WO2008058744A2 - Sensoreinrichtung und sensorsystem - Google Patents

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WO2008058744A2
WO2008058744A2 PCT/EP2007/009895 EP2007009895W WO2008058744A2 WO 2008058744 A2 WO2008058744 A2 WO 2008058744A2 EP 2007009895 W EP2007009895 W EP 2007009895W WO 2008058744 A2 WO2008058744 A2 WO 2008058744A2
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signals
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Reinhard Viga
Dudrun Stockmanns
Anton Grabmaier
Hans-Dieter Kochs
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Universität Duisburg-Essen
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    • A61B5/6813—Specially adapted to be attached to a specific body part
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    • A61B2560/04—Constructional details of apparatus
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    • A61B2560/0468—Built-in electrodes
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    • A61B2562/22—Arrangements of medical sensors with cables or leads; Connectors or couplings specifically adapted for medical sensors
    • A61B2562/221—Arrangements of sensors with cables or leads, e.g. cable harnesses
    • A61B2562/222—Electrical cables or leads therefor, e.g. coaxial cables or ribbon cables

Definitions

  • the present invention relates to a sensor device according to the preamble of claim 1, 10, 13 or 18 and a sensor system with a plurality of such sensor devices.
  • the present invention is concerned with sensor devices for in particular only external attachment to the human and / or animal body.
  • the sensor devices have sensor elements for detecting physical properties of the human or animal body.
  • the values detected by the sensor elements or values derived therefrom - hereinafter referred to collectively as "sensor signals" - are transmitted wirelessly to a receiving device for further processing, display, (further) evaluation, storage or the like.
  • sensor signals for example, EEG, ECG, EOG or EMG signals can be detected.
  • sensor devices can basically be used to detect any type of physical quantities or measured values of the human or animal body.
  • the present invention is particularly concerned with sensor devices, each having a sensor element and an associated transmission device for wireless transmission of the sensor signals to the receiving device, wherein the preferably replaceable sensor element and the transmission device form a construction or handling unit.
  • the individual sensor devices can be used autonomously.
  • a sensor system with a plurality of sensor devices which transmit sensor signals wirelessly.
  • the sensor devices each have a sensory component as a sensor element and an electronic component with a transmission device for the wireless transmission of sensor signals.
  • the sensor signals are wirelessly transmitted to receiver modules associated with a particular medical device.
  • the signal evaluation is preferably carried out in the medical device.
  • the sensor devices can be provided with position sensors in order to be able to determine whether the sensor devices are in their operating position, for example on the body of a patient or the like.
  • these position sensors are designed as mechanical buttons, but can also determine without contact the correct distance or contact or the correct position.
  • the present invention has for its object to provide a sensor device and a sensor system with a plurality of sensor devices, with a simple and / or particularly universal usability is possible and / or measurement errors or application errors in measurements, especially of bio-potentials on the human and / or animal body better avoided can.
  • the sensor device in addition to the transmission device on a connecting device for wired and / or electrical connection with an adjacent, in particular similar sensor device.
  • the connecting device allows an electrical coupling of adjacent sensor devices during their use or after their attachment to the human or animal body, in particular if the sensor device are arranged at a distance from one another or distributed. This makes it very easy to electrically connect the sensor devices to each other.
  • the transmission of the sensor signals to the (common or central) receiving device takes place wirelessly by means of the transmission device (s).
  • the electrical connection of the adjacent sensor devices allows, in particular, a common reference potential for potential measurements, such as in the use of electrodes as sensor elements or in EEG, ECG, EOG or EMG measurements and / or in the derivation of particular acoustically evoked potentials , continuous surveillance or the like. be performed.
  • the direct connection of adjacent sensor devices can also be used for signal or data exchange.
  • it can be detected and / or monitored whether coupled sensor devices - in particular pairs of sensor devices - work properly, have correct contact with the human or animal body or the like. This is particularly important in biopotential measurements with electrodes as sensor elements to detect and evaluate differential voltages between the individual detected by the electrodes potentials.
  • a second aspect, which can also be implemented independently, of the present invention is that the sensor devices have a position detection device for detecting their position relative to one another.
  • a position detection is important for the direct assignment of the sensor devices to each other.
  • a proposed sensor system or its receiving device automatically detects, verifies and / or evaluates a specific arrangement or interconnection of the sensor devices - particularly preferably for unipolar or bipolar derivative of potentials. This allows a significant improvement in the security when using the proposed sensor devices or the proposed sensor system. In particular, so faulty circuits or incorrect wiring or the like can be avoided and accordingly errors can be avoided.
  • each sensor device forms a construction or at least handling unit. This allows a very simple handling, the attachment and the connection or the preparation of connections are much easier.
  • the sensor elements are preferably connected both mechanically and electrically to the respective sensor device. - A -
  • the sensor elements are preferably interchangeable or replaceable and are particularly preferably designed or used as disposable articles.
  • a third, independently realizable aspect of the invention as an alternative or in addition to the preferably only passively operating sensor elements, actively operating sensor elements or other active devices - in particular for generating an evoked signal in the respective patient - with the sensor devices - preferably both mechanically and electrically - coupled, particularly preferably with a corresponding generator and / or amplifier device or the like of the respective sensor device.
  • the reference potential for potential measurements of the sensor devices can be controlled or regulated by a sensor device.
  • the proposed sensor device is designed such that either a control or regulation of the reference potential takes place or not.
  • the control or regulation of the reference potential of the individual sensor devices can therefore be switched off and switched on and / or activated as required and / or remotely controlled. This is a universal applicability conducive, allows easy handling and / or can avoid measurement errors.
  • Figure 1 is a schematic representation of a proposed sensor system with proposed sensor devices in a first arrangement on a human body.
  • FIG. 2 shows a schematic representation, corresponding to FIG. 1, of the proposed sensor system with the proposed sensor devices in a second arrangement on the human body
  • FIG. 3 shows a block diagram-like sectional view of a sensor device with a first sensor element
  • FIG. 4 is a block diagram-like sectional view of a sensor device with a second sensor element.
  • FIG. 1 shows a proposed sensor system with several proposed sensor devices 1, which are attached in a first arrangement on the outside of a human or animal body 2, here a head.
  • the sensor devices 1 preferably have a fastening device B which is integrated as required (here in particular a suction cup, an adhesive element or the like) or can be fastened to the body 2 in the desired manner by external means, for example a gel, a plaster or the like.
  • the attachment or attachment of the sensor device 1 is preferably carried out only on the outside of the body 2. Basically, however, any other attachment is possible.
  • FIG. 2 shows, in a representation corresponding to FIG. 1, a different arrangement of the sensor devices 1 on the body 2.
  • FIG. 3 shows a single sensor device 1 in a sectional or block diagram-like, likewise schematic representation.
  • the sensor device 1 has a sensor element 3, which is designed in particular as an electrode.
  • the sensor element 3 forms a passive component.
  • an active element can also be used as the sensor element 3.
  • the sensor element 3 is preferably connected or connectable to the sensor device 1 both mechanically and electrically.
  • the sensor element 3 can be detached or replaced by the sensor device 1.
  • the sensor element 3 is a disposable article, which is preferably replaced or replaced after each use.
  • the sensor device 1 has a transmission device 4 for wireless transmission - as indicated by waves W in the figures - of sensor signals to a receiving device 5 of the proposed sensor system or the like.
  • the transmission device 4 can transmit the sensor signals in the aforementioned sense - ie signals of the associated sensor element 3 or derived, processed or processed signals - without wires.
  • the wireless transmission takes place in particular according to a customary standard, such as Bluetooth, ZigBee, GSM, DECT, in particular a corresponding application profile, or the like, preferably therefore by radio and / or in any other suitable manner.
  • a customary standard such as Bluetooth, ZigBee, GSM, DECT, in particular a corresponding application profile, or the like, preferably therefore by radio and / or in any other suitable manner.
