WO2018210802A1 - VORRICHTUNG ZUR MESSUNG DER SCHWEIßABSONDERUNG - Google Patents

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WO2018210802A1
WO2018210802A1 PCT/EP2018/062504 EP2018062504W WO2018210802A1 WO 2018210802 A1 WO2018210802 A1 WO 2018210802A1 EP 2018062504 W EP2018062504 W EP 2018062504W WO 2018210802 A1 WO2018210802 A1 WO 2018210802A1
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sensors
type
sensor
sweat
sensor unit
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PCT/EP2018/062504
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Stefan Scheede
Sven Clemann
Sören JASPERS
Reza Keyhani
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Beiersdorf Ag
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    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance

Definitions

  • the invention relates to a device for measuring perspiration on the body surface of a sweat-emitting living being, comprising at least one foil-like and / or textile surface portion, at least one sensor unit, at least one data acquisition unit.
  • Sweat glands secreted secreted aqueous secretion Two kinds of sweat glands are distinguished according to the kind of their secretion: so-called eccrine and apocrine
  • the eccrine sweat glands in humans are distributed practically throughout the body and can produce considerable amounts of a clear, odorless secretion that consists of more than 99 percent water and, in particular, electrolytes such as Na +, Cl-, K +, lactate and amino acids as well Contains urea.
  • the sweat still contains sugar and ascorbic acid in low concentrations.
  • the pH is in the acidic range at pH 4.5.
  • the apocrine sweat glands occur only in the hairy body areas of the armpit and genital region and on the nipples. They produce small amounts of a milky secretion that contains proteins and lipids and is almost pH-neutral (pH 7.2).
  • Fresh sweat is completely odorless. Only the degradation of long-chain fatty acids to shorter chains such as butyric acid or formic acid ensures the typical smell of sweat. There are various responsible for the natural skin flora bacteria responsible. One exception is puberty: Various hormonal processes in the body can also smell fresh sweat.
  • the process of sweating is also called transpiration.
  • Excessive, pathological secretion of sweat is called hyperhidrosis; in the case of reduced or completely absent sweat production it is called hypo- or anhidrosis.
  • Sweating is perceived by many people as unpleasant, since the secretion of sweat in the spirit is associated with the formation of sweat odor. People therefore try to suppress the formation of sweat or the smell of sweat.
  • Antiperspirants To inhibit sweat production, as one of the causes of sweat odor, so-called antiperspirants are offered in the trade.
  • Antiperspirants, antiperspirants or antiperspirants are substances that reduce the activity of the sweat glands and thus the development of body odor
  • Aluminum chlorohydrate (ACH), which can be applied in the form of sprays, roll-on application or stick to the appropriate body region.
  • deodorant also deodorant, Latin: Entriecher
  • deodorant is a personal care product that is mainly used in the
  • the technical term for this is deodorization.
  • the fight takes place on the one hand on the application of perfumes that cover the smell of sweat and on the other by inactivation (killing) of the microorganisms that are responsible for breaking down the sweat.
  • Gravimetric measurement gives a statement about the amount of separated sweat. These measurements can be made under different load situations, e.g. during a sauna session (Hot-Room Test) or at a bicycle gage load.
  • the method includes receiving a
  • a sensor data set measured by one or more sensors of a portable device over a time interval wherein the sensor data set is a time series profile of a
  • the method also includes determining an activity type of the user corresponding to the time series profile and calculating a value associated with a time series profile
  • Health features the value being calculated based on the type of activity.
  • WO 201 1094819 presents a monitoring system for the management and acquisition of environmental and physiological data associated with a subject.
  • the system preferably comprises a garment, in particular a T-shirt, with a plurality of sensors, for example pressure sensors, a heart rate sensor, a
  • Temperature sensor a strain gauge.
  • the sensor data and location information are transmitted via the transmitter to the head unit or base station for further processing.
  • CN 105029715 discloses a smart men's trousers.
  • the pants consist of a front part and a back part, with the bottom of the front part and the bottom of the back part connected to form the crotch.
  • the side edge of the front part and the side edge of the rear part are connected to form openings into which the feet may extend.
  • An intermediate layer is formed at the position of the step.
  • a temperature sensor and a humidity sensor are arranged.
  • a control chip is arranged at the head of the pants body. The temperature sensor and the
  • Moisture sensors are connected to the control package via wires with outer insulation layers.
  • urinary excretion is detected and transmitted to the control chip, and the control chip transmits the information via a signal transmission circuit to a corresponding client side, so that the real-time monitoring function of incontinence incidents is obtained to improve the health of the patient
  • the temperature sensor, the control chip and a button cell are each provided with a waterproof layer, whereby the trousers can be washed.
  • a portable sensor device comprising a first flexible substrate comprising a first plurality of sensors disposed on a first side of the first flexible substrate to be in direct contact with a user body and a first set of conductive connectors disposed on a second side of the first flexible substrate.
  • a second flexible substrate having a second set of conductive connectors disposed on a first side of the second flexible substrate compatible with the first set of conductive connectors for mechanically and electrically coupling the second flexible substrate to the first flexible substrate and to be arranged in a circuit arrangement.
  • a second side of the second flexible substrate is provided for receiving and processing measurements that provide measurements from the sensors via the first and second sets of conductive connectors.
  • Sweat secretion of a body surface of a sweat-emitting animal comprising at least one carrier, at least one sensor unit, at least one
  • the sensor unit represents a liquid-absorbing area section, the sensor unit representing or being fixed to a part of the carrier,
  • the sensor unit comprises at least two sensors of type A,
  • the sensors are electrically conductively connected to the data acquisition unit by means of cables,
  • the sensors of type A are sensors, electrodes and / or contact points for resistance and / or conductivity measurement.
  • the data acquisition unit at least one means for power supply, at least one timer, at least one means for measuring resistance and / or
  • measured resistances and / or conductivities are stored as a function of the measuring time
  • the sensor unit is arranged on the support, that it can be arranged on and / or over a body region of the sweat-emitting living being and temporarily comes into contact with this
  • Time intervals per one measurement per sensor pair takes place. After completion of the measurement, the collected data is read from the data memory and can be evaluated.
  • the measurement of the sweat production is carried out only indirectly with the device according to the invention, in which not the amount of sweat - volume or mass - is detected, but the taking place by the inclusion of the sweat in or on the substrate
  • the carrier material is formed from a woven or nonwoven fabric.
  • the device according to the invention is e.g. be formed as part of a garment, which the individual to be sampled no restrictions in terms of
  • Natural fibers produced fabrics or nonwovens (English, nonwoven), which is a very good
  • fabrics of cotton fibers as these can be easily processed and show a good perspiration absorption capacity without special treatment.
  • liquid-receiving sheet materials for example flocked films or foams, in particular open-cell foams.
  • the conductive connections (lines) between the data acquisition unit and sensors can be implemented as insulated wires, in the simplest case, the wires can be attached to the carrier by sewing, gluing or welding.
  • lines are conventional strands of a variety of very thin individual wires (conductors) which are surrounded by a shell of insulating material.
  • the ladder does not show any corrosion in combination with sweat or washing liquors.
  • conductors made of silver-plated copper, silver, gold, platinum or stainless steel.
  • the surface will coat with a very thin patina (e.g., oxides, sulfides or acetates). This patina is visible as discoloration, but does not interfere with the measurements.
