WO2013013782A2 - Method and device for monitoring the filling level of the bladder of a patient - Google Patents

Method and device for monitoring the filling level of the bladder of a patient Download PDF

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WO2013013782A2
WO2013013782A2 PCT/EP2012/002958 EP2012002958W WO2013013782A2 WO 2013013782 A2 WO2013013782 A2 WO 2013013782A2 EP 2012002958 W EP2012002958 W EP 2012002958W WO 2013013782 A2 WO2013013782 A2 WO 2013013782A2
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electrodes
patient
bladder
tomographic
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PCT/EP2012/002958
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French (fr)
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WO2013013782A3 (en
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Axel Cordes
Marian Walter
Steffen Leonhardt
Harry Wolfgang Plewa
Klaus MöHRING
Rüdiger RUPP
Robert Pikkemaat
Original Assignee
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH)
Universitätsklinikum Heidelberg
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Publication date
Application filed by Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH), Universitätsklinikum Heidelberg filed Critical Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH)
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Publication of WO2013013782A3 publication Critical patent/WO2013013782A3/en

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/20Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons for measuring urological functions restricted to the evaluation of the urinary system
    • A61B5/202Assessing bladder functions, e.g. incontinence assessment
    • A61B5/204Determining bladder volume
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/053Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body
    • A61B5/0536Impedance imaging, e.g. by tomography

Definitions

  • the invention relates to a method as well as a device for monitoring the urinary bladder level of a patient.
  • the term "patient” can be understood as meaning both a patient in the field of human medicine and veterinary medicine.
  • this object is achieved by a method for monitoring the bladder level of a patient in which a plurality, for example more than four electrodes on the body surface of a patient are arranged around the patient's bladder and through at least one pair of two electrodes a fluid flowing through the body Alternating current is generated, wherein a plurality of electrodes, a respective alternating voltage measured value is detected, wherein the alternating voltage measured values themselves or at least one result value calculated therefrom forms a measure of the bubble level.
  • a formed measure can then e.g. be used to generate a warning signal after comparing the measure with at least one comparison value, e.g. to indicate to a patient that the bladder needs to be emptied.
  • the object is further achieved by a device for monitoring the bladder level of a patient, in particular such a device with which the aforementioned method can be performed, the one
  • An electrode assembly having a plurality of electrodes, for example comprising a number of more than four electrodes, which can be applied to the body surface of a patient around the bladder of the patient and having an electronic unit with an AC power source, in particular one Constant AC power source, by means of at least by a pair of two electrodes, an alternating current can be impressed and at least one
  • AC readings themselves or at least one thereof, e.g. calculated by an electronic unit result value forms a measure of the bubble level, in particular wherein the electronic unit is arranged to issue a warning signal from a comparison of the measure with at least one comparison value.
  • the electronics unit can be used here e.g. be in one embodiment directly a part of the device according to the invention or form an external unit.
  • the electronics unit can communicate with the device via cable or wirelessly.
  • the measurement of the alternating voltage measured values can be at one
  • Reference potential can be given by a further electrode, so that in such a case, a respective alternating voltage measured value between two electrodes is measured, that is in each case on a pair of two electrodes.
  • the selected electrodes of such a pair need not be adjacent, but they may be adjacent.
  • AC readings may be taken at multiple pairs of electrodes, including all possible pairs of two adjacent or non-adjacent electrodes, particularly excluding the pair of electrodes through which the AC current is impressed into the patient's body in that particular case.
  • the aforementioned arrangement of the electrodes on the body surface is understood to mean that the electrodes are either in direct conductive contact with the body surface or at least capacitively coupled to the body surface, since in these cases there is the possibility of over selected pair of two electrodes to flow an alternating current through these selected electrodes through the body.
  • the entirety of the electrodes used in the method or the device may, in addition to the electrodes arranged on the body surface, also comprise at least one electrode which can be arranged inside the body of the patient, for example, through a body opening in the body Patient is introduced, eg through the penis, rectally or vaginally. It may also be intended to arrange at least one electrode on / in a catheter so that such an electrode can be introduced into the body together with the catheter, e.g. also directly into the bladder.
  • Process or the device may be a single value, or a variety of values, e.g. also a record of a variety of values.
  • a data set may also be 2- or 3-dimensional, e.g. form a data field or a data space, depending on the calculation.
  • the essential core idea of the invention is based here on the fact that by impressing an alternating current into the human body between a pair of two electrodes from all the electrodes at other electrodes, for example in each case two other electrodes, ie those which are not current-flowed, a voltage is measurable, which is of the impedance of the body tissue in the influence of the impressed by the alternating current alternating electric field.
  • the bladder level affects the impedance in the abdominal volume. This can happen on the one hand by the urine itself or by the bubble-induced displacement of other organs or tissues. Therefore, the bubble level or the volume of the liquid-filled bladder inside the body significantly influences the impedance of the body in the area surrounding the bladder so that, depending on an alternating current flowing through the body, the voltage differences at the other electrodes change depending on the bladder level.
  • This alternating current may have a constant or varying amplitude and / or a constant or varying frequency.
  • a measuring step may here be e.g. provide that alternating current of at least one predetermined frequency and / or amplitude is impressed between selected pairs of two electrodes, and for each impression between other selected pairs of two electrodes, the height of the
  • the bubble level can from the
  • AC measured values can be determined, it being possible to repeat such a measuring step at intervals, in particular periodically, so as to obtain a continuous monitoring of the bubble level.
  • the AC measured values can be compared with comparative values, e.g. those which were previously used as a reference in the case of an emptied bladder, in particular for a patient
  • each pair of two electrodes through which a current is impressed into the body, in a state in which the bladder of the patient is empty, several comparison values for the others
  • Pairings of electrodes then to a later Time at which a filling of the bubble is reached to be able to determine the filling by comparing the measured values of both times.
  • Result values if necessary a data set or data field can then form the measure or, when measured with an empty blister, form at least one comparison value.
  • the device according to the invention not only impress an alternating current between a single pair of two electrodes and then to measure the AC voltage between other electrodes, but rather the impressing of the current successively for several, eg also for a total of all possible pairings of two electrodes and in each of these steps carried out in each case between a single or several, e.g. also to measure the AC voltage between all other possible pairings of two electrodes.
  • the AC voltage to a plurality, in particular all to detect other pairs of mutually adjacent and / or non-adjacent two electrodes.
  • AC voltage sensor is provided to the succession to
  • the electrode arrangement is designed as a garment that can be worn by a patient.
  • the electrode arrangement is designed as a garment that can be worn by a patient.
  • Garment as pants e.g. Underpants, be formed, on the inside of the electrodes are arranged so that they either have a conductive contact to the skin surface of the patient or at least capacitively coupled to the skin surface.
  • the electrodes may be arranged at least partially in the area of the upper trouser waistband.
  • these electrodes of the waistband form a group of electrodes that lie substantially in a plane perpendicular to the body's longitudinal axis, and preferably this plane intersects the patient's bladder. This ensures that there is a sufficiently strong influence on the measured AC voltages as a function of the bubble level.
  • the electrodes are formed, for example, as a belt and in this way can simply be placed around the pelvis of a patient.
  • Garment here has the particular advantage that the monitoring of the bladder level for the patient does not require the use of a special unusual equipment, but that the monitoring can take place by wearing garments to which the patient is accustomed. So also in everyday life a e.g. continuous monitoring of the bubble level.
  • the device can be used at a e.g.
  • a garment formed electrode assembly may be provided that at least a portion of all the electrodes provided in the device are arranged in the region of a respective leg, in particular the thigh of a patient on the body surface.
  • some of all the electrodes may be arranged in the region of the lower trouser cuffs in the case of an electrode arrangement in the form of pants, preferably underpants.
  • electrodes formed in the region of the buttocks and / or an electrode on the abdominal wall may also be present in an electrode arrangement designed as a trouser.
  • the advantageous effect is achieved that the impedance change in the interior of the body by a change in level of the bladder in more than one plane, In particular, can be checked in three dimensions and thereby obtain the measurements higher reliability.
  • a plurality of the electrodes of the electrode assembly are within a plane, in particular the at
  • Carrying the electrode assembly cuts the bubble, with a minority of all electrodes are outside this plane.
  • the plurality of electrodes can be arranged in the upper waistband area and the minor number of lower trouser bottoms and / or buttocks and / or abdominal wall, etc.
  • at least one electrode of the electrode assembly can be inserted into the body of the patient, for example by the penis, rectally or vaginally, for which the at least one electrode may be arranged, for example, on a cable, in particular connected to the item of clothing ,
  • Bubble volume or the bubble level dependent signal can be displayed.
  • Such a display may e.g. optically, acoustically or haptically (for example by vibration).
  • a patient who has no sensation for the bladder level thus receives a signal by the device according to the invention to effect emptying of the bladder.
  • the electronics unit is integrated in a paraplegic patient in a wheelchair, wherein the electrode having part, such as the aforementioned garment, in particular a pair of pants, can be connected by cable or by radio to the electronics unit.
  • a signaling unit of the type described above can also be arranged on the wheelchair, in particular in a position which is easily perceptible by a patient sitting in a wheelchair. It can also be provided, a signaling unit wired or by
  • Radiocommunication such that it can be worn on an arm, especially the forearm and here preferably in the wrist area of a patient, comparable to a clock.
  • the device can furthermore be set up in such a way that from the alternating voltage measured values of each measuring step a two-dimensional or three-dimensional, at least latent, one
  • the impedance values or impedance change values of the representation may form the result values mentioned at the outset, in particular thus a data field or a data space.
  • a measuring step may preferably be a method step in which an alternating current is impressed successively on a plurality of selected or predetermined electrode pairs, in particular on each possible electrode pair, and on several others, in particular all others, for each pair of electrodes on which such an alternating current is impressed Electrode pairs of two electrodes, in which no alternating current is impressed, the
  • such a method for detecting the alternating voltage measured values can then be followed by a two-dimensional or optionally also three-dimensional, at least latent tomographic representation of the impedance or
  • Surrounding electrodes is what can be used in the state of the art basically known methods of electrical impedance tomography (EIT).
  • two-dimensional tomographic representations can be calculated which determine the impedance or, depending on the method, the impedance change in a section transversely, in particular perpendicular to the body axis.
  • Tomographic representation can be created, for example, when the electrodes of the aforementioned electrode assembly are substantially all located in a plane that is transverse, in particular perpendicular to the body longitudinal axis and preferably the bladder intersects. In the case of a distributed arrangement of the electrodes also outside such a plane, there is also the possibility of a three-dimensional, at least latent tomographic representation of the impedance or
  • Electrode arrangement certain sectional area or by the
  • Electrode assembly included volume / space.
  • Form bubble level or it can be obtained from the tomographic representation information by calculation / evaluation / image processing, which then form the measure.
