WO2021170818A1 - Vorrichtung zum messen von vitalparametern mit vorteilhafter linseneinrichtung - Google Patents

Vorrichtung zum messen von vitalparametern mit vorteilhafter linseneinrichtung Download PDF

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WO2021170818A1
WO2021170818A1 PCT/EP2021/054871 EP2021054871W WO2021170818A1 WO 2021170818 A1 WO2021170818 A1 WO 2021170818A1 EP 2021054871 W EP2021054871 W EP 2021054871W WO 2021170818 A1 WO2021170818 A1 WO 2021170818A1
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radiation
lens
radiation source
light guide
fixing element
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PCT/EP2021/054871
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Aaron Weber
Andre Hein
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Pulsion Medical Systems Se
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    • A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
    • G—PHYSICS
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses

Definitions

  • the present invention relates to a measuring device and a provision device for such a measuring device, in particular for recording vital parameters of living beings.
  • the recording of vital parameters can preferably be carried out non-invasively by the measuring device.
  • the provision device is particularly preferably a device which provides radiation and / or pressure for determining blood pressure, in particular a provision device for providing radiation and / or pressure for continuous determination of the intra-arterial blood pressure on at least one finger of a hand.
  • the measuring device is preferably a blood pressure measuring device, in particular a measuring device for the continuous determination of the intra-arterial blood pressure on at least one finger of a hand.
  • the (in particular arterial) blood pressure of a patient is one of the most important measured variables in medical technology, and the known associated, in particular also non-invasive, measurement technology is extremely diverse. This applies above all to measurement technology for continuous monitoring of blood pressure over a longer period of time, for example in intensive care medicine but also in emergency medicine and during surgical interventions.
  • the blood pressure measuring device is often attached to the patient's limbs, for example an applanation tonometric sensor in the radial artery on the forearm or a photoplethysmographically based on the so-called.
  • "Vascular Unloading Technique” according to Peripheral operated finger sensor.
  • Such pressure measuring devices are for example from US 4,406,289, US 4,524,777, US 4,726,382, WO 2010/050798 A1, WO 2000/059369 A1, WO 2011/045138 A1, WO 2011/051819 A1, WO 2011/051822 A1, WO 2012/032413 A1 and WO 2017/143366 A1 known.
  • near-infrared light is radiated into a finger and the pulsatile (pulse-shaped) blood flow (actually the changing blood volume) in the finger is determined using the non-absorbed portion captured by a photodetector.
  • the (near-infrared) light is usually produced with the help of one or more light-emitting diodes (LED), the work with one or more wavelengths, generated and detected with the help of one or more light-sensitive receiver diodes (photodiodes).
  • LED light-emitting diodes
  • photodiodes light-sensitive receiver diodes
  • a control system now keeps the plethysmographically registered flow (or the detected blood volume) and thus the resulting photoplethysmographic signal (volume signal v (t)) constant by applying counter pressure in a cuff (cuff pressure) pc (t) to the finger will.
  • This counter pressure pc (t) is usually regulated by a fast valve or valve system in conjunction with a pump.
  • the related control of the valve or the valve system is carried out by a control unit, which is preferably implemented with a microcomputer.
  • the main input signals are the PPG signal v (t) and the cuff pressure pc (t).
  • the pressure pc (t) necessary to keep the PPG signal v (t) constant now corresponds to the intra-arterial blood pressure pa (t).
  • the cuff pressure pc (t) can be changed at least as quickly as the intra-arterial blood pressure pa (t) changes so that the real-time condition is fulfilled.
  • the upper limit frequency of pa (t) and thus the highest rate of pressure change is above at least 20 Hz, which is definitely a challenge for a pressure control system. It follows from this that the pressure regulation by means of a valve or valve system is advantageously located in the immediate vicinity of the cuff. If the air lines are too long, there is a risk that this cut-off frequency condition will be lost due to the low-pass effect of the lines.
  • the US 4,524,777 describes a pressure generation system for the Vascular Unloading Tech nique, also a constant cuff pressure Pc with a linear pump it is generated, which is superimposed with pressure fluctuations ⁇ pc (t) from a parallel "Shaker” or a “Driving Actuator” .
  • US Pat. No. 4,726,382 discloses a finger cuff for the Vascular Unloading Technique which has hose connections for the supply of the cuff pressure pc (t). The length of the air tubes extends to the pressure generation system, which in turn is attached to the distal forearm.
  • WO 2000/059369 A1 also describes a pressure generation system for the Vascular Unloading Technique.
  • the valve system here consists of a separate inlet and a separate exhaust valve. While a relatively linear proportional pump must be used in US Pat. No. 4,406,289 and US Pat. No. 4,524,777, this system allows the use of simple, inexpensive pumps, since disruptive harmonics can be eliminated by the arrangement of the valves. Furthermore, the energy consumption of the simple pump can be significantly reduced by the valve principle.
  • a system for the vascular unloading technique is known from WO 2004/086963 A1, in which the blood pressure can be continuously determined in one finger, while the measurement quality is checked in the adjacent finger ("watch dog” function) . After a while, the system automatically changes the "measuring finger” with the "monitoring finger”.
  • WO 2005/037097 A1 describes a control system for the Vascular Unloading Tech nique with several interwoven control loops.
  • WO 2010/050798 A1 discloses a pressure generation system ("front end") attached to the distal forearm with only one valve, to which a finger cuff for the vascular unloading technique can be attached.
  • WO 2011/051819 A1 discloses an implementation of the Vascular Unloading Technique improved by means of digital electronics to increase stability and further miniaturization.
  • WO 2011/051822 A1 describes a method for the vascular unloading technique in which the measured signals v (t) and pc (t) are processed to increase long-term stability and to determine further hemodynamic parameters.
  • a method for eliminating effects that result from vasomotor changes in the fin gerarterien, and a method for determining cardiac output (Cardiac Output CO) are disclosed.
  • WO 2012/032413 A1 describes novel finger sensors which have a disposable part for single use.
  • the cuff coming into contact with the finger is housed in the disposable part for hygienic reasons, whereas the associated pressure generation and pressure control system is housed in a reusable part. Accordingly, a separable pneumatic connection between the disposable part and the reusable part must be provided here.
  • the pressure generation and pressure control system in the prior art is attached to the distal forearm, proximal to the wrist, which has significant disadvantages: This point is often used for intravenous access and the intraarterial access at the distal end of the radial terry should also be used be free for emergencies. Such accesses can be blocked by the pressure generation and pressure control system and its attachment.
  • the system can slip or tilt during operation. This can have a detrimental effect on the fit of the sensors. The fit of the sensors would also improve if the finger to be measured or the corresponding hand is in a certain rest position.
  • the publication WO 2017/143366 A1 proposes a measuring system for the continuous determination of the intra-arterial blood pressure on at least one finger of a hand, with at least one finger sensor, with a plethysmographic system, with at least one light source, preferably LED, with one or more wavelengths and at least one light sensor and at least one inflatable cuff, as well as with a pressure generation system with at least one
  • the measuring system having a housing with a surface that serves as a support surface for the at least one finger and the adjacent areas of the palm.
  • the hand rests here on a support under which there are essential components that were attached to the forearm in conventional systems.
  • the cuff is accommodated in a disposable part that can be separated from the housing (and thus from the hand rest).
  • a separable pneumatic connection between the disposable part and the reusable part is to be provided.
  • the light-emitting diodes and photodiodes for emitting and detecting the near-infrared measurement radiation are arranged directly on the finger. If the light-emitting diodes and photodiodes are arranged in a reusable part, the problem arises that the exposed light-emitting elements have to be subjected to cleaning and disinfection before they can be reused. The need for an easy-to-clean design restricts the degree of freedom in the design. Otherwise, the need to accommodate the light-emitting diodes and photodiodes in the immediate vicinity of the finger is a limitation of the device's geometric configuration.
  • this object is achieved with a device according to claim 1.
  • the solution to the aforementioned object is thus provided by a provision device for providing radiation for determining the vital parameters of a living being.
  • the provision device preferably has at least one or precisely one radiation source or two or at least two or precisely two or more than two radiation sources for emitting radiation.
  • the provision device preferably has one or at least one or precisely one lens device and particularly preferably two or at least two or more than two lens devices.
  • the lens device is arranged in the beam path of the radiation from the radiation source.
  • each radiation source is preferably assigned one or one or at least or exactly one lens device, with the beam path running at least in sections through the lens device which is arranged on the radiation source.
  • the lens device has a lens component that is at least partially transparent for radiation from the radiation source and a holding component that at least partially encloses the lens component.
  • the lens portion is preferably transparent for the majority or all of the wavelengths emitted by the radiation source.
  • the holding part preferably forms at least one coupling device, the coupling device being frictionally and / or positively coupled to the radiation source or to a radiation source holder for holding the radiation source.
  • the lens portion is particularly preferably designed as a converging lens, in particular a bi-convex, concavo-convex or planar-convex converging lens.
  • the radiation can be modifi ed regardless of the spatial arrangement of the radiation source or the electrical component (eg LED, LCD or OLED).
  • the geometry and / or alignment of the lens portion can be specified independently of the spatial arrangement of the radiation source or the electrical component. It is thus a targeted design of the Irradiation characteristics in a light guide device, in particular the first light guide, are possible for guiding the radiation to an examination area, ie in addition to or as an alternative to the shape of the lens part, an axial and / or horizontal and / or angular positioning of the lens part relative to the radiation source and / or to the fiber optic device are predefined in a defined manner.
  • the coupling device has at least one and preferably at least two and preferably exactly two for coupling to the radiation source or an elastically deformable fixing element (s) for coupling to the radiation source holder.
  • the elastically deformable fixing element is preferably arranged on one side of the radiation source.
  • the coupling device preferably has a further, in particular elastically deformable, fixing element or forms one.
  • the further fixing element is preferably arranged on the other side of the radiation source, in particular opposite the first fixing element and / or parallel to the first fixing element.
  • the fixing elements preferably delimit a rectangular, in particular non-square shape or a shape deviating from a square shape. Furthermore, the circumferential surface of the radiation source and / or the radiation source holder describes a shape that deviates from a square shape, in particular a rectangular shape.
  • the first fixing element is designed like a wall.
  • a first end of the first fixing element is preferably less spaced from the lens portion than a second end of the fixing element, the first fixing element between the first end and the second end mostly (in particular in terms of length) having a homogeneous first thickness or a maximum first thickness .
  • the first fixing element has a second thickness in the region of the second end, the second thickness preferably being greater than the first thickness.
  • the lens device can thus be coupled to the radiation source and / or the radiation source holder in a defined, simple, stable, secure and fast manner.
  • the second fixing element is designed like a wall. A first end of the second fixing element is preferably less spaced from the lens portion than a second end of the fixing element, with the second fixing element between the first end and the second end predominantly (in particular in terms of length) a homogeneous first thickness or a maximum first Has thickness, wherein the second fixing element has a second thickness in the region of the second end, wherein the second thickness is greater than the first thickness.
  • This embodiment is advantageous because the two fixing elements are preferably elastically deformable and, as a result, both fixing elements are deflected for coupling to the radiation source and / or the radiation source holder.
  • the first and / or second fixing element thus preferably forms a snap-hook geometry for clipping onto the electronic component, i.e. onto the radiation source or a radiation source holder, in particular a base.
  • This snap hook geometry preferably also forms a cutout or opening for cooling the electronic component, in particular the radiation source.
  • the radiation source emits the radiation in a main direction (HR), the lens component preferably specifying a central transmission direction (DR), which preferably passes through the center of the lens component and / or through the The apex of the curvature of the radiation surface of the lens portion runs.
  • the holding part preferably positions the lens part with respect to the radiation source in such a way that the central transmission direction and the main direction are laterally offset from one another and / or inclined to one another.
  • This embodiment is advantageous because the lens device already very close to the radiation source, in particular before the radiation exits the supply device and / or before the radiation enters a light guide device, a modification, in particular deflection, of individual radiation components or several radiation components , in particular the majority of radiation components or all radiation components is effected.
  • the lens portion and the holding portion form a monolithic structure.
  • the lens portion and the holding portion preferably each have a polymer material, in particular the same polymer material, or consist thereof.
  • the holding part and the lens part are preferably connected to one another via a connection point, the connection point on the one hand forms an inner surface, which preferably directly adjoins an irradiation surface of the lens portion, with radiation from the radiation source being able to be introduced into the lens portion via the irradiation surface, and the connection point forming an outer surface which preferably adjoins an emission surface, wherein the radiation of the radiation source that can be introduced into the lens component can be discharged from the lens component via the emission surface.
  • the lens device is preferably produced by means of precision injection molding and using an optical plastic. This means that the lens portion and the holding portion are preferably generated at the same time.
  • This embodiment also offers the possibility of making an independent adjustment of the lens geometry with constant positioning of the electronic components or the radiation source in the light system or in the provision device. Furthermore, this embodiment offers a potential for cost savings due to reduced component costs and process costs. It is possible here for the lens device to be produced in a 2K injection molding process, the lens portion being produced with one material component and the holding portion being produced with the other material component.
  • the lens portion and the holding portion are positively connected to one another.
  • the holding part closes the lens part at least in sections and preferably completely in the circumferential direction.
  • a portion of an irradiation surface is contacted at least in sections by an inner form-fitting part of the holding portion, with radiation from the radiation source being able to be introduced into the lens portion via the irradiation surface.
  • a portion of a radiation surface is at least partially contacted by an outer form-fit portion of the holding portion, the radiation of the radiation source that can be introduced into the lens portion being diverted from the lens portion via the radiation surface.
  • This embodiment also offers the advantage that a possibility for independent adaptation of the lens holder or the holding part to new lenses (e.g. purchased parts), e.g. in the case of obsolescence or for the purpose of modifying the lighting system, with constant positioning of the electronic components or radiation source in the lighting system or . is provided in the provision device.
  • the lens portion consists of glass or comprises glass and the holding portion preferably consists of a polymer material or comprises a polymer material.
  • the glass is preferably a quartz glass or a soda lime glass or a borosilicate glass.
  • the lens portion is at least preferred optically coated in sections and preferably on both sides, in particular in the area of the radiation surface and / or in the area of the radiation surface.
  • the lens component preferably consists of optically coated glass.
  • the holding part preferably has one or more of the following materials or the holding part consists of one of the following materials or the holding part consists of several of the following materials: PC, POM, SAN, ASA, PET, PS- HI, PMMA
  • the radiation surface forms a first curvature.
  • the jet surface preferably does not form any curvature or a second curvature.
  • the first arch is particularly preferably more arched than the second arch.
  • the first curvature is preferably a convex curvature and the second curvature is preferably also a convex curvature.
  • the jet surface can alternatively be planar, concave or convex.
  • the holding portion has a light blocker batch, the light blocker batch having inorganic and / or organic pigments, in particular carbon black and / or titanium dioxide, in particular in a volume proportion of 2-15%, in particular 3-8%, or in a weight proportion of 2-15%, in particular special 3-8%.
  • the lens device only emits radiation via the lens portion, whereby complex light barriers in other components can be reduced or become obsolete in order to avoid stray light exposure of the detection device.
  • At least one detection device for detecting radiation from the radiation source is provided.
  • a detection device can preferably interact functionally with one or two or more radiation sources. Alternatively, however, one detection device or several detection devices can also be provided for each radiation source.
  • the detection device or devices are preferably arranged in the provision device and oriented in the direction of a cover glass in such a way that radiation which penetrates through the cover glass can be detected by the detection device or by the detection devices.
  • the provision device is for the application of several body parts of the living being, especially fingers of a human being.
  • the provision device preferably has at least or precisely one radiation source and at least or precisely one detection device for each body part or for each examination area.
  • the above-mentioned object is achieved according to the invention by a measuring device according to claim 13.
  • the measuring device is a measuring device for determining at least one vital parameter of a living being, in particular for continuously determining the intra-arterial blood pressure on at least one finger of a hand.
  • the measuring device preferably has at least one provision device according to one of the preceding claims and at least one positioning and loading device for the defined arrangement on at least one body part of the living being and at least for exposing the body part with the radiation and preferably for exposing the body part with Pressure.
  • the positioning and loading device preferably has a guide support structure for delimiting an examination area.