  • the receiving device 5 is not in any mechanical or line contact with the individual sensor devices 1 like. Furthermore, a galvanic separation of the patient or sensor devices 1 on the one hand and the receiving device 5 or other devices connected thereto on the other hand is achieved.
  • the receiving device 5 is designed for wireless reception of the sensor signals. It may be a single receiving device 5, as preferably provided, or a plurality of receiving devices 5 are used.
  • the receiving device 5 is used in addition to the reception of the sensor signals in particular also a display, processing, evaluation, storage, forwarding and / or the like of the sensor signals.
  • a display 6 or the like is connected to the receiving device 5, as indicated in FIGS. 1 and 2.
  • the sensor devices 1 are preferably designed such that the sensor signals emitted by them are universally receivable, detectable or evaluable by various receiving devices 5. This permits a very universal use of the sensor devices 1.
  • the sensor devices 1 once attached to the body 2 can also be used during various stages of treatment, during transport, during hospitalization, during the operation, subsequently in the intensive care unit and / or at the other Aftercare can be used without change.
  • the sensor device 1 preferably has in each case an amplifier device 7, a power supply device 8, a position detection device 9 and / or a connection device 10.
  • the amplifier device 7 provides the amplified or processed signals as sensor signals which can then be transmitted wirelessly by the transmission device 4.
  • the amplifier device 7 or the sensor device 1 may also contain a memory or the like in order to be able to store the measured and / or processed signals, in particular up to a transmission to the receiving device 5.
  • the energy supply device 8 serves the preferably exclusive power or energy supply of the respective sensor device 1 and has, in particular, an energy store, such as an accumulator or a battery.
  • the energy supply device 8 or the energy storage device is wireless, particularly preferably inductive, rechargeable.
  • the position detection device 9 is designed for the particularly active detection of the position of the sensor device 1, preferably relative to an adjacent sensor device 1. Further relevant details and design options will be explained later.
  • the position detection device 9 can also be designed for the passive detection of the position, in particular as a marking with defined properties, such as a defined color, shape, defined reflectivity or the like.
  • the connecting device 10 is preferably designed for the cable or line-bound and / or electrical connection of the sensor device 1 with an adjacent, in particular similar sensor device 1.
  • the sensor device 1 has the connection device 10 according to the first aspect of the present invention in addition to the transmission device 4.
  • the connecting device 10 is designed in particular for direct electrical connection for generating a common reference potential with the adjacent sensor device 1.
  • connection device 10 has a preferably non-detachable and / or extendable connection cable 11 and in particular a connection 12 for a connection cable 1 1 of another or adjacent sensor device 1.
  • the sensor devices 1 can therefore in particular be connected or electrically connected to one another in accordance with the configurations shown in FIGS. 1 and 2.
  • Fig. 1 shows a so-called bipolar derivative
  • Fig. 2 is a so-called unipolar derivative.
  • Such configurations are particularly useful when using sensor elements 3 in the form of electrodes or biopotential measurements.
  • other configurations and arrangements and / or other structural realizations for producing the preferred electrical connection of the sensor devices 1 with each other are possible.
  • connection cable 1 1 automatically - especially by a corresponding spring, not shown, or the like - of the sensor device 1 can be wound or received.
  • the connection cable 1 1 is then extendable to the desired length and in particular connected via the terminal 12 of the adjacent sensor device 1 to the adjacent sensor device 1. This results in a very simple and fast with little effort feasible way to produce the desired electrical connection between the sensor devices.
  • the sensor device 1 is designed to detect connection data.
  • these connection data indicate the existence of an electrical connection between the sensor device 1 and an adjacent sensor device 1 and / or properties of the connection.
  • the connection data can preferably be transmitted from the transmission device 4 to the reception device 5.
  • the adjacent or electrically connected sensor device is preferably constructed "similar". This means that in particular both, several or all sensor devices 1 may be identical, but these and / or their sensor elements 3 at least different identifiers, identifications or the like, which are transmitted to the receiving devices 5, in particular together with the sensor signals and a distinction of Sensor device 1 or sensor element 3 enable.
  • the individual devices 4 and 7 to 10 of the sensor device 1 preferably form - at least as far as they are present - a construction or handling unit and are in particular arranged in a common housing 13 of the sensor device 1 or received therefrom.
  • the housing 13 is preferably also designed to receive or to connect the sensor element 3 and, for this purpose, has a corresponding recess or other connection possibility for the sensor element 3, in particular on the fastening side facing the body 2.
  • the sensor device 1 or its housing 13 is designed such that the desired both mechanical and electrical connection of the sensor element 3 with the other devices 4, 7 to 10 - in particular with the amplifier device 7 - the sensor device 1 is made possible.
  • sensor elements 3 can be used. Particular preference is given to using electrodes as sensor elements 3. With such electrodes in particular biopotentials - ie electrical voltages - detected. However, the electrodes can also be used to apply electric fields or to introduce electrical or electromagnetic signals.
  • the sensor devices 1 or sensor elements 3 can be designed and used in particular for measuring electrical, magnetic, acoustic or optical values or signals.
  • different sensor elements 3 can be connected to a common sensor device 1.
  • the sensor device 1 can also be embodied such that an active, preferably electrically operable and / or controllable device 14, in particular for generating a stimulus, can be connected alternatively or in addition to the (passive) sensor element 3.
  • an active device 14 is connected to the sensor device 1 or connected (fixed).
  • the active device 14 may be an actuator or, as shown in FIG. 4, a speaker or tone generator.
  • the loudspeaker or tone generator is then connected in particular to the amplifier device 7 or another suitable device of the sensor device 1 in order to bring about, for example, a specific functional activation of brain regions which can be detected and in particular monitored by the sensor devices 1 (in particular derivation of evoked potentials ).
  • other uses are possible here.
  • the sensor device 1 is designed such that it can be used universally and, in particular optionally, the sensor element 3 or the active device 14 can be connected.
  • the connection data and / or other operating or status data of the sensor devices 1 are preferably determined and, in particular, transmitted to the receiving device 5.
  • the proposed sensor system or the receiving device 5, the display 6 and / or another evaluation device, a computer or the like is able to represent from these data the functionality and / or functional assignment of the sensor devices 1 to each other to check and / or display.
  • the position detection device 9 is preferably designed such that it can detect the distance and / or the direction of an adjacent sensor device 1, starting from another sensor device 1. This can be done in particular by detecting the extension length of the connection cable 11 and / or its main extension direction or the like. In this case, the position detection device 9 is preferably coupled to or formed by the connection device 10.
  • the position detection device 9 can also be designed for wireless detection of the position of the sensor device 1 -in particular the position of the sensor device 1 relative to an adjacent sensor device 1.
  • This position detection can for example be wireless, in particular by infrared, radio or the like.
  • each sensor device 1 is equipped with the position detection device 9. If the position data are transmitted by all or at least most sensor devices 1 to the receiving device 5, in particular via the respective transmission device 4, an evaluation of the position data can take place.
  • the sensor system or its receiving device 5, the display 6, another evaluation device, a computer or the like is designed such that from the position data, the position or relative arrangement and / or configuration of the sensor devices 1 on the body 2 can be detected, can be monitored and / or displayed.
  • the sensor system preferably between a unipolar and bipolar Ab- can automatically distinguish line and configuration.
  • the correct evaluation of the sensor signals by the sensor system or an evaluation, monitoring or the like connected thereto can then take place-preferably automatically or upon a corresponding confirmation by a user.
  • the position detection of the sensor devices 1 permits automatic constellation recognition and configuration relative to each other, whereby application errors can be avoided.
  • a continuous monitoring of the location data can take place.
  • a correct position of the sensor devices 1 on the body 2 can be monitored.
  • sensor devices 1 are designed for potential measurement and / or are each provided with in particular only one electrode as sensor element 3.