  • an at least latent tomographic representation is understood to mean that the impedance or
  • Impedance change distribution in the section plane determined by the electrode arrangement or the volume spanned by the electrodes is not necessarily essential for carrying out the method according to the invention, e.g. must be represented by a display device, but at least the calculated result values of the impedance distribution or
  • Impedanz Sungsverotti present for the implementation of the method in the device according to the invention or an external data processing system / electronic unit.
  • a tomographic representation of two-dimensional or three-dimensional nature does not represent an exact value of the impedance, but sufficiently meaningful relative values.
  • the temporal evolution of the bladder filling in tomographic representations can be detected, with static impedances no contribution or only a noise contribution in the tomographic
  • Difference representation may in turn be e.g. considered by itself to be a measure of the bubble level. Again, the measure can again represent a data field or even a data space.
  • Comparison values e.g. a tomographic representation of the empty state of the bubble in order to form a warning signal.
  • a tomographic representation of a deflated bladder as a
  • Such a result value forms only a single numerical value as a measure, which is therefore to be compared according to the invention only with a single comparative numerical value in order to output a warning signal.
  • a comparative number value can be determined with emptied bladder.
  • Three-dimensional difference representation is taken by the moving outward in the filling bladder wall.
  • Bubble level can thus change the sum of this result due to the change from the environment, as the unmodified
  • Impedance regions of body tissue surrounding the bladder do not make an effective contribution to the sum.
  • a representation of a functional electrical impedance tomography it may be arranged that in the region of the bladder the impedance does not change annularly but flatly with respect to the surrounding tissue, so that the aforementioned sum and the hereby formed Result value with
  • Image processing software in the latent tomographic representation of the size or the volume of the bubble are determined. For example, can the here
  • Bubble edges are detected by the gradient of the impedance, which increases in the amount of bubbles at the edge of the bubble. After determining the edges, this information can be used to calculate the volume or, on average, the area occupied by the bubble in the representation. Also, this value for volume or area can be a measure of the bubble level in the sense of the invention and e.g. for comparison with a saved
  • Comparison value are used to generate a warning signal.
  • the electronic unit of the device is arranged to generate a function of the determined measure a signal for emptying, with which a valve is controlled, which ensures an automatic emptying of the bladder.
  • a valve may for example be arranged on a catheter which is applied through the urethra, in particular directly into the bladder of the patient.
  • the said signal can thus be used instead of or in addition to a warning signal be generated.
  • the valve can electrically via the catheter, for example via a recorded by catheter line with the
  • Device in particular the electronic unit to be connected.
  • FIG. 1 shows the application of the method or the device to a human patient 1 who uses a device according to the invention which comprises an electrode arrangement 2 and an electronic unit 3.
  • the electrode unit 2 is embodied here as a pair of underpants, wherein a plurality of electrodes 4 are arranged in the area of the upper waistband, for example on the inside of the trouser waistband, which supports the body of the patient 1 in FIG
  • the electronic unit 3 is connected to the electrodes 4 of the electrode assembly 2 via cable 5, wherein for each electrode 4, a corresponding cable 5 is provided.
  • the electronics unit may form an integral part of the device according to the invention, and e.g. in the garment, here the pants are arranged.
  • the electronics unit can also be replaced by a e.g. be designed external data processing system (PC), with the external evaluation is made.
  • PC external data processing system
  • a digital signal processor 6 present therein, via a digital / analog converter 7 between a selected pair of two
  • Electrodes 4 from all electrodes have a predetermined e.g. constant
  • Measuring step of such a detection of an alternating current is impressed at several, for example at each possible electrode pair of two electrodes 4 and then measured for each of these pairs at several, for example all other electrode pairs of adjacent electrodes, the AC voltage.
  • Impedance tomography in a two-dimensional, at least latent
  • tomographic representation can be converted, which shows for example the figure 2.
  • This figure 2 visualizes at a predetermined resolution in a sectional plane perpendicular through the body longitudinal axis, i.
  • Impedance change of the body region in this cutting plane based on an original reference measurement.
  • region 9 has a different impedance from the surrounding region 10, which here is due to increased bubble filling.
  • the border of region 9 substantially represents the outer contour of the filled bladder with an impedance changed from the environment.
  • the sum value of all, at least part of the impedance values of such a preferably functional electrical impedance tomography therefore represents an adequate measure to determine the bubble level, in particular if there is a comparison value of this sum value, which was determined with a deflated bubble.
  • Electrode assembly of this device worn on the body to obtain meaningful results.
  • Figure 3 shows the decrease in so-called global impedance, i. of the above-described summation value with increasing
  • Bladder volume obtained by measurements in which the bladder was artificially filled by infusion to demonstrate the functional principle of the invention.
  • Comparison value is reached, such a bubble level is reached at which a bladder emptying should be performed. Such a case can then be signaled.
  • the display unit can be controlled by the electronic unit to generate a corresponding signal and bring the patient to the display.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of at least the electrode arrangement of the device according to the invention, which differs from that of FIG. 2 in that here not only electrodes 4 in the region of the upper one
  • Hosenbundes are arranged, but also electrodes 4a in the pant legs, in particular the respective lower bundles.
  • Electrodes are additionally arranged in the buttock region here on the back of the pants, which is not shown. This results in an arrangement with respect to Figure 1, in which the electrodes surround the bladder of the patient not only in a plane, but also outside this plane, in particular three-dimensionally arranged around the bladder.
  • Invention thus helps to significantly increase the quality of life of such patients.

Abstract

The invention relates to a device and a method for monitoring the filling level of the bladder of a patient, in which method several electrodes (4), in particular more than four electrodes (4), are arranged on the body surface of a patient (1), around the bladder of the patient (1), and an alternating current flowing through the body is fed in through at least one pair of two electrodes (4), wherein a respective alternating voltage measurement value is detected on several electrodes (4), and wherein the alternating voltage measurement value itself, or at least a result value calculated therefrom, forms a measure of the filling level of the bladder, in particular wherein an alarm signal is generated after said measurement is compared with at least one comparison value.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung des Harnblasenfüllstandes eines Patienten  Method and device for monitoring the urinary bladder level of a patient
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie auch eine Vorrichtung zur Überwachung des Harnblasenfüllstandes eines Patienten. Hierbei kann unter dem Begriff eines Patienten sowohl ein Patient im humanmedizinischen Bereich als auch im veterinärmedizinischen Bereich verstanden werden. The invention relates to a method as well as a device for monitoring the urinary bladder level of a patient. In this context, the term "patient" can be understood as meaning both a patient in the field of human medicine and veterinary medicine.
Im Stand der Technik ist es bekannt, dass Patienten mit neurologischen Schäden, beispielsweise bei einer Querschnittslähmung oder multipler Sklerose oder bewusstseinseingeschränkte Menschen, eine rechtzeitige Entleerung der In the prior art, it is known that patients with neurological damage, for example, in the case of paraplegia or multiple sclerosis or people with limited consciousness, a timely emptying of the
Harnblase nicht steuern können, da diese Patienten durch die Einschränkung der sensiblen Wahrnehmung nicht die Möglichkeit haben, die Füllung der Harnblase zu empfinden. Can not control the bladder because these patients are not able to feel the urinary bladder filling by restricting the sensory perception.
Bei solchen Patienten ist häufig auch die Fähigkeit der muskulären Kontrolle der Blasenentleerung beeinträchtigt, so dass bei ihnen ein regelmäßiger In such patients, the ability of the muscular control of bladder emptying is often impaired, so that a regular
Katheterismus notwendig wird, was die Lebensqualität der Betroffenen Catheterism becomes necessary, affecting the quality of life of the sufferer
beeinträchtigt. impaired.
Es ist weiterhin bekannt, den Blasenfüllstand beispielsweise mit It is also known, the bubble level, for example, with
Ultraschalluntersuchungen zu überprüfen. Hierfür existieren zwar bereits Geräte, die ein Patient selbst bedienen kann, eine kontinuierliche Messung ist jedoch durch die nötige fortwährende Positionierung eines Ultraschallkopfes auf der To check ultrasound examinations. Although there are already devices that can be operated by the patient himself, a continuous measurement is due to the necessary continuous positioning of an ultrasound head on the
BESTÄTIGUNGSKOPIE Bauchdecke unbequem. Andere Verfahren verwenden Messsonden, die in die Blase eingebracht werden müssen. Auch dies ist unangenehm und birgt CONFIRMATION COPY Abdominal wall uncomfortable. Other methods use probes that need to be inserted into the bladder. This too is unpleasant and harbors
Infektionsrisiken. Infection risks.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereit zu stellen, mittels denen der Blasenfüllstand auf bequeme und für einen Patienten angenehme Art und Weise, bevorzugt kontinuierlich überwacht werden kann, beispielsweise um so einen optimalen Zeitpunkt für eine notwendige It is therefore the object of the invention to provide a method and a device by means of which the bladder level can be monitored continuously in a convenient and convenient manner for a patient, preferably at an optimum time for a necessary
Blasenentleerung zu ermitteln. Es ist dabei weiterhin eine Aufgabe der Erfindung, den betroffenen Patienten ein Zugewinn an Lebensqualität zu ermöglichen, wenngleich auch mit dem Verfahren bzw. der Vorrichtung das Krankheitsbild selbst nicht therapierbar ist. To determine bladder emptying. It is also an object of the invention to allow the affected patients to gain in quality of life, although even with the method or the device, the disease itself is not treatable.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren zur Überwachung des Blasenfüllstandes eines Patienten gelöst, bei dem mehrere, beispielsweise mehr als vier Elektroden an der Körperoberfläche eines Patienten um die Blase des Patienten herum angeordnet werden und durch wenigstens ein Paar von zwei Elektroden ein durch den Körper fließender Wechselstrom erzeugt wird, wobei an mehreren Elektroden, ein jeweiliger Wechselspannungsmesswert erfasst wird, wobei die Wechselspannungsmesswerte selbst oder wenigstens ein daraus berechneter Ergebniswert ein Maß für den Blasenfüllstand bildet. Ein solches gebildetes Maß kann dann z.B. verwendet werden, um nach einem Vergleich des Maßes mit wenigstens einem Vergleichswert ein Warnsignal zu erzeugen, z.B. um einem Patienten anzuzeigen, dass die Blase entleert werden muss. According to the invention, this object is achieved by a method for monitoring the bladder level of a patient in which a plurality, for example more than four electrodes on the body surface of a patient are arranged around the patient's bladder and through at least one pair of two electrodes a fluid flowing through the body Alternating current is generated, wherein a plurality of electrodes, a respective alternating voltage measured value is detected, wherein the alternating voltage measured values themselves or at least one result value calculated therefrom forms a measure of the bubble level. Such a formed measure can then e.g. be used to generate a warning signal after comparing the measure with at least one comparison value, e.g. to indicate to a patient that the bladder needs to be emptied.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Vorrichtung zur Überwachung des Blasenfüllstandes eines Patienten, insbesondere eine solche Vorrichtung, mit der das eingangs genannte Verfahren durchgeführt werden kann, die eine The object is further achieved by a device for monitoring the bladder level of a patient, in particular such a device with which the aforementioned method can be performed, the one
Elektrodenanordnung mit mehreren Elektroden, beispielsweise mit einer Anzahl von mehr als vier Elektroden umfasst, die an der Körperoberfläche eines Patienten um die Blase des Patienten herum anlegbar sind und die eine Elektronikeinheit aufweist mit einer Wechselstromquelle, insbesondere einer Konstantwechselstromquelle, mittels der wenigstens durch ein Paar von zwei Elektroden ein Wechselstrom einprägbar ist und wenigstens einen An electrode assembly having a plurality of electrodes, for example comprising a number of more than four electrodes, which can be applied to the body surface of a patient around the bladder of the patient and having an electronic unit with an AC power source, in particular one Constant AC power source, by means of at least by a pair of two electrodes, an alternating current can be impressed and at least one
Spannungssensor aufweist, mit dem an mehreren Elektroden ein jeweiliger Wechselspannungsmesswert erfassbar ist, wobei die Voltage sensor, with which a plurality of electrodes, a respective AC measured value is detected, wherein the
Wechselspannungsmesswerte selbst oder wenigstens ein daraus, z.B. durch eine Elektronikeinheit berechneter Ergebniswert ein Maß für den Blasenfüllstand bildet, insbesondere wobei die Elektronikeinheit eingerichtet ist, aus einem Vergleich des Maßes mit wenigstens einem Vergleichswert ein Warnsignal auszugeben.  AC readings themselves or at least one thereof, e.g. calculated by an electronic unit result value forms a measure of the bubble level, in particular wherein the electronic unit is arranged to issue a warning signal from a comparison of the measure with at least one comparison value.