  • the electrical conductors by a thin layer of an electrically conductive material réelleen on the carrier or transfer means of transfer to the carrier.
  • conductive silver or graphite coatings are preferred.
  • the carrier material is elastic, the line can be damaged or torn or torn when stretched. It is therefore advantageous not to make the lines straight, but to wave or loop the lines on the substrate. Due to the wave / loop-shaped laying an extension analogous to the carrier material is possible.
  • soldering it is preferable to connect the electrical conductors to the data acquisition unit by means of soldering.
  • Soldered connections have the advantage that they are easy to open in the event of a repair, but do not form contact resistances during operation, as is the case, for example, with plug-type or clamped connections.
  • the sensor unit according to the invention as a liquid-receiving surface of the
  • Support on which the sensors are arranged to look at. This part can be the
  • the sensor region can also be a surface section with different material properties to the rest of the carrier material, which material is integrated into the carrier or fixed on the carrier. If the sensor unit is an independent surface section, then this surface section must be made of a liquid-absorbing material. The actual carrier then does not need to be liquid-absorbent, because the for measuring resistance and / or
  • Type A sensors are used to measure the resistance and / or conductivity of the space spanned between two Type A sensors.
  • Type A sensors must therefore themselves be electrically conductive electrodes and / or contact points.
  • type A sensors are formed in the simplest case by short sections of the electrical conductor, these short sections are characterized in that they carry no insulation.
  • the insulation-free region makes it possible to establish an electrically conductive connection between two type A sensors, whereby the conductive connection between the type A sensors is produced by sweat absorbed by the carrier material and acting as electrolyte.
  • the sensors of type A can also be designed as electrodes whose material is different from the material of the line. For example, through small rivets of platinum or gold, in which the conductor is trapped.
  • the resistance and the conductivity between the sensors change. The more sweat accumulates between two sensors on the substrate, the lower it gets
  • the measurement of the resistance and / or the conductivity between the sensors of type A can determine the preparation or size of the sweat-soaked area, which is more accurate Conclusions about the amount of welding produced.
  • Sensor array which is as linear as possible to connect.
  • the sensors arranged in a line can be connected to a 4x4 matrix so that the sensor unit has four parallel sensor arrays of four sensors of type A each.
  • the sensors connected to a sensor array present a sensor during the measurement, so that the resistance and / or the conductivity is measured between a sensor array and a single sensor or between two sensor arrays.
  • a sensor arrangement of 3 ⁇ 8 sensors wherein three sensors of a matrix row are connected to a sensor array and eight parallel sensor arrays are formed between which the measurement takes place.
  • This elongated matrix has the advantage that in particular oval sweat stains, as they occur in the axillary region, can be determined well.
  • data evaluation unit is an electronic measuring system which can perform resistance and / or conductivity measurements in the form of a programmable logic controller (microcontroller).
  • the data evaluation unit has a microprocessor, a power supply and data memory.
  • the data evaluation unit is fixed on the carrier so that the lines connected to it, which are likewise fixed on the carrier, do not lose contact during movement, in particular folding or stretching. It is advantageous to stick the data evaluation unit on the carrier or attach by sewing. It is very particularly advantageous
  • the data evaluation unit is able to control the sensors and to generate and store the measured values. By means of an interface, the stored
  • the measurement of the resistance and / or the conductivity in the sensor area can be carried out by means of suitable alternating voltage or with very short individual voltage pulses in order to prevent the polarization effect of the conductive medium, in this case the sweat.
  • the sweat production can record in the normal course of the day.
  • the advantage here is that in healthy people in the right and left armpit sweat production is similar, as long as both armpits are treated the same or untreated.
  • the simultaneous measurement of perspiration on two different body areas can be used, for example, to determine the effectiveness of antiperspirant active ingredients. For this it is advantageous to select as skin areas the right and left armpit and to treat them in different ways. For example, with the device according to the invention it can be determined whether an axillary area (axilla - fossa axillaris) applied antiperspirant active reduces the sweat production compared to the amount of sweat produced by the untreated armpit.
  • axillary area axilla - fossa axillaris
  • the data acquisition unit measures at least one further parameter in addition to time detection and parallel to the resistance and / or
  • inventions may comprise one or more type B sensor (s).
  • sensor (s) of the type B are one or more motion sensors and / or one or more temperature sensors and / or one or more position sensors. These additional type B sensors can be used in the
  • Strain on the body is an important factor in sweat production. Increasing physical activity and / or ambient temperature requires more cooling of the body, which usually results in increased sweat production.
  • a position sensor By means of a position sensor, for example, it can be seen whether the test person sleeps and this takes place in a lateral or supine position. If the patient falls asleep in a lateral position, it can lead to a falsification of the measured values, since the body areas are permanently loaded differently or the temperature is different. About the situation during sleep can be, for example, also explain temperature jumps.
  • the device has at least one position sensor and in each case a temperature sensor and a motion sensor, which with the
  • the arrangement of the type B sensors depends on the number of sensors. If only one position, movement and temperature sensor is provided in each case, it is advantageous to integrate them in the data acquisition unit.
  • the device is equipped with a position sensor and two or more motion sensors and temperature sensors, it is advantageous these sensors within the
  • a sensor of the type B which is not part of the data acquisition unit, it is for the purposes of the invention to design the connection to the data acquisition unit as a wireless connection, for example by the sensor of the type B emitting a measured value adapted to the measured value or data, for example by NFC, Transfers Bluetooth to the data acquisition unit.
  • the device according to the invention has, in addition to the sensors of the type A, further sensors of the type C which are connected to the data acquisition unit.
  • connection is also the connection as a wireless connection to design, for example, characterized in that the sensor of type C emits a measured value adapted to the measured value or data, for. via NFC, transmits Bluetooth to the data acquisition unit.
  • perspiration provides information about dehydration or type of sweat, as stress sweating or thermal sweating is shown by other welding compositions. Also, there is an influence of the treatment on e.g. pH value of the sweat, which in turn can influence the effectiveness of the AT agent.
  • Type C sensors are used to analyze sweat.
  • the measurement of the pH, the concentration of chloride, calcium, potassium and sodium ions have proved to be advantageous for analyzing the perspiration.
  • At least one sensor from the group of sensors for pH measurement, chloride ion concentration measurement, calcium concentration / calcium ion concentration measurement, sodium concentration / sodium ion concentration measurement, and / or potassium concentration / potassium ion concentration measurement are advantageous.
  • Living time separated amount of sweat characterized in that in a first step, the device according to the invention is mounted over the body surface to be measured so that the device comes in contact with the emerging from the body surface sweat (fixation step) in a second Repetitive step of resistance and / or conductivity between two sensors of a sensor area is measured (measured value generation) and the measured values are stored in the data memory (measured value storage) in a last step the measured values from the data memory for analysis and
  • the only condition for the fixation of the device on the body surface is the way in which the sensor units come into contact with the body surface. It is advantageous to arrange the sensor unit so that when carrying the garment in the armpit to come to rest. It is not necessary for the sensor units to be in constant contact with the skin surface.
  • the measurement of the resistance and / or the conductivity takes place at periodic intervals. It is advantageous to carry out a measurement every 10 seconds, if changing
  • the measurements can also be made at intervals of up to 2 minutes.
  • the measured values are stored in the data memory. For each measured value, it is advantageous to store the real time or the time that has elapsed since the first measurement and an identifier to which sensor pair the measurement belongs to.