  • the sensor devices 1 are or are then in particular as shown in Fig. 1 or 2 or electrically connected together in any other suitable manner to cause a common reference potential for the potential measurements.
  • This reference potential is preferably controlled or regulated (hereinafter, for simplicity, only the terms “control” and “control” will be used, although a control may alternatively be provided).
  • the reference potential is preferably controlled by one of the sensor devices 1, for example an amplifier device 7.
  • the sensor devices 1 are designed in such a way that in principle any one can control the reference potential.
  • This control by the individual sensor devices 1 is preferably optionally, if necessary and / or remotely controlled (eg by the receiving device 5) on and off or activated.
  • the first sensor device 1 which is switched on or logs on to the receiving device 5, or the sensor device 1 with the highest or lowest identifier or with the highest charge state of the energy store, controls the reference potential.
  • the selection and / or activation of that sensor device 1 which controls the reference potential is carried out automatically or automatically and / or by the receiving device 5.
  • the control of the reference potential is preferably carried out taking into account the different potentials at the various sensor devices 1 and the potential fluctuations such that the amplifier means 7 of the various sensor devices 1 are not or only as little as possible overridden.
  • the determination of the desired reference potential is preferably carried out by the reference potential controlling sensor device 1, by cooperation of all sensor devices 1 and / or by the receiving device 5 or an associated control device or the like.
  • the proposed sensor devices 1 and the proposed sensor system can be used universally and in particular for EEG, ECG, EOG and / or EMG measurements or investigations or for the derivation of evoked potentials.
  • the sensor devices 1 and the sensor system can also be used for other purposes, for example for measuring and monitoring blood pressure, pulse or oxygen content.
  • the proposed solution allows a non-stationary monitoring of a "mobile" patient, especially in the hospital environment.
  • the proposed solution also allows a transfer of medical measures in the outpatient or home-based area.
  • the proposed sensor devices 1 are flexible and in particular self-organizing.
  • the sensor devices 1 and the proposed system allow a continuous vital monitoring.
  • a universally scalable system is realized.
  • the individual sensor devices 1 are wirelessly one behind the other and coupled to the preferably central receiving device 5. This allows any spatial separability of the components.
  • the intended wireless connection provides the necessary freedom in a limited work environment (for example in the ambulance or operating theater) and allows near-sensor filtering, amplification and digitization of the signals. Furthermore, this avoids or at least improves the susceptibility to interference in the specific interference environment (for example of the operating room).
  • the proposed sensor devices and the proposed sensor system are suitable for a variety of application scenarios, such as integrated patient monitoring including integrated, automated handover procedures from emergency EEG or ECG in ambulances to the operating room and postoperative monitoring in the intensive care unit.
  • the proposed sensor devices 1 and the proposed sensor system are universally applicable.

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Abstract

Es werden eine Sensoreinrichtung zur Befestigung am menschlichen oder tierischen Körper und ein Sensorsystem mit mehreren derartigen Sensoreinrichtungen vorgeschlagen. Die Sensoreinrichtungen weisen jeweils ein Sensorelement und eine Übertragungseinrichtung zur drahtlosen Übertragung von Sensorsignalen an eine Empfangseinrichtung des Sensorsystems auf. Eine universelle Einsetzbarkeit und insbesondere eine Eignung zur Durchführung von Biopotentialmessungen bei vorzugsweise selbsttätiger Erkennung von Konfigurationen wird dadurch ermöglicht, daß die Sensoreinrichtungen jeweils eine Anschlußeinrichtung zum elektrischen Anschluß an eine benachbarte Sensoreinrichtung und/oder eine Lageerfassungseinrichtung zur Erfassung der Lage relativ zur benachbarten Sensoreinrichtung aufweisen.

Description

Sensoreinrichtung und Sensorsystem
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, 10, 13 oder 18 sowie ein Sensorsystem mit mehreren derartigen Sensoreinrichtungen.
Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit Sensoreinrichtungen zur insbesondere nur äußeren Befestigung am menschlichen und/oder tierischen Körper. Die Sensoreinrichtungen weisen Sensorelemente zur Erfassung von physikali- sehen Eigenschaften des menschlichen bzw. tierischen Körpers auf. Die von den Sensorelementen erfaßten Werte oder daraus abgeleitete Werte - nachfolgend zusammenfassend als "Sensorsignale" bezeichnet - werden drahtlos an eine Empfangseinrichtung zur Weiterverarbeitung, Anzeige, (weiteren) Auswertung, Speicherung oder dergleichen übertragen. Mittels derartiger Sensor- einrichtungen sind beispielsweise EEG-, EKG-, EOG- oder EMG-Signale erfaßbar. Jedoch sind derartige Sensoreinrichtungen grundsätzlich zur Erfassung jeglicher Art von physikalischen Größen bzw. Meßwerten des menschlichen bzw. tierischen Körpers einsetzbar.
Die vorliegende Erfindung befaßt sich insbesondere mit Sensoreinrichtungen, die jeweils ein Sensorelement und eine zugeordnete Übertragungseinrichtung zur drahtlosen Übertragung der Sensorsignale an die Empfangseinrichtung aufweisen, wobei das vorzugsweise auswechselbare Sensorelement und die Übertragungseinrichtung eine Bau- bzw. Handhabungseinheit bilden. Vor- zugsweise sind die einzelnen Sensoreinrichtungen autonom einsetzbar.
Die DE 103 01 225 Al, die den Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung bildet, offenbart ein Sensorsystem mit mehreren Sensoreinrichtungen, die Sensorsignale drahtlos übertragen. Die Sensoreinrichtungen weisen jeweils eine sensorische Komponente als Sensorelement und eine elektronische Komponente mit einer Übertragungseinrichtung zur drahtlosen Übertragung von Sensorsignalen auf. Die Sensorsignale werden an Empfangsmodule drahtlos übertragen, die einem bestimmten medizinischen Gerät zugeordnet sind. Die Signalauswertung erfolgt vorzugsweise in dem medizinischen Gerät. Um die einzelnen Sensoreinrichtungen und Sensorelemente unterscheiden zu können, sind vorzugsweise entsprechende Kennungen vorgesehen und übertragbar. Bedarfsweise können die Sensoreinrichtungen mit Lagesensoren versehen sein, um feststellen zu können, ob sich die Sensoreinrichtungen in ihrer Betriebsposition, beispielsweise am Körper eines Patienten oder dergleichen, be- finden. Insbesondere sind diese Lagesensoren als mechanische Taster ausgestaltet, können aber auch berührungslos den korrekten Abstand bzw. Kontakt oder die korrekte Lage ermitteln. Trotz der vorgenannten Maßnahmen ist insbesondere die Durchführung von Biopotentialmessungen problematisch.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sensoreinrichtung und ein Sensorsystem mit mehreren Sensoreinrichtungen anzugeben, wobei eine einfache und/oder besonders universelle Einsetzbarkeit ermöglicht wird und/oder Meßfehler oder Anwendungsfehler bei Messungen insbesondere von Biopotentialen am menschlichen und/oder tierischen Körper besser vermieden werden können.
Die obige Aufgabe wird durch eine Sensoreinrichtung gemäß Anspruch 1, 10, 13 oder 18 oder durch ein Sensorsystem gemäß Anspruch 24 oder 26 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Sensoreinrichtung zusätzlich zur Übertragungseinrichtung eine Anschlußeinrichtung zur kabelgebundenen und/oder elektrischen Verbindung mit einer benachbarten, insbesondere gleichartigen Sensoreinrichtung auf. Besonders bevorzugt ge- stattet die Anschlußeinrichtung eine elektrische Kopplung benachbarter Sensoreinrichtungen während deren Verwendung bzw. nach deren Anbringung am menschlichen bzw. tierischen Körper, insbesondere wenn die Sensoreinrichtung beabstandet voneinander oder verteilt angeordnet sind. So ist es sehr einfach möglich, die Sensoreinrichtungen elektrisch miteinander zu verbin- den. Die Übertragung der Sensorsignale zur (gemeinsamen bzw. zentralen) Empfangseinrichtung erfolgt jedoch drahtlos mittels der Übertragungseinrich- tung(en).
