WO2010034546A1 - Sensor module for collecting physiological data - Google Patents

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WO2010034546A1
WO2010034546A1 PCT/EP2009/059779 EP2009059779W WO2010034546A1 WO 2010034546 A1 WO2010034546 A1 WO 2010034546A1 EP 2009059779 W EP2009059779 W EP 2009059779W WO 2010034546 A1 WO2010034546 A1 WO 2010034546A1
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sensor module
sensor
physiological data
data
unit
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PCT/EP2009/059779
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German (de)
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Sascha Henke
Hans-Peter Klose
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a sensor module for acquiring physiological data with a sensor unit and a transponder unit. Furthermore, the invention relates to a corresponding measuring system and to a method for acquiring physiological data.
  • vital parameters such as blood pressure or intraocular pressure
  • a cuff is placed on the patient's upper arm and the blood pressure is measured.
  • the measurement of heart data can be done by glued electrodes.
  • US patent application US 2003/0032993 A1 describes corresponding sensors associated with remote stations communicating with a base station.
  • a measurement of vital parameters can also be carried out by invasive methods. For example, in this area, blood pressure can be measured by placing a catheter in an artery and delivering it to the outside.
  • the actual pressure sensor for detecting the blood pressure is connected.
  • physiological data can be recorded much more accurately.
  • a telemetric transmission of physiological data is already performed, so that, for example, data on vital signs, which are acquired by applying appropriate sensors on the patient, are transmitted to a central receiving station.
  • the data are monitored and evaluated accordingly by medically trained personnel. Examples include the transmission of data for cardiac monitoring, blood pressure monitoring or respiratory monitoring. Central monitoring of the data makes work easier for the medical staff.
  • German patent application DE 103 05 537 A1 describes a catheter for the diagnosis of hollow organs, as they occur in the gastrointestinal tract, in the utrctract or in the bloodstream.
  • the plastic catheter is equipped on the surface with several longitudinally distributed electrode pairs and can be introduced into a hollow organ.
  • the catheter is connected via appropriate lines with a measuring and evaluation device outside the body, so that corresponding data can be read outside the body of the patient.
  • a measuring and evaluation device does not allow a long-term observation and monitoring of a patient, since such an intrapor- porporeal sensor with the corresponding lines represents a not inconsiderable intervention and a limitation of the patient.
  • EP 1 345 653 B1 describes a wireless, fully automatic pacemaker follow-up control device, the implantable medical device. includes ECG data both within the body and externally.
  • the invention therefore has the object to provide a sensor module for the acquisition of physiological data, which allows a very accurate, reliable and longer-term observation and monitoring of vital parameters of a patient, this monitoring should be performed largely without affecting the patient. If necessary, such monitoring should be possible even in the everyday environment of the patient.
  • the sensor module is intended to enable a telemetric transmission of the physiological data to, for example, a medical center.
  • the sensor module according to the invention comprises at least one sensor unit for acquiring physiological data and at least one RFID transponder unit for electronic and non-contact transmission of the data to an external device.
  • the sensor module is characterized in that it is suitable for intracorporeal use in an organism is provided.
  • the sensor module according to the invention it is possible to place a sensor in an organism, for example in a patient, and thus to be able to record physiological data without impairing the patient in his mobility and / or in his quality of life.
  • the non-contact transmission of the data to an external device makes the data very easy and easy to read. No cabling or equipment is needed on the patient's body, which eliminates any potential sources of error.
  • the physiological data are transmitted by the external device telemetrically, so that the sensor module according to the invention can be used for example for telemedical monitoring or telemonitoring in the home.
  • the sensor module is implantable. This has the advantage that the module is placed with an intervention and then long-term available for the acquisition of physiological data, without further intervention is required.
  • the physiological data are preferably vital parameters of an animal or of a human being, which are to be monitored for medical reasons, for example.
  • Examples include blood pressure, intraocular pressure, cardiac data or blood levels such as blood sugar.
  • the sensor module is equipped with one or more corresponding sensors, for example an intraocular pressure sensor or a blood pressure sensor.
  • different sensor types can be combined on a sensor module.
  • a sensor module with a sensor unit for blood pressure measurement and with a sensor unit for blood glucose measurement can be provided.
  • the transponder unit is an RFID transponder unit.
  • the abbreviation RFID stands for the English term “Radio Frequency Identification.”
  • This technique has traditionally been used to automatically identify objects and living things This technique also allows automatic capture and storage of data.
  • an RFID system comprises a transponder unit and an external device, in particular a reader. The reader generates a high-frequency electromagnetic field via which data transmission takes place.
  • this technique is utilized in order to be able to provide a sensor module which can acquire physiological data via a sensor unit and can transmit this data electronically and without contact to the external device via an RFID transponder unit.
  • the reader may be a handheld device, for example, held by the patient and used as needed.
  • the reader may be a stationary device, such as a computer, laptop, or similar.
  • a reading device in the form of a device attached to the body, for example as a belt system, or on the clothing, which the patient always carries with him, so that the transmission of the data is in principle possible at any time.
  • a continuous monitoring of vital signs is possible.
  • regular use of the reader may be preferred, e.g. once a day, as continuous monitoring of vital signs is often unnecessary.
  • the physiological data is transmitted telemetrically via the external device so that it can be received, for example, at a central receiving station, where it can be correspondingly observed and evaluated by medically trained personnel.
  • a receiving station can be located, for example, in the practice of the attending physician who, in principle, at any time has access to the corresponding physiological data or the vital parameters of the patient.
  • a medical observation of the patient can be made in everyday life.
  • the observation of the effects of therapy or therapy optimization is readily possible. It is not necessary for the patient to visit the practice to have appropriate data recorded, for example blood pressure data or cardiac data.
  • the RFID transponder unit is a so-called passive transponder unit.
  • a passive transponder unit is characterized in that it does not have its own power supply, that is, for example, has no battery or no accumulator.
  • the supply voltage for operating the transponder unit itself and also for the operation of the sensor unit is effected by an induction from the electromagnetic signals of the external device, for example the reading device. This power supply can take place as soon as the transponder or the sensor module is in the transmission range of the external device.
  • This transmission range or the range of the external device depends on their type and design, and may be a few millimeters to a few meters. Preferably, a range of between a few centimeters to about 1 m, to keep a radiation exposure to the patient low.
  • the use of a passive RFID transponder unit in the sensor module according to the invention has the advantage that within the sensor module no battery or other type of power supply must be provided. This is on the one hand for reasons of space very advantageous, especially because an implantable sensor module for medical reasons should be as small as possible. On the other hand eliminates the problem of discharging batteries or other power supply units, which would require, for example, a replacement of batteries.
  • this embodiment has the advantage that the operation of the power supply only has to take place when energy is required to operate the sensor module according to the invention.
  • the energy supply can take place precisely at these times by the patient with the implanted sensor module moving the corresponding body part into the range of the external device, for example into the vicinity of the reader, brings.
  • a power supply of the sensor module can then take place, so that the sensor unit and the transponder unit receives the necessary energy to acquire and transmit the data to the external device.
  • the body of the patient is also not burdened with batteries or similar components, which may contain, for example, toxic chemicals.
  • the burden of the patient is considerably reduced by electromagnetic radiation, since radiation in connection with the energy supply takes place only at very specific times of acquisition of the data.
  • the sensor module according to the invention comprises at least one identification unit which allows a sensor-specific identifier.
  • the identification unit may preferably be electrically programmable storage units. Such storage units are easy to handle and provide a cost effective way to individualize electronic modules. In other embodiments, laser marks on the sensor module or the like can be used as identification units.
  • the identification unit can be used, for example, as a component identifier in order to identify an already implanted sensor module and / or to enable unambiguous patient identification or assignment.
  • a patient identification based on the identification unit is particularly advantageous in such cases when multiple patients are evaluated with comparable sensor modules in the same place. Patient identification avoids confusion of patient data.
  • a sensor-specific identification can also be advantageous for protection against plagiarism or as proof of use for, for example, the manufacturer or the attending physician. By means of a sensor-specific identification, for example, an unauthorized reuse of the sensor can be prevented or detected.
  • the carrier substrate for the sensor module for example, a printed circuit board, in particular a foil printed circuit board or the like can be used.
  • the carrier substrate can be a carrier matrix which carries the transponder unit and into which the sensor unit is embedded with particular advantage. In this way, the sensor module according to the invention can be made very small and compact, so that it meets the medical requirements in the provision of an implantable device.
  • a sensor module according to the invention which is intended for implantation, is preferably equipped with corresponding components which are advantageous or necessary for the implantation.
  • a sensor module which is provided for detecting the intraocular pressure, in addition to the actual sensor for measuring the eye internal pressure include an intraocular lens.
  • the sensor module can be placed in the eye of the patient in order to be able to capture the data or the intraocular pressure at this point.
  • the sensor module according to the invention is provided for detecting the blood pressure.
  • the sensor module preferably comprises a stent, which can be placed together with the actual sensor unit, that is to say in particular the blood pressure sensor and the transponder unit, in a blood vessel of the patient.
  • the measurement of blood pressure as a standard measurement in medical technology is conventionally non-invasive and extracorporeal.
  • an indirect arterial pressure measurement is performed by determining the arterial pressure with the aid of a cuff applied to the patient's arm.
  • a measurement of the blood pressure is very fast and easy to perform, it is subject to significant inaccuracies. Therefore, especially in the field of intensive care medicine is a direct measurement of blood pressure.
  • such a measurement is performed invasively extracorporeally by placing a catheter in an artery and delivering it to the outside.
  • the invention in contrast, provides an implantable blood pressure sensor which is used intracorporeally.
  • an RFID transponder unit is provided, which serves for electronic and non-contact transmission of the data to an external device.
  • the sensor module according to the invention preferably comprises a stent, with which the sensor unit and the RFID transponder unit is placed in the body or in a bloodstream of the patient.
  • the blood pressure sensor and the RFID transponder unit in particular an RFID chip, are preferably integrated with an antenna in the stent.
  • the RFID chip performs the function of carrying out one or more pressure measurements, processing the measured values and, for example, performing a characteristic curve correction.
  • the RFID chip monitors and regulates the power supply and transmits the data to the external device. This is preferably done by modulating a current in a receiver antenna of the external device, in particular the reader.
  • the pressure sensor may be integrated on the RFID chip, for example.
  • This sensor module according to the invention can be introduced into the body of the patient, for example, during an already performed stent operation, so that during and after the operation the blood pressure can be continuously or regularly monitored in a very accurate and reliable manner without any further impairment for the patient.
  • an intracorporeal blood pressure measurement becomes possible, in particular in the case of telemetric forwarding of the data, which permits a continuous or regular monitoring of the blood pressure of a patient in his normal environment.
  • the measurement can be carried out very quickly and easily with very high accuracy.
  • Various effects that occur in a conventional measurement of blood pressure for example, by excitement of the patient in the doctor's office or hospital and due to the particular measurement situation, do not occur when using the sensor module according to the invention, so that the blood pressure can be detected very reliable and trouble-free can.
  • This detection of blood pressure is particularly useful in high-risk groups of patients, e.g. in diabetics or hypertensives.
  • the sensor unit or the sensor units of the sensor module according to the invention are also provided for, for example, a blood pressure measurement or an intraocular pressure measurement for the acquisition of further physiological data or vital parameters.
  • a blood pressure measurement or an intraocular pressure measurement for the acquisition of further physiological data or vital parameters.
  • the body temperature, blood sugar values or other physiological data are detected.