Die Elektronikeinheit kann hierbei z.B. in einer Ausführung direkt ein Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung sein oder eine externe Einheit bilden. Die The electronics unit can be used here e.g. be in one embodiment directly a part of the device according to the invention or form an external unit. The
Berechnung kann demnach sowohl direkt in der erfindungsgemäßen Vorrichtung, als auch extern erfolgen. Bei externer Berechnung kann die Elektronikeinheit über Kabel oder auch kabellos mit der Vorrichtung kommunizieren. Calculation can therefore take place both directly in the device according to the invention, as well as externally. With external calculation, the electronics unit can communicate with the device via cable or wirelessly.
Das Messen der Wechselspannungsmesswerte kann an einer jeweils The measurement of the alternating voltage measured values can be at one
ausgewählten Elektrode relativ zu einem Bezugspotential erfolgen. Das selected electrode relative to a reference potential. The
Bezugspotential kann dabei durch eine weitere Elektrode gegeben sein, so dass in einem solchen Fall ein jeweiliger Wechselspannungsmesswert zwischen zwei Elektroden gemessen wird, also jeweils an einem Paar von zwei Elektroden. Reference potential can be given by a further electrode, so that in such a case, a respective alternating voltage measured value between two electrodes is measured, that is in each case on a pair of two electrodes.
Dabei müssen die ausgewählten Elektroden eines solchen Paares keineswegs benachbart sein, sie können jedoch benachbart sein. Die In this case, the selected electrodes of such a pair need not be adjacent, but they may be adjacent. The
Wechselspannungsmesswerte können an mehreren Paaren von Elektroden erfasst werden, beispielsweise auch an allen möglichen Paaren von zwei benachbarten oder auch nicht benachbarten Elektroden, insbesondere unter Ausschluss von demjenigen Elektrodenpaar, durch welches im jeweiligen Fall der Wechselstrom in den Körper des Patienten eingeprägt wird. AC readings may be taken at multiple pairs of electrodes, including all possible pairs of two adjacent or non-adjacent electrodes, particularly excluding the pair of electrodes through which the AC current is impressed into the patient's body in that particular case.
Unter der vorbenannten Anordnung der Elektroden an der Körperoberfläche wird verstanden, dass die Elektroden entweder in unmittelbarem leitenden Kontakt zur Körperoberfläche stehen oder aber zumindest kapazitiv an die Körperoberfläche angekoppelt sind, da in diesen Fällen die Möglichkeit besteht, über ein ausgewähltes Paar von zwei Elektroden einen Wechselstrom über diese ausgewählten Elektroden durch den Körper fließen zu lassen. The aforementioned arrangement of the electrodes on the body surface is understood to mean that the electrodes are either in direct conductive contact with the body surface or at least capacitively coupled to the body surface, since in these cases there is the possibility of over selected pair of two electrodes to flow an alternating current through these selected electrodes through the body.
Die Gesamtheit der Elektroden, die beim Verfahren oder der Vorrichtung zum Einsatz kommt, kann zusätzlich zu den an der Körperoberfläche angeordneten Elektroden auch wenigstens eine Elektrode umfassen, die im Körperinneren des Patienten angeordnet ist bzw. Angeordnet werden kann, beispielsweise die durch eine Körperöffnung in den Patienten eingeführt ist, z.B. durch den Penis, rektal oder vaginal. Es kann auch vorgesehen sein, wenigstens eine Elektrode an/in einem Katheter anzuordnen, so dass eine solche Elektrode zusammen mit dem Katheter in den Körper eingeführt werden kann, z.B. auch direkt in die Blase. The entirety of the electrodes used in the method or the device may, in addition to the electrodes arranged on the body surface, also comprise at least one electrode which can be arranged inside the body of the patient, for example, through a body opening in the body Patient is introduced, eg through the penis, rectally or vaginally. It may also be intended to arrange at least one electrode on / in a catheter so that such an electrode can be introduced into the body together with the catheter, e.g. also directly into the bladder.
Das genannte Maß für den Blasenfüllstand kann je nach Ausführung des The mentioned measure of the bubble level, depending on the design of the
Verfahrens bzw. der Vorrichtung ein einzelner Wert sein, oder auch eine Vielzahl von Werten, z.B. auch ein Datensatz aus einer Vielzahl von Werten. Ein solcher Datensatz kann auch 2- oder 3-dimensional sein, also z.B. ein Datenfeld oder einen Datenraum bilden, je nach Berechnung. Process or the device may be a single value, or a variety of values, e.g. also a record of a variety of values. Such a data set may also be 2- or 3-dimensional, e.g. form a data field or a data space, depending on the calculation.
Der wesentliche Kerngedanke der Erfindung beruht hier auf der Tatsache, dass durch das Einprägen eines Wechselstroms in den menschlichen Körper zwischen einem Paar von zwei Elektroden aus allen Elektroden an anderen Elektroden, beispielsweise jeweils zwei anderen Elektroden, also solchen, die nicht stromdurchflossen sind, eine Spannung messbar ist, die von der Impedanz des Körpergewebes im Einflussbereich des durch den Wechselstrom eingeprägten elektrischen Wechselfeldes ist. The essential core idea of the invention is based here on the fact that by impressing an alternating current into the human body between a pair of two electrodes from all the electrodes at other electrodes, for example in each case two other electrodes, ie those which are not current-flowed, a voltage is measurable, which is of the impedance of the body tissue in the influence of the impressed by the alternating current alternating electric field.
So ist festzustellen, dass der Blasenfüllstand die Impedanz im betrachten abdominalen Volumen beeinflusst. Dies kann zum einen durch den Urin selbst geschehen oder durch die blasenbedingte Verdrängung von anderen Organen oder Geweben erfolgen. Daher beeinflusst der Blasenfüllstand bzw. das Volumen der flüssigkeitsgefüllten Blase im Körperinneren maßgeblich die Impedanz des Körpers im Bereich der die Blase umgebenden Elektroden, so dass sich in Abhängigkeit eines durch den Körper fließenden Wechselstroms sich die Spannungsdifferenzen an den anderen Elektroden in Abhängigkeit des Blasenfüllstandes ändern. Dieser Wechselstrom kann eine gleich bleibende oder variierende Amplitude und/oder eine gleich bleibende oder variierende Frequenz aufweisen. Thus, it can be seen that the bladder level affects the impedance in the abdominal volume. This can happen on the one hand by the urine itself or by the bubble-induced displacement of other organs or tissues. Therefore, the bubble level or the volume of the liquid-filled bladder inside the body significantly influences the impedance of the body in the area surrounding the bladder so that, depending on an alternating current flowing through the body, the voltage differences at the other electrodes change depending on the bladder level. This alternating current may have a constant or varying amplitude and / or a constant or varying frequency.
Ein Messschritt kann hier z.B. vorsehen, dass zwischen ausgewählten Paaren von zwei Elektroden nacheinander ein Wechselstrom wenigstens einer vorgegebenen Frequenz und/oder Amplitude eingeprägt wird und für jede Einprägung zwischen anderen ausgewählten Paaren von zwei Elektroden die Höhe der A measuring step may here be e.g. provide that alternating current of at least one predetermined frequency and / or amplitude is impressed between selected pairs of two electrodes, and for each impression between other selected pairs of two electrodes, the height of the
Wechselspannung erfasst, also gemessen und gespeichert wird. Nach jedem solchen Messschritt kann der Blasenfüllstand aus den AC voltage detected, so measured and stored. After each such measuring step, the bubble level can from the
Wechselspannungmesswerten bestimmt werden, wobei es vorgesehen sein kann einen solchen Messschritt in Zeitabständen, insbesondere periodisch zu wiederholen, um so eine kontinuierliche Überwachung des Blasenfüllstandes zu erhalten.  AC measured values can be determined, it being possible to repeat such a measuring step at intervals, in particular periodically, so as to obtain a continuous monitoring of the bubble level.
Es besteht die Möglichkeit, in einfachster Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. auch der Vorrichtung bereits schon in den It is possible, in the simplest embodiment of the method according to the invention or even the device already in the
Wechselspannungsmesswerten selbst ein Maß für den Blasenfüllstand zu erhalten. Z.B. können die Wechselspannungsmesswerte, zumindest eine Teil- Anzahl, mit Vergleichswerten verglichen werden, z.B. solchen, die zuvor als Referenz bei einer entleerten Blase, insbesondere patientenindividuell AC readings itself to obtain a measure of the bubble level. For example, For example, the AC measured values, at least a partial number, can be compared with comparative values, e.g. those which were previously used as a reference in the case of an emptied bladder, in particular for a patient
aufgenommen wurden. were recorded.
Hier kann es beispielsweise vorgesehen sein, für jedes Paar von zwei Elektroden, durch welche ein Strom in den Körper eingeprägt wird, in einem Zustand, in dem die Blase des Patienten leer ist, mehrere Vergleichswerte für die übrigen Here, for example, it may be provided for each pair of two electrodes, through which a current is impressed into the body, in a state in which the bladder of the patient is empty, several comparison values for the others
Paarungen von Elektroden aufzunehmen, um sodann zu einem späteren Zeitpunkt, in dem eine Füllung der Blase erreicht ist, die Füllung durch Vergleich der Messwerte beider Zeitpunkte feststellen zu können. Pairings of electrodes, then to a later Time at which a filling of the bubble is reached to be able to determine the filling by comparing the measured values of both times.