Entsprechend können mit größerer Genauigkeit und/oder Zuverlässigkeit Messungen durchgeführt werden, also mögliche Fehler verringert werden. Die elektrische Verbindung der benachbarten Sensoreinrichtungen gestattet insbesondere ein gemeinsames Bezugspotential bei Potentialmessungen, wie sie insbesondere bei dem Einsatz von Elektroden als Sensorelementen bzw. bei EEG-, EKG-, EOG- oder EMG-Messungen und/oder bei der Ableitung von insbesondere akustisch evozierten Potentialen, fortlaufenden Überwachungen o.dgl. durchgeführt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die direkte Verbindung benachbarter Sensoreinrichtungen auch zum Signal- oder Datenaustausch eingesetzt werden. Besonders bevorzugt kann dabei erfaßt und/oder überwacht werden, ob miteinander gekoppelte Sensoreinrichtungen - insbesondere Paare von Sensoreinrichtungen - richtig arbeiten, einen korrekten Kontakt zu dem menschlichen bzw. tierischen Körper aufweisen oder dergleichen. Dies ist besonders bei Biopotentialmessungen mit Elektroden als Sensorelementen wichtig, um Differenzspannungen zwischen den einzelnen von den Elektroden erfaßten Potentialen erfassen und auswerten zu können.
Ein zweiter, auch unabhängig realisierbarer Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß die Sensoreinrichtungen eine Lageerfassungseinrichtung zur Erfassung ihrer Lage relativ zueinander aufweisen. Eine derartige Lageerfassung ist zur direkten Zuordnung der Sensoreinrichtungen zueinander wich- tig. Insbesondere ist es so möglich, daß ein vorschlagsgemäßes Sensorsystem bzw. dessen Empfangseinrichtung selbsttätig eine bestimmte Anordnung oder Verschaltung der Sensoreinrichtungen - besonders bevorzugt wahlweise zur unipolaren oder bipolaren Ableitung von Potentialen - erkennt, überprüft und/oder auswertet. Dies ermöglicht eine wesentliche Verbesserung der Si- cherheit beim Einsatz der vorschlagsgemäßen Sensoreinrichtungen bzw. des vorschlagsgemäßen Sensorsystems. Insbesondere können so Fehlschaltungen bzw. falsche Verdrahtungen oder dergleichen vermieden und dementsprechend Fehler vermieden werden.
Besonders bevorzugt bildet jede Sensoreinrichtung eine Bau- oder zumindest Handhabungseinheit. Dies gestattet eine sehr einfache Handhabung, wobei die Anbringung und der Anschluß bzw. die Herstellung von Verbindungen wesentlich erleichtert werden. Die Sensorelemente sind dabei vorzugsweise sowohl mechanisch als auch elektrisch an die jeweilige Sensoreinrichtung ange- schlössen. - A -
Die Sensorelemente sind vorzugsweise auswechselbar bzw. ersetzbar und werden besonders bevorzugt als Einwegartikel ausgebildet bzw. eingesetzt.
Gemäß einem dritten, auch unabhängig realisierbaren Aspekt der Erfindung können alternativ oder zusätzlich zu den vorzugsweise nur passiv arbeitenden Sensorelementen auch aktiv arbeitende Sensorelemente bzw. sonstige aktive Einrichtungen - insbesondere zum Erzeugen eines evozierten Signals beim jeweiligen Patienten - mit den Sensoreinrichtungen - vorzugsweise sowohl mechanisch als auch elektrisch - gekoppelt werden, besonders bevorzugt mit einer entsprechenden Generator- und/oder Verstärkereinrichtung oder dergleichen der jeweiligen Sensoreinrichtung.
Gemäß einem vierten, auch unabhängig realisierbaren Aspekt der Erfindung ist das Bezugspotential für Potentialmessungen der Sensoreinrichtungen von einer Sensoreinrichtung Steuer- oder regelbar. Insbesondere ist die vorschlagsgemäße Sensoreinrichtung derart ausgebildet, daß wahlweise eine Steuerung bzw. Regelung des Bezugspotentials erfolgt oder nicht. Die Steuerung bzw. Regelung des Bezugspotentials der einzelnen Sensoreinrichtungen ist insbesondere also bedarfsweise und/oder ferngesteuert aus- und einschalt- bar bzw. aktivierbar. Dies ist einer universellen Einsetzbarkeit zuträglich, gestattet eine einfache Handhabung und/oder kann Meßfehler vermeiden.
Weitere Vorteile, Aspekte, Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der folgenden Beschrei- bung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der Zeichnung. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines vorschlagsgemäßen Sensorsystems mit vorschlagsgemäßen Sensoreinrichtungen in einer ersten Anordnung an einem menschlichen Körper;
Fig. 2 eine zu Fig. 1 korrespondierende, schematische Darstellung des vorschlagsgemäßen Sensorsystems mit den vorschlagsgemäßen Sensoreinrichtungen in einer zweiten Anordnung an dem menschlichen Körper; Fig. 3 eine blockschaltbildartige Schnittdarstellung einer Sensoreinrichtung mit einem ersten Sensorelement; und
Fig. 4 eine blockschaltbildartige Schnittdarstellung einer Sensoreinrich- tung mit einem zweiten Sensorelement.
In den Figuren werden für die gleichen Teile und Komponenten jeweils die gleichen Bezugszeichen verwendet, wobei sich entsprechende Vorteile und Eigenschatten ergeben, auch wenn eine wiederholte Beschreibung weggelas- sen ist.
Die schematische Darstellung gemäß Fig. 1 zeigt ein vorschlagsgemäßes Sensorsystem mit mehreren vorschlagsgemäßen Sensoreinrichtungen 1, die in einer ersten Anordnung außen an einen menschlichen bzw. tierischen Körper 2, hier einem Kopf, befestigt sind. Die Sensoreinrichtungen 1 weisen hierzu vorzugsweise eine bedarfsweise integrierte Befestigungseinrichtung B auf (hier insbesondere einen Saugnapf, ein Haftelement oder dgl.) oder sind durch externe Mittel - beispielsweise ein Gel, ein Pflaster oder dergleichen - in gewünschter Weise am Körper 2 befestigbar.
Die Anbringung bzw. Befestigung der Sensoreinrichtung 1 erfolgt vorzugsweise nur außen am Körper 2. Grundsätzlich ist jedoch auch jede sonstige Befestigung möglich.
Fig. 2 zeigt in einer zu Fig. 1 korrespondierenden Darstellung eine andere Anordnung der Sensoreinrichtungen 1 am Körper 2.
Fig. 3 zeigt in einer schnittartigen bzw. blockschaltbildartigen, ebenfalls schematischen Darstellung eine einzelne Sensoreinrichtung 1. Die Sensorein- richtung 1 weist ein Sensorelement 3 auf, das insbesondere als Elektrode ausgebildet ist. Beim Darstellungsbeispiel bildet das Sensorelement 3 eine passive Komponente. Jedoch kann grundsätzlich auch ein aktives Element als Sensorelement 3 eingesetzt werden.
Das Sensorelement 3 ist mit der Sensoreinrichtung 1 vorzugsweise sowohl mechanisch als auch elektrisch verbunden bzw. verbindbar. Insbesondere bil- det das Sensorelement 3 mit der Sensoreinrichtung 1 eine Bau- bzw. Handhabungseinheit, zumindest im dargestellten Benutzungszustand.
Besonders bevorzugt ist das Sensorelement 3 von der Sensoreinrichtung 1 lösbar bzw. auswechselbar. Insbesondere handelt es sich bei dem Sensorelement 3 um einen Einwegartikel, der vorzugsweise nach jeder Benutzung ausgewechselt bzw. ersetzt wird.