  • a stent can also fulfill a therapeutic function, for example the expansion or stabilization of blood vessels.
  • the sensor module according to the invention is therefore particularly suitable for those applications in which the patient receives an implant for therapeutic reasons, which is combined with a sensor module according to the invention in order to obtain the corresponding physiological data, for example blood pressure or intraocular pressure. to be able to monitor or register for the longer term without further impairment for the patient.
  • the invention further comprises a measuring system for the acquisition of physiological data.
  • This measuring system comprises at least one sensor module and at least one external device, for example a reader.
  • the sensor module comprises at least one sensor unit for acquiring physiological data and at least one RFID transponder unit for electronic and non-contact transmission of the data to the external device.
  • the sensor module is intended for intracorporeal use in an organism, in particular for implantation in a patient.
  • the external device of the measuring system according to the invention is preferably a hand-held device, a stationary device or a device which is intended to be attached to the body or to the clothing of the patient, so that the patient preferably carries the reading device always or at least regularly.
  • physiological data is transmitted telemetrically via the external device, e.g. be forwarded to a central receiving station in order to be observed and evaluated there preferably by medical personnel.
  • the invention comprises a method for the acquisition of physiological data, in which a sensor module and / or a measuring system according to the above description is used.
  • the data read out by the external device are transmitted by telemetry, so that the inventive method for acquiring physiological data, for example, in the home environment of the patient without interference or inconvenience to the patient can be performed. Furthermore, this can significantly improve the medical quality of a therapy management.
  • the invention comprises the use of a sensor module according to the above description for the acquisition of physiological data of an organism.
  • physiological data is in particular data on vital parameters of a patient.
  • the capture of this data is preferably for human medical or veterinary purposes.
  • these data can be used for therapy management and / or therapy optimization. For example, this can be used to monitor the blood pressure of a patient over a longer period of time.
  • These data can be evaluated in such a way that the patient's attitude is optimized, for example with antihypertensive agents.
  • the way of acquiring the physiological data may be adapted to the particular purpose of collecting the data.
  • the collection of data may be limited to certain times, such as hourly or once daily.
  • the patient carries the external device, in particular the reader, continuously on the body, for example on a belt or inside the clothing, so that constantly the acquisition of physiological data and their transmission to the external device and optionally a power supply the sensor module is possible.
  • the reader receives corresponding pulses from a central location, in particular the receiving station telemetrically transmitted data, so that the measurement times are specified from the outside and optionally directly controlled from the outside.
  • the reader transmits recognizable signals for the patient at these times, so that the patient can bring the reader or his body into the corresponding range of the reader for measuring and reading the data.
  • Fig. 1 is a schematic representation of the measuring system according to the invention.
  • FIG. 2 shows a sensor module according to the invention in cross section
  • FIG. 3 shows an inventive sensor module for detecting the intraocular pressure in a plan view
  • FIG. 4a shows a sensor module according to the invention for detecting the blood pressure in FIG.
  • FIG. 4b shows a sensor module according to the invention for detecting the blood pressure in FIG.
  • the schematic representation of a measuring system according to the invention shown in Figure 1 comprises a sensor module 1.
  • This sensor module comprises a sensor unit 2 for detecting physiological data and an RFID transponder unit 3 for electronic and contactless transmission of data to an external device 4.
  • the sensor module comprises an identification unit 5, which is suitable for the identification of the sensor module 1, in particular if the sensor module is located in the body of a patient, in particular if it has been implanted.
  • the sensor unit 2, the RFID transponder unit 3 and the identification unit 5 may be implemented, for example, discretely or in other embodiments in monolithic integrated form.
  • the external device 4 is for example a reading device in the form of a handheld reader. In other embodiments, the external device may be implemented as a stationary device.
  • an external device which is designed in the form of a mobile device, which the patient can wear on the body.
  • the transmission of the data takes place by means of a high-frequency electromagnetic field which is generated by the external device 4.
  • the sensor module must The external device 4 must be positioned in the vicinity of the patient with the implanted sensor module 1 in the range of the radio-frequency electromagnetic field of the external device 4 or be brought there.
  • the RFID transponder unit 3 is preferably a passive transponder which does not have its own power supply but is supplied with energy via the external device 4.
  • the power is supplied via the electromagnetic high-frequency field of the external device 4.
  • the sensor module 1 must be in the range of the external device 4.
  • the physiological data are forwarded by the external device 4, possibly in already processed or evaluated form, telemetrically to a receiving station 6.
  • the telemetric transmission can be done via conventional telecommunications means.
  • the telemetric transmission of the data may be wireless, e.g. by radio transmission, done. In other embodiments, the telemetry transmission may be wired, e.g. via standard telephone lines, done.
  • the receiving unit 6 may be, for example, a computer in a doctor's office or in a hospital.
  • the physiological data are evaluated via this receiving unit 6 by appropriate personnel, for example medical staff, and optionally processed. For example, these data can be used in the field of human medicine or veterinary medicine and serve a therapy management and / or therapy optimization.
  • the acquisition and processing of physiological data can be carried out very advantageously, since the data can be collected by the implantable sensor module for the patient without substantial impairment, for example also in the home environment.
  • the collection of data for the patient is no longer associated with any further intervention.
  • the further processing of the physiological data can take place in that the reading device is read in a doctor's office or in the hospital by establishing a corresponding contact between the reading device and the corresponding receiving unit.
  • the reader may be placed in contact with a computer or the patient in the domestic area thereof to relay the data to the computer and from there by conventional means to the receiving unit, for example a computer in a doctor's office or hospital.
  • This forwarding of data can also be done automatically.
  • the central receiving device 6 it is also possible to control the external device 4 directly or indirectly in order to send signals for controlling the data recording.
  • it can be specified when acquisition and transmission of the data should take place by means of the sensor module to the external device 4.
  • the time rhythm of the data acquisition for the patient can be specified.
  • the external device 4 can be switched on and off via the receiving device 6, so that the data is acquired at the predetermined times. This is particularly advantageous when the external device 4 is worn on the body of the patient, so that the sensor module 1 is always in the range of the external device 4.
  • FIG. 2 shows a schematic view of a sensor module 20 according to the invention in cross-section.
  • the sensor module 20 comprises a sensor unit 21, for example a blood pressure sensor or an intraocular pressure sensor.
  • the sensor module 20 comprises an RFID transponder unit 22.
  • the RFID transponder unit 22 is equipped with an antenna (not shown here) which is used for transmitting and receiving data or signals and for supplying power to the transponder unit or the sensor module 20 via a external device is provided.
  • the sensor unit 21 and the transponder unit 22 are arranged on a carrier substrate 23.
  • This can be a Printed circuit board, in particular a film circuit board.
  • a biocompatible flex foil is used for this, for example a polyimide flex foil.
  • the sensor unit 21 is connected to the RFID transponder unit 22 via a wiring 24, in particular a gold bonding wire. Furthermore, the sensor module 20 according to the invention comprises an identification unit 25, which consists for example of photolithographically defined gold traces. The identification unit 25 is also connected to the RFID transponder unit 22 via a wiring 26, preferably a gold bonding wire.
  • the units 21, 22 and 25 and the wirings 24 and 26 are applied and fixed on the carrier substrate 23 by means of a biocompatible material 27 and are hereby at least partially coated, so that a biocompatible encapsulation of the sensor module 20 is achieved.
  • FIG. 3 shows a sensor module 30 according to the invention for detecting the intraocular pressure, which can be used for eye diseases which are associated with altered intraocular pressure, for example glaucoma.
  • Glaucoma is also one of the most common causes of blindness, as its most important risk factor is an excessively high intraocular pressure.
  • Therapeutic treatment of glaucoma usually aims at a permanent reduction in intraocular pressure, which in many cases can be achieved by administering appropriate eye drops. However, this requires constant control of the intraocular pressure in order to be able to optimally adjust the treatment.
  • various eye-pressure-lowering surgeries can be performed.
  • the sensor module according to the invention can be implanted with advantage to significantly improve the control of intraocular pressure and simplify.
  • the sensor module 30 includes an artificial ocular lens 31 suspended from an annular film 32.
  • the sensor module 30 is intended for implantation in the eye of the patient.
  • the annular film 32 of the sensor module 30 has a pressure sensor 33 as a sensor unit for detecting the intraocular pressure.
  • the sensor module 30 comprises an RFID transponder unit 34, which may be, for example, a monolithically integrated application-specific integrated circuit (ASIC), an ASIC module or discrete can be made of eg standard components (semiconductor devices, passive electrical components).
  • the RFID transponder unit 34 also includes a transmit / receive antenna (not shown).
  • the annular film 32 is preferably a polyimide flex film.
  • an identification unit 35 is preferably provided on or in the film 32, which may for example consist of photolithographically defined gold traces and makes possible an identification or identification of the sensor module 30. This is particularly advantageous in the implanted state.
  • FIG. 4 a shows a sensor module 40 according to the invention for detecting the blood pressure in cross section.
  • a carrier substrate 42 in particular a foil circuit board, is provided, with the units of the sensor module arranged thereon.
  • a blood pressure sensor 43 can be seen on the foil circuit board 42.
  • the foil circuit board 42 with the units of the sensor module located thereon, in particular the blood pressure sensor 43 and an RFID transponder unit not shown here, is surrounded by a biocompatible encapsulation 44 which fixes the units of the sensor module inside the stent and biocompatible sheathing of the units allows.
  • FIG. 4b shows a side view of the sensor module according to the invention, which comprises a stent 41 and the various components of the actual sensor module. Visible here is the carrier substrate 42, which in particular carries the RFID transponder unit and the blood pressure sensor. Via the antenna 45, the exchange of data and signals between the RFID transponder unit and an external device, in particular a reading device, as well as the power supply of the sensor module takes place.
  • the sensor module 40 may be placed in an artery of a patient upon a required implantation of a stent.
  • the use of stents in arteries has become the norm in coronary and arterial diseases.
  • the sensor module according to the invention can be placed so that during and after the operation, the blood pressure can be continuously or regularly recorded without further adverse effects and inconvenience to the patient and evaluated after telemetric transmission of the data and taken into account in a therapy accordingly.

Abstract

The invention relates to a sensor module (1) for collecting physiological data comprising at least one sensor unit (2) and at least one RFID transponder unit (3) for electronically transmitting the data to an external device (4) in a contactless manner. The sensor module (1) is intended for intracorporeal use in an organism.

Description

Sensormodul zur Erfassung von physiologischen Daten Sensor module for the acquisition of physiological data
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sensormodul zur Erfassung von physiologischen Daten mit einer Sensoreinheit und einer Transpondereinheit. Weiterhin betrifft die Erfindung ein entsprechendes Messsystem sowie ein Verfahren zur Erfassung von physiologischen Daten.The present invention relates to a sensor module for acquiring physiological data with a sensor unit and a transponder unit. Furthermore, the invention relates to a corresponding measuring system and to a method for acquiring physiological data.