Bei einer Anzahl von N Elektroden können so maximal jeweils (N x (N-3)/2) Wechselspannungsmesswerte bzw. Vergleichwerte erfasst werden, wenngleich es nicht zwingend nötig für die Durchführung des Verfahrens ist, die maximale Anzahl möglicher Werte zu erfassen. In the case of a number of N electrodes, a maximum of (N x (N-3) / 2) alternating voltage measured values or comparison values can thus be detected, although it is not absolutely necessary for carrying out the method to detect the maximum number of possible values.
Ebenso kann es vorgesehen sein nicht die Wechselspannungsmesswerte, die bei gefüllter Blase oder auch bei entleerter Blase bei einer Referenzmessung aufgenommen werden, unmittelbar selbst als Maß oder Vergleichswerte Likewise, it can not be provided that the alternating voltage measured values which are recorded in the case of a filled bladder or even when the bladder is empty during a reference measurement are directly themselves as measures or comparative values
heranzuziehen, sondern aus diesen Wechselspannungsmesswerten zunächst wenigstens einen Ergebniswert zu berechnen. Der eine oder die mehreren but to calculate at least one result value from these alternating voltage measured values. One or more
Ergebniswerte, ggfs. ein Datensatz oder Datenfeld können sodann das Maß bilden bzw. bei Messung mit leerer Blase wenigstens einen Vergleichswert bilden. Result values, if necessary a data set or data field can then form the measure or, when measured with an empty blister, form at least one comparison value.
Wie eingangs erwähnt kann es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. auch der Vorrichtung vorgesehen sein, einen Wechselstrom nicht nur zwischen einem einzigen Paar von zwei Elektroden einzuprägen und sodann zwischen anderen Elektroden die Wechselspannung zu messen, sondern vielmehr das Einprägen des Stroms sukzessive nacheinander für mehrere, z.B. auch insgesamt für alle möglichen Paarungen von zwei Elektroden durchzuführen und bei jedem dieser durchgeführten Schritte jeweils zwischen einem einzelnen oder mehreren, z.B. auch zwischen allen anderen möglichen Paarungen von zwei Elektroden die Wechselspannung messtechnisch zu erfassen. As mentioned above, it can be provided in the method and the device according to the invention not only impress an alternating current between a single pair of two electrodes and then to measure the AC voltage between other electrodes, but rather the impressing of the current successively for several, eg also for a total of all possible pairings of two electrodes and in each of these steps carried out in each case between a single or several, e.g. also to measure the AC voltage between all other possible pairings of two electrodes.
Grundsätzlich kann hierbei zur Durchführung des Verfahrens in einer Vorrichtung jede der eingesetzten Elektroden durch Kabel mit einer Elektronikeinheit In principle, each of the electrodes used for carrying out the method in a device by cables with an electronic unit
verbunden sein, die dazu eingerichtet ist, jeweils ein ausgewähltes Paar von zwei Elektroden zu bestromen und die weiterhin eingerichtet ist, mit wenigstens einem Spannungssensor die Wechselspannung an mehreren, insbesondere allen anderen Paaren von zueinander benachbarten und/oder nicht benachbarten zwei Elektroden zu erfassen. be connected, which is adapted to each energize a selected pair of two electrodes and which is further configured, with at least one voltage sensor, the AC voltage to a plurality, in particular all to detect other pairs of mutually adjacent and / or non-adjacent two electrodes.
Hierbei kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass ein einziger This may for example be provided that a single
Wechselspannungssensor vorgesehen ist, an den nacheinander zur AC voltage sensor is provided to the succession to
Spannungsmessung jeweils ein Paar von Elektroden aufgeschaltet wird oder aber dass eine Vielzahl von Wechselspannungssensoren vorgesehen ist, insbesondere für jede mögliche oder ausgewählte Elektrodenpaarung einer, um die Voltage measurement in each case a pair of electrodes is switched on or that a plurality of AC voltage sensors is provided, in particular for each possible or selected electrode pairing one to the
Wechselspannungen beispielsweise gleichzeitig für diese Elektrodenpaarungen messtechnisch erfassen zu können. For example, to be able to measure alternating voltages at the same time for these pairs of electrodes.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante der Vorrichtung kann es dabei vorgesehen sein, dass die Elektrodenanordnung als ein durch einen Patienten tragbares Kleidungsstück ausgebildet ist. Beispielsweise kann ein solches In a preferred embodiment of the device, it may be provided that the electrode arrangement is designed as a garment that can be worn by a patient. For example, such
Kleidungsstück als Hose, z.B. Unterhose, ausgebildet sein, an deren Innenseite die Elektroden angeordnet sind, so dass diese entweder einen leitenden Kontakt zur Hautoberfläche des Patienten aufweisen oder zumindest kapazitiv an die Hautoberfläche angekoppelt sind. Garment as pants, e.g. Underpants, be formed, on the inside of the electrodes are arranged so that they either have a conductive contact to the skin surface of the patient or at least capacitively coupled to the skin surface.
Beispielsweise können hier bei der Ausbildung eines Kleidungsstücks als Hose die Elektroden zumindest zum Teil im Bereich des oberen Hosenbundes angeordnet sein. In einer solchen Anordnung bilden diese Elektroden des Hosenbundes eine Gruppe von Elektroden, die im Wesentlichen in einer Ebene senkrecht zur Körperlängsachse liegen, wobei bevorzugt diese Ebene die Blase des Patienten schneidet. So wird sichergestellt, dass eine ausreichend starke Beeinflussung der gemessenen Wechselspannungen in Abhängigkeit des Blasenfüllstandes vorliegt. For example, in the formation of a garment as trousers, the electrodes may be arranged at least partially in the area of the upper trouser waistband. In such an arrangement, these electrodes of the waistband form a group of electrodes that lie substantially in a plane perpendicular to the body's longitudinal axis, and preferably this plane intersects the patient's bladder. This ensures that there is a sufficiently strong influence on the measured AC voltages as a function of the bubble level.
Ebenso kann es vorgesehen sein, dass die Elektroden z.B. als ein Gürtel ausgebildet sind und auf diese Art und Weise einfach um das Becken eines Patienten gelegt werden können. Die Ausbildung einer Elektrodenanordnung der Vorrichtung als tragbares Likewise, it can be provided that the electrodes are formed, for example, as a belt and in this way can simply be placed around the pelvis of a patient. The formation of an electrode assembly of the device as a portable
Kleidungsstück hat hier den besonderen Vorteil, dass die Überwachung des Blasenfüllstandes für den Patienten nicht der Anwendung einer besonderen ungewohnten Apparatur bedarf, sondern dass die Überwachung stattfinden kann durch das Tragen von Kleidungsstücken, an die der Patient gewöhnt ist. So kann auch im Alltag eine z.B. kontinuierliche Überwachung des Blasenfüllstandes erfolgen. Garment here has the particular advantage that the monitoring of the bladder level for the patient does not require the use of a special unusual equipment, but that the monitoring can take place by wearing garments to which the patient is accustomed. So also in everyday life a e.g. continuous monitoring of the bubble level.
In einer Weiterbildung der Vorrichtung kann es bei einer z.B. als Kleidungsstück ausgebildeten Elektrodenanordnung vorgesehen sein, dass zumindest ein Teil aller in der Vorrichtung vorgesehenen Elektroden im Bereich eines jeweiligen Beins, insbesondere des Oberschenkels eines Patienten an der Körperoberfläche angeordnet sind. Beispielsweise können hier bei einer als Hose, bevorzugt Unterhose ausgebildeten Elektrodenanordnung einige von allen Elektroden im Bereich der unteren Hosenbunde angeordnet sein. Ebenso können bei einer als Hose ausgebildeten Elektrodenanordnung auch Elektroden im Bereich des Gesäßes und/oder eine Elektrode auf der Bauchdecke vorhanden sein. In a further development of the device, it can be used at a e.g. As a garment formed electrode assembly may be provided that at least a portion of all the electrodes provided in the device are arranged in the region of a respective leg, in particular the thigh of a patient on the body surface. By way of example, some of all the electrodes may be arranged in the region of the lower trouser cuffs in the case of an electrode arrangement in the form of pants, preferably underpants. Similarly, electrodes formed in the region of the buttocks and / or an electrode on the abdominal wall may also be present in an electrode arrangement designed as a trouser.
Durch die Anordnung der Elektroden nicht nur innerhalb einer Ebene senkrecht zur Körperlängsachse, wie dies beim oberen Hosenbund oder bei einem Gürtel der Fall ist, wird die vorteilhafte Wirkung erzielt, dass die Impedanzänderung im Körperinneren durch eine Füllstandsänderung der Blase in mehreren als nur einer Ebene, insbesondere dreidimensional überprüft werden kann und hierdurch die Messungen eine höhere Zuverlässigkeit erhalten. Due to the arrangement of the electrodes not only within a plane perpendicular to the body longitudinal axis, as is the case with the upper waistband or a belt, the advantageous effect is achieved that the impedance change in the interior of the body by a change in level of the bladder in more than one plane, In particular, can be checked in three dimensions and thereby obtain the measurements higher reliability.
Allgemein kann es z.B. vorgesehen sein, dass eine Mehrzahl der Elektroden der Elektrodenanordnung innerhalb einer Ebene liegen, insbesondere die beim In general, it may e.g. be provided that a plurality of the electrodes of the electrode assembly are within a plane, in particular the at
Tragen der Elektrodenanordnung die Blase schneidet, wobei eine Minderzahl aller Elektroden außerhalb dieser Ebene liegen. Wie in der oberen Ausführung beschrieben, kann die Mehrzahl der Elektroden im oberen Hosenbundbereich angeordnet sein und die Minderzahl an den unteren Hosenbunden und/oder Pobacken und/oder Bauchdecke etc. In einer Weiterbildung kann es auch vorgesehen sein, dass wenigstens eine Elektrode der Elektrodenanordnung in den Körper des Patienten einführbar ist, beispielsweise durch den Penis, rektal oder vaginal, wofür die wenigstens eine Elektrode z.B. an einem Kabel angeordnet, insbesondere mit dem Kleidungsstück verbunden sein kann. Carrying the electrode assembly cuts the bubble, with a minority of all electrodes are outside this plane. As described in the upper embodiment, the plurality of electrodes can be arranged in the upper waistband area and the minor number of lower trouser bottoms and / or buttocks and / or abdominal wall, etc. In a development, it can also be provided that at least one electrode of the electrode assembly can be inserted into the body of the patient, for example by the penis, rectally or vaginally, for which the at least one electrode may be arranged, for example, on a cable, in particular connected to the item of clothing ,
Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die Elektronikeinheit neben den Mitteln zum Einprägen eines insbesondere konstanten Wechselstroms einer einzigen festen Frequenz oder gegebenenfalls auch mehrerer Frequenzen, sequentiell nacheinander oder gleichzeitig, und wenigstens einem Wechselspannungssensor eine Signalisierungseinheit aufweist, mit der einem Patienten ein vom Furthermore, provision may be made for the electronic unit, in addition to the means for impressing a particularly constant alternating current of a single fixed frequency or possibly also of a plurality of frequencies, sequentially or simultaneously, and at least one alternating voltage sensor, to have a signaling unit with which a patient receives a signal
Blasenvolumen bzw. dem Blasenfüllstand abhängiges Signal anzeigbar ist. Eine solche Anzeige kann z.B. optisch, akustisch oder haptisch (z.B. durch Vibration) erfolgen. Ein Patient, der kein Empfinden für den Blasenfüllstand hat, erhält somit durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Signal, um eine Entleerung der Blase zu bewirken. Bubble volume or the bubble level dependent signal can be displayed. Such a display may e.g. optically, acoustically or haptically (for example by vibration). A patient who has no sensation for the bladder level thus receives a signal by the device according to the invention to effect emptying of the bladder.