  • the measured values obtained by sensors of type B and C are also stored in the data memory in connection with the time.
  • Transmission methods such as Bluetooth, WLAN or NFC, since these need no open contacts that can corrode on contact with sweat or cleaning agents.
  • insulating material e.g. is cast in a polymeric material such as epoxy resin.
  • FIG. 1 shows a very simple embodiment of the device according to the invention.
  • a sensor unit 2 On a rectangular support 1, a sensor unit 2 is arranged.
  • the sensor unit carries two sensors 3.
  • a data acquisition unit 4 is arranged.
  • the data acquisition unit is connected via the line pair 5 with the sensors 3 in a conductive connection.
  • the data acquisition unit is by a microprocessor in the form of a
  • FIG. 2 shows a part of a carrier 10 with a sensor unit 20 which is sewn onto the carrier as a separate surface section.
  • the sensor unit carries a total of 16 sensors 30a to 30p, wherein the sensors are arranged in the form of a 4x4 matrix.
  • a sensor array a1 to a4 is formed in each case.
  • the four sensor arrays are each connected to the data acquisition unit 40 via an electrically conductive connection 50.
  • the electrically conductive connections 5 are not straight executed, but have a waveform.
  • Wavy laying of the electrical lines has the advantage that the elasticity of the carrier is not or only minimally restricted. With an elongation of the carrier, a length compensation by stretching the waves in the lines is possible.
  • FIG. 3a and 3b show a particular embodiment of the invention in the form of a T-shirt.
  • FIG. 3a shows the front side 1 of the T-shirt
  • FIG. 3b shows the associated back side 2 of the T-shirt.
  • the illustrated T-shirt has, in the area where the T-shirt comes to rest under the armpits, a sensor unit 3.
  • the sensor unit extends from the front side 1 of the T-shirt to the back 2 of the T-shirt.
  • the T-shirt has a total of 12 type A sensors, with 12 sensors in the area of the left armpit (sensor unit 3).
  • Four sensors of the type A are connected to each other to form a linear array, so that the sensor unit has three sensor arrays.
  • Each sensor array is on the back of the T-shirt by means of one of the lines 5a to 5c with the
  • Data recording unit 6 which is arranged centrally on the back of the T-shirt, conductively connected. In order to ensure the extensibility of the T-shirt in the area of the lines, the line connection was not linear, but wavy executed.
  • Data acquisition unit 6 is glued in the upper half of the back region 2.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Messung der Schweißabsonderung auf der Körperoberfläche eines schweißabsondernden Lebewesens, aufweisend mindestens einen folienartigen und/oder textilen Flächenabschnitt, mindestens eine Sensoreinheit, mindestens eine Datenaufnahmeeinheit.

Description

Hamburg
Vorrichtung zur Messung der Schweißabsonderung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Messung der Schweißabsonderung auf der Körperoberfläche eines schweißabsondernden Lebewesens, aufweisend mindestens einen folienartigen und/oder textilen Flächenabschnitt, mindestens eine Sensoreinheit, mindestens eine Datenaufnahmeeinheit.
Viele Lebewesen sondern zur Kühlung des Körpers Schweiß ab. Als Schweiß (griechisch ίδρώς hidrös) wird ein von der Haut des Menschen und anderer Säugetiere über so genannte
Schweißdrüsen abgesondertes wässriges Sekret bezeichnet. Man unterscheidet nach der Art ihrer Sekretion zwei Arten von Schweißdrüsen: sogenannte ekkrine und apokrine
Schweißdrüsen.
Die ekkrinen Schweißdrüsen sind beim Menschen praktisch über den ganzen Körper verteilt und können beträchtliche Mengen eines klaren, geruchlosen Sekretes produzieren, das zu mehr als 99 Prozent aus Wasser besteht und sonst vor allem Elektrolyte, wie Na+, Cl-, K+, Lactat und Aminosäuren sowie Harnstoff enthält. Daneben befinden sich im Schweiß noch Zucker und Ascorbinsäure in geringen Konzentrationen. Der pH-Wert liegt im sauren Bereich bei pH 4,5. Im Gegensatz dazu kommen die apokrinen Schweißdrüsen nur in den behaarten Körperarealen der Achsel- und Genitalregion sowie an den Brustwarzen vor. Sie produzieren geringe Mengen eines milchigen Sekretes, das Proteine und Lipide enthält und annähernd pH- neutral ist (pH 7,2).
Frischer Schweiß ist völlig geruchlos. Erst der Abbau von langkettigen Fettsäuren zu kürzeren Ketten wie Buttersäure oder Ameisensäure sorgt für den typischen Schweißgeruch. Dafür sind verschiedene zur natürlichen Hautflora zählende Bakterien verantwortlich. Eine Ausnahme bildet die Pubertät: Durch verschiedene hormonell bedingte Vorgänge im Körper kann auch frischer Schweiß schon riechen.
Der Vorgang des Schwitzens wird auch Transpiration genannt. Eine übermäßige, krankhafte Absonderung von Schweiß wird als Hyperhidrose bezeichnet, bei einer reduzierten oder völlig fehlenden Schweißproduktion spricht man von Hypo- bzw. Anhidrose.
Schwitzen wird von vielen Menschen als unangenehm empfunden, da die Absonderung von Schweiß im Geiste mit der Bildung von Schweißgeruch verbunden wird. Menschen versuchen daher die Bildung von Schweiß bzw. den Schweißgeruch zu unterdrücken.
Zur Hemmung der Schweißproduktion, als eine der Ursachen für entstehenden Schweißgeruch, werden im Handel sogenannte Antitranspiratien angeboten. Antitranspirante, Antitranspirantien oder Antitranspirants (Schweißhemmer; engl, antiperspirants) sind Substanzen, welche die Aktivität der Schweißdrüsen reduzieren und somit die Entstehung von Körpergeruch
vermindern. Die am häufigsten als Antitranpirant eingesetzte Substanz ist
Aluminiumchlorohydrat (ACH), welches sich in Form von Sprays, Roll-on Apllikation oder Stick auf die entsprechende Körperregion auftragen lässt.
Zur Unterdrückung des Schweißgeruchs selbst gibt es im Handel seit Jahrzehnten kosmetische Präparate die als Deodorant bezeichnet werden. Ein Deodorant (auch Desodorant, latein.: Entriecher), kurz auch Deo genannt, ist ein Körperpflegemittel, das vorwiegend in den
Achselhöhlen aufgebracht wird, um unangenehmen Körpergeruch zu bekämpfen. Der
Fachausdruck hierfür lautet Desodorierung. Die Bekämpfung erfolgt dabei zum einen über die Auftragung von Parfümstoffen, die den Schweißgeruch überdecken und zum anderen durch Inaktivierung (Abtötung) der Mikroorganismen, die für den Abbau des Schweißes verantwortlich sind.
Es gibt auch Präparate die sowohl Antritranspirantwirkstoff, Parfüm und Bakterizid enthalten. Im allgemeinen Sprachgebrauch wird daher oft nur von ,Deo' gesprochen, ohne zu differenzieren welche Wirkung das Produkt erzielt.