Stand der TechnikState of the art
Herkömmlicherweise erfolgt die Erfassung von physiologischen Daten und insbesondere die Messung von Vitalparametern, wie beispielsweise Blutdruck oder Augeninnendruck, mit Hilfe von Messgeräten, die entsprechende Sensoren aufweisen und die dem Patienten zur Messung angelegt werden. So wird zur Messung des Blutdrucks beispielsweise dem Patienten eine Manschette am Oberarm angelegt und hiermit der Blutdruck gemessen. Die Messung von Herzdaten kann durch aufgeklebte Elektroden erfolgen. Beispielsweise beschreibt die US -Patentanmeldung US 2003/0032993 Al entsprechende Sensoren, die mit Remote- Stationen assoziiert sind, welche mit einer Basisstation kommunizieren. Insbesondere im Bereich der Intensivmedizin kann eine Messung von Vitalparametern auch durch invasive Methoden erfolgen. Beispielsweise kann in diesem Bereich der Blutdruck gemessen werden, indem ein Katheter in eine Arterie gelegt und nach außen geführt wird. An diesem Katheter wird der eigentliche Drucksensor zur Erfassung des Blutdrucks angeschlossen. Mit solchen invasiven Methoden lassen sich physiologische Daten wesentlich genauer erfassen. Sowohl im Bereich der Intensivmedizin als auch in anderen Bereichen wird bereits eine telemetrische Übertragung von physiologischen Daten durchgeführt, so dass beispielsweise Daten zu Vitalparametern, die durch Anlegen entsprechender Sensoren am Patienten erfasst werden, an eine zentrale Empfangsstation übertragen werden. Dort werden die Daten von medizinisch ausgebildetem Personal entsprechend beobachtet und ausgewertet. Beispiele hierfür sind die Übertragung von Daten zur Herzüberwachung, Blutdrucküberwachung oder Atmungsüberwachung. Eine zentrale Überwachung der Daten ermöglicht eine Arbeitserleichterung für das medizinische Personal.Conventionally, the acquisition of physiological data and in particular the measurement of vital parameters, such as blood pressure or intraocular pressure, by means of measuring devices, which have corresponding sensors and which are applied to the patient for measurement. For example, to measure blood pressure, a cuff is placed on the patient's upper arm and the blood pressure is measured. The measurement of heart data can be done by glued electrodes. For example, US patent application US 2003/0032993 A1 describes corresponding sensors associated with remote stations communicating with a base station. Particularly in the field of intensive care medicine, a measurement of vital parameters can also be carried out by invasive methods. For example, in this area, blood pressure can be measured by placing a catheter in an artery and delivering it to the outside. At this catheter, the actual pressure sensor for detecting the blood pressure is connected. With such invasive methods, physiological data can be recorded much more accurately. Both in the field of intensive care as well as in other areas, a telemetric transmission of physiological data is already performed, so that, for example, data on vital signs, which are acquired by applying appropriate sensors on the patient, are transmitted to a central receiving station. There, the data are monitored and evaluated accordingly by medically trained personnel. Examples include the transmission of data for cardiac monitoring, blood pressure monitoring or respiratory monitoring. Central monitoring of the data makes work easier for the medical staff.
Bei einer derartigen Fernüberwachung sind sehr große Anforderungen an die Genauigkeit und Zuverlässigkeit des Überwachungssystems zu stellen, da eine direkte und unmittelbare Beobachtung des Patienten durch das medizinische Personal möglicherweise kaum noch stattfindet. So muss beispielsweise sichergestellt sein, dass der entsprechende Sensor bzw. das Messgerät zur Erfassung der physiologischen Daten korrekt am Patienten sitzt, so dass es nicht bereits aus diesem Grund zu Messfehlern kommen kann.With such a remote monitoring very high demands are placed on the accuracy and reliability of the monitoring system, since a direct and immediate observation of the patient by the medical staff may hardly take place. For example, it must be ensured that the corresponding sensor or the measuring device for detecting the physiological data is correctly seated on the patient so that measurement errors can not already occur for this reason.
Um die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Erfassung von physiologischen Daten zu erhöhen, wurden bereits verschiedene Sensoren beschrieben, die für eine intrakorporale Verwendung bzw. für eine invasive Messung vorgesehen sind. Beispielsweise beschreibt die deutsche Offenlegungsschrift DE 103 05 537 Al einen Katheter zur Diagnose von Hohlorganen, wie sie im Gastrointestinaltrakt, Utreatrakt oder im Blutkreislauf vorkommen. Der Katheter aus Kunststoff ist an der Oberfläche mit mehreren in Längsrichtung verteilten Elektrodenmesspaaren ausgestattet und kann in ein Hohlorgan eingeführt werden. Der Katheter ist über entsprechende Leitungen mit einem Mess- und Auswertegerät außerhalb des Körpers verbunden, so dass entsprechende Daten außerhalb des Körpers des Patienten abgelesen werden können. Eine derartige Vorrichtung erlaubt jedoch keine längerfristige Beobachtung und Überwachung eines Patienten, da ein derartiger intrakor- poraler Sensor mit den entsprechenden Leitungen einen nicht unerheblichen Eingriff und eine Einschränkung des Patienten darstellt.In order to increase the reliability and accuracy of the acquisition of physiological data, various sensors have already been described, which are intended for intracorporeal use or invasive measurement. For example, German patent application DE 103 05 537 A1 describes a catheter for the diagnosis of hollow organs, as they occur in the gastrointestinal tract, in the utrctract or in the bloodstream. The plastic catheter is equipped on the surface with several longitudinally distributed electrode pairs and can be introduced into a hollow organ. The catheter is connected via appropriate lines with a measuring and evaluation device outside the body, so that corresponding data can be read outside the body of the patient. However, such a device does not allow a long-term observation and monitoring of a patient, since such an intrapor- porporeal sensor with the corresponding lines represents a not inconsiderable intervention and a limitation of the patient.
Die europäische Patentschrift EP 1 345 653 Bl beschreibt eine drahtlose, vollautomatische Schrittmachernachlaufsteuerungsvorrichtung, die implantierbare medizinische Ein- richtungen umfasst, die EKG-Daten sowohl innerhalb des Körpers als auch nach außen übertragen können.European Patent Specification EP 1 345 653 B1 describes a wireless, fully automatic pacemaker follow-up control device, the implantable medical device. includes ECG data both within the body and externally.
Problematisch bei derartigen implantierbaren Vorrichtungen ist die Energieversorgung. Herkömmlicherweise sind zur Energieversorgung derartiger Sensoren Batterien oder Akkumulatoren vorgesehen. Da eine Energieversorgung dieser Batterien oder Akkumulatoren auf eine bestimmte Zeitdauer begrenzt ist, macht dies einen Austausch oder eine Wiederaufladung der Batterien bzw. Akkumulatoren erforderlich. Dies ist bei einer implantierten Vorrichtung sehr problematisch, wenn nicht sogar unmöglich. Darüber hinaus erfordern Batterien oder Akkumulatoren ein bestimmtes Volumen der zu implantierenden Vorrichtung. Auch dies ist medizinisch für die Implantierung problematisch.The problem with such implantable devices is the power supply. Conventionally, batteries or accumulators are provided for the power supply of such sensors. Since a power supply of these batteries or accumulators is limited to a certain period of time, this requires replacement or recharging of the batteries or accumulators. This is very problematic, if not impossible, in an implanted device. In addition, batteries or accumulators require a certain volume of the device to be implanted. Again, this is medically problematic for implantation.
Die Erfindung setzt sich daher das Ziel, ein Sensormodul zur Erfassung von physiologischen Daten bereitzustellen, das eine sehr genaue, zuverlässige und auch längerfristige Beobachtung und Überwachung von Vitalparametern eines Patienten erlaubt, wobei diese Überwachung weitestgehend ohne Beeinträchtigung für den Patienten durchgeführt werden soll. Gegebenenfalls soll eine derartige Überwachung sogar im alltäglichen Umfeld des Patienten möglich sein. Das Sensormodul soll eine telemetrische Übertragung der physiologischen Daten an beispielsweise ein medizinisches Zentrum ermöglichen.The invention therefore has the object to provide a sensor module for the acquisition of physiological data, which allows a very accurate, reliable and longer-term observation and monitoring of vital parameters of a patient, this monitoring should be performed largely without affecting the patient. If necessary, such monitoring should be possible even in the everyday environment of the patient. The sensor module is intended to enable a telemetric transmission of the physiological data to, for example, a medical center.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Dieses Ziel wird durch die Bereitstellung eines Sensormoduls erreicht, wie es im Anspruch 1 beschrieben ist. Bevorzugte Ausführungsformen dieses Sensormoduls sowie ein entsprechendes Messsystem und ein Verfahren zur Erfassung von physiologischen Daten sind in den weiteren Ansprüchen dargestellt.This object is achieved by the provision of a sensor module as described in claim 1. Preferred embodiments of this sensor module as well as a corresponding measuring system and a method for recording physiological data are shown in the further claims.
Das erfindungsgemäße Sensormodul umfasst wenigstens eine Sensoreinheit zur Erfassung von physiologischen Daten und wenigstens eine RFID-Transpondereinheit zur elektronischen und berührungslosen Übertragung der Daten an eine externe Einrichtung. Das Sensormodul ist dadurch gekennzeichnet, dass es zur intrakorporalen Verwendung in einem Organismus vorgesehen ist. Mit dem erfindungsgemäßen Sensormodul ist es möglich, einen Sensor in einem Organismus, beispielsweise in einem Patienten, zu platzieren und hiermit die Möglichkeit zu schaffen, physiologische Daten zu erfassen, ohne den Patienten in seiner Mobilität und/oder in seiner Lebensqualität zu beeinträchtigen. Durch die berührungslose Übertragung der Daten an eine externe Einrichtung können die Daten sehr bequem und einfach ausgelesen werden. Es ist keine Verkabelung oder ein Anlegen von Geräten am Körper des Patienten notwendig, so dass damit verbundene Fehlerquellen ausgeschlossen sind.The sensor module according to the invention comprises at least one sensor unit for acquiring physiological data and at least one RFID transponder unit for electronic and non-contact transmission of the data to an external device. The sensor module is characterized in that it is suitable for intracorporeal use in an organism is provided. With the sensor module according to the invention, it is possible to place a sensor in an organism, for example in a patient, and thus to be able to record physiological data without impairing the patient in his mobility and / or in his quality of life. The non-contact transmission of the data to an external device makes the data very easy and easy to read. No cabling or equipment is needed on the patient's body, which eliminates any potential sources of error.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die physiologischen Daten von der externen Einrichtung telemetrisch weitergeleitet werden, so dass das erfindungsgemäße Sensormodul beispielsweise für eine telemedizinische Überwachung bzw. ein Telemonitoring im häuslichen Bereich eingesetzt werden kann.Preferably, it is provided that the physiological data are transmitted by the external device telemetrically, so that the sensor module according to the invention can be used for example for telemedical monitoring or telemonitoring in the home.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Sensormodul implantierbar. Dies hat den Vorteil, dass das Modul mit einem Eingriff platziert wird und dann langfristig für die Erfassung von physiologischen Daten zur Verfügung steht, ohne dass weitere Eingriffe erforderlich sind.In a preferred embodiment, the sensor module is implantable. This has the advantage that the module is placed with an intervention and then long-term available for the acquisition of physiological data, without further intervention is required.
Vorzugsweise handelt es sich bei den physiologischen Daten um Vitalparameter eines Tieres oder eines Menschen, die beispielsweise aus medizinischen Gründen zu überwachen sind. Beispiele hierfür sind der Blutdruck, der Augeninnendruck, Herzdaten oder Blutwerte wie beispielsweise Blutzucker. Je nach den zu erfassenden Daten ist das Sensormodul mit einem oder mehreren entsprechenden Sensoren ausgestattet, beispielsweise einem Augeninnendrucksensor oder einem Blutdrucksensor. Mit Vorteil können auch verschiedene Sensortypen auf einem Sensormodul kombiniert werden. Beispielsweise kann ein Sensormodul mit einer Sensoreinheit zur Blutdruckmessung und mit einer Sen- soreinheit zur Blutzuckermessung bereitgestellt werden.The physiological data are preferably vital parameters of an animal or of a human being, which are to be monitored for medical reasons, for example. Examples include blood pressure, intraocular pressure, cardiac data or blood levels such as blood sugar. Depending on the data to be acquired, the sensor module is equipped with one or more corresponding sensors, for example an intraocular pressure sensor or a blood pressure sensor. Advantageously, different sensor types can be combined on a sensor module. For example, a sensor module with a sensor unit for blood pressure measurement and with a sensor unit for blood glucose measurement can be provided.