Hier kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Elektronikeinheit bei einem querschnittsgelähmten Patienten in einem Rollstuhl integriert ist, wobei der Elektroden aufweisende Teil, wie beispielsweise vorgenanntes Kleidungsstück, insbesondere eine Hose, durch Kabel oder per Funk mit der Elektronikeinheit verbunden sein kann. Eine Signalisierungseinheit der vorbeschriebenen Art kann ebenfalls am Rollstuhl angeordnet sein, insbesondere in einer Position, die durch einen Patienten, der im Rollstuhl sitzt, leicht wahrnehmbar ist. Es kann auch vorgesehen sein, eine Signalisierungseinheit kabelgebunden oder durch Here it can be provided, for example, that the electronics unit is integrated in a paraplegic patient in a wheelchair, wherein the electrode having part, such as the aforementioned garment, in particular a pair of pants, can be connected by cable or by radio to the electronics unit. A signaling unit of the type described above can also be arranged on the wheelchair, in particular in a position which is easily perceptible by a patient sitting in a wheelchair. It can also be provided, a signaling unit wired or by
Funkkommunikation derart auszubilden, dass diese an einem Arm, insbesondere Unterarm und hier bevorzugt im Handgelenkbereich eines Patienten getragen werden kann, vergleichbar mit einer Uhr. Radiocommunication such that it can be worn on an arm, especially the forearm and here preferably in the wrist area of a patient, comparable to a clock.
Die Vorrichtung kann zur Durchführung des Verfahrens weiterhin derart eingerichtet sein, dass aus den Wechselspannungsmesswerten eines jeden Messschrittes eine zweidimensionale oder dreidimensionale, zumindest latente tomografische Repräsentation der Impedanz oder der Impedanzänderung eines die Blase umfassenden Körperbereichs berechnet wird, wobei in diesem Fall in einer möglichen Ausführung die Impedanzwerte oder Impedanzänderungswerte der Repräsentation die eingangs genannten Ergebniswerte, insbesondere somit also ein Datenfeld oder auch einen Datenraum bilden können. For carrying out the method, the device can furthermore be set up in such a way that from the alternating voltage measured values of each measuring step a two-dimensional or three-dimensional, at least latent, one In this case, in one possible embodiment, the impedance values or impedance change values of the representation may form the result values mentioned at the outset, in particular thus a data field or a data space.
Ein Messschritt kann dabei bevorzugt ein solcher Verfahrensschritt sein, bei dem an mehreren ausgewählten oder vorbestimmten Elektrodenpaaren, insbesondere an jedem möglichen Elektrodenpaar nacheinander ein Wechselstrom eingeprägt wird und für jedes Elektrodenpaar, an dem ein solcher Wechselstrom eingeprägt ist, an mehreren anderen, insbesondere an allen anderen Elektrodenpaaren von zwei Elektroden, bei denen kein Wechselstrom eingeprägt ist, die In this case, a measuring step may preferably be a method step in which an alternating current is impressed successively on a plurality of selected or predetermined electrode pairs, in particular on each possible electrode pair, and on several others, in particular all others, for each pair of electrodes on which such an alternating current is impressed Electrode pairs of two electrodes, in which no alternating current is impressed, the
Wechselspannung messtechnisch erfasst wird. AC voltage is detected by measurement.
Bei einem solchen Verfahren zur Erfassung der Wechselspannungsmesswerte kann sodann je nach Anordnung der Elektroden um die Blase eines Patienten herum eine zweidimensionale oder gegebenenfalls auch dreidimensionale, zumindest latente tomografische Repräsentation der Impedanz oder Depending on the arrangement of the electrodes around the bladder of a patient, such a method for detecting the alternating voltage measured values can then be followed by a two-dimensional or optionally also three-dimensional, at least latent tomographic representation of the impedance or
Impedanzänderung des Körperbereichs berechnet werden, der von den Impedance change of the body region to be calculated by the
Elektroden umgeben ist, wofür auf im Stand im der Technik grundsätzlich bekannte Verfahren der elektrischen Impedanztomografie (EIT) zurückgegriffen werden kann. Surrounding electrodes is what can be used in the state of the art basically known methods of electrical impedance tomography (EIT).
Durch solche Berechnungsverfahren können beispielsweise zweidimensionale tomografische Repräsentationen berechnet werden, die die Impedanz oder je nach Verfahren auch die Impedanzänderung in einem Schnitt quer, insbesondere senkrecht zur Körperachse bestimmen. Eine solche zweidimensionale By means of such calculation methods, for example, two-dimensional tomographic representations can be calculated which determine the impedance or, depending on the method, the impedance change in a section transversely, in particular perpendicular to the body axis. Such a two-dimensional
tomografische Repräsentation kann beispielsweise erstellt werden, wenn die Elektroden der vorgenannten Elektrodenanordnung sich im Wesentlichen alle in einer Ebene befinden, die quer, insbesondere senkrecht zur Körperlängsachse liegt und bevorzugt die Blase schneidet. Bei einer verteilten Anordnung der Elektroden auch außerhalb einer solchen Ebene besteht darüber hinaus auch die Möglichkeit, eine dreidimensionale, zumindest latente tomografische Repräsentation der Impedanz oder Tomographic representation can be created, for example, when the electrodes of the aforementioned electrode assembly are substantially all located in a plane that is transverse, in particular perpendicular to the body longitudinal axis and preferably the bladder intersects. In the case of a distributed arrangement of the electrodes also outside such a plane, there is also the possibility of a three-dimensional, at least latent tomographic representation of the impedance or
Impedanzänderung zu berechnen. To calculate impedance change.
Solche Berechnungen, die nicht den Gegenstand der hier beschriebenen Such calculations are not the subject of the here described
Erfindung darstellen, sind dem Fachmann bekannt, beispielsweise als klassischer Rückprojektionsalgorithmus oder als modifizierter Newton-Raphson-Algorithmus, wie es z.B. in der Veröffentlichung von Lionhart et al., 2005 Part 1 : Reconstruction Problem, in: David Holder (EDS). Electrical impedance tomography: methods, history and application. Series in medical physics and biomedical engineering Bristol: Institute of physics Publishing 1 - 64 beschrieben ist. Are known to those skilled in the art, for example as a classical back projection algorithm or as a modified Newton-Raphson algorithm, as e.g. in the publication by Lionhart et al., 2005 Part 1: Reconstruction Problem, in: David Holder (EDS). Electrical impedance tomography: methods, history and application. Series in medical physics and biomedical engineering Bristol: Institute of physics Publishing 1 - 64 is described.
Die hier beschriebenen Verfahren sowie gegebenenfalls andere, auch hier im Rahmen dieser Erfindung einsetzbare Algorithmen zur Bestimmung einer zwei- oder dreidimensionalen tomografischen Repräsentation bilden demnach die Impedanz oder Impedanzänderungsverteilung in der durch die The methods described here and, if appropriate, other algorithms which can also be used here within the scope of this invention for determining a two-dimensional or three-dimensional tomographic representation accordingly form the impedance or impedance change distribution in FIG
Elektrodenanordnung bestimmten Schnittfläche oder dem durch die Electrode arrangement certain sectional area or by the
Elektrodenanordnung umfassten Volumen / Raum dar. Electrode assembly included volume / space.
Hierbei bilden im Sinne der Erfindung die Impedanzwerte oder In the context of the invention, the impedance values or
Impedanzänderungswerte der jeweiligen Repräsentation die Ergebniswerte, die sich durch Berechnung aus den Wechselspannungsmesswerten ergeben. Eine solche tomografische Repräsentation kann wieder selbst ein Maß für den Impedanzänderungswerte the respective representation, the result values, which result from calculation of the AC measured values. Such a tomographic representation can itself be a measure of the
Blasenfüllstand bilden oder es können aus der tomografischen Repräsentation Informationen durch Berechnung / Auswertung / Bildverarbeitung gewonnen werden, die sodann das Maß bilden. Form bubble level or it can be obtained from the tomographic representation information by calculation / evaluation / image processing, which then form the measure.
Es besteht beispielsweise die Möglichkeit, eine berechnete tomografische For example, there is the possibility of a computed tomographic
Repräsentation zu einem bestimmten Zeitpunkt mit einer solchen Repräsentation zu vergleichen, die bei einer leeren Blase als Referenz bei demselben Patienten mit derselben Vorrichtung aufgenommen wurde. Im Sinne der Erfindung wird unter einer zumindest latenten tomografischen Repräsentation verstanden, dass die Impedanz- oder Compare representation at a given time with such a representation that was taken with a blank bladder as a reference in the same patient with the same device. For the purposes of the invention, an at least latent tomographic representation is understood to mean that the impedance or
Impedanzänderungsverteilung in der durch die Elektrodenanordnung bestimmten Schnittebene oder dem durch die Elektroden umspannten Volumen nicht zwingend für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bildlich z.B. durch eine Anzeigevorrichtung dargestellt werden muss, zumindest aber die berechneten Ergebniswerte der Impedanzverteilung oder  Impedance change distribution in the section plane determined by the electrode arrangement or the volume spanned by the electrodes is not necessarily essential for carrying out the method according to the invention, e.g. must be represented by a display device, but at least the calculated result values of the impedance distribution or
Impedanzänderungsverteilung für die Durchführung des Verfahrens in der erfindungsgemäßen Vorrichtung oder einer externen Datenverarbeitungsanlage / Elektronikeinheit vorliegen. Impedanzänderungsverteilung present for the implementation of the method in the device according to the invention or an external data processing system / electronic unit.