  • the provision device and the positioning and loading device can preferably be physically coupled and / or decoupled with one another without tools and / or non-destructively.
  • the measuring device preferably has at least one light guide device, in particular a first light guide device, and preferably a second light guide device, wherein the light guide device is arranged in such a way that the radiation from the radiation source can be introduced into the light guide device via a first entry surface of the light guide device, the radiation via a first exit surface of the light guide device can be guided out of the light guide device and into the examination area.
  • the lens device is preferably arranged at least in sections between the radiation source and the first entry surface of the light guide device so that radiation from the radiation source can be guided at least partially through the radiation conduction portion of the lens device and then via the first entry surface of the light guide device into the light guide device.
  • At least one body part and preferably several body parts can be arranged in a defined manner in an examination area or several examination areas and can be exposed to radiation (in particular one after the other or alternately).
  • the examination area or the examination areas can be specified by a component (loading and positioning device), which can preferably be designed for single use.
  • the provision device can be designed for multiple use.
  • the light guide device is a first light guide device and a second light guide device is provided, wherein the second light guide device is arranged in such a way that radiation that has exited the first light guide device via the first exit surface of the first light guide device can be introduced into the second light guide device via a second entry surface of the second light guide device, the second light guide device being able to be introduced into the second light guide device Radiation introduced into the second light guide device can be routed out of the second light guide device via a second exit surface and fed to the detection device.
  • the first light guide device and / or the second light guide device is / are curved and / or a first main body extends between the first entry surface and the first exit surface.
  • the first main body and the first exit surface are preferably aligned in such a way that a main emission direction is defined.
  • a second main body extends between the second entry surface and the second exit surface, the second main body and the second exit surface being aligned in such a way that a main radiation direction is defined, the main radiation direction and the main radiation direction at an angle between 65 ° and 115 °, in particular at an angle between 75 ° and 105 ° or at an angle between 85 ° and 95 °, are inclined to one another.
  • the detection device can have one or more photodiodes, for example.
  • the detection device is preferably an optical detection device, in particular a photodetector.
  • a detection device is preferably assigned to every second light guide device, i.e. light guide devices through which radiation from the examination area is guided to the detection device.
  • the number of second light guide devices preferably correlates with the number of detection devices.
  • two second light guide devices are guided through the radiation from the examination area to the detection device, are assigned to a detection device or the radiation guided by the respective light guide device is fed to one or precisely one detection device.
  • one or more photocells and / or one or more photomultipliers and / or one or more CMOS sensors and / or one or more CCD sensors and / or one or more can be used as a detection device, in particular as a photodetector several photodiodes and / o the one or more phototransistors and / or one or more photoresistors are used.
  • Light from the supply device into the positioning and loading device and / or an optical interface for decoupling light from the positioning and application device into the supply device preferably with at least or exactly one cover glass, in particular with several cover glasses, in particular with up to two or one further or up to three cover glasses.
  • the cover glasses are preferably at least for radiation in a wave range of at least 500 nm to 1040 nm, in particular in the range between 600 nm and 960 nm or in the range between 600 nm and 800 nm, in particular in the range between 630 nm and 700 nm, or in the range between 800 nm and 1000 nm, in particular in the range between 820 nm and 960 nm, in particular in the range between 840 nm and 940 nm, in particular in the range between 870 nm and 910 nm, in particular in the range between 885 nm and 895 nm, in particular essentially or exactly 890 nm transparent.
  • a cover slip or several cover slips can be optical filters for filtering out defined radiation components, in particular radiation outside the wavelength range from 500 nm to 1040 nm, in particular outside the range from 600 nm to 960 nm or outside the range from 600 nm to 800 nm, in particular outside the range from 630 nm to 700 nm, or outside the range from 800 nm to 1000 nm, in particular outside the range from 820 nm to 960 nm, in particular outside the range from 840 nm to 940 nm, in particular outside the range from 870 nm to 910 nm, in particular outside the range from 885 nm to 895 nm, in particular essentially or exactly deviating from 890nm, have or be equipped with it.
  • This is advantageous since exposure of the detection device to ambient light can be prevented by one or more optical filters.
  • a cover glass or several cover glasses are preferably coated, in particular with an antireflection coating, which is preferably applied in the PVD process or by means of sputter deposition and which preferably comprises single-crystal germanium or zinc selenide.
  • the coating is preferably an IR AR coating, which is preferably tailored to the range 840-940 nm, in particular precisely or substantially 890 nm.
  • the above-mentioned object is also achieved according to claim 16 by a method for operating a measuring device according to claim 13, in particular for determining at least one vital parameter, in particular by means of photoplethysmography (PPG).
  • the method according to the invention preferably has at least the following steps:
  • Providing a measuring device emitting radiation by means of the radiation source, modifying the beam path of at least portions of the emitted radiation by means of the lens device, guiding the modified radiation by means of a light guide device to an examination area for exposing a body part of a person to the radiation and detecting Radiation proportions by means of the Detection device, the radiation components having passed through the body part and / or being reflected by the body part.
  • This method is advantageous because it allows vital parameters of a living being, in particular an animal or a human, to be recorded very precisely and repeatably.
  • the above-mentioned object is also achieved by a method according to claim 17.
  • the method according to the invention relates to a manufacturing method for manufacturing a supply device according to one of the preceding claims 1 to 12.
  • the method preferably has at least the following steps: providing a radiation source, providing a lens device, arranging the lens device on the radiation source, the lens device in such a way it is arranged on the radiation source that radiation emitted by the radiation source penetrates at least in sections through the lens device, the lens device having a lens component that is at least partially transparent to radiation from the radiation source and a retaining component that at least partially encloses the lens component, the retaining component having at least one coupling direction, wherein the coupling device frictionally and / or positively fixes the lens device to the radiation source, wherein the coupling device to at least st has an elastically deformable fixing element, wherein the elastically deformable fixing element is arranged on the one hand of the radiation source and the coupling device has at least one further, in particular elastically deform
  • This manufacturing method is advantageous because despite the predetermined position of the radiation source inside the supply device, a defined modification of the beam path of the radiation emitted by the radiation source is possible by means of the assembly of the lens device.
  • the lens device is produced monolithically, in particular by means of an injection molding process or a machining process.
  • the lens portion and the holding portion are positively connected to one another, the holding portion forming a receiving area, the lens portion being inserted into the receiving area and the lens portion being fixed in position in the receiving area by means of a connecting means.
  • the holding portion forms a deformed portion as a connecting means, the deformed portion after the lens portion has been inserted into the receiving area for positively fixing the position of the Lens portion is reshaped in the receiving area, in particular is reshaped by means of an ultrasound impact.
  • the connecting means can glue the lens part and the holding part to one another.
  • the connecting means can thus be, for example, an adhesive.
  • the first light guide device and / or the second light guide device or the light guide devices of a measuring device are preferably each formed in one piece. Particularly preferred is the first light guide device and / or the second light guide device or the light guide devices of a measuring device for light radiation, in particular at least or precisely in the wavelength range from 500 nm to 1100 nm, at least partially transparent body, in particular made of glass, ceramic and / or plastic. Alternatively, a light guide device or a plurality of light guide devices, in particular all light guide devices, can be designed as light guide bundles.
  • the radiation source can preferably emit radiation in the wavelength ranges 600-1100 nm, in particular 600 nm to 1000 nm, for multi-wavelength diagnostics, for example.
  • the radiation from the radiation source is preferably in the range between 805 nm and 905 nm.
  • the radiation from the radiation source is preferably in the range 800nm - 940nm (focus 890nm).
  • Pulse plethysmography is preferably carried out in the range 800-940 nm, in particular in the range 880-900 nm or essentially or precisely at 890 nm.
  • Pulse oximetry is preferably carried out in one or more areas.
  • the radiation source is thus preferably designed to emit radiation in the range 640-680 nm, in particular in the range between 650 and 660 nm or in the range between 655 and 665 nm or essentially or precisely at 660 nm. Additionally or alternatively, the radiation source is designed to emit radiation in the range 910-950 nm, in particular in the range 920-945 nm or 935-945 nm or essentially or precisely at 940 nm.
  • the radiation source can thus preferably emit radiation in several areas, preferably the radiation source thus has several radiation elements, in particular LEDs or OLEDs or LCDs, through which radiation can be emitted in one, two, three, several or all of the above-mentioned areas.
  • the wavelengths of the radiation source can be in the range between 1000 nm and 2600 nm.
  • FIG. 1a and 1b show two schematic views of an example of a measuring device according to the invention
  • FIGS. 2a and 2b show two schematic views of components of the measuring device and an exemplary beam path through the measuring device
  • 3a and 3b show two schematic views of an example of a positioning and loading device according to the invention.
  • 3c shows a schematic view of an example of a provision device according to the invention
  • FIG. 5a and 5b two schematic views of the Linsenein direction shown in Fig. 4a-4e,
  • FIG. 6a to 6c various schematic views of an example of a multi-piece lens device according to the invention.
  • FIG. 7 shows a schematic representation of the measuring device according to the invention.
  • FIG. 1 a A first schematic view of an example of a measuring device 84 according to the invention is shown by FIG. 1 a.
  • the measuring device 84 preferably has at least one and preferably more than one, in particular two or more than two or three or more than three, positioning and loading device 1 and a supply device 74.
  • the positioning and loading device 1 preferably has at least one guide support structure 6 for delimiting the examination area 8 or the examination areas 8 and 9.
  • the guide support structure preferably serves to hold at least one force application device, in particular at least or precisely one force application device 82 for each examination area 8, 9, with the body part 2, 3 in the examination area 2, 3 during exposure, in particular exposure to radiation and / or pressure is positionable.
  • the force application device 82 is preferably connected to the guide support structure 6, with the body part preferably being able to be subjected to pressure by means of the force application device 82.
  • the force application device 82 is preferably designed as a bladder, in particular as a plastic bladder.
  • the bladder is preferably arranged on the guide support structure 6 and delimiting the examination area 8.
  • the bladder is preferably arranged opposite the radiation entry area and / or the radiation exit area.
  • the radiation entry area and / or the radiation exit area per examination area is arranged or formed on the one hand of the examination area and the bubble or bubbles are preferably arranged or formed opposite, in particular on the other hand, the examination area.
  • the bladder is preferably arranged in the vertical direction above the radiation entry area and / or the radiation exit area.
  • the reference symbol 99 preferably denotes a cover glass.
  • the cover glass 99 can have or consist of a mineral or ceramic material. Alternatively, it is also possible for the cover glass 99 to have or consist of a polymer material. Furthermore, the cover glass 99 can be exchangeable, in particular exchangeable in a non-destructive manner. Alternatively, the cover glass can be an integral part of the housing of the provision device 74 or can be glued or materially bonded to the housing.
  • the cover glass 99 is preferably transparent to the wavelengths of the radiation from the radiation source 76.
  • the reference symbol 100 preferably denotes a further cover glass.
  • the further cover glass 100 can have or consist of a mineral or ceramic material. Alternatively, it is also possible for the further cover glass 100 to have or consist of a polymer material. Furthermore, the further cover glass 100 can be exchangeable, in particular exchangeable in a non-destructive manner. Alternatively, the further cover glass 100 can be an integral part of the housing of the supply device 74 or can be glued or materially connected to the housing.
  • the further cover glass 100 is preferably transparent to the wavelengths of the radiation from the radiation source 76.
  • the supply device 74 according to FIG.
  • a functional fluid supply device 90 preferably being arranged in the receiving space 89, the functional fluid supply device 90 for supplying the functional fluid as a function of the detection radiation detected by the detection device 78 is formed, wherein a control device 88 is preferably arranged in the receiving space 89, wherein the control device 88 preferably controls the first radiation source 76 (see Providing power to operate the Steuerein direction 88, the first radiation device 76 or radiation source 76 (see. Fig. 2a) and the first detection device 78 and / or wherein the line connection 96 be preferably a z has a wide or alternative supply line for providing the functional fluid to the functional fluid supply device 90.
  • the functional fluid can be provided via the first supply line.
  • a further line connection in particular a detachable line connection, for providing power to operate the control device 88, the first radiation source 76 (cf. FIG. 2a) and / or the first detection device 78 and / or is provided or designed for the exchange of data.
  • an interface 98 see / o that of the first detection device 78 and / or is provided or designed for the exchange of data.
  • the functional fluid supply device 90 is preferably designed as a valve device which regulates, in particular enables, limits or prevents the forwarding or the onward flow of the functional fluid preferably provided via a supply line 92, 96.
  • the functional fluid is preferably provided via the supply line at a pressure that is higher than the ambient pressure.
  • exposure radiation is preferably understood to mean the radiation which is provided by a radiation source 76 (cf. , 3 is fed or emitted in the direction of an exposure point or an examination area 8, 9.
  • detection radiation 78 is understood to be the portion of the exposure radiation that was scattered or deflected by body part 2, 3 or passed through the body part and is fed or fed to detection device 78 or reaches detection device 78.
  • a coupling device for at least positive and / or at least non-positive, releasable coupling of the guide / support structure 6 to the provision device 74 is identified by the reference numeral 80.
  • the coupling device 80 is preferably formed by a coupling component 802 (see FIG. 3c) and a coupling component 801 (see FIG. 3b).
  • the reference numeral 26 denotes a main body of the first light guide device 18, wherein radiation can penetrate into the main body 26 via a first entry surface 24 and can exit the main body 26 via the first outlet surface 28.
  • the body part 2 deflects portions of the radiation, as a result of which they penetrate into the second light guide device 22.
  • the second light guide device 22 (and, analogously, a further second light guide device 23) is preferably aligned in such a way that a main radiation direction 36 is specified on the basis of the alignment and the structural shape.
  • the second light guide device 22 preferably has a main body or a second main body 34, with radiation being able to penetrate into the main body 34 via the entry surface or second entry surface 32 and with radiation exiting the main body 36 via an exit surface or a second exit surface 36 can.
  • the positioning and supply device 1 preferably has a holding device 709 for holding the holding device 70 Holder device 70 be formed from.
  • the holding device 709 preferably has a first and / or a second part, which can interact with the holding device 70 for holding the holding device 70 in a form-fitting, material-locking, non-positive and / or field-fitting manner.
  • the holder device 70 preferably has a radiation barrier 72 between the receiving points for receiving the first pair of light guides and the receiving points of the second pair of light guides.
  • the radiation barrier 72 is preferably an integral part of the holder device, in particular of the first part 710 of the holder device 70 and / or the second part 711 of the holder device 70.
  • the holder device 70 is preferably used to hold the respective light guide device in a form-fitting and / or force-fit and / or material fit 18, 22.
  • 3b shows a state in which the holder device 70 is coupled to the positioning and loading device 1, 400, 402, in particular is arranged in an area partially or largely delimited by the guide support structure 6.
  • the reference numeral 801 denotes a coupling component on the part of the positioning and loading device 1, 400, 402, which is preferably formed by the guide support structure 6, in particular in one piece.
  • the reference numerals 82 and 83 schematically designate force application devices, with at least one force application device preferably being provided for each examination area 8, 9.
  • FIG. 3c schematically shows an example of a provision device 74.
  • This provision device 74 preferably has a further coupling part 802 as part of the housing or a housing part.
  • the further coupling part 802 is preferably used for the detachable coupling of the first coupling part 801 of the positioning and loading device 1, 400, 402.
  • FIG. 4 a schematically shows a one-piece lens device 110 and a radiation source 76, in particular with a radiation source holder 77.
  • FIG. 4b shows a sectional illustration of the lens device 110 shown in FIG. 4a.
  • the one-piece lens device 110 has a lens portion 112 and a holding portion 114.
  • the lens portion 112 preferably forms a radiation line portion 111.
  • the lens portion 112 has an incidence surface 134 which is preferably planar or which forms a curvature 145.
  • the lens portion 112 forms on the outside of the Linseneinrich device 110 a radiation surface 138, which is preferably formed out as a first bulge 144.
  • Numeral 130 denotes a connecting part.
  • the connecting part 130 connects, in particular functionally, the lens part 112 and the holding part 114.
  • the connecting part 130 has a surface 136 on the outside, which preferably merges continuously into the emission surface 138.