Die Sensoreinrichtung 1 weist eine Übertragungseinrichtung 4 zur drahtlosen Übertragung - wie durch Wellen W in den Fig. angedeutet - von Sensorsignalen an eine Empfangseinrichtung 5 des vorschlagsgemäßen Sensorsystems oder dergleichen auf. Die Übertragungseinrichtung 4 kann die Sensorsignale im eingangs genannten Sinne - also Signale des zugeordneten Sensorelements 3 oder daraus abgeleitete, aufbereitete oder verarbeitete Signale - leitungslos übertragen.
Die drahtlose Übertragung erfolgt insbesondere gemäß einem üblichen Standard, wie Bluetooth, ZigBee, GSM, DECT, insbesondere einem entsprechenden Anwendungsprofil, oder dergleichen, vorzugsweise also über Funk und/oder auf jede sonstige geeignete Art und Weise.
Die drahtlose Übertragung dient insbesondere einer räumlichen Überbrückung - vorzugsweise von mindestens 1 m - von der jeweiligen Sensoreinrichtung 1 zu der räumlich getrennten Empfangseinrichtung 5. Insbesondere steht die Empfangseinrichtung 5 in keinem mechanischen oder leitungsmäßigen Kontakt mit den einzelnen Sensoreinrichtungen 1. Dementsprechend stört insbesondere keine Verkabelung oder dergleichen. Weiter wird eine galvanische Trennung von Patient bzw. Sensoreinrichtungen 1 einerseits und der Empfangseinrichtung 5 bzw. sonstiger daran angeschlossener Geräte andererseits errreicht.
Die Empfangseinrichtung 5 ist zum drahtlosen Empfang der Sensorsignale ausgebildet. Es kann eine einzelne Empfangseinrichtung 5, wie vorzugsweise vorgesehen, oder können mehrere Empfangseinrichtungen 5 eingesetzt wer- den. Die Empfangseinrichtung 5 dient über den Empfang der Sensorsignale hinaus insbesondere auch einer Anzeige, Weiterverarbeitung, Auswertung, Speicherung, Weiterleitung und/oder dergleichen der Sensorsignale. Beim Darstellungsbeispiel ist an die Empfangseinrichtung 5 eine Anzeige 6 oder derglei- chen angeschlossen, wie in den Fig. 1 und 2 angedeutet.
Die Sensoreinrichtungen 1 sind vorzugsweise derart ausgebildet, daß die von ihnen abgegebenen Sensorsignale universell von verschiedenen Empfangseinrichtungen 5 empfangbar, erfaßbar bzw. auswertbar sind. Dies gestattet einen sehr universellen Einsatz der Sensoreinrichtungen 1. Insbesondere können die einmal am Körper 2 angebrachten Sensoreinrichtungen 1 auch über verschiedene Behandlungsstadien, während des Transports, bei der Einlieferung in ein Krankenhaus, während der Operation, anschließend auf der Intensivstation und/oder bei der weiteren Nachsorge ohne Wechsel benutzt werden.
Die Sensoreinrichtung 1 weist zusätzlich zu der Übertragungseinrichtung 4 jeweils vorzugsweise eine Verstärkereinrichtung 7, eine Energieversorgungseinrichtung 8, eine Lageerfassungseinrichtung 9 und/oder eine Anschlußeinrichtung 10 auf.
Die Verstärkereinrichtung 7 dient insbesondere der Erfassung, Verstärkung und/oder Aufbereitung von Signalen des zugeordneten Sensorelements 3. Insbesondere stellt die Verstärkereinrichtung 7 die verstärkten bzw. aufbereiteten Signale als Sensorsignale bereit, die dann von der Übertragungseinrichtung 4 drahtlos übertragbar sind.
Alternativ oder zusätzlich kann die Verstärkereinrichtung 7 bzw. die Sensoreinrichtung 1 auch einen Speicher oder dergleichen enthalten, um die gemessenen und/oder aufbereiteten Signale insbesondere bis zu einer Übertragung an die Empfangseinrichtung 5 speichern zu können.
Die Energieversorgungseinrichtung 8 dient der vorzugsweise ausschließlichen Strom- bzw. Energieversorgung der jeweiligen Sensoreinrichtung 1 und weist insbesondere einen Energiespeicher, wie einen Akkumulator oder eine Batte- rie, auf. Vorzugsweise ist die Energieversorgungseinrichtung 8 bzw. der Energiespeicher drahtlos, besonders bevorzugt induktiv, aufladbar. Die Lageerfassungseinrichtung 9 ist zur insbesondere aktiven Erfassung der Lage der Sensoreinrichtung 1 - vorzugsweise relativ zu einer benachbarten Sensoreinrichtung 1 - ausgebildet. Weitere diesbezügliche Einzelheiten und Ausgestaltungsmöglichkeiten werden später noch erläutert.
Alternativ oder zusätzlich kann die Lageerfassungseinrichtung 9 auch zur passiven Erfassung der Lage, insbesondere als Markierung mit definierten Eigenschaften, wie definierter Farbe, Form, definiertem Reflexionsvermögen oder dergleichen, ausgebildet sein.
Die Anschlußeinrichtung 10 ist vorzugsweise zur kabel- bzw. leitungsgebundenen und/oder elektrischen Verbindung der Sensoreinrichtung 1 mit einer benachbarten, insbesondere gleichartigen Sensoreinrichtung 1 ausgebildet. Die Sensoreinrichtung 1 weist die Anschlußeinrichtung 10 gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung zusätzlich zur Übertragungseinrichtung 4 auf.
Die Anschlußeinrichtung 10 ist insbesondere zur unmittelbaren elektrischen Verbindung zur Erzeugung eines gemeinsamen Bezugspotentials mit der benachbarten Sensoreinrichtung 1 ausgebildet.
Die Anschlußeinrichtung 10 weist beim Darstellungsbeispiel ein vorzugsweise unlösbares und/oder ausziehbares Verbindungskabel 11 und insbesondere einen Anschluß 12 für ein Verbindungskabel 1 1 einer anderen bzw. benachbarten Sensoreinrichtung 1 auf. Mittels der Anschlußeinrichtungen 10 bzw. Verbindungskabel 11 können die Sensoreinrichtungen 1 insbesondere also gemäß den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Konfigurationen angeschlossen bzw. elektrisch miteinander verbunden werden. Fig. 1 zeigt eine sogenannte bipolare Ableitung, Fig. 2 eine sogenannte unipolare Ableitung. Derartige Konfigurationen sind insbesondere bei Verwendung von Sensorelementen 3 in Form von Elektroden bzw. bei Biopotentialmessungen sinnvoll. Jedoch sind auch grundsätzlich andere Konfigurationen und Anordnungen und/oder andere konstruktive Realisierungen zur Herstellung der bevorzugten elektrischen Verbindung der Sensoreinrichtungen 1 untereinander möglich. Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, daß das Verbindungskabel 1 1 selbsttätig - insbesondere durch eine entsprechende, nicht dargestellte Feder oder dergleichen - von der Sensoreinrichtung 1 aufwickelbar bzw. aufnehmbar ist. Das Verbindungskabel 1 1 ist dann auf die gewünschte Länge ausziehbar und insbesondere über den Anschluß 12 der benachbarten Sensoreinrichtung 1 an die benachbarte Sensoreinrichtung 1 anschließbar. So ergibt sich eine sehr einfache und schnelle mit geringem Aufwand realisierbare Möglichkeit zur Herstellung der gewünschten elektrischen Verbindung zwischen den Sensoreinrichtungen 1.