Erfindungsgemäß handelt es sich bei der Transpondereinheit um eine RFID- Transpondereinheit. Die Abkürzung RFID steht für den englischen Bergriff „Radio Fre- quency Identification". Diese Technik wurde herkömmlicherweise zur automatischen Identifizierung von Gegenständen und Lebewesen eingesetzt. In der Zwischenzeit ist mit dieser Technik auch eine automatische Erfassung und Speicherung von Daten möglich. Herkömmlicherweise umfasst ein RFID-System eine Transpondereinheit und eine externe Einrichtung, insbesondere ein Lesegerät. Das Lesegerät erzeugt ein elektromagnetisches Hochfrequenzfeld, über das eine Datenübertragung stattfindet. Erfmdungsgemäß wird diese Technik ausgenutzt, um ein Sensormodul bereitstellen zu können, das über eine Sensoreinheit physiologische Daten erfassen kann und diese Daten über eine RFID- Transpondereinheit elektronisch und berührungslos auf die externe Einrichtung übertragen kann.According to the invention, the transponder unit is an RFID transponder unit. The abbreviation RFID stands for the English term "Radio Frequency Identification." This technique has traditionally been used to automatically identify objects and living things This technique also allows automatic capture and storage of data. Conventionally, an RFID system comprises a transponder unit and an external device, in particular a reader. The reader generates a high-frequency electromagnetic field via which data transmission takes place. According to the invention, this technique is utilized in order to be able to provide a sensor module which can acquire physiological data via a sensor unit and can transmit this data electronically and without contact to the external device via an RFID transponder unit.
Das Lesegerät kann ein Handgerät sein, das beispielsweise vom Patienten bereitgehalten wird und je nach Bedarf eingesetzt wird. In anderen Ausführungsformen kann das Lesegerät ein stationäres Gerät sein, beispielsweise ein Computer, Laptop oder vergleichbares. Besonders bevorzugt ist ein Lesegerät in Form einer am Körper, beispielsweise als Gurtsystem, oder an der Kleidung angebrachten Vorrichtung, die der Patient immer bei sich trägt, so dass die Übertragung der Daten prinzipiell zu jedem Zeitpunkt möglich ist. Hierdurch ist eine kontinuierliche Überwachung der Vitalparameter möglich. Weiterhin kann eine regelmäßige Benutzung des Lesegerätes bevorzugt sein, z.B. einmal täglich, da eine kontinuierliche Überwachung der Vitalparameter oft nicht erforderlich ist.The reader may be a handheld device, for example, held by the patient and used as needed. In other embodiments, the reader may be a stationary device, such as a computer, laptop, or similar. Particularly preferred is a reading device in the form of a device attached to the body, for example as a belt system, or on the clothing, which the patient always carries with him, so that the transmission of the data is in principle possible at any time. As a result, a continuous monitoring of vital signs is possible. Furthermore, regular use of the reader may be preferred, e.g. once a day, as continuous monitoring of vital signs is often unnecessary.
In besonders bevorzugter Weise werden die physiologischen Daten über die externe Einrichtung telemetrisch weitergeleitet, so dass sie beispielsweise an einer zentralen Empfangsstation empfangen werden können, wo sie von medizinisch ausgebildetem Personal entsprechend beobachtet und ausgewertet werden können. Eine derartige Empfangsstation kann sich beispielsweise in der Praxis des behandelnden Arztes befinden, der damit prinzipiell jederzeit Zugriff auf die entsprechenden physiologischen Daten bzw. die Vitalparameter des Patienten hat. Auf diese Weise kann eine medizinische Beobachtung des Patienten im Alltag vorgenommen werden. Darüber hinaus ist auch die Beobachtung der Auswirkungen einer Therapie oder eine Therapieoptimierung ohne Weiteres möglich. Es ist nicht erforderlich, dass der Patient die Praxis aufsucht, um entsprechende Daten, zum Beispiel Blutdruckdaten oder Herzdaten, aufnehmen zu lassen. Vielmehr ist eine längerfristige Beobachtung des Patienten möglich, wobei die Daten ohne Beeinträchtigung des Patienten aufgenommen werden können und die Verläufe der Daten im natürlichen Umfeld des Patienten beobachtet und berücksichtigt werden können. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfmdungsgemäßen Sensormoduls handelt es sich bei der RFID-Transpondereinheit um eine sogenannte passive Transpon- dereinheit. Eine passive Transpondereinheit zeichnet sich dadurch aus, dass sie keine eigene Energieversorgung, das heißt also beispielsweise keine Batterie oder keinen Akkumulator aufweist. Die Versorgungsspannung zum Betrieb der Transpondereinheit selbst und auch für den Betrieb der Sensoreinheit erfolgt durch eine Induktion aus den elektromagnetischen Signalen der externen Einrichtung, beispielsweise des Lesegerätes. Diese Energieversorgung kann erfolgen, sobald sich der Transponder bzw. das Sensormodul im Sendebereich der externen Einrichtung befindet. Dieser Sendebereich bzw. die Reichweite der externen Einrichtung hängt von deren Art und Gestaltung ab, und kann wenige Millimeter bis einige Meter betragen. Bevorzugt ist eine Reichweite zwischen einigen Zentimetern bis circa 1 m, um eine Strahlenbelastung für den Patienten gering zu halten. Der Einsatz einer passiven RFID-Transpondereinheit im erfindungsgemäßen Sensormodul hat den Vorteil, dass innerhalb des Sensormoduls keine Batterie oder andere Art von Energieversorgung vorgesehen sein muss. Dies ist zum Einen aus Platzgründen sehr vorteilhaft, da vor allem ein implantierbares Sensormodul aus medizinischen Gründen so klein wie möglich sein sollte. Zum Anderen entfällt die Problematik der Entladung von Batterien oder anderen Energieversorgungseinheiten, die beispielsweise einen Austausch von Batterien erforderlich machen würden. Darüber hinaus hat diese Ausführungsform den Vorteil, dass der Vorgang der Energieversorgung nur dann stattfinden muss, wenn Energie zum Betrieb des erfindungsgemäßen Sensormoduls erforderlich ist. Beispielsweise kann bei einer zeitlich begrenzten Erfassung der physiologischen Daten, beispielsweise bei einer Erfassung der Daten zu bestimmten Uhrzeiten, die Energieversorgung genau zu diesen Zeitpunkten stattfinden, indem der Patient mit dem implantierten Sensormodul den entsprechenden Körperteil in die Reichweite der externen Einrichtung, beispielsweise in die Nähe des Lesegerätes, bringt. Bei eingeschaltetem Lesegerät kann dann eine Energieversorgung des Sensormoduls stattfinden, so dass die Sensoreinheit und die Transpondereinheit die notwendige Energie zur Erfassung und zur Übertragung der Daten an die externe Einrichtung erhält. Der Körper des Patienten wird zudem nicht mit Batterien oder vergleichbaren Komponenten belastet, die beispielsweise giftige Chemikalien enthalten können. Insbesondere bei einer zeitlich begrenzten Erfassung der Daten wird die Belastung des Patienten durch elektromagnetische Strahlen erheblich reduziert, da eine Strahlung im Zusammenhang mit der Energieversorgung nur zu den ganz konkreten Zeitpunkten der Erfassung der Daten stattfindet.In a particularly preferred manner, the physiological data is transmitted telemetrically via the external device so that it can be received, for example, at a central receiving station, where it can be correspondingly observed and evaluated by medically trained personnel. Such a receiving station can be located, for example, in the practice of the attending physician who, in principle, at any time has access to the corresponding physiological data or the vital parameters of the patient. In this way, a medical observation of the patient can be made in everyday life. In addition, the observation of the effects of therapy or therapy optimization is readily possible. It is not necessary for the patient to visit the practice to have appropriate data recorded, for example blood pressure data or cardiac data. Rather, a longer-term observation of the patient is possible, the data can be recorded without affecting the patient and the course of the data in the natural environment of the patient can be observed and taken into account. In a particularly preferred embodiment of the sensor module according to the invention, the RFID transponder unit is a so-called passive transponder unit. A passive transponder unit is characterized in that it does not have its own power supply, that is, for example, has no battery or no accumulator. The supply voltage for operating the transponder unit itself and also for the operation of the sensor unit is effected by an induction from the electromagnetic signals of the external device, for example the reading device. This power supply can take place as soon as the transponder or the sensor module is in the transmission range of the external device. This transmission range or the range of the external device depends on their type and design, and may be a few millimeters to a few meters. Preferably, a range of between a few centimeters to about 1 m, to keep a radiation exposure to the patient low. The use of a passive RFID transponder unit in the sensor module according to the invention has the advantage that within the sensor module no battery or other type of power supply must be provided. This is on the one hand for reasons of space very advantageous, especially because an implantable sensor module for medical reasons should be as small as possible. On the other hand eliminates the problem of discharging batteries or other power supply units, which would require, for example, a replacement of batteries. Moreover, this embodiment has the advantage that the operation of the power supply only has to take place when energy is required to operate the sensor module according to the invention. For example, in the case of a time-limited acquisition of the physiological data, for example when the data is acquired at specific times, the energy supply can take place precisely at these times by the patient with the implanted sensor module moving the corresponding body part into the range of the external device, for example into the vicinity of the reader, brings. When the reader is switched on, a power supply of the sensor module can then take place, so that the sensor unit and the transponder unit receives the necessary energy to acquire and transmit the data to the external device. The body of the patient is also not burdened with batteries or similar components, which may contain, for example, toxic chemicals. In particular, with a time-limited acquisition of the data, the burden of the patient is considerably reduced by electromagnetic radiation, since radiation in connection with the energy supply takes place only at very specific times of acquisition of the data.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Sensormodul wenigstens eine Identifizierungseinheit, die eine sensorindividuelle Kennung erlaubt. Bei der Identifizierungseinheit kann es sich vorzugsweise um elektrisch programmierbare Speichereinheiten handeln. Derartige Speichereinheiten sind einfach zu handhaben und stellen eine kostengünstige Methode dar, elektronische Module zu individualisieren. In anderen Ausführungsformen können als Identifizierungseinheiten Lasermarkierungen am Sensormodul oder vergleichbares eingesetzt werden. Die Identifizierungseinheit kann beispielsweise als Bauteilkennung eingesetzt werden, um ein bereits implantiertes Sensormodul identifizieren zu können und/oder eine eindeutige Patientenidentifizierung bzw. Zuordnung zu ermöglichen. Eine Patientenidentifizierung anhand der Identifizierungseinheit ist insbesondere in solchen Fällen vorteilhaft, wenn mehrere Patienten mit vergleichbaren Sensormodulen an gleicher Stelle ausgewertet werden. Durch eine Patientenidentifizierung wird eine Verwechslung der Patientendaten vermieden. Eine sensorindividuelle Identifizierung kann auch für einen Plagiatschutz oder als Verwendungsnachweis für beispielsweise den Hersteller oder den behandelnden Arzt vorteilhaft sein. Mittels einer sensorindividuellen Identifizierung lässt sich beispielsweise eine nicht erlaubte Wiederverwendung des Sensors verhindern bzw. nachweisen.In a particularly preferred embodiment, the sensor module according to the invention comprises at least one identification unit which allows a sensor-specific identifier. The identification unit may preferably be electrically programmable storage units. Such storage units are easy to handle and provide a cost effective way to individualize electronic modules. In other embodiments, laser marks on the sensor module or the like can be used as identification units. The identification unit can be used, for example, as a component identifier in order to identify an already implanted sensor module and / or to enable unambiguous patient identification or assignment. A patient identification based on the identification unit is particularly advantageous in such cases when multiple patients are evaluated with comparable sensor modules in the same place. Patient identification avoids confusion of patient data. A sensor-specific identification can also be advantageous for protection against plagiarism or as proof of use for, for example, the manufacturer or the attending physician. By means of a sensor-specific identification, for example, an unauthorized reuse of the sensor can be prevented or detected.