Um die Wirksamkeit von Antitranspirantprodukten oder Desodorantprodukten zu bestimmen, gibt es einige klassische Verfahren. Z.B. wird die Wirksamkeit von Antitranspirantzubereitungen dadurch bestimmt, dass die Zubereitung z.B. im Achselbereich aufgetragen wird und die Auftragungsstelle mit einem Flüssigkeitsabsorbierenden Material bedeckt wird. Über
gravimetrische Messung erhält man eine Aussage über die Menge an abgesonderten Schweiß. Diese Messungen können unter verschiedenen Belastungssituationen vorgenommen werden, z.B. bei einem Saunagang (Hot-Room Test) oder bei Fahrradergonometerbelastung.
Durch anschließende Sniff-Tests ist es auch möglich die Entwicklung und Stärke des
Schweißgeruchs empirisch zu bestimmen.
Diese Standardmethoden haben einen großen Nachteil, denn es lassen sich keine Aussagen über die zeitliche Abhängigkeit der von der Belastungssituation abhängigen Schweißmenge treffen, da die Sammlung des Schweißes immer über einen gewissen Zeitraum insgesamt erfolgt. Ein zweiter Nachteil ist, dass allein die Auflage des flüssigkeitsabsorbierenden Materials auf das schweißproduzierende Hautareal eine Verfälschung der Messwerte bringt. Eine solche Auflage führt nämlich dazu, dass sich das Mikroklima, welches sich im Normalfall ohne Auflage um das Schweißproduzierende Hautareal ausbildet, stark gestört wird. In der Regel ist es so, dass die Auflage zur erhöhten Schweißabsonderung im bedeckten Bereich führt.
Aus WO 2016087381 ist eine computerimplementierte Methode oder ein System zur Erzeugung von Gesundheitsdaten bekannt. Das Verfahren umfasst das Empfangen eines
Sensordatensatzes, der von einem oder mehreren Sensoren einer tragbaren Vorrichtung über ein Zeitintervall gemessen wird, wobei der Sensordatensatz ein Zeitreihenprofil eines
Körperparameters eines Benutzers der tragbaren Vorrichtung über das Zeitintervall anzeigt. Das Verfahren umfasst auch das Bestimmen eines Aktivitätstyps des Benutzers, der dem Zeitreihenprofil entspricht und das Berechnen eines Wertes, der mit einer
Gesundheitsmerkmalen verbunden ist, wobei der Wert auf der Grundlage des Aktivitätstyps berechnet wird.
In WO 201 1094819 wird ein Überwachungssystem für die Verwaltung und Erfassung von Umwelt- und physiologischen Daten, die mit einem Probanden verbunden sind, vorgestellt. Das System umfasst vorzugsweise ein Bekleidungsstück, insbesondere ein T-Shirt, mit mehreren Sensoren, beispielsweise Drucksensoren, einem Herzfrequenzsensor, einem
Temperatursensor, einem Dehnungsmessstreifen. Das Kleidungsstück und ein elektronisches Modul (15), das ein Senderortungsmodul enthält. Die Sensordaten und Ortsinformationen werden über den Sender zur Kopfeinheit oder Basisstation zur Weiterverarbeitung übermittelt.
CN 105029715 offenbart eine .intelligente' Herrenhose. Die Hose besteht aus einem Vorderteil und einem Hinterteil, wobei die Unterseite des vorderen Teils und die Unterseite des hinteren Teils verbunden sind, um den Schritt zu bilden. Die Seitenkante des vorderen Teils und die Seitenkante des hinteren Teils sind verbunden, um Öffnungen zu bilden, in die sich die Füße erstrecken können. Eine Zwischenschicht wird an der Position des Schrittes gebildet. In der Zwischenschicht sind ein Temperatursensor und ein Feuchtigkeitssensor angeordnet. Ein Steuerchip ist am Kopf des Hosenkörpers angeordnet. Der Temperatursensor und der
Feuchtigkeitssensor sind mit dem Steuerpaket über Drähte mit äußeren Isolationsschichten verbunden. Durch den Temperatursensor und den Feuchtigkeitssensor wird Harnausscheidung detektiert und an den Steuerchip übertragen und der Steuerchip überträgt die Information über eine Signalübertragungsschaltung auf eine entsprechende Client-Seite, so dass die Echtzeit- Überwachungsfunktion von Inkontinenzvorfällen erhalten wird, um die Gesundheit des
Menschen zu gewährleisten. Darüber hinaus sind der Temperatursensor, der Steuerchip und eine Knopfzelle jeweils mit einer wasserdichten Schicht versehen, wodurch die Hose gewaschen werden kann.
Aus der WO 2016093915 ist eine tragbare Sensorvorrichtung bekannt, ein erstes flexibles Substrat umfasst, das eine erste Vielzahl von Sensoren umfasst, die auf einer ersten Seite des ersten flexiblen Substrats angeordnet sind, um in direktem Kontakt mit einem Benutzerkörper zu sein, und einen ersten Satz von leitfähigen Verbindern, die auf einer zweiten Seite des ersten flexiblen Substrats angeordnet sind. Wobei ein zweites flexibles Substrat, das einen zweiten Satz von leitfähigen Verbindern aufweist, die auf einer ersten Seite des zweiten flexiblen Substrats kompatibel mit dem ersten Satz von leitfähigen Verbindern angeordnet sind, um das zweite flexible Substrat mechanisch und elektrisch mit dem ersten flexiblen Substrat zu koppeln und in einer Schaltungsanordnung anzuordnen. Eine zweite Seite des zweiten flexiblen Substrats ist zum Empfangen und Verarbeiten von Messwerten vorgesehen, die Messwerte von den Sensoren über die ersten und zweiten Sätze von leitfähigen Verbindern bereitgestellt werden.
Trotz des weitreichenden Standes der Technik fehlt es dem Fachmann an Methoden die
Schweißabsonderung zeitlich aufgelöst unter realen Bedingungen zu messen und vergleichen zu können.
Für den Fachmann überraschend war, das eine Vorrichtung zur Messung der
Schweißabsonderung einer Körperoberfläche eines schweißabsondernden Lebewesens, aufweisend mindestens einen Träger, mindestens eine Sensoreinheit, mindestens eine
Datenaufnahmeeinheit, dadurch gekennzeichnet, dass
die Sensoreinheit einen flüssigkeitsaufnehmende Flächenabschnitt darstellt, wobei die Sensoreinheit ein Teil des Trägers darstellt oder auf diesem fixiert ist,
die Sensoreinheit jeweils mindestens zwei Sensoren vom Typ A umfasst,
- die Sensoren mit der Datenaufnahmeeinheit mittels Leitungen elektrisch leitend verbunden sind,
die Sensoren vom Typ A Sensoren, Elektroden und/oder Kontaktpunkte zur Widerstandsund/oder Leitfähigkeitsmessung sind.
die Datenaufnahmeeinheit mindestens ein Mittel zur Energieversorgung, mindestens einen Zeitmesser, mindestens ein Mittel zur Widerstandsmessung und/oder
Leitfähigkeitsmessung zwischen den mindestens zwei Sensoren vom Typ A einer
Sensoreinheit und mindestens einen Datenspeicherbreich aufweist, in dem die
gemessenen Widerstände und/oder Leitfähigkeiten in Abhängigkeit von der Meßzeit gespeichert werden,
- wobei die Sensoreinheit so auf dem Träger angeordnet ist, das sie auf und/oder über einem Körperbereich des schweißabsondernden Lebewesens angeordnet werden kann und zeitweise mit diesem in Kontakt tritt
zur Messung der Schweißabsonderung einer Körperoberfläche eines schweißabsondernden Lebewesens hervorragend geeignet ist.