  • the connecting portion 130 has a surface 132 on the inside, which preferably merges continuously into the jet surface 134.
  • the holding part 114 preferably forms a coupling device 116, which preferably forms a first fixing element 118 and a second fixing element 120.
  • the coupling device 116 thus has at least one elastically deformable fixing element 118, the elastically deformable fixing element 118 being arranged on the one hand of the radiation source 76 and the coupling device 116 at least one additional, in particular elastic having deformable fixing element 118, the further fixing element 118 being arranged on the other side of the radiation source 76.
  • FIG. 4c branches two further views of the lens device 110 shown in FIG. 4a, the views shown each showing an arrangement coupled to the radiation source 76.
  • FIG. 4d shows sectional representations of the light guide devices 110 shown in FIG. 4c.
  • the main radiation direction (HR) of the radiation source 76 preferably runs orthogonally to the surface 150 of the radiation source.
  • the ideal transmission direction (DR) preferably extends through the apex of the first and second curvature 144, 145. It can thus be seen that in this embodiment DR is inclined with respect to HR, in particular at an angle aR.
  • the angle aR is preferably in the range between 5 ° and 30 °, in particular in the range between 10 ° and 20 ° and preferably, for example, 12 ° or 13 ° or 14 °.
  • FIG. 4d shows that HR and DR are congruent. However, it is also possible here for HR and DR to run in parallel.
  • HR and DR are laterally offset from one another and that DR is also inclined with respect to HR.
  • the lens device 110 can form a holding part 114, which preferably forms a coupling device 116, which is preferably connected by means of fixing elements 116,
  • the holding part 114 can preferably form a cutout or opening 148 for cooling the electronic component, in particular the radiation source 76.
  • this recess 148 is preferably aligned perpendicular to the plane in which the electronic detector component (photodiode) or detection device is arranged in order to prevent scattered radiation on it (cross talking).
  • 5a and 5b show two perspective views of a preferably one-piece lens device 110. Furthermore, portions of a preferred radiation source 76 and portions of a preferred radiation source holder 77 can be seen in both figures.
  • FIG. 6a shows a preferably two-part lens device 110 in a sectional view (above) and a side view (below). It can be seen from the sectional illustration that the holding part 114 encloses the lens part 112 on several sides.
  • FIG. 6b shows a further view of a preferably two-part lens device 110 in a sectional illustration (above) and a side view (below). It can be seen from the sectional illustration that an outer form-fitting portion 143 of the holding portion 114 is a Overlay portion 141 of the radiation surface 138 or the first bulge 144 at least partially superimposed in a contacting manner.
  • the overlay portion 141 was reshaped compared to the state shown in FIG. 6a (above), in particular by means of ultrasound.
  • the lens portion 112 rests against an internal form-fit portion 142 of the holding portion 114, resulting in an overlaid portion 140 of the beam surface 134.
  • the fixing elements 116 and 118 preferably have a different thickness (D1) in the area of a first end 122 or 126 than in the area of a second end 124 or 128, in which they preferably have a second Thickness (D2).
  • the thickness D2 is preferably greater than the thickness D1.
  • 6c shows a further view of a preferably two-part lens device 110 in a sectional illustration (above) and a side view (below).
  • the holding part can be designed in such a way that HR and DR can be offset parallel to one another, in particular offset by xR, with xR preferably being in the range between 1mm and 20mm, in particular in the range between 1 , 5mm and 10mm.
  • FIG. 7 schematically shows a measuring device 84 according to the invention.
  • two or precisely two light guide devices 18, 22 are preferably provided, which are arranged in a positioning and provision device 1.
  • the positioning and provision device 1 is preferably physically but at least functionally coupled to a provision device 74.
  • the present invention relates to a provision device 74 for the provision of radiation for determining the vital parameters of a living being, the provision device 74 having at least: a radiation source 76 for emitting radiation and a lens device 110, the lens device 110 in the beam path 20 of the radiation from the radiation source 76 is arranged, the beam path 20 running at least in sections through the lens device 110, the lens device 110 having a lens portion 112 that is at least partially transparent to radiation from the radiation source 76 and a lens portion 112 at least partially enclosing the holding portion 114, the holding portion 114 forms at least one coupling device 116, the coupling device 116 frictionally and / or positively on the radiation source 76 or on a radiation source holder 77 for holding the radiation source is coupled, the lens portion 112 forming a converging lens.
  • the present invention can additionally or alternatively relate to a positioning and loading device 1 for a defined arrangement on at least one body part 2, 3 of a living being 4 and for applying radiation to the body part 2, 3 to determine at least one vital parameter of the living being 4 .
  • the positioning and loading device 1 preferably has at least: a guiding support structure 6 for delimiting an examination area 8, the body part 2 being positionable in the examination area 8 during the impingement, the guiding support structure 6 in a section delimiting the examination area 8 10 min at least one radiation entry area 12, wherein radiation can be introduced through the radiation entry area 12 into the examination area 8 and wherein the guide support structure 6 forms a radiation exit area 16 in a further section 14 delimiting the examination area 8, with at least a portion of the radiation entering the examination area 8 treatment entry area 12 into the examination area 8 can be led out of the examination area 8 through the radiation exit area 16.
  • a first elongated light guide device 18 is preferably arranged in the beam path 20 of the radiation at least before it enters the examination area 8, the first light guide device 18 being curved at least in sections to deflect the beam path 20 of the radiation that can be introduced into the first light guide device 18 at least once.
  • a second elongate light guide device 22 is arranged in the beam path 20 of the radiation at least after the radiation exit region 16, the second light guide device 22 being curved at least in sections for at least one single deflection of the beam path 20 of the radiation that can be introduced into the second light guide device 22.
  • the first light guide device 18 preferably has a curvature which is different from a curvature of the second light guide device 22.
  • the shape of the first light guide device 18 is particularly preferably different from the shape of the second light guide device 22.
  • the first light guide device 18 has a first entry surface 24, a first main body 26 and a first exit surface 28, the first main body 26 and the first exit surface 28 being aligned in such a way that a main emission direction 30 out of the first light guide device 18 defines and the second light guide device 22 has a second entry surface 32, a second main body 34 and a second exit surface 36, the second main body 34 and the second entry surface 32 being aligned such that a main direction of radiation 38 into the second light guide device 22 is defined .
  • the main radiation direction 30 and the main radiation direction 38 are preferably inclined to one another at an angle between 65 ° and 115 °, in particular at an angle between 75 ° and 105 ° or at an angle between 85 ° and 95 °.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bereitstellungseinrichtung (74) zur Bereitstellung von Strahlung zur Vitalparameterbestimmung eines Lebewesens. Die Bereitstellungseinrichtung (74) weist erfindungsgemäß zumindest auf: Eine Strahlungsquelle (76) zum Emittieren von Strahlung und eine Linseneinrichtung (110), wobei die Linseneinrichtung (110) im Strahlengang (20) der Strahlung der Strahlungsquelle (76) angeordnet ist, wobei der Strahlengang (20) zumindest abschnittsweise durch die Linseneinrichtung (110) hindurch verläuft, wobei die Linseneinrichtung (110) einen für Strahlung der Strahlungsquelle (76) zumindest teilweise transparenten Linsenanteil (112) und einen den Linsenanteil (112) zumindest abschnittsweise umschließenden Halteanteil (114) aufweist, wobei der Halteanteil (114) zumindest eine Kopplungseinrichtung (116) ausbildet, wobei die Kopplungseinrichtung (116) reibschlüssig und/oder formschlüssig an der Strahlungsquelle (76) oder an einer Strahlungsquellenhalterung (77) zum Halten der Strahlungsquelle angekoppelt ist, wobei der Linsenanteil (112) eine Sammellinse ausbildet.

Description

VORRICHTUNG ZUM MESSEN VON VITALPARAMETERN MIT VORTEILHAFTER LINSE NEINRICHTUNG
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messvorrichtung und eine Bereitstellungseinrichtung einer solchen Messvorrichtung, insbesondere zur Erfassung von Vitalparametern von Lebe wesen. Die Vitalparametererfassung ist durch die Messvorrichtung bevorzugt nichtinvasiv durchführbar. Besonders bevorzugt handelt es sich bei der Bereitstellungseinrichtung um eine Vorrichtung, welche Strahlung und/oder Druck zur Blutdruckbestimmung bereitstellt, ins besondere einer Bereitstellungseinrichtung zur Bereitstellung von Strahlung und/oder Druck kontinuierlichen Bestimmung des intra-arteriellen Blutdruckes an zumindest einem Finger ei ner Hand. Bei der Messvorrichtung handelt es sich bevorzugt um eine Blutdruckmessvorrich tung, insbesondere eine Messvorrichtung zur kontinuierlichen Bestimmung des intra-arteriel len Blutdruckes an zumindest einem Finger einer Hand.
Stand der Technik
Der (insbesondere arterielle) Blutdruck eines Patienten ist eine der wichtigsten Messgrößen in der Medizintechnik, und die bekannte zugehörige, insbesondere auch nichtinvasive Mess technik überaus vielfältig. Dies gilt vor allem für Messtechnik zur kontinuierlichen Überwa chung des Blutdrucks über einen längeren Zeitraum, beispielsweise in der Intensivmedizin aber auch in der Notfallmedizin und während operativen Eingriffen.
Aus Gründen der guten Zugänglichkeit ist die Blutdruckmesseinrichtung dabei oft an Glied maßen des Patienten angebracht, beispielsweise ein applanationstonometrischer Sensor bei der Radialarterie am Unterarm oder ein photoplethysmographisch nach der sogn. "Vascular Unloading Technique" nach Pehäz betriebener Fingersensor. Derartige Druckmesseinrich tungen sind beispielsweise aus US 4,406,289, US 4,524,777, US 4,726,382, WO 2010/050798 A1, WO 2000/059369 A1, WO 2011/045138 A1, WO 2011/051819 A1 , WO 2011/051822 A1, WO 2012/032413 A1 und WO 2017/143366 A1 bekannt.
Bei der Vascular Unloading Technique wird nahinfrarotes Licht in einen Finger eingestrahlt, und anhand des mittels eines Photodetektors aufgefangenen nicht absorbierten Anteils der pulsatile (pulsförmige) Blutfluss (tatsächlich das sich verändernde Blutvolumen) im Finger bestimmt. Für dieses, auch Photoplethysmographie (PPG) genannte, Verfahren wird das (nahinfrarote) Licht üblicherweise mit Hilfe von einer oder mehreren Leuchtdioden (LED), die mit einer oder mehreren Wellenlängen arbeiten, erzeugt sowie mit Hilfe von einer oder meh reren lichtempfindlichen Empfängerdioden (Photodioden) detektiert. Anstelle von Dioden sind auch andere Arten von Photoempfängern grundsätzlich geeignet.
Ein Regelungssystem hält nun den plethysmographisch registrierten Fluss (bzw. das detek- tierte Blutvolumen) und somit das resultierende photoplethysmographische Signal (Volumen signal v(t)) konstant, in dem ein Gegendruck in einer Manschette (Cuffpressure) pc(t) am Finger aufgebracht wird. Dieser Gegendruck pc(t) wird dabei üblicherweise von einem schnellen Ventil oder Ventilsystem im Zusammenspiel mit einer Pumpe geregelt. Die diesbe zügliche Ansteuerung des Ventils bzw. des Ventilsystems wird von einer Regelungseinheit durchgeführt, die vorzugweise mit einem Microcomputer realisiert wird. Die wesentlichen Ein gangssignale sind dabei das PPG-Signal v(t) und der Manschettendruck pc(t). Der für die Konstanthaltung des PPG-Signales v(t) notwendige Druck pc(t) entspricht nun dem intra-ar teriellen Blutdruck pa(t).
Dafür ist es erforderlich, dass sich der Manschettendruck pc(t) mindestens so schnell verän dern lässt, wie sich auch der intra-arterielle Blutdruck pa(t) ändert, damit die Echtzeitbedin gung erfüllt ist. Die obere Grenzfrequenz von pa(t) und somit die höchste Druckänderungs geschwindigkeit liegt oberhalb von zumindest 20Hz, was für ein Druckregelsystem durchaus eine Herausforderung darstellt. Hieraus folgt, dass sich die Druckregelung durch ein Ventil bzw. Ventilsystem vorteilhafterweise in unmittelbarer Nähe der Manschette befindet. Bei zu langen Luftleitungen droht der Verlust dieser Grenzfrequenzbedingung wegen der Tiefpass wirkung der Leitungen.
Aus der US 4,406,289 ist ein mechanisches Ventil bekannt, das den Gegendruck in der Fin germanschette mit der gewünschten Genauigkeit regelt, wenn es mit einer linear arbeitenden Pumpe versorgt wird. Das Ventil ist in einem Gehäuse am distalen Unterarm untergebracht und versorgt so die Fingermanschette über einen kurzen Schlauch mit dem Druck pc(t).
Die US 4,524,777 beschreibt ein Druckerzeugungssystem für die Vascular Unloading Tech nique, wobei ebenfalls ein konstanter Manschettendruck Pc mit einer linearen Pumpe er zeugt wird, der mit Druckschwankungen Äpc(t) aus einem parallel geschalteten "Shaker" bzw. einem " Driving Actuator" überlagert wird.
In US 4,726,382 ist eine Fingermanschette für die Vascular Unloading Technique offenbart, die Schlauchanschlüsse für die Versorgung mit dem Manschettendruck pc(t) besitzt. Die Länge der Luftschläuche reicht bis zum Druckerzeugungssystem, das wiederum am distalen Unterarm befestigt ist.
Die WO 2000/059369 A1 beschreibt ebenfalls ein Druckerzeugungssystem für die Vascular Unloading Technique. Das Ventilsystem besteht hier aus einem separaten Einlass- und einem separaten Auslassventil. Während bei den Patentschriften US 4,406,289 und US 4,524,777 eine relativ lineare Proportionalpumpe verwendet werden muss, erlaubt dieses System die Verwendung von einfachen kostengünstigen Pumpen, da störende Oberwellen durch die Anordnung der Ventile eliminiert werden können. Ferner kann der Energiever brauch der einfachen Pumpe durch das Ventilprinzip wesentlich reduziert werden.
Aus der WO 2004/086963 A1 ist ein System für die Vascular Unloading Technique bekannt, bei dem in einem Finger kontinuierlich der Blutdruck bestimmt werden kann, während im be nachbarten Finger eine Kontrolle der Messqualität vorgenommen wird ("Watch Dog"-Funk- tion). Nach einer Zeit wechselt das System automatisch den "Messfinger" mit dem "Überwa chungsfinger".
Die WO 2005/037097 A1 beschreibt ein Regelungssystem für die Vascular Unloading Tech nique mit mehreren ineinander verflochtenen Regelkreisen.
Die WO 2010/050798 A1 offenbart ein am distalen Unterarm befestigtes Druckerzeugungs system ("Frontend") mit nur einem Ventil, an dem eine Fingermanschette für die Vascular Unloading Technique angebracht werden kann.
Bei einem in WO 2011/045138 A1 beschriebenen Druckerzeugungssystem für die Vascular Unloading Technique wird - ähnlich wie aus der WO 2000/059369 bekannt - die Energieauf nahme der Pumpe reduziert, und es können Oberwellen eliminiert werden.
Die WO 2011/051819 A1 offenbart eine mittels digitaler Elektronik verbesserte Implementie rung der Vascular Unloading Technique zur Erhöhung der Stabilität sowie zur weiteren Mini aturisierung.
In WO 2011/051822 A1 ist ein Verfahren für die Vascular Unloading Technique beschrieben, bei dem die gemessenen Signale v(t) und pc(t) zur Erhöhung langfristiger Stabilität und zum Ermitteln weiterer hämodynamischer Parameter verarbeitet werden. Insbesondere werden ein Verfahren zur Elimination von Effekten, die von vasomotorischen Veränderungen der Fin gerarterien herrühren, sowie eine Methode zur Bestimmung des Herzzeitvolumens (Cardiac Ouput CO) offenbart.