Als Trägersubstrat für das Sensormodul kann beispielsweise eine Leiterplatte, insbesondere eine Folienleiterplatte oder vergleichbares eingesetzt werden. Weiterhin kann das Trägersubstrat eine Trägermatrix sein, die die Transpondereinheit trägt und in die mit besonderem Vorteil die Sensoreinheit eingebettet ist. Auf diese Weise lässt sich das erfindungsgemäße Sensormodul sehr klein und kompakt herstellen, so dass es den medizinischen Vorgaben bei der Bereitstellung einer implantierbaren Vorrichtung entgegenkommt.As a carrier substrate for the sensor module, for example, a printed circuit board, in particular a foil printed circuit board or the like can be used. Furthermore, the carrier substrate can be a carrier matrix which carries the transponder unit and into which the sensor unit is embedded with particular advantage. In this way, the sensor module according to the invention can be made very small and compact, so that it meets the medical requirements in the provision of an implantable device.
Ein erfindungsgemäßes Sensormodul, das zur Implantation vorgesehen ist, ist vorzugsweise mit entsprechenden Komponenten ausgestattet, die für die Implantation vorteilhaft bzw. erforderlich sind. Beispielsweise kann ein Sensormodul, das zur Erfassung des Augeninnendrucks vorgesehen ist, neben dem eigentlichen Sensor zur Messung des Augen- innendrucks eine Intraokularlinse umfassen. Mittels dieser Intraokularlinse lässt sich das Sensormodul im Auge des Patienten platzieren, um an dieser Stelle die Daten bzw. den Augeninnendruck erfassen zu können.A sensor module according to the invention, which is intended for implantation, is preferably equipped with corresponding components which are advantageous or necessary for the implantation. For example, a sensor module, which is provided for detecting the intraocular pressure, in addition to the actual sensor for measuring the eye internal pressure include an intraocular lens. By means of this intraocular lens, the sensor module can be placed in the eye of the patient in order to be able to capture the data or the intraocular pressure at this point.
In einer anderen Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Sensormodul zur Erfassung des Blutdrucks vorgesehen. Hierbei umfasst das Sensormodul vorzugsweise einen Stent, der sich zusammen mit der eigentlichen Sensoreinheit, das heißt insbesondere dem Blutdrucksensor und der Transpondereinheit, in einem Blutgefäß des Patienten platzieren lässt.In another embodiment, the sensor module according to the invention is provided for detecting the blood pressure. In this case, the sensor module preferably comprises a stent, which can be placed together with the actual sensor unit, that is to say in particular the blood pressure sensor and the transponder unit, in a blood vessel of the patient.
Die Messung des Blutdrucks als Standardmesswert in der Medizintechnik erfolgt herkömmlicherweise nicht- invasiv und extrakorporal. In der Regel wird eine indirekte arterielle Druckmessung vorgenommen, indem mit Hilfe einer am Arm des Patienten angelegten Manschette der arterielle Druck bestimmt wird. Eine derartige Messung des Blutdrucks ist zwar sehr schnell und leicht durchzuführen, ist aber mit nicht unerheblichen Ungenauigkeiten behaftet. Daher erfolgt vor allem im Bereich der Intensivmedizin eine direkte Messung des Blutdrucks. Im Allgemeinen wird eine solche Messung invasiv extrakorporal durchgeführt, indem ein Katheter in eine Arterie gelegt und nach außen geführt wird. Die Erfindung sieht demgegenüber vor, einen implantierbaren Blutdrucksensor bereitzustellen, der intrakorporal verwendet wird. Im Sensormodul ist eine RFID- Transpondereinheit vorgesehen, die zur elektronischen und berührungslosen Übertragung der Daten an eine externe Einrichtung dient. Das erfindungsgemäße Sensormodul umfasst vorzugsweise einen Stent, mit dem die Sensoreinheit und die RFID-Transpondereinheit im Körper bzw. in einer Blutbahn des Patienten platziert wird. In dem erfindungsgemäßen Sensormodul zur Blutdruckmessung wird in dem Stent der Blutdrucksensor und die RFID-Transpondereinheit, insbesondere ein RFID-Chip, vorzugsweise mit einer Antenne integriert. Der RFID-Chip übernimmt die Funktion, eine oder mehrere Druckmessungen durchzuführen, die Messwerte zu verarbeiten und beispielsweise eine Kennlinienkorrektur vorzunehmen. Darüber hinaus überwacht und regelt der RFID-Chip die Energieversorgung und überträgt die Daten an die externe Einrichtung. Dies erfolgt vorzugsweise durch Modulation eines Stroms in einer Empfängerantenne der externen Einrichtung, insbesondere des Lesegeräts. Der Drucksensor kann beispielsweise auf dem RFID-Chip integriert sein. Daneben sind andere Partitionierungen möglich, die die RFID-Funktionen und die Messung sicherstellen. Dieses erfindungsgemäße Sensormodul kann beispielsweise bei einer ohnehin durchgeführten Stentoperation in den Körper des Patienten eingeführt werden, so dass während und nach der Operation der Blutdruck ohne weitere Beeinträchtigung für den Patienten in sehr genauer und zuverlässiger Weise kontinuierlich oder regelmäßig überwacht werden kann.The measurement of blood pressure as a standard measurement in medical technology is conventionally non-invasive and extracorporeal. As a rule, an indirect arterial pressure measurement is performed by determining the arterial pressure with the aid of a cuff applied to the patient's arm. Although such a measurement of the blood pressure is very fast and easy to perform, it is subject to significant inaccuracies. Therefore, especially in the field of intensive care medicine is a direct measurement of blood pressure. In general, such a measurement is performed invasively extracorporeally by placing a catheter in an artery and delivering it to the outside. The invention, in contrast, provides an implantable blood pressure sensor which is used intracorporeally. In the sensor module, an RFID transponder unit is provided, which serves for electronic and non-contact transmission of the data to an external device. The sensor module according to the invention preferably comprises a stent, with which the sensor unit and the RFID transponder unit is placed in the body or in a bloodstream of the patient. In the sensor module according to the invention for blood pressure measurement, the blood pressure sensor and the RFID transponder unit, in particular an RFID chip, are preferably integrated with an antenna in the stent. The RFID chip performs the function of carrying out one or more pressure measurements, processing the measured values and, for example, performing a characteristic curve correction. In addition, the RFID chip monitors and regulates the power supply and transmits the data to the external device. This is preferably done by modulating a current in a receiver antenna of the external device, in particular the reader. The pressure sensor may be integrated on the RFID chip, for example. In addition, other partitioning is possible, the RFID functions and ensure the measurement. This sensor module according to the invention can be introduced into the body of the patient, for example, during an already performed stent operation, so that during and after the operation the blood pressure can be continuously or regularly monitored in a very accurate and reliable manner without any further impairment for the patient.
Hierdurch wird insbesondere bei telemetrischer Weiterleitung der Daten eine intrakorpo- rale Blutdruckmessung möglich, die ein kontinuierliches oder regelmäßiges Monitoring des Blutdrucks eines Patienten in dessen normalem Umfeld erlaubt. Die Messung kann sehr schnell und einfach bei gleichzeitig sehr hoher Genauigkeit durchgeführt werden. Verschiedene Effekte, die bei einer herkömmlichen Messung des Blutdrucks beispielsweise durch Aufregung des Patienten in der Arztpraxis oder im Krankenhaus auftreten und die auf die besondere Messsituation zurückzuführen sind, treten bei Verwendung des erfindungsgemäßen Sensormoduls nicht auf, so dass der Blutdruck sehr zuverlässig und störungsfrei erfasst werden kann. Diese Erfassung des Blutdrucks ist insbesondere bei Risikogruppen von Patienten mit besonderem Vorteil einsetzbar, z.B. bei Diabetikern oder Hypertonikern.As a result, an intracorporeal blood pressure measurement becomes possible, in particular in the case of telemetric forwarding of the data, which permits a continuous or regular monitoring of the blood pressure of a patient in his normal environment. The measurement can be carried out very quickly and easily with very high accuracy. Various effects that occur in a conventional measurement of blood pressure, for example, by excitement of the patient in the doctor's office or hospital and due to the particular measurement situation, do not occur when using the sensor module according to the invention, so that the blood pressure can be detected very reliable and trouble-free can. This detection of blood pressure is particularly useful in high-risk groups of patients, e.g. in diabetics or hypertensives.
Mit Vorteil kann es vorgesehen sein, dass die Sensoreinheit oder die Sensoreinheiten des erfindungsgemäßen Sensormoduls neben beispielsweise einer Blutdruckmessung oder einer Augeninnendruckmessung auch zur Erfassung weiterer physiologischen Daten bzw. Vitalparameter vorgesehen sind. Beispielsweise kann zusätzlich vorgesehen sein, dass die Körpertemperatur, Blutzuckerwerte oder andere physiologische Daten erfasst werden.It can advantageously be provided that the sensor unit or the sensor units of the sensor module according to the invention are also provided for, for example, a blood pressure measurement or an intraocular pressure measurement for the acquisition of further physiological data or vital parameters. For example, it may additionally be provided that the body temperature, blood sugar values or other physiological data are detected.
Mittels der weiteren Komponenten des Sensormoduls, die im Sensormodul für die Implantation vorgesehen sind, lassen sich auch weitere therapeutische Maßnahmen koppeln. Beispielsweise kann ein derartiger Stent neben der diagnostischen Funktion auch eine therapeutische Funktion, beispielsweise die Erweiterung oder Stabilisierung von Blutgefäßen, erfüllen. Das erfindungsgemäße Sensormodul ist daher insbesondere für solche Anwendungsfälle geeignet, bei denen der Patient aus therapeutischen Gründen ein Implantat erhält, das mit einem erfindungsgemäßen Sensormodul kombiniert wird, um die entsprechenden physiologischen Daten, beispielsweise Blutdruck oder Augeninnendruck, ohne weitere Beeinträchtigung für den Patienten längerfristig überwachen bzw. erfassen zu können.By means of the further components of the sensor module, which are provided in the sensor module for the implantation, further therapeutic measures can be coupled. For example, in addition to the diagnostic function, such a stent can also fulfill a therapeutic function, for example the expansion or stabilization of blood vessels. The sensor module according to the invention is therefore particularly suitable for those applications in which the patient receives an implant for therapeutic reasons, which is combined with a sensor module according to the invention in order to obtain the corresponding physiological data, for example blood pressure or intraocular pressure. to be able to monitor or register for the longer term without further impairment for the patient.