Mit einer solchen Vorrichtung ist es möglich, die in einem bestimmten Zeitraum innerhalb eines Körperareals abgesonderte Menge von Schweiß zu erfassen. Dazu wird die Vorrichtung so am Körper platziert, dass die Sensoreinheit über jeweils einem Messbereich angeordnet wird und die zwischen zwei Sensoren gemessene Leitfähigkeit und/oder der Widerstand in Abhängigkeit von der Messzeit und der Sensoreinheit im Datenspeicher gespeichert werden. Die Messungen werden über einen längeren Zeitraum durchgeführt, wobei in vorher zu bestimmenden
Zeitabständen je eine Messung pro Sensorpaar erfolgt. Nach Beendigung der Messung werden die gesammelten Daten aus dem Datenspeicher ausgelesen und können ausgewertet werden.
Die Messung der Schweißproduktion erfolgt mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung nur indirekt, in dem nicht die Menge des Schweißes - Volumen oder Masse - erfasst wird, sondern die durch die Aufnahme des Schweißes im oder auf dem Trägermaterial erfolgende
Widerstandsänderung bzw. Leitfähigkeitsänderung zwischen den Sensoren.
Erfindungsgemäß vorteilhaft ist es, wenn der Träger den von der Körperoberfläche
abgesonderten Schweiß aufnimmt. Durch die Aufnahme von Schweiß reduziert sich im benetzten Bereich der elektrische Widerstand bzw. erhöht sich die Leitfähigkeit des Trägers.
Vorteilhaft ist es, wenn das Trägermaterial aus einem Gewebe oder Vlies gebildet wird.
Dadurch ist die erfindungsgemäße Vorrichtung z.B. als Teil eines Bekleidungsstücks ausbildbar, welches dem zu beprobenden Individuum keinerlei Einschränkungen in Bezug auf
Bewegungsfreiheit auferlegt.
Im Bereich der Sporttextilien findet der Fachmann eine Reihe von aus Kunstfasen bzw.
Naturfasern hergestellten Geweben oder Vliesen (engl, nonwoven), die eine sehr gute
Schweißaufnahme zeigen.
Besonders bevorzugt sind Gewebe aus Baumwollfasern, da diese sich leicht verarbeiten lassen und ohne besondere Behandlung eine gute Schweißaufnahmekapazität zeigen.
Im Sinne der Erfindung ist es jedoch auch andere Flüssigkeit aufnehmende flächige Materialen als Träger zu verwenden, zum Beispiel beflockte Folien oder Schäume, insbesondere offenporige Schäume.
Die leitfähigen Verbindungen (Leitungen) zwischen Datenaufnahmeeinheit und Sensoren lassen sich als isolierte Drähte ausführen, wobei die Drähte im einfachsten Fall durch Annähen, Ankleben oder Verschweißen auf dem Träger befestigen lassen.
Vorteilhaft ist es die Leitungen auf dem Träger durch Übernähen mit einem Kreuzstich zu fixieren.
Um Einflüsse der Leitungen auf das zu untersuchendende Areal zu vermeiden, ist es vorteilhaft die Leitungen auf der dem zu untersuchenden Areal abgewandten Seite zu fixieren. Dadurch wird der Einfluss auf die Leitfähigkeit der Haut möglichst gering gehalten. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die elektrisch leitfähigen Verbindungen bei der Herstellung des Trägermaterials in diese eingewebt (Gewebe) oder eingelegt (Vlies) sind.
Als Leitungen eignen sich herkömmliche Litzen aus einer Vielzahl sehr dünner Einzeldrähte (Leiter) die von einer Hülle aus Isoliermaterial umgeben sind.
Wichtig ist, dass die Leiter in Verbindung mit Schweiß oder Waschlaugen keine Korrosion zeigen. Besonders bevorzugt sind Leiter aus versilbertem Kupfer, Silber, Gold, Platin oder Edelstahl. Bei weniger edlen Metallen wie Kupfer oder Silber überzieht sich die Oberfläche mit einer sehr dünnen Patina (z.B. Oxide, Sulfide oder Acetate). Diese Patina ist als Verfärbung sichtbar, stört die Messungen aber nicht.
Im Sinne der Erfindung ist es auch die elektrischen Leiter durch eine dünne Schicht eines elektrisch leitfähigen Materials auf den Träger aufzudrucken bzw. mittels Transfertechnik auf den Träger zu übertragen. Bevorzugt werden hierzu leitfähige Silber- oder Graphitlacke.
Ist das Trägermaterial elastisch, kann bei dessen Dehnung die Leitung beschädigt oder abgerissen bzw. zerrissen werden. Vorteilhaft ist es daher die Leitungen nicht gradlinig zu gestalten, sondern die Leitungen wellen oder schlaufenförmig auf dem Trägermaterial aufzubringen. Durch die durch wellen-/schlaufenförmige Verlegung ist eine Streckung analog zum Trägermaterial möglich.
Zur Verbindung des Leiters mit der Datenaufnahmeeinheit oder den Sensoren stehen dem Fachmann viele Möglichkeiten zur Verfügung, unter anderem Steckerverbindungen,
Klemmverbindungen, Schweißverbindungen oder Lötverbindungen.
Bevorzugt im Rahmen der Erfindung ist es die elektrischen Leiter mit der Datenaufnahmeeinheit mittels Löten zu verbinden. Lötverbindungen haben den Vorteil, dass sie im Reparaturfall leicht zu .öffnen' sind, aber im Betrieb keine Übergangswiderstände ausbilden, wie es zum Beispiel bei Steck- oder Klemmverbindungen der Fall ist.
Die Sensoreinheit ist erfindungsgemäß als eine flüssigkeitsaufnehmende Teilfläche des
Trägers, auf der die Sensoren angeordnet sind, anzusehen. Diese Teilfläche kann dem
Trägermaterial entsprechen, so dass keine Abgrenzung der Sensoreinheit zum nicht mit Sensoren besetzten Trägermaterialbereich erfolgt. Der Sensorbereich kann jedoch im Sinne der Erfindung auch ein Flächenabschnitt mit zum restlichen Trägermaterial unterschiedlichen Materialeigenschaften sein, welcher in den Träger integriert oder auf dem Träger fixiert ist. Ist die Sensoreinheit ein eigenständiger Flächenabschnitt so muss dieser Flächenabschnitt aus einem flüssigkeitsaufnehmenden Material sein. Der eigentliche Träger braucht dann nicht flüssigkeitsaufnehmend sein, denn die zur Widerstandsmessung und/oder
Leitfähigkeitsmessung nötige Flüssigkeitsabsorption erfolgt dann in der Sensoreinheit selbst. Sensoren vom Typ A dienen dazu den Wiederstand und/oder die Leitfähigkeit des zwischen zwei Sensoren vom Typ A aufgespannten Raumes messen zu können. Sensoren vom Typ A müssen daher selbst elektrisch leitfähige Elektroden und/oder Kontaktpunkte sein.
Für die erfindungsgemäße Vorrichtung geeignete Sensoren Typ A werden im einfachsten Fall durch kurze Abschnitte des elektrischen Leiters gebildet, wobei diese kurzen Abschnitte sich dadurch auszeichnen, dass sie keine Isolierung tragen. Der isolierungsfreie Bereich ermöglicht es eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen zwei Sensoren Typ A herzustellen, wobei die leitfähige Verbindung zwischen den Sensoren Typ A durch vom Trägermaterial aufgesaugten Schweiß, der als Elektrolyt wirkt, hergestellt wird.
