に
基づいて本発明を更に詳細に説明する。
【００１６】小型化されているセンサ乃至は電極１は、
送信／受信電極２並びにマイクロチップ３と共に、絆創
膏のように皮膚／組織に接着され得るセンサ支持体４に
配置されていている。マイクロチップ３は、高度に集積
されている構成部材であり、図２の詳細図から見て取れ
るように、センサ１の後に続いて接続されている測定デ
ータ収集ユニット５、信号前処理ユニット６、並びに、
送信／受信電極２と接続されているトランシーバ７を含
む。追加的にマイクロチップ３は、バッテリ８並びに電
力供給のための制御監視ユニット９を含む。
【００１７】図３に示されているように、１つ又は複数
のこの種のセンサ支持体４は、絆創膏のように宇宙飛行
士の皮膚／組織に接着されて宇宙飛行士の身体に取り付
けられ得る。センサ１により記録された信号は、センサ
１に続いて接続されているマイクロチック３にて直接的
に処理され、引き続きその結果は、導線を用いることな
く所謂ボディ・トランシーバ１０へ伝達される。このボ
ディ・トランシーバ１０は、宇宙飛行士１１により腕時
計のように携帯される。この際、データ交換は皮膚／組
織を介して直接的に行われ、それによりデータ交換は身
体と結び付いていることになる。
【００１８】ボディ・トランシーバ１０に追加的に、宇
宙飛行士１１はベルト用ポシェット内にデータ自動記録
器１２を携帯し、このデータ自動記録器１２にて、ボデ
ィ・トランシーバ１０から伝達されるデータが記憶され
る。ここでこれらのデータは、後の時点で取り出され、
追加的な評価のために読み出し乃至は図示され得るか、
又は、図４にて引き続き図示されているように、これら
のデータは、高周波伝達又は赤外線伝達を用いた無線に
よる方法で直接的に転送され得る。この際、伝達は、直
接的にボディ・トランシーバ１０自体から又はデータ自
動記録器１２から、ベースステーション１３、例えば宇
宙ステーションへと行われ得る。また伝達は、人工衛星
１４を介しても、ベースステーション１３へ又は病院１
５へと行われ得る。後者は、特に本発明による装置の純
粋な地球上での使用に当てはまる。
【図面の簡単な説明】
【図１】マイクロセンサを示す斜視図である。
【図２】図１による装置の拡大図を示す図である。
【図３】図１及び図２による医学的な長期監視のための
装置を宇宙飛行士に使用した様子を示す図である。
【図４】医学的な遠距離監視のための全システムを示す
全体図である。
【符号の説明】
１ センサ乃至は電極 ２ 送信／受信電極 ３ マイクロチップ ４ センサ支持体 ５ 測定データ収集ユニット ６ 信号前処理ユニット ７ トランシーバ ８ バッテリ ９ 制御監視ユニット １０ ボディ・トランシーバ １１ 宇宙飛行士 １２ データ自動記録器 １３ ベースステーション １４ 人工衛星 １５ 病院
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロルフ クリントヴォルト ドイツ連邦共和国 デー・27751 デルメ ンホルスト ライアーシュティーク 11ア ー (72)発明者 クラウス・ペーター ルートヴィヒ ドイツ連邦共和国 デー・88662 ユーバ ーリンゲン ウアラントシュトラーセ ６ ベー (72)発明者 ミヒャエル オバーレ スイス ツェーハー・8051 チューリッヒ ヴィンタートゥーラーシュトラーセ 644

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】医学的な長期監視装置であって、この装置
    は特に宇宙ステーションに搭乗している宇宙飛行士を医
    学的にサポートするための装置であり、身体表面に配置
    されているセンサ、並びにこれらのセンサに割り当てら
    れている１つのデータ記録ユニットを有する前記装置に
    おいて、この装置が、送信／受信電極（２）を有する少
    なくとも１つの独立型センサユニット（１−３）、中央
    送受信ユニット（１０）、並びに携帯可能なデータ記録
    ユニット（１２）を有し、中央送受信ユニット（１０）
    が身体に配置されていて、センサデータが皮膚／組織を
    介して交換可能であることを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】センサユニット（１−３）が、絆創膏とし
    て形成されているセンサ支持体（４）に配置されている
    ことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】センサユニット（１−３）が、マイクロチ
    ップ（３）を含み、このマイクロチップ（３）が、この
    マイクロチップ（３）側にて、センサ（１）の後に続い
    て接続されている測定データ収集ユニット（５）、信号
    前処理ユニット（６）、並びに、送信／受信電極（２）
    と接続されているトランシーバ（７）を含むことを特徴
    とする、請求項１または請求項２に記載の装置。
  4. 【請求項４】マイクロチップ（３）が、バッテリ（８）
    並びに電力供給のための制御監視ユニット（９）を含む
    ことを特徴とする、請求項３に記載の装置。
  5. 【請求項５】携帯可能なデータ記録ユニットが、データ
    自動記録器（１２）から成ることを特徴とする、請求項
    １から請求項４までのいずれか一項に記載の装置。
  6. 【請求項６】中央送受信ユニット（１０）とデータ自動
    記録器（１２）との間のデータ伝達が、遠隔測定を用い
    て行われることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
JP2000187837A 1999-06-26 2000-06-22 人間を医学的に長期監視するための装置 Pending JP2001057966A (ja)

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