Die Erfindung umfasst weiterhin ein Messsystem zur Erfassung von physiologischen Daten. Dieses Messsystem umfasst wenigstens ein Sensormodul und wenigstens eine externe Einrichtung, beispielsweise ein Lesegerät. Das Sensormodul umfasst wenigstens eine Sensoreinheit zur Erfassung von physiologischen Daten und wenigstens eine RFID- Transpondereinheit zur elektronischen und berührungslosen Übertragung der Daten an die externe Einrichtung. Hierbei ist das Sensormodul zur intrakorporalen Verwendung in einem Organismus, insbesondere zur Implantation in einem Patienten, vorgesehen.The invention further comprises a measuring system for the acquisition of physiological data. This measuring system comprises at least one sensor module and at least one external device, for example a reader. The sensor module comprises at least one sensor unit for acquiring physiological data and at least one RFID transponder unit for electronic and non-contact transmission of the data to the external device. In this case, the sensor module is intended for intracorporeal use in an organism, in particular for implantation in a patient.
Die externe Einrichtung des erfindungsgemäßen Messsystems ist vorzugsweise ein Handgerät, ein stationäres Gerät oder ein Gerät, das dazu vorgesehen ist, am Körper oder an der Kleidung des Patienten angebracht zu werden, so dass der Patient das Lesegerät vorzugsweise immer oder zumindest regelmäßig bei sich trägt.The external device of the measuring system according to the invention is preferably a hand-held device, a stationary device or a device which is intended to be attached to the body or to the clothing of the patient, so that the patient preferably carries the reading device always or at least regularly.
Mit besonderem Vorteil ist es vorgesehen, dass die physiologischen Daten über die externe Einrichtung telemetrisch z.B. an eine zentrale Empfangsstation weitergeleitet werden, um dort vorzugsweise von medizinischem Personal beobachtet und ausgewertet werden zu können. Bezüglich weiterer Merkmale des erfindungsgemäßen Messsystems wird auf die obige Beschreibung verwiesen.It is particularly advantageous for the physiological data to be transmitted telemetrically via the external device, e.g. be forwarded to a central receiving station in order to be observed and evaluated there preferably by medical personnel. With regard to further features of the measuring system according to the invention, reference is made to the above description.
Weiterhin umfasst die Erfindung ein Verfahren zur Erfassung von physiologischen Daten, bei dem ein Sensormodul und/oder ein Messsystem gemäß der obigen Beschreibung verwendet wird. Mit besonderem Vorteil werden die von der externen Einrichtung ausgelesenen Daten telemetrisch weitergeleitet, so dass das erfindungsgemäße Verfahren zur Erfassung von physiologischen Daten beispielsweise im häuslichen Umfeld des Patienten ohne Beeinträchtigung oder Unannehmlichkeiten für den Patienten durchgeführt werden kann. Weiterhin kann hierdurch die medizinische Qualität eines Therapiemanagements erheblich verbessert werden.Furthermore, the invention comprises a method for the acquisition of physiological data, in which a sensor module and / or a measuring system according to the above description is used. With particular advantage, the data read out by the external device are transmitted by telemetry, so that the inventive method for acquiring physiological data, for example, in the home environment of the patient without interference or inconvenience to the patient can be performed. Furthermore, this can significantly improve the medical quality of a therapy management.
Schließlich umfasst die Erfindung die Verwendung eines Sensormoduls gemäß der obigen Beschreibung zur Erfassung von physiologischen Daten eines Organismus. Bei die- sen physiologischen Daten handelt es sich insbesondere um Daten zu Vitalparametern eines Patienten. Die Erfassung dieser Daten dient vorzugsweise humanmedizinischen oder tiermedizinischen Zwecken. Mit besonderem Vorteil können diese Daten für ein Therapiemanagement und/oder eine Therapieoptimierung eingesetzt werden. Beispielsweise kann hiermit über einen längeren Zeitraum der Blutdruck eines Patienten überwacht werden. Diese Daten können dahingehend ausgewertet werden, dass die Einstellung des Patienten beispielsweise mit blutdrucksenkenden Mitteln optimiert wird.Finally, the invention comprises the use of a sensor module according to the above description for the acquisition of physiological data of an organism. In the case of sen physiological data is in particular data on vital parameters of a patient. The capture of this data is preferably for human medical or veterinary purposes. With particular advantage, these data can be used for therapy management and / or therapy optimization. For example, this can be used to monitor the blood pressure of a patient over a longer period of time. These data can be evaluated in such a way that the patient's attitude is optimized, for example with antihypertensive agents.
Die Art und Weise der Erfassung der physiologischen Daten kann an den jeweiligen Zweck der Erfassung der Daten angepasst werden. Beispielsweise kann die Erfassung der Daten auf bestimmte Zeitpunkte beschränkt werden, beispielsweise stündlich oder einmal täglich. Andererseits ist es auch möglich, die Daten kontinuierlich zu erfassen. Hierfür kann es vorgesehen sein, dass der Patient die externe Einrichtung, insbesondere das Lesegerät, ununterbrochen am Körper trägt, beispielsweise an einem Gürtel oder innerhalb der Kleidung, so dass ständig die Erfassung der physiologischen Daten und deren Übertragung an die externe Einrichtung sowie gegebenenfalls eine Energieversorgung des Sensormoduls möglich ist.The way of acquiring the physiological data may be adapted to the particular purpose of collecting the data. For example, the collection of data may be limited to certain times, such as hourly or once daily. On the other hand, it is also possible to record the data continuously. For this purpose, it may be provided that the patient carries the external device, in particular the reader, continuously on the body, for example on a belt or inside the clothing, so that constantly the acquisition of physiological data and their transmission to the external device and optionally a power supply the sensor module is possible.
Bei telemetrischen Anwendungen des erfindungsgemäßen Messsystems ist es möglich, die Zeitpunkte der Erfassung der Daten von extern zu steuern, indem beispielsweise das Lesegerät entsprechende Impulse von einer zentralen Stelle, insbesondere der Empfangsstation der telemetrisch übermittelten Daten, erhält, so dass die Messzeitpunkte von außen vorgegeben werden und gegebenenfalls von außen direkt gesteuert werden. Dies ist vorzugsweise in den Anwendungen möglich, bei denen der Patient das Lesegerät in seiner Nähe hat. In anderen Ausführungsformen kann es vorgesehen sein, dass das Lesegerät zu diesen Zeitpunkten für den Patienten erkennbare Signale aussendet, so dass der Patient das Lesegerät bzw. seinen Körper in die entsprechende Reichweite des Lesegeräts zur Messung und Auslesung der Daten bringen kann.In telemetric applications of the measuring system according to the invention, it is possible to externally control the times of acquisition of the data, for example, by the reader receives corresponding pulses from a central location, in particular the receiving station telemetrically transmitted data, so that the measurement times are specified from the outside and optionally directly controlled from the outside. This is preferably possible in the applications where the patient has the reader near him. In other embodiments, it may be provided that the reader transmits recognizable signals for the patient at these times, so that the patient can bring the reader or his body into the corresponding range of the reader for measuring and reading the data.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Figuren in Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen und den Unteransprüchen. Hierbei können die verschiedenen Merkmale jeweils für sich oder in Kombination miteinander verwirklicht sein. Kurze FigurenbeschreibungFurther advantages and features of the invention will become apparent from the following description of the figures in conjunction with the embodiments and the dependent claims. In this case, the various features can be implemented individually or in combination with each other. Short description of the figures
In den Figuren zeigt:In the figures shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Messsystems;Fig. 1 is a schematic representation of the measuring system according to the invention;
Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Sensormodul im Querschnitt;FIG. 2 shows a sensor module according to the invention in cross section; FIG.
Fig. 3 ein erfindungsgemäßes Sensormodul zur Erfassung des Augeninnendrucks in Aufsicht;3 shows an inventive sensor module for detecting the intraocular pressure in a plan view;
Fig. 4a ein erfindungsgemäßes Sensormodul zur Erfassung des Blutdrucks im4a shows a sensor module according to the invention for detecting the blood pressure in FIG
Querschnitt undCross section and
Fig. 4b ein erfindungsgemäßes Sensormodul zur Erfassung des Blutdrucks in4b shows a sensor module according to the invention for detecting the blood pressure in FIG
Seitenansicht.Side view.
Die in Figur 1 gezeigte schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Messsystems umfasst ein Sensormodul 1. Dieses Sensormodul umfasst eine Sensoreinheit 2 zur Erfassung von physiologischen Daten sowie eine RFID-Transpondereinheit 3 zur elektronischen und berührungslosen Übertragung der Daten an eine externe Einrichtung 4. Darüber hinaus umfasst das Sensormodul eine Identifizierungseinheit 5, die zur Kennung des Sensorsmoduls 1 geeignet ist, insbesondere wenn das Sensormodul sich im Körper eines Patienten befindet, insbesondere wenn es implantiert wurde. Die Sensoreinheit 2, die RFID-Transpondereinheit 3 und die Identifizierungseinheit 5 können beispielsweise diskret oder in anderen Ausführungsformen in monolithischer integrierter Form realisiert sein. Die externe Einrichtung 4 ist beispielsweise ein Lesegerät in Form eines Handlesegerätes. In anderen Ausführungsformen kann die externe Einrichtung als stationäre Einrichtung ausgeführt sein. Besonders bevorzugt ist eine externe Einrichtung, die in Form eines mobilen Gerätes gestaltet ist, das der Patient am Körper tragen kann. Die Übertragung der Daten erfolgt mittels eines elektromagnetischen Hochfrequenzfeldes, das von der externen Einrichtung 4 erzeugt wird. Zur Datenübertragung muss sich das Sensormo- dul 1 in dem Reichweitenbereich des elektromagnetischen Hochfrequenzfeldes der externen Einrichtung 4 befinden oder dorthin gebracht werden bzw. die externe Einrichtung 4 muss in der Nähe des Patienten mit dem implantierten Sensormodul 1 positioniert werden.The schematic representation of a measuring system according to the invention shown in Figure 1 comprises a sensor module 1. This sensor module comprises a sensor unit 2 for detecting physiological data and an RFID transponder unit 3 for electronic and contactless transmission of data to an external device 4. In addition, the sensor module comprises an identification unit 5, which is suitable for the identification of the sensor module 1, in particular if the sensor module is located in the body of a patient, in particular if it has been implanted. The sensor unit 2, the RFID transponder unit 3 and the identification unit 5 may be implemented, for example, discretely or in other embodiments in monolithic integrated form. The external device 4 is for example a reading device in the form of a handheld reader. In other embodiments, the external device may be implemented as a stationary device. Particularly preferred is an external device, which is designed in the form of a mobile device, which the patient can wear on the body. The transmission of the data takes place by means of a high-frequency electromagnetic field which is generated by the external device 4. For data transmission, the sensor module must The external device 4 must be positioned in the vicinity of the patient with the implanted sensor module 1 in the range of the radio-frequency electromagnetic field of the external device 4 or be brought there.