Die Sensoren vom Typ A können auch als Elektroden, deren Material zum Material der Leitung unterschiedlich ist, ausgestaltet sein. Z.B. durch kleine Nieten aus Platin oder Gold, in die der Leiter eingeklemmt ist.
Entsprechend der Menge und der Zusammensetzung des aufgenommenen Schweißes ändert sich der Widerstand und die Leitfähigkeit zwischen den Sensoren. Umso mehr Schweiß sich zwischen zwei Sensoren auf dem Trägermaterial ansammelt, desto geringer wird der
Widerstand bzw. desto höher wird die Leitfähigkeit. Bildlich gesprochen lassen sich durch die Widerstands- und/oder Leitfähigkeitsmessungen große von kleinen Schweissflecken
unterscheiden. Da mit zunehmender Schweißproduktion der Schweißfleck größer wird, da sich der Schweiß im Träger aufsaugt du flächig verteilt, lässt sich somit eine qualitative Aussage über die Menge an produzierten Schweiß erhalten.
Werden mehr als zwei Sensoren Typ A im Rahmen einer Sensoreinheit so angeordnet, das sich eine Matrix ausbildet, kann durch die Messung des Wiederstandes und/oder der Leitfähigkeit zwischen den Sensoren des Typs A die Ausbereitung bzw. Größe des schweißgetränkten Bereiches bestimmt werden, was genauere Rückschlüsse auf die produzierte Schweißmenge zulässt.
Erfindungsgemäß vorteilhaft ist es mindestens vier Sensoren vom Typ A innerhalb einer Sensoreinheit anzuordnen.
Besonders vorteilhaft ist es innerhalb einer Sensoreinheit mehr als 16 Sensoren vom Typ A zu positionieren, wobei die Anordnung möglichst symmetrisch in Form einer Matrix erfolgt.
Um die Anzahl der nötigen elektrischen Verbindungen zur Datenaufnahmeeinheit zu verringern, ist es von Vorteil zwei oder mehr Sensoren vom Typ A mit kurzen Leitern zu einem
Sensorarray, welches möglichst linear ist, zu verbinden. So lassen sich zum Beispiel die in einer Zeile angelegten Sensoren einer 4x4 Matrix verbinden, so dass die Sensoreinheit vier parallel verlaufende Sensorarrays aus jeweils vier Sensoren Typ A aufweist. Die zu einem Sensorarray verbundenen Sensoren stellen bei der Messung einen Sensor da, so dass der Widerstand und/oder die Leitfähigkeit zwischen einem Sensorarray und einem einzelnen Sensor oder zwischen zwei Sensorarrays gemessen wird.
Für Messungen im Achselbereich ist es besonders bevorzugt eine Sensoranordnung von 3x8 Sensoren zu wählen, wobei drei Sensoren einer Matrixzeile zu einem Sensorarray verbunden sind und sich acht parallele Sensorarrays ausbilden zwischen denen die Messung erfolgt. Diese langgestreckte Matrix hat den Vorteil, da sich insbesondere ovale Schweißflecken, wie sie in der Achselregion auftreten, gut bestimmen lassen.
Unter Datenauswerteeinheit ist im Rahmen der Erfindung ein elektronisches Messsystem zu verstehen, welches in Form einer Speicherprogrammierbaren Steuerung (MikroController) Widerstands- und/oder Leitfähigkeitsmessungen durchführen kann. Die Datenauswerteeinheit weist dazu als Minimum einen Mikroprozessor, eine Spannungsversorgung und Datenspeicher auf. Die Datenauswerteeinheit ist auf dem Träger so fixiert, das die mit ihr verbundenen Leitungen, welche ebenfalls auf dem Träger fixiert sind, bei Bewegung, insbesondere Faltung oder Dehnung, den Kontakt nicht verlieren. Vorteilhaft ist es die Datenauswerteeinheit auf den Träger zu kleben oder durch annähen zu befestigen. Ganz besonders vorteilhaft ist es die
Verbindungsstellen mit der Leitung durch zusätzlichen Auftrag von Kunstharz, Silikonkautschuk oder Klebeband zu überdecken und zusätzlich zu sichern.
Die Datenauswerteeinheit ist in der Lage die Sensoren anzusteuern und die Messwerte zu generieren und abzuspeichern. Mittels einer Schnittstelle lassen sich die gespeicherten
Messwerte aus der Steuereinheit auslesen.
Die Messung des Widerstands- und/oder der Leitfähigkeit im Sensorareal kann mittels geeigneter Wechselspannung oder mit sehr kurzen einzelnen Spannungspulsen erfolgen, um Polarisationseffekt des leitenden Mediums, in diesem Fall des Schweißes, zu verhindern. Durch ein mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgerüstetes T-Shirt zum Beispiel, bei welchem das Sensorareal im Bereich der Achsel angeordnet ist, lässt sich die Schweißproduktion im normalen Tagesverlauf aufzeichnen. Vorteilhaft ist hierbei, dass bei gesunden Menschen in rechter und linker Achsel die Schweißproduktion gleichartig erfolgt, solange beide Achseln gleich behandelt oder unbehandelt sind.
Durch die separate Auswertung der einem Sensorareal zuzuordnenden Meßwerte ist es möglich, die Unterschiede in der Schweißproduktion der zwei Körperareale herauszufinden.
Die gleichzeitige Schweißmessung an zwei unterschiedlichen Körperarealen kann zum Beispiel dazu genutzt werden die Wirksamkeit von Antitranspirantwirkstoffen zu ermitteln. Dazu ist es vorteilhaft als Hautareale die rechte und linke Achselhöhle auszuwählen und diese in unterschiedlicher Weise zu behandeln. Zu Beispiel lässt sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermitteln, ob ein in einen Achselbereich (Achselhöhle - Fossa axillaris) aufgetragener Antitranspirantwirkstoff die Schweißproduktion gegenüber der von der unbehandelten Achselhöhle produzierten Schweißmenge verringert.
Ebenso sind Messungen an mit zwei unterschiedlichen Antitranspirantwirkstoffen behandelten Körperarealen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich.
Im Sinne der Erfindung ist es auch, wenn die Datenaufnahmeeinheit neben Zeiterfassung mindestens einen weiteren Parameter misst und parallel zum Widerstands- und/oder
Leitfähigkeitsmesswert speichert.
Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung können ein oder mehrere Sensor(en) vom Typ B aufweisen. Vorteilhaft als Sensor(en) vom Typ B sind ein oder mehrere Bewegungssensoren und/oder ein oder mehrerer Temperatursensoren und/oder ein oder mehrere Lagesensoren. Durch diese zusätzlichen Sensoren vom Typ B lassen sich im
Messzeitraum anfallende Belastungsänderungen erkennen und aufzeichnen, denn die
Belastung des Körpers ist ein wichtiger Faktor für die Schweißproduktion. Durch Steigerung der körperlichen Aktivität und/oder Umgebungstemperatur wird mehr Kühlung des Körpers benötigt, woraus in der Regel eine gesteigerte Schweißproduktion resultiert.
Mittels eines Lagesensors zum Beispiel lässt sich erkennen, ob der Proband schläft und dies in Seitenlage oder Rückenlage erfolgt. Schläft der Patient in Seitenlage kann es zur Verfälschung der Messwerte kommen, da die Körperareale dauerhaft unterschiedlich belastet werden bzw. die Temperatur unterschiedlich ist. Über die Lage während des Schlafes lassen sich z.B. auch Temperatursprünge erklären.