Da bei der elektrischen Impedanztomografie die Bestimmung exakter absoluter Impedanzgrößen sehr aufwändige Berechnungsverfahren voraussetzt, kann es bei der hier beschriebenen Erfindung vorgesehen sein, die Impedanzen auf der Grundlage von Ursprungswerten der Wechselspannungen bei leerer Blase zu bestimmen. Hierfür kann es vorgesehen sein, Wechselspannungsmesswerte, wie zuvor beschrieben, bei einer entleerten Blase eines Patienten in wenigstens einem Messschritt zu erfassen oder gegebenenfalls auch in mehreren Messschritten mehrfach zu erfassen und jeweils zu mittein, um sodann hiervon ausgehend Impedanzen als eine sogenannte funktionelle elektrische Impedanztomografie zu berechnen. Since in the case of electrical impedance tomography the determination of exact absolute impedance variables requires very complex calculation methods, it can be provided in the case of the invention described here to determine the impedances on the basis of original values of the alternating voltages when the bladder is empty. For this purpose, it may be provided to detect alternating voltage measured values, as described above, in an emptied bladder of a patient in at least one measuring step or, if necessary, to record them repeatedly in several measuring steps and in each case in order to then apply impedances as a so-called functional electrical impedance tomography to calculate.
In einem solchen Fall stellt eine tomografische Repräsentation zweidimensionaler oder dreidimensionaler Art keinen exakten Wert der Impedanz dar, jedoch genügend aussagkräftige relative Werte. In such a case, a tomographic representation of two-dimensional or three-dimensional nature does not represent an exact value of the impedance, but sufficiently meaningful relative values.
In einer Erweiterung kann es darüber hinaus auch vorgesehen sein, eine funktionale Analyse wenigstens einer tomografischen Repräsentation bezüglich Änderungen (der Impedanz- oder Impedanzänderungswerte) über die Zeit zu bilden, z.B. eine tomografische Differenzrepräsentation zu bilden durch Subtraktion zweier zu verschiedenen Zeiten erstellter tomografischer Repräsentationen. Moreover, in an extension, it may also be provided to form a functional analysis of at least one tomographic representation with respect to changes (the impedance or impedance change values) over time, eg to form a tomographic differential representation Subtraction of two tomographic representations created at different times.
In einem solchen Fall kann die zeitliche Entwicklung der Blasenfüllung in tomografischen Repräsentationen erfasst werden, wobei statische Impedanzen keinen Beitrag oder nur einen Rauschbeitrag in der tomografischen In such a case, the temporal evolution of the bladder filling in tomographic representations can be detected, with static impedances no contribution or only a noise contribution in the tomographic
Differenzrepräsentation bilden. Diese Art der Repräsentation zeigt demnach nur die Impedanzänderung zwischen den beiden festgelegten Zeitpunkten, zu denen die beiden voneinander subtrahierten tomografischen Repräsentationen erstellt wurden. Form differential representation. Thus, this type of representation shows only the impedance change between the two fixed times at which the two tomographic representations subtracted from each other were created.
Es kann so bei erfindungsgemäßer Durchführung des Verfahrens auch in einer möglichen Ausführung vorgesehen sein, kontinuierlich, z.B. periodisch solche funktionalen Analysen, z.B. Differenzrepräsentationen zu berechnen aus der jeweils aktuellen und der vorherigen tomografischen Repräsentation oder mehrerer vorheriger Repräsentationen. Eine solche Analyse, insbesondere It can thus also be provided in a possible embodiment when carrying out the method according to the invention, continuously, e.g. periodically such functional analyzes, e.g. Calculate difference representations from the current and the previous tomographic representation or several previous representations. Such an analysis, in particular
Differenzrepräsentation kann wiederum z.B. für sich selbst betrachtet ein Maß für den Blasenfüllstand bilden. Auch hier kann das Maß wiederum ein Datenfeld oder sogar einen Datenraum darstellen. Difference representation may in turn be e.g. considered by itself to be a measure of the bubble level. Again, the measure can again represent a data field or even a data space.
In dieser Ausführung besteht wiederum die Möglichkeit, die einzelnen In this embodiment, in turn, there is the possibility of the individual
Ergebniswerte, die eine tomografische Analyse insbesondere eine Result values that a tomographic analysis in particular a
Differenzrepräsentation ausmachen, zu vergleichen mit gespeicherten Make difference representation, compare with stored
Vergleichswerten, z.B. einer tomografischen Repräsentation des Leerzustandes der Blase, um hieraus ein Warnsignal zu bilden. Hierfür kann es vorgesehen sein, eine tomografische Repräsentation einer entleerten Blase als eine Comparison values, e.g. a tomographic representation of the empty state of the bubble in order to form a warning signal. For this purpose, it may be provided that a tomographic representation of a deflated bladder as a
Vergleichsrepräsentation bzw. eine Vielzahl von Vergleichswerten in der Comparison representation or a plurality of comparative values in the
Vorrichtung gespeichert vorzuhalten. Device stored to keep.
In einer wiederum anderen möglichen Ausbildung des Verfahrens bzw. der Einrichtung der Vorrichtung besteht die Möglichkeit, zumindest einen Teil der Ergebniswerte einer tomografischen Repräsentation oder aber auch einer tomografischen Differenzpräsentation zu summieren, wobei die so gebildete Summe einen neuen Ergebniswert im Sinne der Erfindung bildet, insbesondere in diesem Fall einen einzelnen Zahlenwert als Maß für den Blasenfüllstand. In yet another possible embodiment of the method or the device of the device, it is possible, at least part of the result values of a tomographic representation or even a sum summation, wherein the sum thus formed forms a new result value in the context of the invention, in particular in this case a single numerical value as a measure of the bubble level.
Hierbei kann in einer möglichen Ausgestaltung nur ein solcher Teil von In one possible embodiment, only one such part of
Ergebniswerten einer tomografischen Repräsentation zur Summation Result values of a tomographic representation for summation
herangezogen werden, der in der tomografischen Repräsentation flächig oder räumlich durch eine definierte Umgebung, z.B. im Voraus festgelegte Umgebung um die Blase umgrenzt ist. So können Summationsbeiträge aus anderen be used in the tomographic representation surface or spatially through a defined environment, e.g. predefined environment is bounded around the bladder. So can summation contributions from others
Körperbereichen, wie beispielsweise Beckenknochen etc. ausgeblendet werden. Body areas, such as pelvic bones, etc. are hidden.
Ebenso besteht die Möglichkeit, grundsätzlich alle Ergebniswerte einer It is also possible, basically all result values of a
tomografischen Repräsentation zu summieren und so einen neuen Ergebniswert im Sinne der Erfindung zu bilden. Ein solcher Ergebniswert bildet lediglich einen einzigen Zahlenwert als Maß, der somit erfindungsgemäß auch nur mit einem einzigen Vergleichszahlenwert zu vergleichen ist, um ein Warnsignal auszugeben. In derselben Weise kann ein Vergleichszahlenwert ermittelt werden bei entleerter Blase. To summarize tomographic representation and thus to form a new result value in the context of the invention. Such a result value forms only a single numerical value as a measure, which is therefore to be compared according to the invention only with a single comparative numerical value in order to output a warning signal. In the same way, a comparative number value can be determined with emptied bladder.
In einer Ausführung kann es vorgesehen sein, dass bei einer tomografischen Differenzrepräsentation, bei welcher demnach zwischen zwei Messzeitpunkten hinsichtlich der Impedanz ungeänderte Körperbereiche keinen Beitrag oder lediglich einen Rauschbeitrag bilden, mit fortschreitender Blasenfüllung ein ringförmiger Bereich in der tomografischen zweidimensionalen oder In one embodiment, it may be provided that, in the case of a tomographic differential representation, in which body regions unchanged with respect to impedance form no contribution or only a noise contribution between two measurement instants, as the bubble filling progresses, an annular region in the tomographic two-dimensional or
dreidimensionalen Differenzrepräsentation durch die sich im Füllvorgang nach außen bewegende Blasenwand eingenommen wird. Mit fortschreitendem Three-dimensional difference representation is taken by the moving outward in the filling bladder wall. With progressing
Blasenfüllstand kann sich somit die Summe dieses Ergebniswertes wegen der Änderung gegenüber der Umgebung ändern, da die ungeänderten Bubble level can thus change the sum of this result due to the change from the environment, as the unmodified
Impedanzbereiche aus Körpergewebe, welches die Blase umgibt, keinen effektiven Beitrag zur Summe bilden. In einer anderen möglichen Ausführung, bei der eine Repräsentation einer funktionellen elektrischen Impedanztomografie zugrunde gelegt wird, kann es eingerichtet sein, dass sich im Bereich der Blase die Impedanz nicht ringförmig, sondern flächig gegenüber dem Umgebungsgewebe ändert, so dass die vorgenannte Summe und der hierdurch gebildete Ergebniswert mit Impedance regions of body tissue surrounding the bladder do not make an effective contribution to the sum. In another possible embodiment, in which a representation of a functional electrical impedance tomography is used as the basis, it may be arranged that in the region of the bladder the impedance does not change annularly but flatly with respect to the surrounding tissue, so that the aforementioned sum and the hereby formed Result value with
fortschreitendem Blasenfüllstand ebenso eine Änderung erfährt, weil die zur Summe beitragenden Impedanzwerte im Bereich der Blase sich gegenüber der Umgebung ändern As the bubble level progresses, so does a change because the sum of the contributing impedance values in the area of the bubble changes with respect to the environment
Es kann demnach in einem solchen Fall z.B. ein Vergleich des Ergebniswertes auf Unterschreitung oder Überschreitung eines z.B. gespeicherten Vergleichswertes vorgenommen werden, um sodann ein entsprechendes Signal über den Accordingly, in such a case it may be e.g. a comparison of the result value for falling short of or exceeding a e.g. stored comparison value are then made to then a corresponding signal on the
Blasenfüllstand zu generieren. Bubble level to generate.
Es kann in einer anderen Ausführung auch z.B. mittels einer It may also be in another embodiment also e.g. by means of a
Bildverarbeitungssoftware in der latenten tomografischen Repräsentation die Größe bzw. das Volumen der Blase ermittelt werden. Z.B. können hier die Image processing software in the latent tomographic representation of the size or the volume of the bubble are determined. For example, can the here
Blasenränder erkannt werden anhand des Gradienten der Impedanz, der am Blasenrand sprunghaft in seinem Betrag ansteigt. Nach Feststellung der Ränder kann aus dieser Information das Volumen oder im Schnitt die Fläche berechnet werden, die die Blase in der Repräsentation einnimmt. Auch dieser Wert für das Volumen oder die Fläche kann ein Maß für den Blasenfüllstand im Sinne der Erfindung bilden und z.B. zu einem Vergleich mit einem gespeicherten Bubble edges are detected by the gradient of the impedance, which increases in the amount of bubbles at the edge of the bubble. After determining the edges, this information can be used to calculate the volume or, on average, the area occupied by the bubble in the representation. Also, this value for volume or area can be a measure of the bubble level in the sense of the invention and e.g. for comparison with a saved
Vergleichswert herangezogen werden, um ein Warnsignal zu erzeugen. Comparison value are used to generate a warning signal.