Die WO 2012/032413 A1 beschreibt neuartige Fingersensoren, die ein Wegwerfteil (Dispo- sable) zur einmaligen Verwendung besitzen. Dabei ist die mit dem Finger in Berührung kom mende Manschette aus hygienischen Gründen im Wegwerfteil untergebracht, wohingegen das zugehörige Druckerzeugungs- und Druckregelsystem in einem wiederverwertbaren Teil untergebracht ist. Entsprechend ist hier eine trennbare pneumatische Verbindung zwischen Wegwerfteil und wiederverwertbarem Teil vorzusehen. In der Regel wird das Druckerzeugungs- und Druckregelsystem im Stand der Technik amdis talen Unterarm, proximal des Handgelenkes, angebracht, was wesentliche Nachteile mit sich bringt: Diese Stelle wird häufig für intravenöse Zugänge verwendet und auch der intraarteri elle Zugang am distalen Ende der Radialerterie sollte für Notfälle frei sein. Derartige Zu gänge können durch das Druckerzeugungs- und Druckregelsystem und dessen Befestigung blockiert werden. Außerdem kann im Betrieb das System verrutschen bzw. kippen. Dies kann sich nachteilig auf den Sitz der Sensoren auswirken. Der Sitz der Sensoren würde sich außerdem verbessern, wenn sich der zu messende Finger bzw. die entsprechende Hand in einer gewissen Ruhelage befindet.
Zur Überwindung dieser Problematik schlägt die Druckschrift WO 2017/143366 A1 ein Mess system zur kontinuierlichen Bestimmung des intra-arteriellen Blutdruckes an zumindest ei nem Finger einer Hand, mit zumindest einem Fingersensor, mit einem plethysmographi schen System, mit zumindest einer Lichtquelle, vorzugsweise LED, mit einer oder mehreren Wellenlängen und zumindest einem Lichtaufnehmer und zumindest einer auf blasbaren Manschette, sowie mit einem Druckerzeugungssystem mit zumindest einem mit
Hilfe des plethysmographischen Systems in Echtzeit geregelten Ventil zur Erzeugung eines Druckes in der Manschette, der im Wesentlichen dem intra-arteriellen Blutdruck im Finger entspricht, vor, wobei das Messsystem ein Gehäuse mit einer Oberfläche aufweist, die als Auflagefläche für den zumindest einen Finger und die angrenzenden Bereiche der Handin nenfläche dient. Die Hand ruht hier also auf einer Auflage, unter der sich wesentliche Kom ponenten befinden, die bei herkömmlichen Systemen am Unterarm befestigt waren.
Ähnlich der oben erwähnten WO 2012/032413 A1 ist die Manschette in einem vom Gehäuse (und somit von der Handauflage) trennbaren Wegwerfteil untergebracht. Entsprechend ist wiederum eine trennbare pneumatische Verbindung zwischen Wegwerfteil und wiederver wertbarem Teil vorzusehen.
Bei den bekannten Systemen sind die Leucht- und Photodioden zum Emittieren und Detek- tieren der nahinfraroten Messstrahlung, ggf. in transparentes Silikon eingebettet direkt am Finger angeordnet. Bei Anordnung der Leucht- und Photodioden in einem wiederverwertba ren Teil besteht so das Problem, dass die freiliegenden lichtemittierenden Elemente vor der Wiederverwendung einer Reinigung und Desinfektion unterzogen werden müssen. Die Not wendigkeit einer reinigungsfreundlichen Gestaltung schränkt hierbei die Freiheitsgrade bei der Konstruktion ein. Auch ansonsten stellt die Notwendigkeit, die Leucht- und Photodioden in unmittelbarer Nähe des Fingers unterzubringen eine Limitierung geometrischen Ausgestal tung der Vorrichtung dar. Bei Anordnung der Leucht- und Photodioden in einem Einwegarti kel besteht dagegen das Problem, dass elektrische Verbindungen zwischen Einwegartikel und wiederverwendbarer Basiseinheit vorgesehen werden müssen, und dass die Kosten für die Herstellung des Einwegartikels steigen. Als negativ wird auch der Wärmeeintrag elektri scher Komponenten mit Hautkontakt empfunden.
Darstellung der Erfindung
Angesichts der bei herkömmlichen Systemen bestehenden Einschränkungen ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Messvorrichtungen der eingangs genannten Art unter Herstel lung- und/oder Anwendungsgesichtspunkten zu verbessern.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe mit einer Einrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Die Lösung der zuvor genannten Aufgabe stellt somit eine Bereitstellungseinrichtung zur Be reitstellung von Strahlung zur Vitalparameterbestimmung eines Lebewesens bereit. Die Be reitstellungseinrichtung weist dabei bevorzugt mindestens eine oder genau eine Strahlungs quelle oder zwei oder mindestens zwei oder genau zwei oder mehr als zwei Strahlungsquel len zum Emittieren von Strahlung auf. Ferner weist die Bereitstellungseinrichtung bevorzugt eine oder mindestens eine oder genau eine Linseneinrichtung und besonders bevorzugt zwei oder mindestens zwei oder mehr als zwei Linseneinrichtungen auf. Die Linseneinrichtung ist dabei im Strahlengang der Strahlung der Strahlungsquelle angeordnet. Bei mehreren Strah lungsquellen ist jeder Strahlungsquelle bevorzugt eine oder jeweils eine oder mindestens o- der genau eine Linseneinrichtung zugeordnet bzw. daran angeordnet, wobei der Strahlen gang zumindest abschnittsweise durch die Linseneinrichtung, welche an der Strahlungs quelle angeordnet ist, hindurch verläuft. Die Linseneinrichtung weist dabei einen für Strah lung der Strahlungsquelle zumindest teilweise transparenten Linsenanteil und einen den Lin senanteil zumindest abschnittsweise umschließenden Halteanteil auf. Der Linsenanteil ist bevorzugt für die Mehrzahl oder alle der von der Strahlungsquelle emittierten Wellenlängen transparent. Der Halteanteil bildet dabei bevorzugt zumindest eine Kopplungseinrichtung aus, wobei die Kopplungseinrichtung reibschlüssig und/oder formschlüssig an der Strah lungsquelle oder an einer Strahlungsquellenhalterung zum Halten der Strahlungsquelle an gekoppelt ist. Der Linsenanteil ist besonders bevorzugt als eine Sammellinse, insbesondere eine bi-konvexe, konkav-konvexe oder planar-konvexe Sammellinse, ausbildet.
Diese Lösung ist vorteilhaft, da unabhängig von der räumlichen Anordnung der Strahlungs quelle bzw. der elektrischen Komponente (z.B. LED, LCD oder OLED) die Strahlung modifi zierbar ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Geometrie und/oder Ausrichtung des Linsen anteils unabhängig von der räumlichen Anordnung der Strahlungsquelle bzw. der elektri schen Komponente vorgegeben werden. Es ist somit eine gezielten Gestaltung der Einstrahlungscharakteristik in eine Lichtleitereinrichtung, insbesondere den ersten Lichtleiter, zum Leiten der Strahlung zu einem Untersuchungsbereich möglich, d.h. neben oder alterna tiv zur Form des Linsenanteils kann somit eine axiale und/oder horizontale und/oder angu lare Positionierung des Linsenanteils relativ zur Strahlungsquelle und/oder zur Lichtleiterein richtung definiert vorgegeben werden.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der nachfolgenden Beschrei bungsteile.
Die Kopplungseinrichtung weist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zumindest ein und bevorzugt zumindest zwei und bevorzugt genau zwei zum Ankoppeln an der Strahlungsquelle oder ein zum Ankoppeln an der Strahlungs quellenhalterung elastisch verformbares Fixierelement/e auf. Das elastisch verformbare Fi xierelement ist bevorzugt einerseits der Strahlungsquelle angeordnet. Die Kopplungseinrich tung weist bevorzugt ein weiteres, insbesondere elastisch verformbares, Fixierelement auf oder bildet ein solches aus. Das weitere Fixierelement ist bevorzugt andererseits der Strah lungsquelle angeordnet, insbesondere gegenüber des ersten Fixierelement und/oder parallel zu dem ersten Fixierelement. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, da die Linseneinrichtung bevorzugt in nur genau einer Ausrichtung oder in bevorzugt nur oder genau zwei oder min destens zwei definierten Ausrichtungen an der Strahlungsquelle und/oder der Strahlungs quellenhalterung angekoppelt werden kann. Bevorzugt begrenzen die Fixierelemente einen rechteckigen, insbesondere nicht quadratischen bzw. eine von einer quadratischen Form ab weichende Form. Weiterhin beschreibt die Umfangsfläche der Strahlungsquelle und/oder der Strahlungsquellenhalterung eine von einer quadratischen form abweichende, insbesondere rechteckige, Form.
Das erste Fixierelement ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung wandungsartig ausgebildet. Ein erstes Ende des ersten Fixierelements ist dabei bevorzugt weniger weit von dem Linsenanteil beabstandet als ein zweites Ende des Fixierelements, wobei das erste Fixierelement zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende mehrheitlich (insbesondere längenmäßig) eine homogene erste Dicke oder eine maxi male erste Dicke aufweist. Das erste Fixierelement weist im Bereich des zweiten Endes eine zweite Dicke auf, wobei die zweite bevorzugt Dicke größer ist als die erste Dicke. Diese Aus führungsform ist vorteilhaft, da das erste Fixierelement und/oder das zweite Fixierelement eine Rastnase zum formschlüssigen und/oder reibschlüssigen Fixieren an der Strahlungs quelle und/oder der Strahlungsquellenhalterung ankoppelbar ist. Somit kann die Linsenein richtung definiert, einfach, stabil, sicher und schnell an der Strahlungsquelle und/oder der Strahlungsquellenhalterung angekoppelt werden. Das zweite Fixierelement ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung wandungsartig ausgebildet. Bevorzugt ist ein erstes Ende des zweiten Fi xierelements weniger weit von dem Linsenanteil beabstandet ist als ein zweites Ende des Fi xierelements, wobei das zweite Fixierelement zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende mehrheitlich (insbesondere längenmäßig) eine homogene erste Dicke oder eine maxi male erste Dicke aufweist, wobei das zweite Fixierelement im Bereich des zweiten Endes eine zweite Dicke aufweist, wobei die zweite Dicke größer ist als die erste Dicke. Diese Aus führungsform ist vorteilhaft, da bevorzugt die beiden Fixierelemente elastisch verformbar sind und dadurch beide Fixierelemente zum Ankoppeln and der Strahlungsquelle und/oder der Strahlungsquellenhalterung ausgelenkt werden.
Das erste und/oder zweite Fixierelement bildet somit bevorzugt eine Schnapphaken-Geo- metrie zum Aufklipsen auf die elektronische Komponente, d.h. auf die Strahlungsquelle oder eine Strahlungsquellenhalterung, insbesondere Sockel, auf. Diese Schnapphaken Geometrie bildet bevorzugt ebenfalls eine Aussparung oder Öffnung zur Kühlung der elektronischen Komponente, insbesondere der Strahlungsquelle, aus.
Die Strahlungsquelle strahlt gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung zum Emittieren von Strahlung die Strahlung in einer Hauptrichtung (HR) aus, wobei der Linsenanteil bevorzugt eine zentrale Durchstrahlrichtung (DR) vorgibt, welche bevorzugt durch das Zentrum des Linsenanteils und/oder durch den Scheitelpunkt der Wöl bung der Ausstrahloberfläche des Linsenanteils verläuft. Der Halteanteil positioniert den Lin senanteil bevorzugt derart gegenüber der Strahlungsquelle, dass die zentrale Durchstrahl richtung und die Hauptrichtung zueinander seitlich versetzt und/oder zueinander geneigt aus gerichtet sind. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, da durch die Linseneinrichtung bereits sehr nah an der Strahlungsquelle, insbesondere vor dem Austreten der Strahlung aus der Bereitstellungseinrichtung und/oder vor dem Eintreten der Strahlung in eine Lichtleitereinrich tung, eine Modifizierung, insbesondere Umlenkung, einzelner Strahlungsanteile oder mehre rer Strahlungsanteile, insbesondere der Mehrzahl an Strahlungsanteilen oder aller Strah lungsanteile, bewirkt wird.
Der Linsenanteil und der Halteanteil bilden gemäß einerweiteren bevorzugten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung eine monolithische Struktur aus. Der Linsenanteil und der Halteanteil weisen dabei bevorzugt jeweils ein Polymermaterial, insbesondere dasselbe Po lymermaterial, auf oder bestehen daraus. Der Halteanteil und der Linsenanteil sind bevorzugt über eine Verbindungsstelle miteinander verbunden, wobei die Verbindungsstelle einerseits eine innenliegende Oberfläche ausbildet, welche sich bevorzugt unmittelbar an eine Ein strahloberfläche des Linsenanteils anschließt, wobei Strahlung der Strahlungsquelle über die Einstrahloberfläche in den Linsenanteil einleitbar ist, und wobei die Verbindungstelle eine au ßenliegende Oberfläche ausbildet, welche sich bevorzugt unmittelbar an eine Ausstrahlober fläche anschließt, wobei die in den Linsenanteil einleitbare Strahlung der Strahlungsquelle über die Ausstrahloberfläche aus dem Linsenanteil ausleitbar ist. Die Linseneinrichtung wird bevorzugt mittels Präzisionsspritzguss und unter Verwendung eines optischen Kunststoffs erzeugt. D.h., dass der Linsenanteil und der Halteanteil bevorzugt zeitgleich erzeugt wird. Diese Ausführungsform bietet ferner die Möglichkeiten bei gleichbleibender Positionierung der elektronischen Komponenten bzw. der Strahlungsquelle im Lichtsystem bzw. in der Be reitstellungseinrichtung eine unabhängige Anpassung der Linsengeometrie vorzunehmen. Weiterhin bietet diese Ausführungsform ein Kosteneinsparpotential aufgrund reduzierter Bauteilkosten und Prozesskosten. Es ist hierbei möglich, dass die Linseneinrichtung in ei nem 2K-Spritzgussverfahren erzeugt wird, wobei der Linsenanteil mit einer Materialkompo nente erzeugt wird und der Halteanteil mit der anderen Materialkomponente erzeugt wird.
Der Linsenanteil und der Halteanteil sind gemäß einerweiteren bevorzugten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung formschlüssig miteinander verbunden. Der Halteanteil um schließt den Linsenanteil zumindest abschnittsweise und bevorzugt vollständig in Umfangs richtung. Zusätzlich oder alternativ wird ein Anteil einer Einstrahloberfläche zumindest ab schnittsweise von einem inneren Formschlussteil des Halteanteils kontaktiert, wobei Strah lung der Strahlungsquelle über die Einstrahloberfläche in den Linsenanteil einleitbar ist. Zu sätzlich oder alternativ wird ein Anteil einer Ausstrahloberfläche zumindest abschnittsweise von einem äußeren Formschlussanteil des Halteanteils kontaktiert, wobei die in den Linsen anteil einleitbare Strahlung der Strahlungsquelle über die Ausstrahloberfläche aus dem Lin senanteil ausleitbar ist. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, da unterschiedliche Fügeme thoden zur Fixierung des Linsenanteils in dem Halteanteil möglich sind. Als Fügemethoden kommen hierbei besonders bevorzugt in Frage: Kleben, Kaltverstemmen und/oder Ultra schallschweißen. Diese Ausführungsform bietet ferner den Vorteil, dass eine Möglichkeit zur unabhängigen Anpassung des Linsenhalters bzw. des Halteanteils an neue Linsen (z.B. Kaufteile), z.B. im Falle von Obsoleszens oder Zwecks Modifizierung des Lichtsystems, bei gleichbleibender Positionierung der elektronischen Komponenten bzw. Strahlungsquelle im Lichtsystem bzw. in der Bereitstellungseinrichtung, bereitgestellt wird.
Der Linsenanteil besteht gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung aus Glas oder weist Glas auf und der Halteanteil besteht bevorzugt aus einem Polymermaterial oder weist ein Polymermaterial auf. Das Glas ist bevorzugt ein Quarzglas oder ein Natronkalkglas oder ein Borosilikatglas. Bevorzugt ist der Linsenanteil zumindest abschnittsweise und bevorzugt beiderseitig, insbesondere im Bereich der Einstrahloberfläche und/oder im Bereich der Ausstrahloberfläche, optisch vergütet. Bevorzugt besteht der Lin senanteil aus einem optisch vergüteten Glas.