Besonders bevorzugt ist die Sensoreinrichtung 1 zur Erfassung von Verbindungsdaten ausgebildet. Diese Verbindungsdaten geben insbesondere das Bestehen einer elektrischen Verbindung der Sensoreinrichtung 1 mit einer benachbarten Sensoreinrichtung 1 und/oder Eigenschaften der Verbindung wie- der. Die Verbindungsdaten sind vorzugsweise von der Übertragungseinrichtung 4 an die Empfangseinrichtung 5 übertragbar.
Die benachbarte bzw. elektrisch angeschlossene Sensoreinrichtung ist vorzugsweise "gleichartig" aufgebaut. Dies bedeutet, daß insbesondere beide, mehrere oder alle Sensoreinrichtungen 1 identisch ausgebildet sein können, aber diese und/oder deren Sensorelemente 3 zumindest unterschiedliche Kennungen, Identifizierungen oder dergleichen aufweisen, die an die Empfangseinrichtungen 5 insbesondere zusammen mit den Sensorsignalen übertragen werden und eine Unterscheidung der Sensoreinrichtungen 1 bzw. Sensorele- ment 3 ermöglichen.
Die einzelnen Einrichtungen 4 und 7 bis 10 der Sensoreinrichtung 1 bilden vorzugsweise - zumindest soweit sie vorhanden sind - eine Bau- oder Handhabungseinheit und sind insbesondere in einem gemeinsamen Gehäuse 13 der Sensoreinrichtung 1 angeordnet bzw. davon aufgenommen.
Das Gehäuse 13 ist vorzugsweise auch zur Aufnahme bzw. zum Anschluß des Sensorelements 3 ausgebildet und weist hierzu insbesondere auf der dem Körper 2 zugewandten Befestigungsseite eine entsprechende Ausnehmung oder sonstige Anschlußmöglichkeit für das Sensorelement 3 auf. Insbesondere ist die Sensoreinrichtung 1 bzw. deren Gehäuse 13 derart ausgebildet, daß die gewünschte sowohl mechanische als auch elektrische Verbindung des Sensorelements 3 mit den sonstigen Einrichtungen 4, 7 bis 10 - insbesondere mit der Verstärkereinrichtung 7 - der Sensoreinrichtung 1 ermöglicht wird.
Wie bereits erwähnt, können verschiedene Arten oder Typen von Sensorelementen 3 eingesetzt werden. Besonders bevorzugt werden Elektroden als Sensorelemente 3 eingesetzt. Mit derartigen Elektroden werden insbesondere Biopotentiale - also elektrische Spannungen - erfaßt. Die Elektroden können jedoch auch zum Anlegen von elektrischen Feldern bzw. zum Einleiten von elektrischen oder elektromagnetischen Signalen verwendet werden.
Grundsätzlich können die Sensoreinrichtungen 1 bzw. Sensorelemente 3 insbesondere zur Messung von elektrischen, magnetischen, akustischen oder optischen Werten bzw. Signalen ausgebildet sein und eingesetzt werden.
Bedarfsweise können auch verschiedene Sensorelemente 3 an eine gemeinsame Sensoreinrichtung 1 angeschlossen werden.
Weiter kann die Sensoreinrichtung 1 auch derart ausgebildet sein, daß alterna- tiv oder zusätzlich zu dem (passiven) Sensorelement 3 eine aktive, vorzugsweise elektrisch betreibbare und/oder steuerbare Einrichtung 14 - insbesondere zum Erzeugen eines Stimulus - anschließbar ist. Es besteht auch die Möglichkeit, daß ausschließlich die aktive Einrichtung 14 an die Sensoreinrichtung 1 anschließbar oder (fest) angeschlossen ist. Die aktive Einrichtung 14 kann beispielsweise ein Aktuator oder - wie in Fig. 4 dargestellt - ein Lautsprecher oder Tonerzeuger sein. Der Lautsprecher bzw. Tonerzeuger ist dann insbesondere an die Verstärkereinrichtung 7 oder eine sonstige geeignete Einrichtung der Sensoreinrichtung 1 angeschlossen, um beispielsweise eine gezielte funktionelle Aktivierung von Gehirnbereichen herbeizuführen, die mittels der Sen- soreinrichtungen 1 erfaßbar und insbesondere überwachbar ist (insbesondere Ableitung von evozierten Potentialen). Jedoch sind hier auch sonstige Einsatzzwecke möglich.
Besonders bevorzugt ist die Sensoreinrichtung 1 derart ausgebildet, daß sie universell einsetzbar ist und insbesondere wahlweise das Sensorelement 3 oder die aktive Einrichtung 14 anschließbar ist. Wie bereits erwähnt, werden die Verbindungsdaten und/oder sonstige Betriebs- oder Zustandsdaten der Sensoreinrichtungen 1 vorzugsweise ermittelt und insbesondere an die Empfangseinrichtung 5 übertragen. Gemäß einem be- sonders bevorzugten Aspekt ist das vorschlagsgemäße Sensorsystem bzw. die Empfangseinrichtung 5, die Anzeige 6 und/oder eine sonstige Auswerteeinrichtung, ein Computer oder dergleichen in der Lage, aus diesen Daten die Funktionsfähigkeit und/oder funktionelle Zuordnung der Sensoreinrichtungen 1 zueinander darzustellen, zu überprüfen und/oder anzuzeigen.
Die Lageerfassungseinrichtung 9 ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß sie den Abstand und/oder die Richtung einer benachbarten Sensoreinrichtung 1 ausgehend von einer anderen Sensoreinrichtung 1 erfassen kann. Dies kann insbesondere dadurch erfolgen, daß die Auszugslänge des Verbindungskabels 1 1 und/oder dessen Haupterstreckungsrichtung oder dergleichen erfaßt wird. In diesem Fall ist die Lageerfassungseinrichtung 9 vorzugsweise mit der Anschlußeinrichtung 10 gekoppelt oder durch diese gebildet.
Alternativ oder zusätzlich kann die Lageerfassungseinrichtung 9 auch zur drahtlosen Feststellung der Lage der Sensoreinrichtung 1 - insbesondere der Lage der Sensoreinrichtung 1 relativ zu einer benachbarten Sensoreinrichtung 1 - ausgebildet sein. Diese Lageerfassung kann beispielsweise drahtlos, insbesondere durch Infrarot, Funk oder dergleichen erfolgen.
Vorzugsweise ist jede Sensoreinrichtung 1 mit der Lageerfassungseinrichtung 9 ausgerüstet. Wenn die Lagedaten von allen oder zumindest den meisten Sensoreinrichtungen 1 an die Empfangseinrichtung 5 insbesondere über die jeweilige Übertragungseinrichtung 4 übertragen werden, kann eine Auswertung der Lagedaten erfolgen.
Besonders bevorzugt ist das Sensorsystem bzw. dessen Empfangseinrichtung 5, die Anzeige 6, eine sonstige Auswerteeinrichtung, ein Computer oder dergleichen derart ausgebildet, daß aus den Lagedaten die Lage bzw. relative Anordnung und/oder Konfiguration der Sensoreinrichtungen 1 am Körper 2 er- faßbar, überwachbar und/oder anzeigbar ist. Insbesondere ist vorgesehen, daß das Sensorsystem vorzugsweise zwischen einer unipolaren und bipolaren Ab- leitung bzw. Konfiguration selbsttätig unterscheiden kann. Entsprechend kann dann - vorzugsweise selbsttätig oder auf eine entsprechende Bestätigung durch einen Benutzer hin - die richtige Auswertung der Sensorsignale durch das Sensorsystem oder eine daran angeschlossene Auswertung, Überwachung oder dergleichen erfolgen.
Insbesondere kann so - vorzugsweise selbsttätig - vom Sensorsystem zwischen einer unipolaren und bipolaren Anordnung oder Konstellation unterschieden werden.
Wie bereits erwähnt, gestattet die Lageerfassung der Sensoreinrichtungen 1 relativ zueinander eine automatische Konstellationserkennung und -konfigu- ration, wodurch Anwendungsfehler vermieden werden können.