In einer bevorzugten Weiterbildung kann es vorgesehen sein, dass die In a preferred embodiment, it may be provided that the
Vorrichtung, insbesondere die Elektronikeinheit der Vorrichtung eingerichtet ist, in Abhängigkeit des ermittelten Maßes ein Signal zur Entleerung zu erzeugen, mit dem ein Ventil angesteuert wird, das für eine automatische Entleerung der Blase Sorge trägt. Ein solches Ventil kann z.B. an einem Katheter angeordnet sein, der durch die Harnröhre appliziert ist, insbesondere direkt in die Blase des Patienten. Das genannte Signal kann somit anstatt oder zusätzlich zu einem Warnsignal erzeugt werden. In einem solchen Fall kann z.B. das Ventil elektrisch über den Kathether, z.B. über eine von Katheter aufgenommene Leitung mit der Device, in particular the electronic unit of the device is arranged to generate a function of the determined measure a signal for emptying, with which a valve is controlled, which ensures an automatic emptying of the bladder. Such a valve may for example be arranged on a catheter which is applied through the urethra, in particular directly into the bladder of the patient. The said signal can thus be used instead of or in addition to a warning signal be generated. In such a case, for example, the valve can electrically via the catheter, for example via a recorded by catheter line with the
Vorrichtung, insbesondere der Elektronikeinheit verbunden sein. Device, in particular the electronic unit to be connected.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend beschrieben. Embodiments of the invention will be described below.
Die Figur 1 zeigt die Anwendung des Verfahrens bzw. der Vorrichtung an einem menschlichen Patienten 1 , der eine erfindungsgemäße Vorrichtung benutzt, die eine Elektrodenanordnung 2 und eine elektronische Einheit 3 umfasst. Die Elektrodeneinheit 2 ist hier als eine Unterhose ausgebildet ist, wobei im Bereich des oberen Hosenbundes mehrere Elektroden 4 angeordnet sind, beispielsweise auf der Innenseite des Hosenbundes, die den Körper des Patienten 1 im FIG. 1 shows the application of the method or the device to a human patient 1 who uses a device according to the invention which comprises an electrode arrangement 2 and an electronic unit 3. The electrode unit 2 is embodied here as a pair of underpants, wherein a plurality of electrodes 4 are arranged in the area of the upper waistband, for example on the inside of the trouser waistband, which supports the body of the patient 1 in FIG
Beckenbereich umgeben und somit in einer Ebene liegen, welche die Blase schneidet. Surrounded pool area and thus lie in a plane which intersects the bladder.
Bei dieser Ausführung ist die elektronische Einheit 3 mit den Elektroden 4 der Elektrodenanordnung 2 über Kabel 5 verbunden, wobei für jede Elektrode 4 ein entsprechendes Kabel 5 vorgesehen ist. Die Elektronikeinheit kann einen integralen Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausbilden und z.B. im Kleidungsstück, hier der Hose angeordnet sein. Die Elektronikeinheit kann auch durch eine z.B. externe Datenverarbeitungsanlage (PC) ausgebildet sein, mit der extern die Auswertung vorgenommen wird. In this embodiment, the electronic unit 3 is connected to the electrodes 4 of the electrode assembly 2 via cable 5, wherein for each electrode 4, a corresponding cable 5 is provided. The electronics unit may form an integral part of the device according to the invention, and e.g. in the garment, here the pants are arranged. The electronics unit can also be replaced by a e.g. be designed external data processing system (PC), with the external evaluation is made.
Es besteht demnach die Möglichkeit, mittels der Elektronikeinheit 3, It is therefore possible, by means of the electronic unit 3,
beispielsweise einem darin vorhandenen digitalen Signalprozessor 6, über einen Digital-/Analogkonverter 7 zwischen einem ausgewählten Paar von zwei for example, a digital signal processor 6 present therein, via a digital / analog converter 7 between a selected pair of two
Elektroden 4 aus allen Elektroden einen vorbestimmten z.B. konstanten Electrodes 4 from all electrodes have a predetermined e.g. constant
Wechselstrom einzuprägen, der zwischen diesen Elektroden 4 durch den Körper des Patienten 1 fließt und sodann für dieses Paar von zwei Elektroden die an anderen, bevorzugt allen anderen Elektrodenpaaren vorhandene To impress alternating current, which flows between these electrodes 4 through the body of the patient 1 and then for this pair of two electrodes on other, preferably all other pairs of electrodes existing
Wechselspannung messtechnisch durch einen Analog-/Digitalkonverter 8 z.B. derselben Einheit 3 zu erfassen. Für einen Messschritt einer solchen Erfassung wird dabei an mehreren, z.B. an jedem möglichen Elektrodenpaar aus zwei Elektroden 4 ein Wechselstrom eingeprägt und sodann für jedes dieser Paare an mehreren, z.B. allen anderen Elektrodenpaaren aus benachbarten Elektroden die Wechselspannung gemessen. Measuring voltage by means of an analog / digital converter 8, for example, to detect the same unit 3. For a measuring step of such a detection of an alternating current is impressed at several, for example at each possible electrode pair of two electrodes 4 and then measured for each of these pairs at several, for example all other electrode pairs of adjacent electrodes, the AC voltage.
So ergibt sich eine Vielzahl von Messwerten, die so, wie es eingangs im This results in a large number of measured values, which are as described at the outset
allgemeinen Teil beschrieben wurde, mit einem Algorithmus gemäß dem has been described general part, with an algorithm according to the
bekannten Verfahren der insbesondere funktionellen elektrischen known methods of particular functional electrical
Impedanztomografie (fEIT) in eine zweidimensionale, zumindest latente Impedance tomography (fEIT) in a two-dimensional, at least latent
tomografische Repräsentation umgerechnet werden kann, welche beispielsweise die Figur 2 zeigt. tomographic representation can be converted, which shows for example the figure 2.
Diese Figur 2 visualisiert in einer vorbestimmten Auflösung in einer Schnittebene senkrecht durch die Körperlängsachse, d.h. hier die Ebene, die im Wesentlichen durch die Elektrodenanordnung 2 definiert ist, die Impedanz oder This figure 2 visualizes at a predetermined resolution in a sectional plane perpendicular through the body longitudinal axis, i. Here, the plane that is essentially defined by the electrode assembly 2, the impedance or
Impedanzänderung der Körperregion in dieser Schnittebene auf der Grundlage einer ursprünglichen Referenzmessung. Impedance change of the body region in this cutting plane based on an original reference measurement.
Hier ist visualisiert, dass in dieser grafischen Repräsentation der Bereich 9 gegenüber dem umgebenden Bereich 10 eine andere Impedanz hat, was hier auf eine erhöhte Blasenfüllung zurückzuführen ist. In der grafischen Darstellung der Figur 2 stellt die Umrandung des Gebietes 9 im Wesentlichen die äußere Kontur der gefüllten Blase mit einer gegenüber der Umgebung geänderten Impedanz dar. Wie die Änderung der Impedanz konkret bei der Anwendung des Verfahrens ausfällt kann z.B. davon abhängen, ob der Wechselstrom eine gleich bleibende oder variierende Frequenz und/oder gleich bleibende oder variierende Amplitude bei der Messung hatte. Die Auswertung ist insoweit an die Messphase Here it is visualized that in this graphic representation the region 9 has a different impedance from the surrounding region 10, which here is due to increased bubble filling. In the graph of Figure 2, the border of region 9 substantially represents the outer contour of the filled bladder with an impedance changed from the environment. As the change in impedance fails concretely in the application of the method, e.g. Depending on whether the AC had a constant or varying frequency and / or constant or varying amplitude in the measurement. The evaluation is in this respect to the measurement phase
anzupassen. adapt.
Bei einer Summation sämtlicher Impedanzwerte in dem hier dargestellten quadratischen Feld der Figur 2 ergibt sich demnach ein geändertes Summensignal im Vergleich zu einer ursprünglichen, hier jedoch nicht With a summation of all impedance values in the quadratic field of FIG. 2 shown here, a modified one thus results Sum signal compared to an original, but not here
dargestellten grafischen Repräsentation bei leerer Blase, da bei der hier dargestellten Figur 2 im Gebiet der Blase, welche durch den Bereich 9 illustrated graphical representation in an empty bladder, since in the figure 2 shown here in the area of the bladder, which through the area 9
repräsentiert ist, die Impedanz in einer großen Fläche geändert ist. is represented, the impedance is changed in a large area.
Der Summenwert aus allen, zumindest einem Teil der Impedanzwerte einer solchen bevorzugt funktionellen elektrischen Impedanztomografie stellt demnach ein adäquates Maß dar, um den Blasenfüllstand zu bestimmen, insbesondere wenn ein Vergleichswert dieses Summenwertes vorliegt, der bei einer entleerten Blase ermittelt wurde. The sum value of all, at least part of the impedance values of such a preferably functional electrical impedance tomography therefore represents an adequate measure to determine the bubble level, in particular if there is a comparison value of this sum value, which was determined with a deflated bubble.
So besteht beispielsweise die Möglichkeit, mit einer Vorrichtung der For example, it is possible with a device of
erfindungsgemäßen Art eine Vergleichsmessung mit dem konkreten Patienten durchzuführen, der später die Vorrichtung bzw. zumindest die According to the invention perform a comparison measurement with the specific patient who later the device or at least the
Elektrodenanordnung dieser Vorrichtung am Körper trägt, um aussagekräftige Ergebnisse zu erhalten. Electrode assembly of this device worn on the body to obtain meaningful results.
So zeigt beispielsweise die Figur 3 die Abnahme der sogenannten globalen Impedanz, d.h. des vorbeschriebenen Summenwertes mit zunehmendem For example, Figure 3 shows the decrease in so-called global impedance, i. of the above-described summation value with increasing
Blasenvolumen, welche durch Messungen gewonnen wurde, bei denen die Blase künstlich durch Infusion zur Darstellung des Funktionsprinzips der Erfindung gefüllt wurde. Bladder volume obtained by measurements in which the bladder was artificially filled by infusion to demonstrate the functional principle of the invention.
Es zeigt sich hier, dass die Summenwerte ein im Wesentlichen linear fallendes Verhalten zeigen in Abhängigkeit der Blasenfüllung, so dass darauf geschlossen werden kann, dass dann, wenn der Summenwert einen bestimmten It can be seen here that the summation values show an essentially linear decreasing behavior as a function of the bubble filling, so that it can be concluded that if the sum value has a certain value
Vergleichswert unterschreitet, ein solcher Blasenfüllstand erreicht ist, bei dem eine Blasenentleerung durchgeführt werden sollte. Ein solcher Fall kann sodann signalisiert werden. Hierfür kann durch die Elektronikeinheit die Anzeigevorrichtung angesteuert werden, um ein entsprechendes Signal zu generieren und dem Patienten zur Anzeige zu bringen. Comparison value is reached, such a bubble level is reached at which a bladder emptying should be performed. Such a case can then be signaled. For this purpose, the display unit can be controlled by the electronic unit to generate a corresponding signal and bring the patient to the display.