Der Halteanteil weist bevorzugt ein nachfolgend genanntes Material oder mehrere der nach folgend genannten Materialien auf oder der Halteanteil besteht aus einem der nachfolgend genannten Materialien oder der Halteanteil besteht aus mehreren der nachfolgend genann ten Materialien: PC, POM, SAN, ASA, PET, PS-HI, PMMA
Die Ausstrahloberfläche bildet gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vor liegenden Erfindung eine erste Wölbung aus. Die Einstrahloberfläche bildet bevorzugt keine Wölbung oder eine zweite Wölbung aus. Im Falle zweier Wölbungen ist die erste Wölbung besonders bevorzugt stärker gewölbt als die zweite Wölbung. Bei gleicher Grundfläche ist der Scheitel der Ausstrahloberfläche (und somit der ersten Wölbung) somit weiter von der Grundfläche beabstandet als der Scheitel der Einstrahloberfläche (und somit der zweiten Wölbung). Die erste Wölbung ist bevorzugt eine konvexe Wölbung und die zweite Wölbung ist bevorzugt ebenfalls eine konvexe Wölbung. Die Einstrahloberfläche kann alternativ planar, konkav oder konvex ausgebildet sein.
Der Halteanteil weist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Lichtblockerbatch auf, wobei das Lichtblockerbatch anorganische und/oder or ganische Pigmente, insbesondere Ruß und/oder Titandioxid, insbesondere in einem Volu menanteil von 2-15%, insbesondere 3-8%, oder in einem Gewichtsanteil von 2-15%, insbe sondere 3-8%, aufweist. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, da die Linseneinrichtung dadurch lediglich Strahlung über den Linsenanteil ausstrahlt, wodurch aufwendige Lichtbarri eren in anderen Bauteilen zur Vermeidung von einer Streulichtbeaufschlagung der Detekti onseinrichtung reduziert werden können bzw. obsolet werden.
Gemäß einerweiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist mindes tens eine Detektionseinrichtung zum Detektieren von Strahlung der Strahlungsquelle vorge sehen. Bevorzugt kann eine Detektionseinrichtung funktional mit einer oder zwei oder meh reren Strahlungsquellen Zusammenwirken. Alternativ kann jedoch auch je Strahlungsquelle eine Detektionseinrichtung oder mehrere Detektionseinrichtungen vorgesehen sein. Die De tektionseinrichtung oder die Detektionseinrichtungen sind bevorzugt in der Bereitstellungs einrichtung angeordnet und derart in Richtung eines Deckglases ausgerichtet, dass Strah lung, welche durch das Deckglas dringt von der Detektionseinrichtung oder von den Detekti onseinrichtungen erfassbar ist.
Die Bereitstellungseinrichtung ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Beaufschlagen von mehreren Körperteilen des Lebewesens, insbesondere Finger eines Menschen, ausgebildet. Die Bereitstellungseinrichtung weist be vorzugt je Körperteil bzw. je Untersuchungsbereich mindestens oder genau eine Strahlungs quelle und mindestens oder genau eine Detektionseinrichtung auf.
Die oben genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Messvorrichtung nach An spruch 13 gelöst. Die Messvorrichtung ist eine Messvorrichtung zur Bestimmung von min destens einem Vitalparameter eines Lebewesens, insbesondere zur kontinuierlichen Bestim mung des intra-arteriellen Blutdruckes an zumindest einem Finger einer Hand. Die Messvor richtung weist bevorzugt mindestens auf eine Bereitstellungseinrichtung nach einem der vo rangegangenen Ansprüche und mindestens eine Positionier- und Beaufschlagungseinrich tung zum definierten Anordnen an mindestens einem Körperteil des Lebewesens und zumin dest zum Beaufschlagen des Körperteils mit der Strahlung und bevorzugt zum Beaufschla gen des Körperteils mit Druck. Die Positionier- und Beaufschlagungseinrichtung weist bevor zugt eine Leit-Stützstruktur zum Begrenzen eines Untersuchungsbereichs auf. Die Bereitstel lungseinrichtung und die Positionier- und Beaufschlagungseinrichtung sind bevorzugt werk zeugfrei und/oder zerstörungsfrei miteinander körperlich koppelbar und/oder entkoppelbar. Die Messvorrichtung weist bevorzugt zumindest eine Lichtleitereinrichtung, insbesondere eine erste Lichtleitereinrichtung, und bevorzugt eine zweite Lichtleitereinrichtung, auf, wobei die Lichtleitereinrichtung derart angeordnet ist, dass die Strahlung der Strahlungsquelle über eine erste Eintrittsoberfläche der Lichtleitereinrichtung in die Lichtleitereinrichtung einleitbar ist, wobei die Strahlung über eine erste Austrittsoberfläche der Lichtleitereinrichtung aus der Lichtleitereinrichtung heraus und in den Untersuchungsbereich hineinleitbar ist. Die Linsen einrichtung ist bevorzugt zumindest abschnittsweise zwischen der Strahlungsquelle und der ersten Eintrittsoberfläche der Lichtleitereinrichtung angeordnet, damit Strahlung der Strah lungsquelle zumindest teilweise durch den Strahlungsleitungsanteil der Linseneinrichtung hindurch und danach über die erste Eintrittsoberfläche der Lichtleitereinrichtung in die Licht leitereinrichtung hineinleitbar ist. Diese Lösung ist vorteilhaft, da mindestens ein Körperteil und bevorzugt mehrere Körperteile definiert in einem Untersuchungsbereich bzw. mehreren Untersuchungsbereichen angeordnet werden können und mit Strahlung beaufschlagt werden können (insbesondere nacheinander oder abwechselnd). Der Untersuchungsbereich bzw. die Untersuchungsbereiche können dabei von einem Bauteil (Beaufschlagungs- und Positio niereinrichtung) vorgegeben werden, welches bevorzugt zur Einmalverwendung ausgebildet sein kann. Hingegen kann die Bereitstellungseinrichtung zur Mehrfachverwendung ausgebil det sein.
Die Lichtleitereinrichtung ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung eine erste Lichtleitereinrichtung ist und eine zweite Lichtleitereinrichtung io vorgesehen ist, wobei die zweite Lichtleitereinrichtung derart angeordnet ist, dass Strahlung, die über die erste Austrittsoberfläche der ersten Lichtleitereinrichtung aus der ersten Lichtlei tereinrichtung ausgetreten ist, über eine zweite Eintrittsoberfläche der zweiten Lichtleiterein richtung in die zweite Lichtleitereinrichtung einleitbar ist, wobei die über die zweite Eintritts oberfläche in die zweite Lichtleitereinrichtung eingeleitete Strahlung über eine zweite Aus trittsoberfläche aus der zweiten Lichtleitereinrichtung ausleitbar und der Detektionseinrich tung zuleitbar ist.
Gemäß einerweiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist/sind die erste Lichtleitereinrichtung und/oder die zweite Lichtleitereinrichtung gekrümmt und/oder zwi schen der ersten Eintrittsoberfläche und der ersten Austrittsoberfläche erstreckt sich ein ers ter Hauptkörper. Der erste Hauptkörper und die erste Austrittsoberfläche sind bevorzugt der art ausgerichtet, dass eine Hauptausstrahlrichtung definiert ist. Besonders bevorzugt er streckt sich zwischen der zweiten Eintrittsoberfläche und der zweiten Austrittsoberfläche ein zweiter Hauptkörper, wobei der zweite Hauptkörper und die zweite Austrittsoberfläche derart ausgerichtet sind, dass eine Haupteinstrahlrichtung definiert ist, wobei die Hauptausstrahl richtung und die Haupteinstrahlrichtung in einem Winkel zwischen 65° und 115°, insbeson dere in einem Winkel zwischen 75° und 105° oder in einem Winkel zwischen 85° und 95°, zueinander geneigt sind.
Die Detektionseinrichtung kann hierbei z.B. eine oder mehrere Photodioden aufweisen. Die Detektionseinrichtung ist bevorzugt eine optische Detektionseinrichtung, insbesondere ein Photodetektor. Bevorzugt ist jeder zweiten Lichtleitereinrichtung, d.h. Lichtleitereinrichtungen, durch die Strahlung aus dem Untersuchungsbereich zur Detektionseinrichtung geleitet wird, eine Detektionseinrichtung zugeordnet. Bevorzugt korreliert die Anzahl der zweiten Lichtleitereinrichtungen mit der Anzahl der Detektionseinrichtungen. Alternativ ist es jedoch ebenfalls möglich, dass zwei zweite Lichtleitereinrichtungen durch die Strahlung aus dem Untersuchungsbereich zur Detektionseinrichtung geleitet wird, einer Detektionseinrichtung zugeordnet sind bzw. die mit der jeweiligen Lichtleitereinrichtung geleitetet Strahlung einer oder genau einer Detektionseinrichtung zugeleitet wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann als Detektionseinrichtung, insbesondere als Photodetektor, eine oder mehrere Photozellen und/oder ein oder mehrere Photomultiplier und/oder ein oder mehrere CMOS-Sensoren und/oder ein oder mehrere CCD-Sensoren und/oder eine oder mehrere Photodioden und/o der ein oder mehrere Fototransistoren und/oder ein oder mehrere Fotowiderstände einge setzt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist eine optische Schnittstelle zum Einkoppeln von
Licht von der Bereitstellungseinrichtung in die Positionier- und Beaufschlagungseinrichtung und/oder eine optische Schnittstelle zum Auskoppeln von Licht von der Positionier- und Beaufschlagungseinrichtung in die Bereitstellungseinrichtung bevorzugt mit mindestens oder genau einem Deckglas, insbesondere mit mehreren Deckgläsern, insbesondere mit bis zu zwei oder einem weiteren oder bis zu drei Deckgläsern, versehen. Die Deckgläser sind bevorzugt zumindest für Strahlung in einem Wellenbereich von zumindest 500nm bis 1040nm, insbesondere im Bereich zwischen 600nm und 960nm oder im Bereich zwischen 600nm und 800nm, insbesondere im Bereich zwischen 630nm und 700nm, oder im Bereich zwischen 800nm und 1000nm, insbesondere im Bereich zwischen 820nm und 960nm, insbesondere im Bereich zwischen 840nm und 940nm, insbesondere im Bereich zwischen 870nm und 910nm, insbesondere im Bereich zwischen 885nm und 895nm, insbesondere im Wesentlichen oder genau 890nm transparent. Ferner kann ein Deckglas oder können mehrerer Deckgläser optische Filter zum Herausfiltern definierter Strahlungsanteile, insbesondere von Strahlung außerhalb des Wellenbereichs von 500nm bis 1040nm, insbesondere außerhalb des Bereichs von 600nm bis 960nm oder außerhalb des Bereichs von 600nm bis 800nm, insbesondere außerhalb des Bereichs von 630nm bis 700nm, oder außerhalb des Bereichs von 800nm bis 1000nm, insbesondere außerhalb des Bereichs von 820nm bis 960nm, insbesondere außerhalb des Bereichs von 840nm bis 940nm, insbesondere außerhalb des Bereichs von 870nm bis 910nm, insbesondere außerhalb des Bereichs von 885nm bis 895nm, insbesondere im Wesentlichen oder genau abweichend von 890nm, aufweisen oder damit ausgestattet sein. Dies ist vorteilhaft, da durch einen oder mehrere optische Filter eine Beaufschlagung der Detektionseinrichtung mit Umgebungslicht verhindert werden kann.
Bevorzugt ist ein Deckglas oder sind mehrere Deckgläser beschichtet, insbesondere mit ei ner Antireflektionsbeschichtung, welche bevorzugt im PVD-Verfahren oder mittels Sputterde- position aufgebracht wird und welche bevorzugt einkristallines Germanium oder Zinkselenid aufweist. Bevorzugt handelt es sich bei der Beschichtung um eine IR AR Beschichtung, wel che bevorzugt auf den Bereich 840-940 nm, insbesondere genau oder im Wesentlichen 890 nm, abgestimmt ist.
Die oben genannte Aufgabe wird ferner gemäß Anspruch 16 durch ein Verfahren zum Betrei ben einer Messvorrichtung nach Anspruch 13, insbesondere zur Bestimmung von mindes tens einem Vitalparameter, insbesondere mittels Photoplethysmographie (PPG), gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren weist dabei bevorzugt mindestens die Schritte auf:
Bereitstellen einer Messvorrichtung nach Anspruch 13, Emittieren von Strahlung mittels der Strahlungsquelle, Modifizieren des Strahlengangs von zumindest Anteilen der emittierten Strahlung mittels der Linseneinrichtung, Leiten der modifizierten Strahlung mittels einer Licht leitereinrichtung zu einem Untersuchungsbereich zum Beaufschlagen eines Körperteils einer Person mit der Strahlung und Detektieren von Strahlungsanteilen mittels der Detektionseinrichtung, wobei die Strahlungsanteile durch den Körperteil hindurch getreten sind und/oder von dem Körperteil reflektiert wurden.
Dieses Verfahren ist vorteilhaft, da damit sehr präzise und wiederholbar Vitalparameter eines Lebewesens, insbesondere eines Tieres oder eines Menschen, erfassen lassen.
Die oben genannte Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren gemäß Anspruch 17 gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft ein Herstellverfahren zum Herstellen einer Bereitstel lungseinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 12. Das Verfahren weist dabei bevorzugt zumindest die Schritte auf: Bereitstellen einer Strahlungsquelle, Bereitstel len einer Linseneinrichtung, Anordnen der Linseneinrichtung an der Strahlungsquelle, wobei die Linseneinrichtung derart an der Strahlungsquelle angeordnet wird, dass von der Strah lungsquelle emittierte Strahlung zumindest abschnittsweise durch die Linseneinrichtung hin durch dringt, wobei die Linseneinrichtung einen für Strahlung der Strahlungsquelle zumindest teilweise transparenten Linsenanteil und einen den Linsenanteil zumindest abschnittsweise umschließenden Halteanteil aufweist, wobei der Halteanteil zumindest eine Kopplungsein richtung ausbildet, wobei die Kopplungseinrichtung die Linseneinrichtung reibschlüssigen und/oder formschlüssig an der Strahlungsquelle fixiert, wobei die Kopplungseinrichtung zu mindest ein elastisch verformbares Fixierelement aufweist, wobei das elastisch verformbare Fixierelement einerseits der Strahlungsquelle angeordnet wird und wobei die Kopplungsein richtung zumindest ein weiteres, insbesondere elastisch verformbares, Fixierelement auf weist, wobei das weitere Fixierelement andererseits der Strahlungsquelle angeordnet wird.
Dieses Herstellverfahren ist vorteilhaft, da trotz vorgegebener Position der Strahlungsquelle im inneren der Bereitstellungseinrichtung mittels der Montage der Linseneinrichtung eine de finierte Modifikation des Strahlengangs der von der Strahlungsquelle emittierten Strahlung möglich ist.
Die Linseneinrichtung wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Er findung monolithisch hergestellt, insbesondere mittels eines Spritzgussverfahrens oder eines zerspanenden Verfahrens.
Der Linsenanteil und der Halteanteil werden gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung formschlüssig miteinander verbunden, wobei der Halteanteil einen Aufnahmebereich ausbildet, wobei der Linsenanteil in den Aufnahmebereich eingesetzt wird und wobei der Linsenanteil mittels eines Verbindungsmittels in der Position im Aufnahmebe reich fixiert wird.
Der Halteanteil bildet gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als Verbindungsmittel einen Umformanteil aus, wobei der Umformanteil nach dem Einsetzen des Linsenanteils in den Aufnahmebereich zum formschlüssigen Fixieren der Position des Linsenanteils im Aufnahmebereich umgeformt wird, insbesondere mittels einer Ultraschallbe aufschlagung umgeformt wird. Alternativ kann das Verbindungsmittel den Linsenanteil und den Halteanteil miteinander verkleben. Das Verbindungsmittel kann in der alternativen Aus gestaltung somit z.B. ein Kleber sein.