Alternativ oder zusätzlich kann eine fortlaufende Überwachung der Lagedaten erfolgen. Hierdurch kann beispielsweise eine korrekte Lage der Sensoreinrichtungen 1 am Körper 2 überwacht werden.
Besonders bevorzugt sind mehrere oder alle Sensoreinrichtungen 1 zur Poten- tialmessung ausgebildet und/oder jeweils mit insbesondere nur einer Elektrode als Sensorelement 3 versehen. Die Sensoreinrichtungen 1 sind bzw. werden dann insbesondere wie in Fig. 1 oder 2 dargestellt oder in sonstiger geeigneter Weise elektrisch miteinander verbunden, um ein gemeinsames Bezugspotential für die Potentialmessungen zu bewirken. Dieses Bezugspotential wird vor- zugsweise gesteuert oder geregelt (nachfolgend werden zur Vereinfachung immer nur die Begriffe "steuern" bzw. "Steuerung" verwendet, obwohl eine Regelung alternativ vorgesehen sein kann).
Die Steuerung des Bezugspotentials erfolgt vorzugsweise von einer der Sen- soreinrichtungen 1, z.B. einer Verstärkereinrichtung 7. Insbesondere sind die Sensoreinrichtungen 1 derart ausgebildet, daß grundsätzlich jede das Bezugspotential steuern kann. Diese Steuerung durch die einzelnen Sensoreinrichtungen 1 ist vorzugsweise wahlweise, bedarfsweise und/oder ferngesteuert (z.B. von der Empfangseinrichtung 5) ein- und ausschaltbar bzw. aktivierbar. Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, daß die erste Sensoreinrichtung 1, die eingeschaltet wird oder sich an der Empfangseinrichtung 5 anmeldet, oder die Sensoreinrichtung 1 mit der höchsten oder niedrigsten Kennung oder mit dem höchsten Ladezustand des Energiespeichers das Be- zugspotential steuert.
Besonders bevorzugt erfolgt die Auswahl und/oder Aktivierung derjenigen Sensoreinrichtung 1, die das Bezugspotential steuert, automatisch bzw. selbsttätig und/oder durch die Empfangseinrichtung 5.
Die Steuerung des Bezugspotentials erfolgt vorzugsweise unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Potentiale an den verschiedenen Sensoreinrichtungen 1 bzw. der Potentialschwankungen derart, daß die Verstärkereinrichtungen 7 der verschiedenen Sensoreinrichtungen 1 nicht oder nur möglichst wenig übersteuert werden. Die Festelegung des gewünschten Bezugspotentials erfolgt vorzugsweise von der das Bezugspotential steuernden Sensoreinrichtung 1, durch Zusammenwirken aller Sensoreinrichtungen 1 und/oder durch die Empfangseinrichtung 5 bzw. eine zugeordnete Steuereinrichtung o.dgl.
Die vorschlagsgemäßen Sensoreinrichtungen 1 und das vorschlagsgemäße Sensorsystem sind universell und insbesondere zu EEG-, EKG-, EOG- und/oder EMG-Messungen oder -Untersuchungen oder zur Ableitung evozierter Potentiale einsetzbar.
Die Sensoreinrichtungen 1 und das Sensorsystem können jedoch auch für sonstige Zwecke, beispielsweise zur Messung und Überwachung von Blutdruck, Puls oder Sauerstoffgehalt eingesetzt werden.
Die vorschlagsgemäße Lösung gestattet eine nicht ortsgebundene Überwa- chung eines "mobilen" Patienten, insbesondere im Krankenhausumfeld. Insbesondere gestattet die vorschlagsgemäße Lösung auch eine Verlagerung medizinischer Maßnahmen in den ambulanten oder häuslichen Bereich. Die vorschlagsgemäßen Sensoreinrichtungen 1 sind flexibel und insbesondere selbstorganisierend. Die Sensoreinrichtungen 1 und das vorschlagsgemäße System gestatten eine durchgängige Vitalüberwachung. Es wird ein universell skalierbares System realisiert. Die einzelnen Sensoreinrichtungen 1 sind drahtlos un- tereinander und mit der vorzugsweise zentralen Empfangseinrichtung 5 gekoppelt. So wird eine beliebige räumliche Trennbarkeit der Komponenten ermöglicht.
Die vorgesehene kabellose Anbindung schafft den nötigen Freiraum im begrenzten Arbeitungsumfeld (z.B. im Rettungswagen oder Operationssaal) und gestattet eine sensornahe Filterung, Verstärkung sowie Digitalisierung der Signale. Weiter wird hierdurch die Störanfälligkeit im spezifischen Störungsumfeld (z.B. des Operationssaals) vermieden oder zumindest verbessert.
Die vorschlagsgemäßen Sensoreinrichtungen und das vorschlagsgemäße Sensorsystem eignen sich für vielfältige Anwendungsszenarien, wie eine durchgängige Patientenüberwachung einschließlich integrierter, automatisierter Übergabeprozeduren vom Notfall-EEG bzw. -EKG im Rettungswagen bis in den Operationsraum und bis zur postoperativen Überwachung auf der Intensivstation.
Generell ist anzumerken, daß die vorschlagsgemäßen Sensoreinrichtungen 1 und das vorschlagsgemäße Sensorsystem universell einsetzbar sind.

Claims

Patentansprüche:
1. Sensoreinrichtung (1) zur insbesondere nur äußeren Befestigung am menschlichen und/oder tierischen Körper (2), mit einem Sensorelement (3) und einer Übertragungseinrichtung (4) zur drahtlosen Übertragung von Sensorsignalen an eine Empfangseinrichtung (5), dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (1) zusätzlich zur Übertragungseinrichtung (4) eine Anschlußeinrichtung (10) zur kabelgebundenen und/oder elektrischen Verbindung mit einer benachbarten, insbesondere gleichartigen Sensoreinrichtung (1) im am Körper (2) angebrachten Zustand aufweist.
2. Sensoreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußeinrichtung (10) zur unmittelbaren elektrischen Verbindung zur Erzeugung eines gemeinsamen Bezugspotentials mit der benachbarten Sensoreinrichtung (1) bei am menschlichen bzw. tierischen Körper (2) angebrachten und/oder separat befestigten und/oder beabstandeten Sensoreinrichtungen (1) ausgebildet ist.
3. Sensoreinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußeinrichtung (10) ein vorzugsweise unlösbares und/oder ausziehbares Verbindungskabel (11) und einen Anschluß (12) für ein Verbindungs- kabel (11) einer anderen Sensoreinrichtung (1) aufweist.
4. Sensoreinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (1) zur Erfassung von Verbindungsdaten, nämlich dem Bestehen einer Verbindung mit der benachbarten Sensoreinrichtung (1) und insbesondere von Eigenschaften der Verbindung, ausgebildet ist, insbesondere wobei die Verbindungsdaten von der Übertra- gungseinrichtung (4) an die Empfangseinrichtung (5) übertragbar sind.
5. Sensoreinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (1 ) oder deren Sensorelement zur
Potentialmessung ausgebildet ist und/oder daß das Bezugspotential zur Messung, insbesondere zur Potentialmessung, von der Sensoreinrichtung (1), ins- besondere auch für die benachbarte Sensoreinrichtung (1), Steuer- oder regelbar ist.
6. Sensoreinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (1) eine Lageerfassungseinrichtung (9) aufweist, insbesondere wobei die Lageerfassungseinrichtung (9) mit der Anschlußeinrichtung (10) gekoppelt oder von dieser gebildet ist.
7. Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Lageerfassungseinrichtung (9) zur aktiven Erfassung der Lage, insbesondere Entfernung und/oder Richtung, der Sensoreinrichtung (I) - vorzugsweise relativ zu einer benachbarten Sensoreinrichtung (I) - ausgebildet ist.