Die Figur 4 zeigt eine weitere Ausbildung zumindest der Elektrodenanordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die sich von derjenigen der Figur 2 dadurch unterscheidet, dass hier nicht nur Elektroden 4 im Bereich des oberen FIG. 4 shows a further embodiment of at least the electrode arrangement of the device according to the invention, which differs from that of FIG. 2 in that here not only electrodes 4 in the region of the upper one
Hosenbundes angeordnet sind, sondern ebenso Elektroden 4a im Bereich der Hosenbeine, insbesondere der jeweiligen unteren Bunde. Hosenbundes are arranged, but also electrodes 4a in the pant legs, in particular the respective lower bundles.
Ebenso kann es vorgesehen sein, dass hier auf der Rückseite der Hose, die nicht dargestellt ist, auch ergänzend Elektroden im Pobackenbereich angeordnet sind. Hierdurch ergibt sich eine Anordnung gegenüber der Figur 1 , in welcher die Elektroden die Blase des Patienten nicht nur in einer Ebene umgeben, sondern auch außerhalb dieser Ebene, insbesondere dreidimensional um die Blase herum angeordnet sind. Likewise, it may be provided that electrodes are additionally arranged in the buttock region here on the back of the pants, which is not shown. This results in an arrangement with respect to Figure 1, in which the electrodes surround the bladder of the patient not only in a plane, but also outside this plane, in particular three-dimensionally arranged around the bladder.
Es erschließt sich hierdurch die Möglichkeit, eine Verteilung der Impedanz bzw. Impedanzänderung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der Vorrichtung nicht nur zweidimensional, sondern sogar dreidimensional zu berechnen. In einem solchen Fall kann in gleicher Weise die Summe der einzelnen Werte gebildet werden, aus denen sich die dreidimensionale tomografische Repräsentation zusammensetzt, unabhängig davon, ob es sich um Impedanzwerte oder This opens up the possibility of calculating a distribution of the impedance or impedance change with the method or device according to the invention not only two-dimensionally, but even three-dimensionally. In such a case, the sum of the individual values that make up the three-dimensional tomographic representation can be formed in the same way, irrespective of whether they are impedance values or
Impedanzdifferenzen zwischen zwei dreidimensionalen tomografischen Impedance differences between two three-dimensional tomographic
Repräsentationen handelt. Representations act.
Durch die Beschreibung der Erfindung wird deutlich, dass das Verfahren und die Vorrichtung Patienten bei einer durchzuführenden Blasenentleerung unterstützen, die selbst kein Gefühl für den Füllstand der Blase entwickeln können. Die By describing the invention, it will be apparent that the method and apparatus assist patients in performing bladder emptying that themselves can not develop a bladder fill level sensation. The
Erfindung hilft demnach, die Lebensqualität solcher Patienten maßgeblich zu erhöhen. Invention thus helps to significantly increase the quality of life of such patients.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Überwachung des Blasenfüllstandes eines Patienten, A method of monitoring the bladder level of a patient,
dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, insbesondere mehr als vier Elektroden (4) an der Körperoberfläche eines Patienten (1 ) um die Blase des Patienten (1 ) herum angeordnet werden und durch wenigstens ein Paar von zwei Elektroden (4) ein durch den Körper fließender Wechselstrom eingespeist wird, wobei an mehreren Elektroden (4) ein jeweiliger  characterized in that a plurality, in particular more than four electrodes (4) are arranged on the body surface of a patient (1) around the bladder of the patient (1) and through at least one pair of two electrodes (4) an alternating current flowing through the body is fed, wherein a plurality of electrodes (4)
Wechselspannungsmesswert erfasst wird, wobei die  AC measured value is detected, the
Wechselspannungsmeßwerte selbst oder wenigstens ein daraus  AC voltage readings themselves or at least one of them
berechneter Ergebniswert ein Maß für den Blasenfüllstand bildet,  calculated result value forms a measure of the bubble level,
insbesondere wobei nach einem Vergleich des Maßes mit wenigstens einem Vergleichswert ein Warnsignal erzeugt wird.  in particular, after a comparison of the measure with at least one comparison value, a warning signal is generated.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass aus den 2. The method according to claim 1, characterized in that from the
Wechselspannungsmesswerten eine zweidimensionale oder  AC readings a two-dimensional or
dreidimensionale zumindest latente tomografische Repräsentation der Impedanz oder Impedanzänderung eines die Blase umfassenden  three-dimensional at least latent tomographic representation of the impedance or impedance change of a bladder
Körperbereiches berechnet wird, wobei die Impedanzwerte oder  Body area is calculated, the impedance values or
Impedanzänderungswerte der Repräsentation die Ergebniswerte bilden.  Impedance change values of the representation forming the result values.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine 3. The method according to claim 2, characterized in that a
funktionale Analyse wenigstens einer tomografischen Repräsentation bezüglich Änderungen über die Zeit gebildet wird, insbesondere eine tomografische Differenz-Repräsentation gebildet wird, die sich durch Subtraktion zweier zu verschiedenen Zeiten erstellter tomografischer Repräsentationen ergibt.  functional analysis of at least one tomographic representation with respect to changes over time is formed, in particular a tomographic difference representation is formed, which results from subtracting two at different times created tomographic representations.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Ergebniswerte einer tomografischen Repräsentation oder einer tomografischen Differenz- Repräsentation summiert wird und einen neuen Ergebniswert bildet, insbesondere wobei ein Vergleichswert gebildet ist durch Bildung der Summe desselben Anteils von Ergebniswerten, die für jeden Benutzer individuell bei leerer Blase ermittelt wurden. characterized in that at least part of the result values of a tomographic representation or of a tomographic difference Representation is summed and forms a new result value, in particular wherein a comparison value is formed by forming the sum of the same proportion of result values, which were determined for each user individually with empty bladder.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass bei Überschreitung oder Unterschreitung des insbesondere intraindividuellen Vergleichswertes ein Signal erzeugt wird, dass einem Nutzer des Verfahrens die Notwendigkeit der Blasenentleerung anzeigt.  characterized in that when exceeding or falling below the particular intraindividuelle comparison value, a signal is generated that indicates a user of the method, the need for bladder emptying.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass wenigstens eine Elektrode in den Körper eines Patienten (1 ) eingeführt wird.  in that at least one electrode is introduced into the body of a patient (1).
7. Vorrichtung zur Überwachung des Blasenfüllstands eines Patienten, 7. Device for monitoring the bladder level of a patient,
insbesondere mit einem Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Elektrodenanordnung (2) mit mehreren Elektroden (4), insbesondere mit einer Anzahl von mehr als vier Elektroden (4), umfasst, die an der Körperoberfläche eines Patienten (1 ) um die Blase des Patienten (1 ) herum anlegbar sind und eine  in particular with a method according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises an electrode arrangement (2) with a plurality of electrodes (4), in particular with a number of more than four electrodes (4), which on the body surface of a patient (1 ) can be applied around the bladder of the patient (1) and one
Elektronikeinheit (3) aufweist, mit einer Wechselstromquelle, insbesondere Konstantwechselstromquelle, mittels der durch wenigstens ein Paar von zwei Elektroden (4) ein Wechselstrom erzeugbar ist und wenigstens einen Spannungssensor aufweist, mit dem an mehreren Elektroden (4) ein jeweiliger Wechselspannungsmesswert erfassbar ist, wobei die  Electronic unit (3), with an AC power source, in particular AC constant current source, by means of at least one pair of two electrodes (4) an alternating current can be generated and at least one voltage sensor with which a plurality of electrodes (4) a respective alternating voltage measured value can be detected the
Wechselspannungsmesswerte selbst oder wenigstens ein daraus durch die Elektronikeinheit (3) berechneter Ergebniswert ein Maß für den  AC voltage values themselves or at least one result value calculated therefrom by the electronic unit (3) is a measure of the
Blasenfüllstand bildet, insbesondere wobei die Elektronikeinheit (3) eingerichtet ist, aus einem Vergleich des Maßes mit wenigstens einem Vergleichswert ein Warnsignal auszugeben. Bubble level forms, in particular wherein the electronic unit (3) is arranged to output a warning signal from a comparison of the measure with at least one comparison value.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die 8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the
Elektrodenanordnung (2) als ein durch einen Patienten (1 ) tragbares Kleidungsstück ausgebildet ist, insbesondere als eine Hose, die bevorzugt als Unterhose ausgebildet ist, in welcher zumindest ein Teil der Elektroden (4) im Bereich des oberen Hosenbundes angeordnet sind oder als ein Gürtel ausgebildet ist und die Elektroden (4) im angezogenen Zustand das Becken und die Blase eines Patienten umgeben.  Electrode assembly (2) is designed as a by a patient (1) wearable garment, in particular as a pair of pants, which is preferably designed as underpants, in which at least a portion of the electrodes (4) are arranged in the region of the upper waistband or as a belt is formed and the electrodes (4) in the attracted state surrounding the pelvis and the bladder of a patient.
9. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 7 oder 8, dadurch 9. Device according to one of the preceding claims 7 or 8, characterized
gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil (4a) aller Elektroden (4) im Bereich der Hosenbeine, insbesondere in deren unteren Bunden  characterized in that at least a part (4a) of all the electrodes (4) in the region of the trouser legs, in particular in their lower bounds
angeordnet sind.  are arranged.
10. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 7 bis 9, dadurch 10. Device according to one of the preceding claims 7 to 9, characterized
gekennzeichnet, dass wenigstens eine Elektrode der  characterized in that at least one electrode of the
Elektrodenanordnung (2) an einem Kabel angeordnet ist und in den Körper eines Patienten (1 ) einführbar ist.  Electrode assembly (2) is arranged on a cable and in the body of a patient (1) is insertable.
11.Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 7 bis 10, dadurch 11.Vorrichtung according to one of the preceding claims 7 to 10, characterized
gekennzeichnet, dass die Elektronikeinheit (3) eine Signalisierungseinheit aufweist, mit der, insbesondere patientenindividuell ein vom Blasenvolumen abhängendes Signal anzeigbar ist, insbesondere optisch und/oder aktustisch.  in that the electronic unit (3) has a signaling unit with which a signal dependent on the bladder volume can be displayed, in particular optically and / or acoustically, in particular for a patient.
12. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 7 bis 11 , dadurch 12. Device according to one of the preceding claims 7 to 11, characterized
gekennzeichnet, dass die Elektronikeinheit (3) eingerichtet ist, zusätzliche Schaltsignale für externe Erweiterungsgeräte, insbesondere von elektrisch ansteuerbaren Ventilen, bereitzustellen.  characterized in that the electronic unit (3) is adapted to provide additional switching signals for external expansion devices, in particular of electrically controllable valves.
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