Die erste Lichtleitereinrichtung und/oder die zweite Lichtleitereinrichtung bzw. die Lichtleiter einrichtungen einer Messvorrichtung sind bevorzugt jeweils einstückig ausgebildet. Beson ders bevorzugt ist die erste Lichtleitereinrichtung und/oder die zweite Lichtleitereinrichtung bzw. die Lichtleitereinrichtungen einer Messvorrichtung ein für Lichtstrahlung, insbesondere zumindest oder genau im Wellenlängenbereich von 500nm bis 1100nm, zumindest teilweise transparenter Körper, insbesondere aus Glas, Keramik und/oder Kunststoff. Alternativ kann eine Lichtleitereinrichtung oder können mehrere Lichtleitereinrichtungen, insbesondere alle Lichtleitereinrichtungen, als Lichtleiterbündel ausgeführt sein.
Bevorzugt kann die Strahlungsquelle z.B. für eine Multiwellenlängendiagnostik Strahlung in den Wellenlängenbereichen 600-1100nm, insbesondere 600nm bis 1000nm, emittieren.
Mittels dieser Strahlung ist z.B. eine Vitalparameterbestimmung im Sinne eines plethysmo graphischen Verfahrens möglich. Im Rahmen eines ICG Verfahrens (fluoreszierender Farb stoff Indocyaningrün) zur Leberfunktionsdiagnostik liegt die Strahlung der Strahlungsquelle bevorzugt im Bereich zwischen 805nm und 905nm. Im Vascular Unloading Technique Ver fahren (NIR Nahinfrarotbereich) liegt die Strahlung der Strahlungsquelle bevorzugt im Be reich 800nm - 940nm (Schwerpunkt 890nm).
Mittels dieser Strahlung ist z.B. eine Vitalparameterbestimmung im Sinne einer Pulsoxymet- rie und/oder Pulsplethysmographie durchführbar. Eine Pulsplethysmographie erfolgt bevor zugt im Bereich 800-940nm, insbesondere im Bereich 880-900nm oder im Wesentlichen o- der genau bei 890nm.
Eine Pulsoxymetrie erfolgt bevorzugt in einem oder mehreren Bereichen. Bevorzugt ist die Strahlungsquelle somit zum Emittieren von Strahlung im Bereich 640-680nm, insbesondere im Bereich zwischen 650 und 660nm oder im Bereich zwischen 655 und 665nm oder im We sentlichen oder genau bei 660nm, ausgebildet. Zusätzlich oder alternativ ist die Strahlungs quelle zum Emittieren von Strahlung im Bereich 910-950nm, insbesondere im Bereich 920- 945nm oder 935-945nm oder im Wesentlichen oder genau bei 940nm, ausgebildet. Die Strahlungsquelle kann somit bevorzugt Strahlung in mehreren Bereichen emittieren, bevor zugt weist die Strahlungsquelle somit mehrere Strahlungselemente, insbesondere LEDs oder OLEDs oder LCDs, auf durch die Strahlung in einem, zwei, drei, mehreren oder allen der zu vor genannten Bereichen emittierbar ist. Für eine Laktat- und/oder Glucosebestimmung können die Wellenlängen der Strahlungs quelle im Bereich zwischen 1000nm und 2600nm liegen.
Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand nachfol gender Beschreibung anliegender Zeichnungen erläutert, in welchen beispielhaft erfindungs gemäße Einrichtungen bzw. Vorrichtungen dargestellt sind. Elemente der erfindungsgemä ßen Einrichtungen und Vorrichtungen und Verfahren, welche in den Figuren wenigsten im Wesentlichen hinsichtlich ihrer Funktion übereinstimmen, können hierbei mit gleichen Be zugszeichen gekennzeichnet sein, wobei diese Bauteile bzw. Elemente nicht in allen Figuren beziffert oder erläutert sein müssen. Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand der beigefügten Figuren beschrieben. Darin zeigen:
Fig. 1a und 1b zwei schematische Ansichten eines Beispiels einer erfindungsgemä ßen Messvorrichtung,
Fig. 2a und 2b zwei schematische Ansichten von Bestandteilen der Messvorrichtung und eines exemplarischen Strahlengangs durch die Messvorrichtung,
Fig. 3a und 3b zwei schematische Ansichten eines Beispiels einer erfindungsgemä ßen Positionier- und Beaufschlagungseinrichtung und
Fig. 3c eine schematische Ansicht eines Beispiels einer erfindungsgemäßen Bereitstellungseinrichtung
Fig. 4a-4d diverse schematische Ansichten eines Beispiels einer erfindungsgemä ßen einstückigen Linseneinrichtung,
Fig. 5a und 5b zwei schematische Ansichten der in Fig. 4a-4e gezeigten Linsenein richtung,
Fig. 6a bis 6c diverse schematische Ansichten eines Beispiels einer erfindungsgemä ßen mehrstückigen Linseneinrichtung, und
Fig. 7 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Messvorrich tung.
Durch Fig. 1a ist eine erste schematische Ansicht eines Beispiels einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung 84 gezeigt. Die Messvorrichtung 84 weist dabei bevorzugt mindestens eine und bevorzugt mehr als eine, insbesondere zwei oder mehr als zwei oder drei oder mehr als drei, Positionier- und Beaufschlagungseinrichtung 1 und eine Bereitstellungseinrichtung 74 auf. Die Positionier- und Beaufschlagungseinrichtung 1 weist bevorzugt mindestens eine Leit- Stützstruktur 6 zum Begrenzen des Untersuchungsbereichs 8 bzw. der Untersuchungsberei che 8 und 9 auf. Bevorzugt dient die Leitstützstruktur zum Halten von mindestens einer Kraft aufbringungseinrichtung, insbesondere mindestens oder genau einer Kraftaufbringungsein richtung 82 je Untersuchungsbereich 8, 9, wobei das Körperteil 2, 3 während der Beaufschla gung, insbesondere Strahlenbeaufschlagung und/oder Druckbeaufschlagung, im Untersu chungsbereich 2, 3 positionierbar ist. Die Kraftaufbringungseinrichtung 82 ist bevorzugt mit der Leit-Stützstruktur 6 verbunden, wobei mittels der Kraftaufbringungseinrichtung 82 das Körperteil bevorzugt mit Druck beaufschlagbar ist.
Die Kraftaufbringungseinrichtung 82 ist bevorzugt als Blase, insbesondere als Kunststoff blase, ausgebildet. Die Blase ist bevorzugt an der Leit-Stützstruktur 6 und den Untersu chungsbereich 8 begrenzend angeordnet. Bevorzugt ist die Blase gegenüber des Strah lungseintrittsbereichs und/oder des Strahlungsaustrittsbereichs angeordnet. Bevorzugt ist der Strahlungseintrittsbereich und/oder der Strahlungsaustrittsbereich je Untersuchungsbe reich (bei einem Untersuchungsbereich oder mehreren Untersuchungsbereichen) einerseits des Untersuchungsbereich angeordnet oder ausgebildet und die Blase oder Blasen sind be vorzugt gegenüberliegenden, insbesondere andererseits des Untersuchungsbereichs ange ordnet oder ausgebildet. Bevorzugt ist die Blase in senkrechter Richtung oberhalb des Strah lungseintrittsbereichs und/oder des Strahlungsaustrittsbereichs angeordnet.
Das Bezugszeichen 99 kennzeichnet bevorzugt ein Deckglas. Das Deckglas 99 kann hierbei ein mineralisches oder keramisches Material aufweisen oder daraus bestehen. Alternativ ist es auch möglich, dass das Deckglas 99 ein Polymermaterial aufweist oder daraus besteht. Ferner kann das Deckglas 99 austauschbar sein, insbesondere zerstörungsfrei austausch bar. Alternativ kann das Deckglas einstückiger Bestandteil des Gehäuses der Bereitstel lungseinrichtung 74 sein oder mit dem Gehäuse verklebt oder stofflich verbunden sein. Das Deckglas 99 ist bevorzugt für die Wellenlängen der Strahlung der Strahlungsquelle 76 trans parent.
Das Bezugszeichen 100 kennzeichnet bevorzugt ein weiteres Deckglas. Das weitere Deck glas 100 kann hierbei ein mineralisches oder keramisches Material aufweisen oder daraus bestehen. Alternativ ist es auch möglich, dass das weitere Deckglas 100 ein Polymermaterial aufweist oder daraus besteht. Ferner kann das weitere Deckglas 100 austauschbar sein, ins besondere zerstörungsfrei austauschbar. Alternativ kann das weitere Deckglas 100 einstü ckiger Bestandteil des Gehäuses der Bereitstellungseinrichtung 74 sein oder mit dem Ge häuse verklebt oder stofflich verbunden sein. Das weitere Deckglas 100 ist bevorzugt für die Wellenlängen der Strahlung der Strahlungsquelle 76 transparent. Bevorzugt stellt die Bereitstellungseinrichtung 74 gemäß Fig. 1b neben der Beaufschla gungsstrahlung zumindest auch ein Funktionsfluid bereit, wobei im Aufnahmeraum 89 bevor zugt eine Funktionsfluidbereitstellungseinrichtung 90 angeordnet ist, wobei die Funktionsflu idbereitstellungseinrichtung 90 zum Bereitstellen des Funktionsfluids in Abhängigkeit von den durch die Detektionseinrichtung 78 erfassten Detektionsstrahlung ausgebildet ist, wobei im Aufnahmeraum 89 bevorzugt eine Steuereinrichtung 88 angeordnet ist, wobei die Steuer einrichtung 88 bevorzugt die Ansteuerung der ersten Strahlungsquelle 76 (vgl. Fig. 2a) und/oder der Funktionsbereitstellungseinrichtung 90 bewirkt, wobei die Leitungsverbindung 96 eine erste Versorgungsleitung 92 zum Bereitstellen von Strom zum Betrieb der Steuerein richtung 88, der ersten Strahlungseinrichtung 76 bzw. Strahlungsquelle 76 (vgl. Fig. 2a) und der ersten Detektionseinrichtung 78 aufweist und/oder wobei die Leitungsverbindung 96 be vorzugt eine zweite oder alternative Versorgungsleitung zum Bereitstellen des Funktionsflu ids zur Funktionsfluidbereitstellungseinrichtung 90 aufweist. Es ist zusätzlich oder alternativ möglich, dass das Funktionsfluid über die erste Versorgungsleitung bereitgestellt wird. Fer ner ist es zusätzlich oder alternativ möglich, dass eine weitere Leitungsverbindung, insbe sondere eine lösbare Leitungsverbindung, zum Bereitstellen von Strom zum Betrieb der Steuereinrichtung 88, der ersten Strahlungsquelle 76 (vgl. Fig. 2a) und/oder der ersten De tektionseinrichtung 78 und/oder zum Austausch von Daten vorgesehen bzw. ausgebildet ist. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, dass eine Schnittstelle 98 (vgl. Fig. 3c) zur Ankopp lung einerweiteren Leitungsverbindung, insbesondere zum Bereitstellen von Strom zum Be trieb der Steuereinrichtung 88 und/oder der ersten Strahlungsquelle 76 (vgl. Fig. 2a) und/o der der ersten Detektionseinrichtung 78 und/oder zum Austausch von Daten vorgesehen bzw. ausgebildet ist. Die Funktionsfluidbereitstellungseinrichtung 90 ist bevorzugt als Venti leinrichtung ausgebildet, welche die Weiterleitung oder den Weiterfluss des bevorzugt über eine Versorgungsleitung 92, 96 bereitgestellten Funktionsfluids regelt, insbesondere ermög licht, begrenzt oder verhindert. Das Funktionsfluid wird dabei bevorzugt über die Versor gungsleitung mit einem gegenüber dem Umgebungsdruck erhöhten Druck bereitgestellt.
Bevorzugt wird im Sinne der vorliegenden Erfindung durch den Begriff Beaufschlagungs strahlung die Strahlung verstanden, welche von einer Strahlungsquelle 76 (vgl. Fig. 2a), ins besondere der ersten Strahlungsquelle und/oder einerweiteren Strahlungsquelle, bereitge stellt wird und/oder welche einem Körperteil 2, 3 zugeleitet bzw. in Richtung einer Beauf schlagungsstelle bzw. eines Untersuchungsbereichs 8, 9 emittiert wird. Als Detektionsstrah lung 78 wird im Sinne der vorliegenden Erfindung der Anteil der Beaufschlagungsstrahlung verstanden, welcher vom Körperteil 2, 3, gestreut oder umgelenkt wurde oder durch das Kör perteil hindurch ging und der Detektionseinrichtung 78 zugeleitet bzw. zugeführt wird oder die Detektionseinrichtung 78 erreicht. Durch das Bezugszeichen 80 wird eine Kopplungseinrichtung zum zumindest formschlüssi gen und/oder zumindest kraftschlüssigen lösbaren Koppeln der Leit-Stütz-Struktur 6 mit der Bereitstellungseinrichtung 74 gekennzeichnet. Die Kopplungseinrichtung 80 wird dabei be vorzugt durch einen Kopplungsanteil 802 (vgl. Fig. 3c) und einen Kopplungsanteil 801 (vgl. Fig. 3b) gebildet.
Fig. 2a zeigt schematisch eine Darstellung, gemäß der die Strahlung aus der ersten Lichtlei tereinrichtung 18 in ein Körperteil 2 eingeleitet wird. Das Bezugszeichen 26 kennzeichnet ei nen Hauptkörper der ersten Lichtleitereinrichtung 18, wobei Strahlung über eine erste Ein trittsoberfläche 24 in den Hauptkörper 26 eindringen kann und über die erste Austrittsoberflä che 28 aus dem Hauptkörper 26 austreten kann. Das Körperteil 2 lenkt Anteile der Strahlung um, wodurch diese in die zweite Lichtleitereinrichtung 22 eindringen.
Fig. 2b zeigt einen idealen bzw. bevorzugten Strahlengang 20 ausgehend von der Strah lungsquelle 76 und endend auf der Detektionseinrichtung 78. Diese Darstellung zeigt ferner, dass zwischen der Hauptausstrahlrichtung 30 und der Haupteinstrahlrichtung 36 ein Winkel 39 ausgebildet ist. Die zweite Lichtleitereinrichtung 22 (und analog eine weitere zweite Licht leitereinrichtung 23) ist bevorzugt derart ausgerichtet, dass aufgrund der Ausrichtung und der Bauform eine Haupteinstrahlrichtung 36 vorgegeben wird. Die zweite Lichtleitereinrichtung 22 weist bevorzugt einen Hauptkörper bzw. einen zweiten Hauptkörper 34 auf, wobei Strah lung über die Eintrittsoberfläche bzw. zweite Eintrittsoberfläche 32 in den Hauptkörper 34 eindringen kann und wobei über eine Austrittsoberfläche bzw. eine zweite Austrittsoberfläche 36 Strahlung aus dem Hauptkörper 36 austreten kann.
Fig. 3a zeigt ein Beispiel einer Positionier- und Bereitstellungseinrichtung 1 und einer Halter einrichtung 70. Die Positionier- und Bereitstellungseinrichtung 1 weist bevorzugt eine Hal teeinrichtung 709 zum Halten der Haltereinrichtung 70. Die Halteeinrichtung 709 kann dabei zum lösbaren oder zum nicht zerstörungsfrei lösbaren Halten der Haltereinrichtung 70 aus gebildet sein. Bevorzugt weist die Halteinrichtung 709 einen ersten und/oder einen zweiten Teil auf, welcher formschlüssig, stoffschlüssig, kraftschlüssig und/oder feldschlüssig mit der Haltereinrichtung 70 zum Halten der Haltereinrichtung 70 Zusammenwirken kann.