Besonders Vorteilhaft ist es die Vorrichtung mit mindestens einem Lagesensor und jeweils einem Temperatursensor und einem Bewegungssensor auszustatten, die mit der
Datenaufnahmeeinheit verbunden sind.
Die Anordnung der Sensoren vom Typ B hängt von der Anzahl der Sensoren ab. Wird jeweils nur ein Lage-, Bewegungs- und Temperatursensor vorgesehen, ist es vorteilhaft diese in der Datenaufnahmeeinheit zu integrieren.
Wird die Vorrichtung mit einem Lagesensor und zwei oder mehr Bewegungssensoren und Temperatursensoren ausgestattet, so ist es vorteilhaft diese Sensoren innerhalb der
Sensoreinheit anzuordnen und diese Sensoren mit der Datenauswerteeinheit zu verbinden. Für einen Sensor vom Typ B, der kein Teil der Datenaufnahmeeinheit ist, ist es im Sinne der Erfindung die Verbindung zur Datenaufnahmeeinheit als drahtlose Verbindung auszugestalten, zum Beispiel dadurch das der Sensor vom Typ B ein dem Messwert angepasstes Funksignal aussendet oder Daten z.B. per NFC, Bluetooth an die Datenaufnahmeeinheit überträgt. Zur genaueren Untersuchung des von der Vorrichtung aufgenommenen Schweißes kann es von Vorteil sein, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung neben den Sensoren vom Typ A weitere Sensoren vom Typ C aufweist, die mit der Datenaufnahmeeinheit verbunden sind.
Im Sinne der Erfindung ist es auch die Verbindung als drahtlose Verbindung auszugestalten, zum Beispiel dadurch das der Sensor vom Typ C ein dem Messwert angepasstes Funksignal aussendet oder Daten z.B. per NFC, Bluetooth an die Datenaufnahmeeinheit überträgt.
Die Analyse des Schweißes gibt Aufschluss über Dehydration oder Art des Schweißes, denn Stressschwitzen oder thermisches Schwitzen zeigen andere Schweißzusammensetzungen. Auch gibt es einen Einfluss der Behandlung auf z.B. pH Wert des Schweißes, welcher wiederum Einfluss auf die Wirksamkeit des AT Mittels haben kann.
Sensoren vom Typ C dienen der Analyse des Schweißes. Zur Analyse des Schweißes haben sich insbesondere die Messung des pH-Wertes, der Konzentration von Chlorid-, Kalzium-, Kalium- und Natriumionen als vorteilhaft erwiesen.
Als Sensor vom Typ C sind daher mindestens ein Sensor aus der Gruppe der Sensoren zur pH- Wertmessung, der Chloridionenkonzentrationsmessung, Kalziumkonzentrations-/Kalziumionen- konzentrationsmessung, Natriumkonzentrations-/Natriumionenkonzentrationsmessung, und/oder Kaliumkonzentrations-/Kaliumionenkonzentrationsmessung von Vorteil.
Die Anwendung der Vorrichtung manifestiert sich im folgenden Verfahren:
Verfahren zur Messung der von einer Körperoberfläche eines schweißabsondernden
Lebewesens zeitabhängig abgesonderte Menge von Schweiß dadurch gekennzeichnet, dass in einem Ersten Schritt die erfindungsgemäße Vorrichtung so über der zu messenden Körperoberfläche angebracht wird, das die Vorrichtung in Kontakt mit dem aus der Körperoberfläche austretenden Schweiß kommt bzw. kommen kann (Fixationsschritt) in einem zweiten sich wiederholenden Schritt der Wiederstand und/oder die Leitfähigkeit zwischen zwei Sensoren eines Sensorareals gemessen wird (Messwertgenerierung) und die Messwerte im Datenspeicher abgelegt werden (Messwertspeicherung) in einem letzten Schritt die Messwerte aus dem Datenspeicher zur Analyse und
Auswertung aus dem Datenspeicher ausgelesen werden (Auslesevorgang)
Einzige Bedingung für die Fixierung der Vorrichtung auf der Körperoberfläche ist, das die Art und Weise, wie die Sensoreinheiten mit der Körperoberfläche in Kontakt kommen. Vorteilhaft ist es die Sensoreinheit so anzuordnen, dass sie beim Tragen des Kleidungsstückes in der Achsel zu liegen kommen. Dabei ist es nicht notwendig, dass ein ständiger Kontakt der Sensoreinheiten mit der Hautoberfläche vorliegt.
Die Messung des Widerstandes- und/oder der Leitfähigkeit erfolgt in periodischen Abständen. Vorteilhaft ist es alle 10 Sekunden eine Messung durchzuführen, wenn wechselnde
Belastungsänderungen auftreten. Erfolgt die Messung bei gleichmäßiger Belastung, können die Messungen auch in abständen bis zu 2 Minuten erfolgen.
Die Messwerte werden im Datenspeicher gespeichert. Vorteilhaft ist es zu jedem Messwert die reale Uhrzeit oder die seit der ersten Messung verstrichene Zeit und ein Kennzeichen zu welchem Sensorpaar die Messung gehört abzuspeichern. Die von Sensoren des Typs B und C erhaltenen Messwerte werden ebenfalls im Datenspeicher in Verbindung mit der Zeit gespeichert.
Zur Auswertung der Meßwerte werden diese aus dem Datenspeicher über eine Schnittstelle ausgelesen. Als Schnittstelle zu Datenübertragung stehen dem Fachmann eine Reihe von bekannten kabelgebundenen und kontaktlosen Verfahren zur Verfügung. Insbesondere die Kommunikation über eine USB-Schnittstelle oder RS-232 Schnittstelle als kabelgebundene Schnittstelle sind vorteilhaft. Ganz besonders geeignet sind jedoch kontaktlose
Übertragungsverfahren wie Bluetooth, WLAN oder NFC, da diese keine offenen Kontakte, die bei Kontakt mit Schweiß oder Reinigungsmitteln korrodieren können, benötigen.
Unter Verwendung dieser kontaktlosen Übertragungsverfahren ist es möglich die
Datenaufnahmeeinheit so zu isolieren, das sie vollständig von Isolationsmaterial umgeben ist, z.B. in ein Polymermaterial wie Epoxidharz eingegossen ist.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren und Beispielen erläutert.
Figur 1 zeigt eine sehr einfache Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Auf einem rechteckigen Träger 1 ist eine Sensoreinheit 2 angeordnet. Die Sensoreinheit trägt zwei Sensoren 3. Neben der Sensoreinheit ist eine Datenaufnahmeeinheit 4 angeordnet. Die Datenaufnahmeeinheit steht über die Leitungspaar 5 mit den Sensoren 3 leitend in Verbindung. Die Datenaufnahmeeinheit ist durch einen Mikroprozessor in Form einer
Speicherprogrammierbaren Steuerung (MikroController) 4a, Spannungsversorgung 4b und Datenspeicher 4c in der Lage die Messwerte zu generieren und abzuspeichern. Mittels einer Schnittstelle 4d lassen sich die gespeicherten Messwerte aus der Steuereinheit auslesen. Des Weiteren weist der Träger Mittel zur Befestigung 6a, 6b des Trägers auf dem Körper auf. Mit diesen bandförmigen Befestigungsmitteln 6a, 6b ist es möglich den Träger an seinen Enden zusammenzubinden und damit auf dem Körper zu fixieren. Figur 2 zeigt einen Teil eines Trägers 10 mit einer Sensoreinheit 20 welche als eigenständiger Flächenabschnitt auf dem Träger aufgenäht ist. Die Sensoreinheit trägt insgesamt 16 Sensoren 30a bis 30p, wobei die Sensoren in Form einer 4x4 Matrix angeordnet sind. Durch leitfähige Verbindung der jeweils vier in einer Matrixzeile liegenden Sensoren 30a-d, 30e-30h, 30i-l und 30m-p bildet sich jeweils ein Sensorarray a1 bis a4 aus. Die vier Sensorarrays sind jeweils über eine elektrisch leitfähige Verbindung 50 mit der Datenaufnahmeeinheit 40 verbunden.