8. Sensoreinrichtung nach den Ansprüchen 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auszuglänge und/oder die Richtung des an der benachbarten Sensoreinrichtung (1) angeschlossenen bzw. anschließbaren Verbindungskabels (1 1) von der Lageerfassungseinrichtung (9) erfaßbar ist bzw. sind.
9. Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageerfassungseinrichtung (9) zur passiven Erfassung der Lage, insbesondere als Markierung mit definierten Eigenschaften, ausgebildet ist.
10. Sensoreinrichtung (1) zur insbesondere nur äußeren Befestigung am menschlichen und/oder tierischen Körper (2), insbesondere gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, mit einem Sensorelement (3), mit einer Übertragungseinrichtung (4) zur drahtlosen Übertragung von Sensorsignalen an eine Empfangseinrichtung (5) und mit einer Lageerfassungseinrichtung (9), dadurch gekennzeichnet, daß die Lageerfassungseinrichtung (9) zur Erfassung der Lage der Sensoreinrichtung (1) relativ zu einer benachbarten Sensoreinrichtung (1) ausgebildet ist.
11. Sensoreinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge und/oder die Richtung eines an der benachbarten Sensoreinrichtung ( 1 ) angeschlossenen bzw. anschließbaren Verbindungskabels (1 1) von der Lageerfassungseinrichtung (9) erfaßbar ist bzw. sind.
12. Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (1) zur Bereitstellung und insbesondere Übermittlung von Lagedaten, die die Lage der jeweiligen Sensoreinrichtung (1), einer benachbarten Sensoreinrichtung (1 ) und/oder eines Bezugspunkts charakterisieren, an die Empfangseinrichtung (5) ausgebildet ist.
13. Sensoreinrichtung (1) zur insbesondere äußeren Befestigung am menschlichen und/oder tierischen Körper (2), insbesondere nach einem der voranstehenden Ansprüche, mit einem Sensorelement (3) und einer Übertragungsein- richtung (4) zur vorzugsweise drahtlosen Übertragung von Sensorsignalen an eine Empfangseinrichtung (5), dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (1) derart ausgebildet ist, daß alternativ oder zusätzlich zum Sensorelement (3) eine aktive Einrichtung (14) insbesondere zum Erzeugen eines Stimulus anschließbar ist.
14. Sensoreinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Einrichtung (14) ein Aktuator ist.
15. Sensoreinrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Einrichtung (14) ein Lautsprecher oder Tonerzeuger ist.
16. Sensoreinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement (3) zur Messung von elektrischen, magnetischen, akustischen und/oder optischen Werten oder Signalen ausgebildet ist.
17. Sensoreinrichtung nach einem der voran steh enden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement (3) als Elektrode ausgebildet ist.
18. Sensoreinrichtung (1) zur insbesondere äußeren Befestigung am menschlichen und/oder tierischen Körper (2), insbesondere nach einem der voranstehenden Ansprüche, mit einer Elektrode als Sensorelement (3) zur Potentialmessung und mit einer Übertragungseinrichtung (4) zur vorzugsweise drahtlosen Übertragung von Sensorsignalen an eine Empfangseinrichtung (5), dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (1) derart ausgebildet ist, daß das Bezugspotential zur Potentialmessung wahlweise Steuer- oder regelbar ist.
19. Sensoreinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (1) insbesondere mit dem Sensorelement (3) eine Bau- oder Handhabungseinheit bildet und/oder daß das Sen- sorelement (3) lösbar und/oder auswechselbar ist.
20. Sensoreinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene Sensorelemente (3) an die Sensoreinrichtung (1) anschließbar sind und/oder daß jeweils nur ein einziges Sensorele- ment (3) gleichzeitig an die Sensoreinrichtung (1) anschließbar ist.
21. Sensoreinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (1 ) eine Verstärkereinrichtung (7) zur Verstärkung und/oder Aufbereitung von Signalen des Sensorelements (3) aufweist, insbesondere wobei die verstärkten bzw. aufbereiteten Signale als Sensorsignale drahtlos übertragbar sind.
22. Sensoreinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (1) eine Energieversorgungsein- richtung (8), insbesondere einen Energiespeicher, aufweist, insbesondere wobei der Energiespeicher drahtlos, insbesondere induktiv, aufladbar ist.
23. Sensoreinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (1) eine Befestigungseinrichtung (B) vorzugsweise zusätzlich zum Sensorelement (3) zur insbesondere unabhängigen oder separaten Befestigung aufweist.
24. Sensorsystem mit einer Empfangseinrichtung (5) und mehreren, insbesondere gleichartigen Sensoreinrichtungen (1) nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche.
25. Sensorsystem nach den Ansprüchen 12 und 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorsystem (1) oder dessen Empfangseinrichtung (5) derart ausgebildet ist, daß basierend auf den Lagedaten eine mögliche oder die wahrscheinlichste Anordnung oder Konstellation der Sensoreinrichtungen (1) erkannt, angezeigt und/oder insbesondere als auswählbare Option zur Auswer- tung vorgeschlagen oder vorgegeben wird.
26. Sensorsystem, vorzugsweise nach Anspruch 24 oder 25, mit mehreren, insbesondere gleichartigen Sensoreinrichtungen (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 23, wobei die Sensoreinrichtungen (1) zur Potentialmes- sung ausgebildet und elektrisch miteinander verbunden sind, wobei das Bezugspotential für die Potentialmessungen für mehrere oder alle Sensoreinrichtungen (1) von einer der Sensoreinrichtungen (1) Steuer- oder regelbar ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103188821A (zh) * 2011-12-29 2013-07-03 华为技术有限公司 一种网络设备绑定的方法、通信的方法、装置及系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6577893B1 (en) * 1993-09-04 2003-06-10 Motorola, Inc. Wireless medical diagnosis and monitoring equipment
WO2005094674A1 (en) * 2004-03-29 2005-10-13 Neuronetrix, Inc. Active, multiplexed digital electrodes for eeg, ecg and emg applications
US20060047214A1 (en) * 2004-08-24 2006-03-02 Jacob Fraden Wireless medical probe

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI2607U1 (fi) * 1996-06-17 1996-09-27 Nokia Mobile Phones Ltd Lisäyksikkö, joka on tarkoitettu kytkettäväksi digitaaliseen langattomaan puhelimeen
DE10301225A1 (de) * 2002-08-06 2004-02-26 Siemens Ag Anordnung und Verfahren zur drahtlosen Übertragung von Signalen zwischen medizinischen Geräten
US7352289B1 (en) * 2003-09-11 2008-04-01 Sun Microsystems, Inc. System and method for detecting the connection state of a network cable connector
US8600491B2 (en) * 2003-12-17 2013-12-03 Physio-Control, Inc. Defibrillator patient monitoring pod
DE102004037375A1 (de) * 2004-08-02 2006-03-30 Siemens Ag Physiologisches Sensorsystem
US20090227965A1 (en) * 2008-03-05 2009-09-10 Ravindra Wijesiriwardana Motion artifacts less electrode for bio-potential measurements and electrical stimulation, and motion artifacts less skin surface attachable sensor nodes and cable system for physiological information measurement and electrical stimulation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6577893B1 (en) * 1993-09-04 2003-06-10 Motorola, Inc. Wireless medical diagnosis and monitoring equipment
WO2005094674A1 (en) * 2004-03-29 2005-10-13 Neuronetrix, Inc. Active, multiplexed digital electrodes for eeg, ecg and emg applications
US20060047214A1 (en) * 2004-08-24 2006-03-02 Jacob Fraden Wireless medical probe

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103188821A (zh) * 2011-12-29 2013-07-03 华为技术有限公司 一种网络设备绑定的方法、通信的方法、装置及系统
WO2013097400A1 (zh) * 2011-12-29 2013-07-04 华为技术有限公司 一种网络设备绑定的方法、通信的方法、装置及系统

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