Im Falle, dass die Haltereinrichtung 70 zum Halten von mehreren Lichtleiterpaaren ausgebil det ist, weist die Haltereinrichtung 70 bevorzugt zwischen den Aufnahmestellen zum Aufneh men des ersten Lichtleiterpaares und den Aufnahmestellen des zweiten Lichtleiterpaares eine Strahlungsbarriere 72 auf. Die Strahlungsbarriere 72 ist bevorzugt einstückiger Be standteil der Haltereinrichtung, insbesondere des ersten Teils 710 der Haltereinrichtung 70 und/oder des zweiten Teils 711 der Haltereinrichtung 70. Die Haltereinrichtung 70 dient be vorzugt zum formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen und/oder stoffschlüssigen Halten der jeweiligen Lichtleitereinrichtung 18, 22. Fig. 3b zeigt einen Zustand, in dem die Haltereinrichtung 70 mit der Positionier- und Beauf schlagungseinrichtung 1 , 400, 402 gekoppelt ist, insbesondere in einem von der Leit-Stütz- struktur 6 teilweise oder mehrheitlich begrenzten Bereich angeordnet ist. Das Bezugszeichen 801 kennzeichnet einen Kopplungsanteil auf Seiten der Positionier- und Beaufschlagungs einrichtung 1, 400, 402, welche bevorzugt von der Leit-Stützstruktur 6, insbesondere einstü ckig, ausgebildet wird. Die Bezugszeichen 82 und 83 kennzeichnen schematisch Kraftauf bringungseinrichtungen, wobei je Untersuchungsbereich 8, 9 bevorzugt zumindest eine Kraftaufbringungseinrichtungen vorgesehen ist.
Fig. 3c zeigt schematisch ein Beispiel einer Bereitstellungseinrichtung 74. Diese Bereitstel lungseinrichtung 74 weist bevorzugt als Bestandteil des Gehäuses oder eines Gehäuseteils einen weiteren Kopplungsanteil 802 auf. Der weitere Kopplungsanteil 802 dient dabei bevor zugt zum lösbaren Ankoppeln des ersten Kopplungsanteils 801 der Positionier- und Beauf schlagungseinrichtung 1, 400, 402.
Fig. 4a zeigt schematisch eine einstückige Linseneinrichtung 110 und eine Strahlungsquelle 76, insbesondere mit Strahlungsquellenhalterung 77.
Fig. 4b zeigt eine Schnittdarstellung der in Fig. 4a gezeigten Linseneinrichtung 110. Gemäß dieser Darstellung weist die einstückige Linseneinrichtung 110 einen Linsenanteil 112 und einen Halteanteil 114 auf. Der Linsenanteil 112 bildet dabei bevorzugt einen Strahlungslei tungsanteil 111 aus. Der Linsenanteil 112 weist auf der Innenseite der Linseneinrichtung 110 eine Einstrahloberfläche 134 auf, welche bevorzugt planar ausgebildet ist oder welche eine Wölbung 145 ausbildet. Das Linsenanteil 112 bildet auf der Außenseite der Linseneinrich tung 110 eine Ausstrahloberfläche 138 aus, welche bevorzugt als erste Wölbung 144 ausge bildet ist.
Das Bezugszeichen 130 kennzeichnet einen Verbindungsteil. Der Verbindungsteil 130 ver bindet dabei, insbesondere funktionell, den Linsenanteil 112 und den Halteanteil 114. Der Verbindungsanteil 130 weist außenseitig eine Oberfläche 136 auf, welche bevorzugt kontinu ierlich in die Ausstrahloberfläche 138 übergeht. Ferner weist der Verbindungsanteil 130 in nenseitig eine Oberfläche 132 auf, welche bevorzugt kontinuierlich in die Einstrahloberfläche 134 übergeht.
Der Halteanteil 114 bildet bevorzugt eine Kopplungseinrichtung 116 aus, welche bevorzugt ein erstes Fixierelement 118 und ein zweite Fixierelement 120 ausbildet. Die Kopplungsein richtung 116 weist somit zumindest ein elastisch verformbares Fixierelement 118 auf, wobei das elastisch verformbare Fixierelement 118 einerseits der Strahlungsquelle 76 angeordnet ist und wobei die Kopplungseinrichtung 116 zumindest ein weiteres, insbesondere elastisch verformbares, Fixierelement 118 aufweist, wobei das weitere Fixierelement 118 andererseits der Strahlungsquelle 76 angeordnet ist.
Fig. 4c zweigt zwei weitere Ansichten der in Fig. 4a gezeigten Linseneinrichtung 110, wobei die gezeigten Ansichten jeweils eine mit der Strahlungsquelle 76 gekoppelte Anordnung zei gen.
Fig. 4d zeigt Schnittdarstellungen der in Fig. 4c gezeigten Lichtleitereinrichtungen 110.
Im linken Bildbestandteil der Fig. 4d ist erkennbar, dass die Hauptausstrahlrichtung (HR) der Strahlungsquelle 76 bevorzugt orthogonal zur Oberfläche 150 der Strahlungsquelle verläuft. Die ideale Durchstrahlrichtung (DR) erstreckt sich bevorzugt durch die Scheitel der ersten und zweiten Wölbung 144, 145. Somit ist erkennbar, dass in dieser Ausführungsform DR ge genüber HR geneigt ist, insbesondere in einem Winke aR. Der Winkel aR liegt bevorzugt im Bereich zwischen 5° und 30°, insbesondere im Bereich zwischen 10° und 20° und bevorzugt bei z.B. 12° oder 13° oder 14°.
Der rechte Bildbestandteil der Fig. 4d zeigt, dass HR und DR deckungsgleich sind. Es ist hierbei jedoch auch möglich, dass HR und DR parallel verlaufen.
Ferner ist es möglich, dass HR und DR zueinander seitlich versetzt sind und DR gegenüber HR auch noch geneigt ist.
Ferner kann die Linseneinrichtung 110 einen Halteanteil 114 ausbilden, welche bevorzugt eine Kopplungseinrichtung 116 ausbilden, welche bevorzugt mittels Fixierelementen 116,
118 bevorzugt eine Schnapphakengeometrie ausbildet. Weiterhin kann der Halteanteil 114 bevorzugt eine Aussparung oder Öffnung 148 zur Kühlung der elektronischen Komponente, insbesondere der Strahlungsquelle 76, ausbilden. Diese Aussparung 148 ist in der Linsen einrichtung 110 vorzugsweise senkrecht zur Ebene ausgerichtet, in der die elektronische De tektor Komponente (Photodiode) bzw. Detektionseinrichtung angeordnet ist, um Streustrah lung auf diese (Cross talking) zu verhindern.
Fig. 5a und fig., 5b zeigen zwei perspektivische Ansichten einer bevorzugt einstückigen Lin seneinrichtung 110. Ferner können beiden Figuren Anteile einer bevorzugten Strahlungs quelle 76 und Anteile eines bevorzugten Strahlungsquellenhalters 77 entnommen werden.
Fig. 6a zeigt eine bevorzugt zweiteilige Linseneinrichtung 110 in einer Schnittdarstellung (oben) und einer Seitenansicht (unten). Es ist der Schnittdarstellung entnehmbar, dass der Halteanteil 114 den Linsenanteil 112 mehrseitig umschließt.
Fig. 6b zeigt eine weitere Ansicht einer bevorzugt zweiteilige Linseneinrichtung 110 in einer Schnittdarstellung (oben) und einer Seitenansicht (unten). Der Schnittdarstellung lässt sich entnehmen, dass ein äußerer Formschlussanteil 143 des Halteanteils 114 einen Überlagerungsanteil 141 der Ausstrahloberfläche 138 bzw. der ersten Wölbung 144 zumin dest abschnittsweise kontaktierend überlagert. Der Überlagerungsanteil 141 wurde gegen über des in Fig. 6a (oben) gezeigten Zustands umgeformt, insbesondere mittels Ultraschall beaufschlagung.
Der Linsenanteil 112 liegt im Bereich der Einstrahloberfläche 134 an einem innenliegenden Formschlussanteils 142 des Halteanteils 114 an, woraus ein überlagerter Anteil 140 der Ein strahloberfläche 134 resultiert.
Der unter Bildbestandteil der Fig. 6b zeigt, dass die Fixierelemente 116 und 118 bevorzugt im Bereich eines ersten Endes 122 bzw. 126 eine andere Dicke (D1) aufweisen als im Be reich eines zweiten Endes 124 bzw. 128, in dem sie bevorzugt eine zweite Dicke (D2) auf weisen. Bevorzugt ist die Dicke D2 größer als die Dicke D1.
Fig. 6c eine weitere Ansicht einer bevorzugt zweiteilige Linseneinrichtung 110 in einer Schnittdarstellung (oben) und einer Seitenansicht (unten). Es kann der oberen Darstellung entnommen werden, dass der Halteanteil derart gestaltet sein kann, dass HR und DR paral lel zueinander versetzt sein können, insbesondere um xR versetzt sein können, wobei xR bevorzugt im Bereich zwischen 1mm und 20mm liegt, insbesondere im Bereich zwischen 1,5mm und 10mm.
Fig. 7 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Messvorrichtung 84. Nach dieser Ausfüh rungsform sind bevorzugt zwei oder genau zwei Lichtleitereinrichtungen 18, 22 vorgesehen, welche in einer Positionier- und Bereitstellungseinrichtung 1 angeordnet sind. Die Positio nier- und Bereitstellungseinrichtung 1 ist dabei bevorzugt körperlich jedoch zumindest funkti onal mit einer Bereitstellungseinrichtung 74 gekoppelt.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bereitstellungseinrichtung 74 zur Bereitstel lung von Strahlung zur Vitalparameterbestimmung eines Lebewesens, wobei die Bereitstel lungseinrichtung 74 mindestens aufweist: Eine Strahlungsquelle 76 zum Emittieren von Strahlung und eine Linseneinrichtung 110, wobei die Linseneinrichtung 110 im Strahlengang 20 der Strahlung der Strahlungsquelle 76 angeordnet ist, wobei der Strahlengang 20 zumin dest abschnittsweise durch die Linseneinrichtung 110 hindurch verläuft, wobei die Linsenein richtung 110 einen für Strahlung der Strahlungsquelle 76 zumindest teilweise transparenten Linsenanteil 112 und einen den Linsenanteil 112 zumindest abschnittsweise umschließen den Halteanteil 114 aufweist, wobei der Halteanteil 114 zumindest eine Kopplungseinrich tung 116 ausbildet, wobei die Kopplungseinrichtung 116 reibschlüssig und/oder formschlüs sig an der Strahlungsquelle 76 oder an einer Strahlungsquellenhalterung 77 zum Halten der Strahlungsquelle angekoppelt ist, wobei der Linsenanteil 112 eine Sammellinse ausbildet. Die vorliegende Erfindung kann sich zusätzlich oder alternativ auf eine Positionier- und Be aufschlagungseinrichtung 1 zum definierten Anordnen an mindestens einem Körperteil 2, 3 eines Lebewesens 4 und zum Beaufschlagen des Körperteils 2, 3 mit Strahlung zur Bestim mung von mindestens einem Vitalparameters des Lebewesens 4 beziehen. Die Positionier- und Beaufschlagungseinrichtung 1 weist dabei bevorzugt zumindest auf: eine Leit-Stützstruktur 6 zum Begrenzen eines Untersuchungsbereichs 8, wobei das Körper teil 2 während der Beaufschlagung im Untersuchungsbereich 8 positionierbar ist, wobei die Leit-Stützstruktur 6 in einem den Untersuchungsbereich 8 begrenzenden Abschnitt 10 min destens einem Strahlungseintrittsbereich 12 ausbildet, wobei Strahlung durch den Strah lungseintrittsbereich 12 in den Untersuchungsbereich 8 einleitbar ist und wobei die Leit- Stützstruktur 6 in einem den Untersuchungsbereich 8 begrenzenden weiteren Abschnitt 14 einen Strahlungsaustrittsbereich 16 ausbildet, wobei zumindest ein Teil der über den Strah lungseintrittsbereich 12 in den Untersuchungsbereich 8 einleitbaren Strahlung durch den Strahlungsaustrittsbereich 16 aus dem Untersuchungsbereich 8 ausleitbar ist. Bevorzugt ist im Strahlengang 20 der Strahlung zumindest vor dem Eintreten in den Untersuchungsbe reich 8 eine erste längliche Lichtleitereinrichtung 18 angeordnet, wobei die erste Lichtleiter einrichtung 18 zumindest abschnittsweise zum zumindest einmaligen Umlenken des Strah lengangs 20 der in die erste Lichtleitereinrichtung 18 einleitbaren Strahlung gekrümmt ist. Zusätzlich oder alternativ ist im Strahlengang 20 der Strahlung zumindest nach dem Strah lungsaustrittsbereich 16 eine zweite längliche Lichtleitereinrichtung 22 angeordnet, wobei die zweite Lichtleitereinrichtung 22 zumindest abschnittsweise zum zumindest einmaligen Um lenken des Strahlengangs 20 der in die zweite Lichtleitereinrichtung 22 einleitbaren Strah lung gekrümmt ist. Bevorzugt weist die erste Lichtleitereinrichtung 18 eine Krümmung auf, welche von einer Krümmung der zweiten Lichtleitereinrichtung 22 verschieden ist. Besonders bevorzugt ist die Form der ersten Lichtleitereinrichtung 18 von der Form der zweiten Lichtlei tereinrichtung 22 verschieden.
Zusätzlich oder alternativ weist die erste Lichtleitereinrichtung 18 eine erste Eintrittsoberflä che 24, einen ersten Hauptkörper 26 und eine erste Austrittsoberfläche 28 auf, wobei der erste Hauptkörper 26 und die erste Austrittsoberfläche 28 derart ausgerichtet sind, dass eine Hauptausstrahlrichtung 30 aus der ersten Lichtleitereinrichtung 18 heraus definiert ist und die zweite Lichtleitereinrichtung 22 weist eine zweite Eintrittsoberfläche 32, einen zweiten Haupt körper 34 und eine zweite Austrittsoberfläche 36 auf, wobei der zweite Hauptkörper 34 und die zweite Eintrittsoberfläche 32 derart ausgerichtet sind, dass eine Haupteinstrahlrichtung 38 in die zweite Lichtleitereinrichtung 22 hinein definiert ist. Bevorzugt sind die Hauptausstrahlrichtung 30 und die Haupteinstrahlrichtung 38 in einem Winkel zwischen 65° und 115°, insbesondere in einem Winkel zwischen 75° und 105° oder in einem Winkel zwischen 85° und 95°, zueinander geneigt.