Bei der RFID-Transpondereinheit 3 handelt es sich vorzugsweise um einen passiven Transponder, der keine eigene Energieversorgung aufweist, sondern über die externe Einrichtung 4 mit Energie versorgt wird. Die Energieversorgung erfolgt über das elektromagnetische Hochfrequenzfeld der externen Einrichtung 4. Auch hierfür muss sich das Sensormodul 1 in der Reichweite der externen Einrichtung 4 befinden. Die physiologischen Daten werden von der externen Einrichtung 4, gegebenenfalls in bereits aufbereiteter oder ausgewerteter Form, telemetrisch an eine Empfangsstation 6 weitergeleitet. Die telemetrische Übertragung kann über herkömmliche Telekommunikationsmittel erfolgen. Die telemetrische Übertragung der Daten kann kabellos, z.B. durch Funkübertragung, erfolgen. In anderen Ausführungsformen kann die telemetrische Übertragung drahtgebunden, z.B. über übliche Telefonleitungen, erfolgen. Bei der Empfangseinheit 6 kann es sich beispielsweise um einen Computer in einer Arztpraxis oder in einem Krankenhaus handeln. Die physiologischen Daten werden über diese Empfangseinheit 6 von entsprechendem Personal, beispielsweise medizinischem Personal, ausgewertet und gegebenenfalls verarbeitet. Beispielsweise können diese Daten im humanmedizinischen oder tiermedizinischen Bereich eingesetzt werden und einem Therapiemanagement und/oder einer Therapieoptimierung dienen.The RFID transponder unit 3 is preferably a passive transponder which does not have its own power supply but is supplied with energy via the external device 4. The power is supplied via the electromagnetic high-frequency field of the external device 4. Again, the sensor module 1 must be in the range of the external device 4. The physiological data are forwarded by the external device 4, possibly in already processed or evaluated form, telemetrically to a receiving station 6. The telemetric transmission can be done via conventional telecommunications means. The telemetric transmission of the data may be wireless, e.g. by radio transmission, done. In other embodiments, the telemetry transmission may be wired, e.g. via standard telephone lines, done. The receiving unit 6 may be, for example, a computer in a doctor's office or in a hospital. The physiological data are evaluated via this receiving unit 6 by appropriate personnel, for example medical staff, and optionally processed. For example, these data can be used in the field of human medicine or veterinary medicine and serve a therapy management and / or therapy optimization.
Bei Verwendung des erfmdungsgemäßen Messsystems kann die Erfassung und Verarbeitung von physiologischen Daten, insbesondere von Vitalparametern eines Patienten, sehr vorteilhaft durchgeführt werden, da durch das implantierbare Sensormodul für den Patienten die Erfassung der Daten ohne wesentliche Beeinträchtigung beispielsweise auch im häuslichen Umfeld stattfinden kann. Nach dem einmaligen invasiven Eingriff zur Implantation des Sensormoduls, das neben den diagnostischen Zwecken auch therapeutische Zwecke erfüllen kann, ist die Erfassung der Daten für den Patienten mit keinem weiteren Eingriff mehr verbunden. Zur Erfassung und Weiterleitung der Daten ist es für den Patienten lediglich erforderlich, das Sensormodul bzw. seinen Körper und die externe Einrichtung, insbesondere das Lesegerät, in räumliche Nähe zueinander zu bringen, um die Datenübertragung und gegebenenfalls die Energieversorgung des Sensormoduls zu ermöglichen. Die weitere Verarbeitung der physiologischen Daten kann dadurch erfolgen, dass das Lesegerät in einer Arztpraxis oder im Krankenhaus ausgelesen wird, indem ein entsprechender Kontakt von Lesegerät und der entsprechenden Empfangseinheit hergestellt wird. In anderen Ausführungsformen kann das Lesegerät mit einem Computer o.a. des Patienten in dessen häuslichen Bereich in Kontakt gebracht werden, um die Daten auf den Computer und von dort auf üblichen Wegen an die Empfangseinheit, beispielsweise einen Computer in einer Arztpraxis oder im Krankenhaus weiterzugeben. Diese Weiterleitung der Daten kann auch automatisch erfolgen. Hierfür kann es vorgesehen sein, dass die externe Einrichtung 4 selbst ein Laptop, Computer oder ein vergleichbares Gerät ist, das eine unmittelbare Weiterleitung der Daten an ein Empfangsgerät ermöglicht. Durch entsprechende Schnittstellen zu verschiedenen EDV-Systemen und/oder -Datenbanken ist dieses System sehr variabel einsetzbar.When using the measuring system according to the invention, the acquisition and processing of physiological data, in particular of vital parameters of a patient, can be carried out very advantageously, since the data can be collected by the implantable sensor module for the patient without substantial impairment, for example also in the home environment. After a single invasive procedure for implantation of the sensor module, which can also serve therapeutic purposes in addition to the diagnostic purposes, the collection of data for the patient is no longer associated with any further intervention. For the acquisition and transmission of the data, it is only necessary for the patient to bring the sensor module or its body and the external device, in particular the reader, into spatial proximity to one another in order to achieve the same Data transmission and, where appropriate, to provide the power supply of the sensor module. The further processing of the physiological data can take place in that the reading device is read in a doctor's office or in the hospital by establishing a corresponding contact between the reading device and the corresponding receiving unit. In other embodiments, the reader may be placed in contact with a computer or the patient in the domestic area thereof to relay the data to the computer and from there by conventional means to the receiving unit, for example a computer in a doctor's office or hospital. This forwarding of data can also be done automatically. For this purpose, provision may be made for the external device 4 itself to be a laptop, computer or a comparable device, which enables an immediate forwarding of the data to a receiving device. Through appropriate interfaces to various EDP systems and / or databases, this system can be used very variably.
Über das zentrale Empfangsgerät 6 ist es weiterhin möglich, die externe Einrichtung 4 direkt oder indirekt anzusteuern, um Signale zur Steuerung der Datenaufnahme zu senden. Hierbei kann beispielsweise vorgegeben werden, wann eine Erfassung und Übertragung der Daten mittels des Sensormoduls an die externe Einrichtung 4 erfolgen soll. So kann über das Empfangsgerät 6 der zeitliche Rhythmus der Datenerfassung für den Patienten vorgegeben werden. Beispielsweise kann die externe Einrichtung 4 über die Empfangseinrichtung 6 ein- und ausgeschaltet werden, so dass die Erfassung der Daten zu den vorgegebenen Zeitpunkten erfolgt. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die externe Einrichtung 4 am Körper des Patienten getragen wird, so dass sich das Sensormodul 1 immer in der Reichweite der externen Einrichtung 4 befindet.Via the central receiving device 6, it is also possible to control the external device 4 directly or indirectly in order to send signals for controlling the data recording. In this case, for example, it can be specified when acquisition and transmission of the data should take place by means of the sensor module to the external device 4. Thus, via the receiving device 6, the time rhythm of the data acquisition for the patient can be specified. For example, the external device 4 can be switched on and off via the receiving device 6, so that the data is acquired at the predetermined times. This is particularly advantageous when the external device 4 is worn on the body of the patient, so that the sensor module 1 is always in the range of the external device 4.
Figur 2 zeigt eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Sensormoduls 20 im Querschnitt. Das Sensormodul 20 umfasst eine Sensoreinheit 21, beispielsweise einen Blutdrucksensor oder einen Augeninnendrucksensor. Weiterhin umfasst das Sensormodul 20 eine RFID-Transpondereinheit 22. Die RFID-Transpondereinheit 22 ist mit einer Antenne (hier nicht dargestellt) ausgestattet, die zum Senden und zum Empfangen von Daten bzw. Signalen und zur Energieversorgung der Transpondereinheit bzw. des Sensormoduls 20 über eine externe Einrichtung vorgesehen ist. Die Sensoreinheit 21 und die Transpondereinheit 22 sind auf einem Trägersubstrat 23 angeordnet. Hierbei kann es sich um eine Leiterplatte handeln, insbesondere um eine Folienleiterplatte. Vorzugsweise wird hierfür eine biokompatible Flexfolie eingesetzt, beispielsweise eine Polyimidflexfolie. Die Sensoreinheit 21 ist über eine Verdrahtung 24, insbesondere einen Gold-Bonddraht, mit der RFID-Transpondereinheit 22 verbunden. Weiterhin umfasst das erfindungsgemäße Sensormodul 20 eine Identifizierungseinheit 25, die beispielsweise aus fotolithografisch definierten Goldspuren besteht. Auch die Identifizierungseinheit 25 ist über eine Verdrahtung 26, vorzugsweise einen Gold-Bonddraht, mit der RFID-Transpondereinheit 22 verbunden. Die Einheiten 21, 22 und 25 sowie die Verdrahtungen 24 und 26 sind auf dem Trägersubstrat 23 mittels eines biokompatiblen Materials 27 aufgebracht und fixiert und sind hiermit zumindest teilweise beschichtet, so dass eine biokompatible Kapselung des Sensormoduls 20 erreicht wird.FIG. 2 shows a schematic view of a sensor module 20 according to the invention in cross-section. The sensor module 20 comprises a sensor unit 21, for example a blood pressure sensor or an intraocular pressure sensor. Furthermore, the sensor module 20 comprises an RFID transponder unit 22. The RFID transponder unit 22 is equipped with an antenna (not shown here) which is used for transmitting and receiving data or signals and for supplying power to the transponder unit or the sensor module 20 via a external device is provided. The sensor unit 21 and the transponder unit 22 are arranged on a carrier substrate 23. This can be a Printed circuit board, in particular a film circuit board. Preferably, a biocompatible flex foil is used for this, for example a polyimide flex foil. The sensor unit 21 is connected to the RFID transponder unit 22 via a wiring 24, in particular a gold bonding wire. Furthermore, the sensor module 20 according to the invention comprises an identification unit 25, which consists for example of photolithographically defined gold traces. The identification unit 25 is also connected to the RFID transponder unit 22 via a wiring 26, preferably a gold bonding wire. The units 21, 22 and 25 and the wirings 24 and 26 are applied and fixed on the carrier substrate 23 by means of a biocompatible material 27 and are hereby at least partially coated, so that a biocompatible encapsulation of the sensor module 20 is achieved.
Figur 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Sensormodul 30 zur Erfassung des Augeninnendrucks, das bei Augenerkrankungen eingesetzt werden kann, die mit einem veränderten Augeninnendruck einhergehen, beispielsweise einem Glaukom. Das Glaukom, auch Grüner Star genannt, ist eine der häufigsten Erblindungsursachen, als dessen wichtigster Risikofaktor ein zu hoher Augeninnendruck angegeben wird. Eine therapeutische Behandlung des Glaukoms zielt in der Regel auf eine dauerhafte Senkung des Augeninnendrucks, die in vielen Fällen durch Verabreichung geeigneter Augentropfen zu erreichen ist. Allerdings ist hierfür ständig eine Kontrolle des Augeninnendrucks erforderlich, um die Behandlung optimal einstellen zu können. Kommt es allerdings zur Unverträglichkeit der Augentropfen oder kann mit Augentropfen keine ausreichende Augenin- nendrucksenkung mehr herbeigeführt werden, können verschiedene augendrucksenkende Operationen durchgeführt werden. Insbesondere im Zusammenhang mit einer solchen Operation kann das erfindungsgemäße Sensormodul mit Vorteil implantiert werden, um die Kontrolle des Augeninnendrucks wesentlich zu verbessern und zu vereinfachen.FIG. 3 shows a sensor module 30 according to the invention for detecting the intraocular pressure, which can be used for eye diseases which are associated with altered intraocular pressure, for example glaucoma. Glaucoma is also one of the most common causes of blindness, as its most important risk factor is an excessively high intraocular pressure. Therapeutic treatment of glaucoma usually aims at a permanent reduction in intraocular pressure, which in many cases can be achieved by administering appropriate eye drops. However, this requires constant control of the intraocular pressure in order to be able to optimally adjust the treatment. However, if there is an incompatibility of the eye drops or if it is no longer possible to reduce the level of intraocular pressure with eye drops, various eye-pressure-lowering surgeries can be performed. In particular, in connection with such an operation, the sensor module according to the invention can be implanted with advantage to significantly improve the control of intraocular pressure and simplify.