Im Gegensatz zum in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die elektrisch leitfähigen Verbindungen 5 nicht gerade ausgeführt, sondern weisen eine Wellenform auf. Die
wellenförmige Verlegung der elektrischen Leitungen hat den Vorteil, dass die Elastizität des Trägers nicht bzw. nur minimal eingeschränkt wird. Bei einer Dehnung des Trägers ist ein Längenausgleich durch Streckung der Wellen in den Leitungen möglich.
Figuren 3a und 3b zeigen eine besondere Ausführungsform der Erfindung in Form eines T- Shirts. Figur 3a zeigt die Vorderseite 1 des T-Shirts, während Figur 3b die dazugehörige Rückseite 2 des T-Shirts wiedergibt. Das dargestellte T-Shirt weist, im Bereich der beim Tragen des T-Shirts unter den Achseln zu liegen kommt, eine Sensoreinheit 3 auf. Die Sensoreinheit erstreckt sich von der Vorderseite 1 des T-Shirts bis auf die Rückseite 2 des T-Shirts. Das T- Shirt weist insgesamt 12 Sensoren vom Typ A auf, wobei 12 Sensoren im Bereich der linken Achsel (Sensoreinheit 3). Jeweils vier Sensoren vom Typ A sind miteinander zu einem linearen Array verbunden, so dass die Sensoreinheit drei Sensorarrays aufweist. Jedes Sensorarray ist auf der Rückseite des T-Shirts mittels einer der Leitungen 5a bis 5c mit der
Datenaufnahmeeinheit 6, die auf der Rückseite des T-Shirts mittig angeordnet ist, leitend verbunden. Um die Dehnbarkeit des T-Shirts auch im Bereich der Leitungen zu gewährleisten, wurden die Leitungsverbindung nicht linear, sondern wellenförmig ausgeführt. Die
Datenaufnahmeeinheit 6 ist in der oberen Hälfte des Rückenbereiches 2 aufgeklebt.

Claims

Patentansprüche
1 . Vorrichtung zur Messung der Schweißabsonderung einer Körperoberfläche eines
schweißabsondernden Lebewesens, aufweisend mindestens einen Träger, mindestens eine Sensoreinheit, mindestens eine Datenaufnahmeeinheit, dadurch gekennzeichnet, dass - die Sensoreinheit einen flüssigkeitsaufnehmenden Flächenabschnitt darstellt, wobei die Sensoreinheit ein Teil des Trägers darstellt oder auf diesem fixiert ist,
die Sensoreinheit mindestens zwei Sensoren vom Typ A umfasst,
die Sensoren mit der Datenaufnahmeeinheit mittels Leitungen elektrisch leitend verbunden sind,
- die Sensoren vom Typ A Sensoren leitend sind, insbesondere Elektroden und/oder
Kontaktpunkte zur Widerstands- und/oder Leitfähigkeitsmessung sind,
die Datenaufnahmeeinheit mindestens ein Mittel zur Energieversorgung, mindestens einen Zeitmesser, mindestens ein Mittel zur Widerstandsmessung und/oder
Leitfähigkeitsmessung zwischen den mindestens zwei Sensoren vom Typ A einer
Sensoreinheit und mindestens einen Datenspeicherbreich aufweist, in dem die
gemessenen Widerstände und/oder Leitfähigkeiten in Abhängigkeit von der Messzeit gespeichert werden,
wobei die Sensoreinheit so angeordnet ist, dass sie auf und/oder über einem Körperbereich des schweißabsondernden Lebewesens angeordnet werden kann und zeitweise mit diesem in Kontakt tritt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Träger ein folienartiger, geschäumter und/oder textiler Flächenabschnitt ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Sensoren vom Typ A zur Messung von Widerstand und/oder Leitfähigkeit ausgebildet sind.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Vorrichtung auch Sensoren vom Typ B zur Messung von
Belastungsänderungen aufweist.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das die Datenaufnahmeeinheit als Sensor vom Typ B ein Mittel zur Messung von Bewegungen aufweist und die Bewegungsdaten abhängig von der Messzeit im Datenspeicherbereich gespeichert werden.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das der Textile Flächenabschnitt ein Gewebe oder ein Vlies ist.
7. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungen ein Teil des textilen Flächengebildes darstellen und die Leitungen in das textile Flächengebilde eingewebt sind.
8. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Leitungen auf dem textilen Flächengebilde fixiert sind, insbesondere durch übernähen fixiert sind.
9. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Anordnung der Sensoren vom Typ A in allen Sensoreinheiten gleichartig ist.
10. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens vier Sensoren vom Typ A pro
Sensoreinheit aufweist, wobei zwei Sensoren vom Typ A ein Sensorpaar bilden und der Wiederstand und/oder die Leitfähigkeit zwischen den Sensorpaaren gemessen wird.
1 1. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Sensoren vom Typ A in einer Matrix angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren vom Typ A welche sich in einer Zeile der matrixartigen Anordnung liegen untereinander leitend verbunden sind und so ein Array ausbilden.
13. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Zeitmesser eine Echtzeituhr, Zeitgeber oder Zeitnehmer (Timer) ist.
14. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Datenaufnahmeeinheit eine Schnittstelle aufweist um die im Datenspeicher abgelegten Daten auszulesen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle eine
drahtlose Übertragung ermöglicht, insbesondere eine Bluetooth oder NFC Schnittstelle. 16. Verfahren zur Messung der von einer Körperoberfläche eines schweißabsondernden
Lebewesens zeitabhängig abgesonderte Menge von Schweiß dadurch gekennzeichnet, dass
- in einem Ersten Schritt eine Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche so über der zu messenden Körperoberfläche angebracht wird, das die Vorrichtung in Kontakt mit dem aus der Körperoberfläche austretenden Schweiß kommt bzw. zeitweise kommen kann (Fixationsschritt),
in einem zweiten sich wiederholenden Schritt der Wiederstand und/oder die Leitfähigkeit zwischen zwei Sensoren eines Sensorareals gemessen wird (Messwertgenerierung) und die Messwerte im Datenspeicher abgelegt werden (Messwertspeicherung) in einem letzten Schritt die Messwerte aus dem Datenspeicher zur Analyse und Auswertung aus dem Datenspeicher ausgelesen werden (Auslesevorgang).
PCT/EP2018/062504 2017-05-15 2018-05-15 VORRICHTUNG ZUR MESSUNG DER SCHWEIßABSONDERUNG WO2018210802A1 (de)

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Citations (7)

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