Bezugszeichenliste
1 Positionier- und Beaufschlagungs 32 zweite Eintrittsoberfläche einrichtung
34 zweiter Hauptkörper
2 Körperteil
36 zweite Austrittsoberfläche
3 weiters Körperteil
38 Haupteinstrahlrichtung
4 Lebewesen
39 Winkel zwischen Haupteinstrahl
6 Leit-Stützstruktur richtung und Hauptausstrahlrich- tung
8 Untersuchungsbereich
70 Haltereinrichtung
9 weiterer bzw. zweiter Untersu chungsbereich 72 Strahlungsbarriere
10 den Untersuchungsbereich begren 74 Bereitstellungseinrichtung zender Abschnitt
76 Strahlungsquelle
12 Strahlungseintrittsbereich
77 Strahlungsquellenhalterung
13 weiterer bzw. zweiter Strahlungs
78 Detektionseinrichtung eintrittsbereich
80 Kopplungseinrichtung
14 den Untersuchungsbereich begren
82 Kraftaufbringungseinrichtung zender weiterer Abschnitt
83 weitere bzw. zweite Kraftaufbrin
16 Strahlungsaustrittsbereich gungseinrichtung
17 weiterer bzw. zweiter Strahlungs
84 Messvorrichtung austrittsbereich
86 Trägereinrichtung
18 erste Lichtleitereinrichtung
88 Steuerungseinrichtung
19 weitere erste Lichtleitereinrichtung
89 Aufnahmeraum
20 Strahlengang
90 Funktionsfluidbereitstellungs-ein-
22 zweite Lichtleitereinrichtung richtung
23 weitere zweite Lichtleitereinrichtung
92 Zuleitung zur Funktionsfluidbereit-
24 erste Eintrittsoberfläche stellungs-einrichtung
26 erster Hauptkörper
94 Zuleitung zur Kraftaufbringungsein
28 erste Austrittsoberfläche richtung
30 Hauptausstrahlrichtung 96 Leitungsverbindung Schnittstelle 142 innenliegender Formschlussanteil des Halteanteils
Deckglas
143 äußerer Formschlussanteil des weiteres Deckglas Halteanteils
Linseneinrichtung
144 erste Wölbung
Strahlungsleitungsanteil
145 zweite Wölbung
Linsenanteil
146 Verbindungsmittel
Halteanteil
147 ebene Einstrahloberfläche
Aufnahmebereich
148 Öffnung
Kopplungseinrichtung
150 Oberfläche der Strahlungsquelle erstes Fixierelement
709 Halteeinrichtung zur Aufnahme der zweites bzw. weiteres Fixierele Haltereinrichtung ment
710 erster Teil der Halteeinrichtung 709 erstes Ende des ersten Fixierele
711 zweiter Teil der Halteeinrichtung ments 709 zweites Ende des ersten Fixierele
801 Kopplungsanteil der Kopplungs ments stelle 80 auf Seiten der Positions erstes Ende des zweiten Fixierele und Beaufschlagungseinrichtung 1 ments
802 Kopplungsanteil der Kopplungs zweites Ende des zweiten Fixie stelle 80 auf Seiten der Bereitstel relements lungseinrichtung 74
Verbindungsstelle innenliegende Oberfläche
HR Hauptrichtung
Einstrahloberfläche DS Durchstrahlrichtung außenliegende Oberfläche xR axialer Versatz
Ausstrahloberfläche aR angularer Versatz
Überlagerter Anteil der Ein D1 erste Dicke strahloberfläche
D2 zweite Dicke
Überlagerter Anteil der Aus strahloberfläche

Claims

Ansprüche
1. Bereitstellungseinrichtung (74) zur Bereitstellung von Strahlung zur Vitalparame terbestimmung eines Lebewesens, wobei die Bereitstellungseinrichtung (74) min destens aufweist: eine Strahlungsquelle (76) zum Emittieren von Strahlung und eine Linseneinrichtung (110), wobei die Linseneinrichtung (110) im Strahlengang (20) der Strahlung der Strahlungsquelle (76) angeordnet ist, wobei der Strahlengang (20) zumindest abschnittsweise durch die Linseneinrichtung (110) hindurch verläuft, wobei die Linseneinrichtung (110) einen für Strahlung der Strahlungsquelle (76) zumin dest teilweise transparenten Linsenanteil (112) und einen den Linsenanteil (112) zu mindest abschnittsweise umschließenden Halteanteil (114) aufweist, wobei der Halte anteil (114) zumindest eine Kopplungseinrichtung (116) ausbildet, wobei die Kopp lungseinrichtung (116) reibschlüssig und/oder formschlüssig an der Strahlungsquelle (76) oder an einer Strahlungsquellenhalterung (77) zum Halten der Strahlungsquelle angekoppelt ist, wobei der Linsenanteil (112) eine Sammellinse ausbildet.
2. Bereitstellungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (116) zumindest ein elastisch verformbares Fixierelement (118) aufweist, wobei das elastisch verformbare Fixierelement (118) einerseits der Strah lungsquelle (76) angeordnet ist und wobei die Kopplungseinrichtung (116) zumindest ein weiteres, insbesondere elastisch verformbares, Fixierelement (118) aufweist, wobei das weitere Fixierelement (118) andererseits der Strahlungsquelle (76) angeordnet ist.
3. Bereitstellungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fixierelement (118) wandungsartige ausgebildet ist und ein erstes Ende (122) des ersten Fixierelements (118) weniger weit von dem Linsenanteil (112) beab- standet ist als ein zweites Ende (124) des Fixierelements (118), wobei das erste Fixierelement (118) zwischen dem ersten Ende (122) und dem zweiten Ende (124) mehrheitlich (insbesondere längenmäßig) eine homogene erste Dicke o- der eine maximale erste Dicke aufweist, wobei das erste Fixierelement (118) im Bereich des zweiten Endes (124) eine zweite Di cke aufweist, wobei die zweite Dicke größer ist als die erste Dicke.
4. Bereitstellungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Fixierelement (120) wandungsartige ausgebildet ist und ein erstes Ende (126) des zweiten Fixierelements (120) weniger weit von dem Linsenanteil (112) beab- standet ist als ein zweites Ende (128) des Fixierelements (120), wobei das zweite Fixierelement (120) zwischen dem ersten Ende (126) und dem zweiten Ende (128) mehrheitlich (insbesondere längenmäßig) eine homogene erste Dicke o- der eine maximale erste Dicke aufweist, wobei das zweite Fixierelement (120) im Bereich des zweiten Endes (128) eine zweite Dicke aufweist, wobei die zweite Dicke größer ist als die erste Dicke.
5. Bereitstellungseinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (76) zum Emittieren von Strahlung die Strahlung in einer Hauptrich tung (HR) ausstrahlt, wobei der Linsenanteil (112) eine zentrale Durchstrahlrichtung (DS) vorgibt und wobei der Halteanteil (112) den Linsenanteil (110) derart gegenüber der Strahlungsquelle (76) positioniert, dass die zentrale Durchstrahlrichtung (DS) und die Hauptrichtung (HR) zueinander seitlich versetzt und/oder zueinander geneigt ausgerichtet sind.
6. Bereitstellungseinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Linsenanteil (112) und der Halteanteil (114) eine monolithische Struktur ausbilden, wobei der Linsenanteil (112) und der Halteanteil (114) jeweils ein Polymermaterial, insbesondere dasselbe Polymermaterial, aufweisen oder daraus bestehen, wobei der Halteanteil (114) und der Linsenanteil (112) über eine Verbindungsstelle (130) mitei nander verbunden sind, wobei die Verbindungsstelle (130) einerseits eine innenlie gende Oberfläche (132) ausbildet, welche sich bevorzugt unmittelbar an eine Ein strahloberfläche (134) des Linsenanteils (112) anschließt, wobei Strahlung der Strah lungsquelle (76) über die Einstrahloberfläche (134) in den Linsenanteil (112) einleit bar ist, und wobei die Verbindungstelle (130) eine außenliegende Oberfläche (136) ausbildet, welche sich bevorzugt unmittelbar an eine Ausstrahloberfläche (138) an schließt, wobei die in den Linsenanteil (112) einleitbare Strahlung der Strahlungs quelle (76) über die Ausstrahloberfläche (138) aus dem Linsenanteil (112) ausleitbar ist.
7. Bereitstellungseinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Linsenanteil (112) und der Halteanteil (114) formschlüssig miteinander verbunden sind, wobei der Halteanteil (114) den Linsenanteil (112) zumindest abschnittsweise und bevorzugt vollständig in Umfangsrichtung umschließt und wobei ein Anteil (140) einer Einstrahloberfläche (134) zumindest abschnittsweise von einem inneren Form schlussteil (142) des Halteanteils (114) kontaktiert wird, wobei Strahlung der Strah lungsquelle (76) über die Einstrahloberfläche (134) in den Linsenanteil (112) einleit bar ist und wobei ein Anteil (141) einer Ausstrahloberfläche (138) zumindest ab schnittsweise von einem äußeren Formschlussanteil (143) des Halteanteils (114) kontaktiert wird, wobei die in den Linsenanteil (112) einleitbare Strahlung der Strah lungsquelle (76) über die Ausstrahloberfläche (138) aus dem Linsenanteil (112) aus leitbar ist.
8. Bereitstellungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Linsenanteil (112) aus Glas besteht oder Glas aufweist und der Halteanteil (114) aus ei nem Polymermaterial besteht oder ein Polymermaterial aufweist.
9. Bereitstellungseinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstrahloberfläche (138) eine erste Wölbung (144) ausbildet und die Einstrahloberflä che (134) keine Wölbung oder eine zweite Wölbung (145) ausbildet, wobei die erste Wöl bung (144) stärker gewölbt ist als die zweite Wölbung (145).
10. Bereitstellungseinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Halteanteil (144) weist ein Lichtblockerbatch auf, wobei das Lichtblockerbatch anorgani sche und/oder organische Pigmente, insbesondere Ruß und/oder Titandioxid, insbesondere in einem Volumenanteil von 2-15%, insbesondere 3-8%, oder in einem Gewichtsanteil von 2- 15%, insbesondere 3-8%, aufweist.
11. Bereitstellungseinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Detektionseinrichtung zum Detektieren von Strahlung der Strahlungsquelle vorgesehen ist.
12. Bereitstellungseinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereitstellungseinrichtung (74) zum Beaufschlagen von mehreren Körperteilen (2, 3) des Lebewesens (4), insbesondere Finger eines Menschen, ausgebildet ist, wobei die Bereitstel lungseinrichtung (74) je Körperteil (2, 3) mindestens oder genau eine Strahlungsquelle (76) und mindestens oder genau eine Detektionseinrichtung (78) aufweist.
13. Messvorrichtung (84) zur Bestimmung von mindestens einem Vitalparameter ei nes Lebewesens (4), insbesondere zur kontinuierlichen Bestimmung des intra arteriellen Blutdruckes an zumindest einem Finger (2, 3) einer Hand, mindestens aufweisend eine Bereitstellungseinrichtung (74) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, und mindestens eine Positionier- und Beaufschlagungseinrichtung (1) zum definierten An ordnen an mindestens einem Körperteil (2, 3) des Lebewesens (4) und zumindest zum Beaufschlagen des Körperteils (2, 3) mit der Strahlung und bevorzugt zum Be aufschlagen des Körperteils mit Druck, wobei die Positionier- und Beaufschlagungseinrichtung (1) eine Leit-Stütz- struktur (6) zum Begrenzen eines Untersuchungsbereichs (8) aufweist, wobei die Bereitstellungseinrichtung (74) und die Positionier- und Beaufschlagungseinrich tung (1) bevorzugt werkzeugfrei und/oder zerstörungsfrei miteinander körperlich koppelbar und/oder entkoppelbar sind, und wobei die Messvorrichtung zumindest eine Lichtleitereinrichtung (18), insbesondere eine erste Lichtleitereinrichtung (18), und bevorzugt eine zweite Lichtleitereinrichtung (22), auf weist, wobei die Lichtleitereinrichtung (18) derart angeordnet ist, dass die Strahlung der Strahlungsquelle (76) über eine erste Eintrittsoberfläche (24) der Lichtleitereinrichtung (18) in die Lichtleitereinrichtung (18) einleitbar ist, wobei die Strahlung über eine erste Austrittsoberfläche (28) der Lichtleitereinrichtung (18) aus der Lichtleitereinrichtung (18) heraus und in den Untersuchungsbereich hineinleitbar ist, wobei die Linseneinrichtung (110) zumindest abschnittsweise zwischen der Strahlungsquelle (76) und der ersten Eintrittsoberfläche der Lichtleitereinrichtung (18) angeordnet ist, damit Strahlung der Strahlungsquelle (76) zumindest teilweise durch den Strahlungsleitungsanteil (111) der Linseneinrichtung (110) hindurch und danach über die erste Eintrittsoberfläche der Lichtleitereinrichtung (18) in die Lichtleitereinrichtung (18) hineinleitbar ist.
14. Messvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleitereinrichtung (18) eine erste Lichtleitereinrichtung (18) ist und eine zweite Licht leitereinrichtung (22) vorgesehen ist, wobei die zweite Lichtleitereinrichtung (22) derart ange ordnet ist, dass Strahlung, die über die erste Austrittsoberfläche (28) der ersten Lichtleiter einrichtung (18) aus der ersten Lichtleitereinrichtung (18) ausgetreten ist, über eine zweite Eintrittsoberfläche (32) der zweiten Lichtleitereinrichtung (22) in die zweite Lichtleitereinrich tung (22) einleitbar ist, wobei die über die zweite Eintrittsoberfläche (32) in die zweite Licht leitereinrichtung (22) eingeleitete Strahlung über eine zweite Austrittsoberfläche (36) aus der zweiten Lichtleitereinrichtung (22) ausleitbar und der Detektionseinrichtung (78) zuleitbar ist.
15. Messvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lichtleitereinrichtung (18) und/oder die zweite Lichtleitereinrichtung (22) gekrümmt ist/sind und/oder sich zwischen der ersten Eintrittsoberfläche (24) und der ersten Austrittsoberfläche (28) ein erster Hauptkörper (26) erstreckt, wobei der erste Hauptkörper (26) und die erste Austritts oberfläche (28) derart ausgerichtet sind, dass eine Hauptausstrahlrichtung (30) definiert ist, und wobei sich zwischen der zweiten Eintrittsoberfläche (32) und der zweiten Austrittsober fläche (36) ein zweiter Hauptkörper (34) erstreckt, wobei der zweite Hauptkörper (34) und die zweite Austrittsoberfläche (36) derart ausgerichtet sind, dass eine Haupteinstrahlrichtung (38) definiert ist, wobei die Hauptausstrahlrichtung (30) und die Haupteinstrahlrichtung (38) in einem Winkel zwischen 65° und 115°, insbesondere in einem Winkel zwischen 75° und 105° oder in einem Winkel zwischen 85° und 95°, zueinander geneigt sind.
16. Verfahren zum Betreiben einer Messvorrichtung nach Anspruch 13, insbesondere zur Bestimmung von mindestens einem Vitalparameter, insbesondere mittels Photoplethysmographie (PPG), mindestens aufweisend die Schritte:
Bereitstellen einer Messvorrichtung (84) nach Anspruch 13,
Emittieren von Strahlung mittels der Strahlungsquelle (76),
Modifizieren des Strahlengangs (20) von zumindest Anteilen der emittierten Strahlung mittels der Linseneinrichtung (110),
Leiten der modifizierten Strahlung mittels einer Lichtleitereinrichtung (18) zu einem Untersu chungsbereich (8) zum Beaufschlagen eines Körperteils (2, 3) einer Person (4) mit der Strah lung,
Detektieren von Strahlungsanteilen mittels der Detektionseinrichtung (78), wobei die Strah lungsanteile durch das Körperteil (2, 3) hindurchgetreten sind und/oder von dem Körperteil reflektiert wurden.
17. Verfahren zum Herstellen einer Bereitstellungseinrichtung nach einem der voran gegangenen Ansprüche 1 bis 12, mindestens umfassend die Schritte: Bereitstellen einer Strahlungsquelle (76),
Bereitstellen einer Linseneinrichtung (110),
Anordnen der Linseneinrichtung (110) an der Strahlungsquelle (76), wobei die Linseneinrich tung (110) derart an der Strahlungsquelle (76) angeordnet wird, dass von der Strahlungs quelle (76) emittierte Strahlung zumindest abschnittsweise durch die Linseneinrichtung (110) hindurch dringt, wobei die Linseneinrichtung (110) einen für Strahlung der Strahlungsquelle (76) zumin dest teilweise transparenten Linsenanteil (112) und einen den Linsenanteil (112) zu mindest abschnittsweise umschließenden Halteanteil (114) aufweist, wobei der Halte anteil (114) zumindest eine Kopplungseinrichtung (116) ausbildet, wobei die Kopp lungseinrichtung (116) die Linseneinrichtung (110) reibschlüssigen und/oder form schlüssig an der Strahlungsquelle (76) fixiert, wobei die Kopplungseinrichtung (116) zumindest ein elastisch verformbares Fixierele ment (118) aufweist, wobei das elastisch verformbare Fixierelement (118) einerseits der Strahlungsquelle (76) angeordnet wird und wobei die Kopplungseinrichtung (116) zumindest ein weiteres, insbesondere elastisch verformbares, Fixierelement (120) aufweist, wobei das weitere Fixierelement (120) andererseits der Strahlungsquelle (76) angeordnet wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Linseneinrichtung (110) monolithisch mittels eines Spritzgussverfahrens oder eines zer spanenden Verfahrens hergestellt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Linsenanteil (112) und der Halteanteil (114) formschlüssig miteinander verbunden wer den, wobei der Halteanteil (114) einen Aufnahmebereich (115) ausbildet, wobei der Linsen anteil (112) in den Aufnahmebereich (115) eingesetzt wird und wobei der Linsenanteil (112) mittels eines Verbindungsmittels (146) in der Position im Aufnahmebereich (115) fixiert wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Halteanteil (112) als Verbindungsmittel (146) einen Umformanteil (143) ausbildet, wobei der Umformanteil nach dem Einsetzen des Linsenanteils (112) in den Aufnahmebereich (115) zum formschlüssigen Fixieren der Position des Linsenanteils (112) im Aufnahmebe reich (115) umgeformt wird, insbesondere mittels einer Ultraschallbeaufschlagung umge formt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel (146) den Linsenanteil (112) und den Halteanteil (114) miteinander verklebt.
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