Das Sensormodul 30 umfasst eine künstliche okulare Linse 31, die an einer ringförmigen Folie 32 aufgehängt ist. Das Sensormodul 30 ist zur Implantation im Auge des Patienten vorgesehen. Die ringförmige Folie 32 des Sensormoduls 30 weist einen Drucksensor 33 als Sensoreinheit zur Erfassung des Augeninnendrucks auf. Weiterhin umfasst das Sensormodul 30 eine RFID-Transpondereinheit 34, die beispielsweise als monolithisch integrierte anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), als ASIC-Modul oder diskret aus z.B. Standardbauelementen (Halbleiterbausteine, passive elektrische Bauelemente) ausgeführt sein kann. Die RFID-Transpondereinheit 34 umfasst auch eine Sende/Empfangsantenne (hier nicht dargestellt). Die ringförmige Folie 32 ist vorzugsweise eine Polyimidflexfolie. Auf bzw. in dieser Folie ist der Sensor 33 und der Transponder 34 beispielsweise aufgeklebt oder eingebettet. Darüber hinaus ist auf oder in der Folie 32 vorzugsweise eine Identifizierungseinheit 35 vorgesehen, die beispielsweise aus fotoli- thografisch definierten Goldspuren bestehen kann und eine Identifizierung bzw. Kennung des Sensormoduls 30 ermöglicht. Dies ist insbesondere im implantierten Zustand vorteilhaft.The sensor module 30 includes an artificial ocular lens 31 suspended from an annular film 32. The sensor module 30 is intended for implantation in the eye of the patient. The annular film 32 of the sensor module 30 has a pressure sensor 33 as a sensor unit for detecting the intraocular pressure. Furthermore, the sensor module 30 comprises an RFID transponder unit 34, which may be, for example, a monolithically integrated application-specific integrated circuit (ASIC), an ASIC module or discrete can be made of eg standard components (semiconductor devices, passive electrical components). The RFID transponder unit 34 also includes a transmit / receive antenna (not shown). The annular film 32 is preferably a polyimide flex film. On or in this film, the sensor 33 and the transponder 34, for example, glued or embedded. In addition, an identification unit 35 is preferably provided on or in the film 32, which may for example consist of photolithographically defined gold traces and makes possible an identification or identification of the sensor module 30. This is particularly advantageous in the implanted state.
Figur 4a zeigt ein erfindungsgemäßes Sensormodul 40 zur Erfassung des Blutdrucks im Querschnitt. Hierbei ist im Bereich der Innenwand eines Stents 41, der zur Implantation vorgesehen ist, ein Trägersubstrat 42, insbesondere eine Folienleiterplatte, mit den darauf angeordneten Einheiten des Sensormoduls vorgesehen. In dieser Querschnittsansicht ist auf der Folienleiterplatte 42 ein Blutdrucksensor 43 erkennbar. Die Folienleiterplatte 42 mit den darauf befindlichen Einheiten des Sensormoduls, insbesondere des hier dargestellten Blutdrucksensors 43 sowie einer hier nicht erkennbaren RFID- Transpondereinheit, ist von einer biokompatiblen Kapselung 44 umgeben, die eine Fixierung der Einheiten des Sensormoduls innerhalb des Stents sowie eine biokompatible Ummantelung der Einheiten ermöglicht. Hierdurch wird der Blutfluss durch den Stent 41 nur minimal oder gar nicht behindert, so dass der Stent 41 seine therapeutische Funktion in der Blutbahn eines Patienten vollständig erfüllen kann. Aus Figur 4b geht eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Sensormoduls hervor, das einen Stent 41 sowie die verschiedenen Komponenten des eigentlichen Sensormoduls umfasst. Sichtbar ist hier das Trägersubstrat 42, das insbesondere die RFID-Transpondereinheit und den Blutdrucksensor trägt. Über die Antenne 45 erfolgt der Austausch von Daten und Signalen zwischen der RFID-Transpondereinheit und einer externen Einrichtung, insbesondere einem Lesegerät, sowie die Energieversorgung des Sensormoduls.FIG. 4 a shows a sensor module 40 according to the invention for detecting the blood pressure in cross section. Here, in the region of the inner wall of a stent 41, which is intended for implantation, a carrier substrate 42, in particular a foil circuit board, is provided, with the units of the sensor module arranged thereon. In this cross-sectional view, a blood pressure sensor 43 can be seen on the foil circuit board 42. The foil circuit board 42 with the units of the sensor module located thereon, in particular the blood pressure sensor 43 and an RFID transponder unit not shown here, is surrounded by a biocompatible encapsulation 44 which fixes the units of the sensor module inside the stent and biocompatible sheathing of the units allows. As a result, the blood flow through the stent 41 is minimally impeded, if at all, so that the stent 41 can completely fulfill its therapeutic function in the bloodstream of a patient. FIG. 4b shows a side view of the sensor module according to the invention, which comprises a stent 41 and the various components of the actual sensor module. Visible here is the carrier substrate 42, which in particular carries the RFID transponder unit and the blood pressure sensor. Via the antenna 45, the exchange of data and signals between the RFID transponder unit and an external device, in particular a reading device, as well as the power supply of the sensor module takes place.
Das Sensormodul 40 kann bei einer erforderlichen Implantation eines Stents in einer Arterie eines Patienten platziert werden. Das Einsetzen von Stents in Arterien ist heute bei koronaren und arteriellen Erkrankungen bereits zum Standard geworden. Im Zuge einer solchen Operation kann das erfindungsgemäße Sensormodul platziert werden, so dass während und nach der Operation der Blutdruck ohne weitere Beeinträchtigungen und Unannehmlichkeiten für den Patienten kontinuierlich oder regelmäßig erfasst und nach telemetrischer Übertragung der Daten ausgewertet und bei einer Therapie entsprechend berücksichtigt werden kann. The sensor module 40 may be placed in an artery of a patient upon a required implantation of a stent. The use of stents in arteries has become the norm in coronary and arterial diseases. In the course of such an operation, the sensor module according to the invention can be placed so that during and after the operation, the blood pressure can be continuously or regularly recorded without further adverse effects and inconvenience to the patient and evaluated after telemetric transmission of the data and taken into account in a therapy accordingly.

Claims

Ansprüche claims
1. Sensormodul (1) mit wenigstens einer Sensoreinheit (2) zur Erfassung von physiologischen Daten und wenigstens einer RFID-Transpondereinheit (3) zur elektronischen und berührungslosen Übertragung der Daten an eine externe Einrichtung (4), insbesondere ein Lesegerät, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormodul (1) zur intrakorporalen Verwendung in einem Organismus vorgesehen ist.1. sensor module (1) with at least one sensor unit (2) for detecting physiological data and at least one RFID transponder unit (3) for electronic and contactless transmission of the data to an external device (4), in particular a reading device, characterized in that the sensor module (1) is intended for intracorporeal use in an organism.
2. Sensormodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die physiologischen Daten über die externe Einrichtung (4) zur telemetrischen Weiterleitung vorgesehen sind.2. Sensor module according to claim 1, characterized in that the physiological data on the external device (4) are provided for telemetric forwarding.
3. Sensormodul nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormodul implantierbar ist.3. Sensor module according to claim 1 or claim 2, characterized in that the sensor module is implantable.
4. Sensormodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die physiologischen Daten Vitalparameter sind.4. Sensor module according to one of the preceding claims, characterized in that the physiological data are vital parameters.
5. Sensormodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die RFID-Transpondereinheit (3) eine passive Transpondereinheit ist.5. Sensor module according to one of the preceding claims, characterized in that the RFID transponder unit (3) is a passive transponder unit.
6. Sensormodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormodul wenigstens eine Identifizierungseinheit (5) umfasst.6. Sensor module according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor module comprises at least one identification unit (5).
7. Sensormodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (2) in eine Trägermatrix der Transpondereinheit eingebettet ist.7. Sensor module according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor unit (2) is embedded in a carrier matrix of the transponder unit.
8. Sensormodul (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit ein Augeninnendrucksensor (33) ist, wobei vorzugsweise das Sensormodul eine Intraokularlinse (31) umfasst. 8. Sensor module (30) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor unit is an intraocular pressure sensor (33), wherein preferably the sensor module comprises an intraocular lens (31).
9. Sensormodul (40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit ein Blutdrucksensor (43) ist, wobei vorzugsweise das Sensormodul einen Stent (41) umfasst.9. sensor module (40) according to any one of the preceding claims, characterized in that the sensor unit is a blood pressure sensor (43), wherein preferably the sensor module comprises a stent (41).
10. Messsystem zur Erfassung von physiologischen Daten mit wenigstens einem Sensormodul (1) und wenigstens einer externen Einrichtung (4), wobei das Sensormodul wenigstens eine Sensoreinheit (2) zur Erfassung von physiologischen Daten und wenigstens eine RFID-Transpondereinheit (3) zur elektronischen und berührungslosen Übertragung der Daten an die externe Einrichtung (4) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormodul zur intrakorporalen Verwendung in einem Organismus vorgesehen ist.10. Measuring system for recording physiological data with at least one sensor module (1) and at least one external device (4), wherein the sensor module at least one sensor unit (2) for detecting physiological data and at least one RFID transponder unit (3) for electronic and contactless transmission of the data to the external device (4), characterized in that the sensor module is intended for intracorporeal use in an organism.
11. Messsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die externe Einrichtung (4) ein Handgerät, ein stationäres Gerät und/oder ein Gerät ist, dass zur Anbringung am Patienten vorgesehen ist.11. Measuring system according to claim 10, characterized in that the external device (4) is a hand-held device, a stationary device and / or a device that is provided for attachment to the patient.
12. Messsystem nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die physiologischen Daten über die externe Einrichtung (4) zur telemetrischen Weiterleitung vorgesehen sind.12. Measuring system according to claim 10 or claim 11, characterized in that the physiological data via the external device (4) are provided for telemetric transmission.
13. Messsystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormodul (1) wenigstens eines der Merkmale gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist.13. Measuring system according to one of claims 10 to 12, characterized in that the sensor module (1) has at least one of the features according to one of claims 1 to 9.
14. Verfahren zur Erfassung von physiologischen Daten, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensormodul (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 und/oder ein Messsystem gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13 verwendet wird.14. A method for acquiring physiological data, characterized in that a sensor module (1) according to one of claims 1 to 9 and / or a measuring system according to one of claims 10 to 13 is used.
15. Verwendung eines Sensormoduls (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Erfassung von physiologischen Daten eines Organismus.15. Use of a sensor module (1) according to any one of claims 1 to 9 for the detection of physiological data of an organism.
16. Verwendung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die erfassten physiologischen Daten humanmedizinisch oder tiermedizinisch eingesetzt werden. 16. Use according to claim 15, characterized in that the acquired physiological data are used in human medicine or veterinary medicine.
17. Verwendung nach Anspruch 15 oder Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die physiologischen Daten zum Therapiemanagement und/oder zur Therapieoptimierung eingesetzt werden. 17. Use according to claim 15 or claim 16, characterized in that the physiological data are used for therapy management and / or therapy optimization.
PCT/EP2009/059779 2008-09-24 2009-07-29 Sensor module for collecting physiological data WO2010034546A1 (en)

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DE200810042312 DE102008042312A1 (en) 2008-09-24 2008-09-24 Sensor module for the acquisition of physiological data
DE102008042312.2 2008-09-24

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