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Die
Erfindung betrifft eine Anordnung zu Überwachung mindestens einer
physiologischen Messgröße mittels
einer nichtinvasiven Messung an einer Körperoberfläche, umfassend einen oder mehrere
Sensoren, die von einem Gehäuse
umgeben sind, das in eine Körperöffnung,
insbesondere in einen Gehörgang
einsetzbar ist.
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Zu
medizinischen Zwecken ist es bekannt, in Körperöffnungen, beispielsweise im
Gehörgang
Sensoren anzuordnen, anhand derer physiologische Messgrößen, z.
B. die Körpertemperatur,
die Sauerstoffsättigung
im Blut oder die Pulsfrequenz, erfasst und ermittelt werden.
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Derartige
Sensoren, insbesondere optische Sensoren sind beispielsweise aus
dem Dokument
DE 39
10 749 A1 , dem Dokument
US 6,283,915 B1 oder dem Dokument WO 2005/020806
A1 bekannt.
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Nachteilig
bei den bekannten Sensoren ist, dass diese zur berührungslosen
Messung zentriert oder frei in der Körperöffnung, z. B. dem Gehörgang, angeordnet
sind. Bedingt durch den in Form und Größe interindividuell stark variierenden
Gehörgang,
der jedoch als gemeinsame Merkmale die Schräglage des Trommelfells und
zwei deutliche Biegungen aufweist, ist das Gehäuse der Sensoranordnung möglichst
an die Abmessungen des Gehörgangs
individuell mittels so genannter Optoplastik, in welche die Sensoren
integriert sind, anzupassen.
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Bedingt
durch die geforderte Anpassfähigkeit
für verschiedene
Ohrgrößen ist
eine hohe Wanddicke des nachgiebigen und transparenten Gehäusematerials
erforderlich. Das führt
zu einer unerwünschten
direkten optischen Überkopplung
(auch optical cross talk genannt) vom Emitter des optischen Sensors
zu dessen Detektor, wie dies beispielsweise experimentell (siehe
Ernst 2002/– Diplomarbeit
an der FHS Jena „Entwicklung
und Evaluierung eines mikrooptischen Sensorsystems für die nichtinvasive Erfassung
von Herz – Kreislauf – Parametern
im Gehörgang" oder durch die so
genannte Monte-Carlo-Simulation (siehe Gerbach 2003/Diplomarbeit
an der FHS Jena „Modellierung
der Strahlengänge
und Intensitätsverteilungen
in Strahler-Empfänger-Mikrobaugruppen
für Sensorapplikationen)
nachgewiesen wurde. Im Ergebnis dieser Überkopplung werden Dynamikbereich
und Auflösungsvermögen des
Sensors stark reduziert.
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Zudem
ist es aus der Hörgerätetechnik
bekannt, dass es aufgrund der starken interindividuellen Größen- und
Formabweichungen des menschlichen Ohrs nicht möglich ist, mit den bereits
bekannten Sensoranordnungen aufgrund der Größe der Sensoren und des geringen
Raumvolumens im äußeren Ohr,
insbesondere im Gehörgang
eine einzige Sensoranordnung für
alle Größen des
menschlichen Ohres (auch bezeichnet als „one size fits all") zu schaffen und
somit einen akzeptablen Kompromiss zwischen der Sensorperformance
und dem erforderlichen Tragekomfort zu erzielen.
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Darüber hinaus
ist es bekannt, dass sich die Form und der Querschnitt des Ohrkanals
oder Gehörgangs,
insbesondere bis zum distalen Bogen, bei bestimmten Körperbewegungen,
wie z.B. Sprechen, Kauen, Gähnen
oder Laufen, durch muskuläre
Einwirkungen verändern.
Dies führt
bei einer Platzierung des Sensors im Gehörgang zu den bekannten Bewegungsartefakten.
Optische Sensoren nach dem Remissionsprinzip sind davon besonders
betroffen, dass sich infolge der Nachgiebigkeit und der Bewegungen
der Gehörgangwand
gemäß der
US 6,283,915 B1 das
Messsignal ändert.
Besonders erschwert wird das durch den Effekt der schwingenden seismischen
Masse des innen im Gehörgang
liegenden Sensors bei beliebigen Körperbewegungen. Die aufgrund
von Bewegungen erfolgte Änderung
des wirksamen optischen Weges zwischen dem Sensor und der Körperoberfläche führt zu Messfehlern,
die im Stand der Technik nicht berücksichtigt werden.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem
Stand der Technik verbesserte Anordnung zur Überwachung mindestens einer
physiologischen Messgröße anzugeben.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
die Merkmale des unabhängigen
Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche.
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Die
Erfindung geht dabei von der Überlegung aus,
dass aufgrund von Körperbewegungen
in der Körperöffnung verursachte Änderungen
des Messsignals und daraus resultierende Messfehler weitgehend vermieden
werden sollten. Die Messfehler infolge der Körperbewegungen beruhen insbesondere bei
einem optischen Sensor auf eine Änderung
des Übertragungswegs,
insbesondere der optischen Übertragungswege
zwischen Sensor und Körperoberfläche in der
Körperöffnung,
z. B. einer Gehörgangswand.
Die Sensoranordnung weist hierzu ein oder mehrere Sensoren auf,
die derart im Gehäuse angeordnet
sind, dass der Übertragungsweg
zwischen der Körperoberfläche in der
Körperöffnung und dem
jeweiligen Sensor annähernd
konstant ist. Hierbei bleibt der optische Übertragungsweg zwischen Sensor
und Körpergewebe
auch bei Formänderung, z.
B. durch so genannte Bewegungsartefakte, des Gehörgangs annähernd konstant.
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Hierzu
liegen der oder die Sensoren vorzugsweise mit einem definierten
Druck, insbesondere mit einem Druck von 10 mmHg bis 50 mmHg (bei 1
mm Quecksilbersäule
= 133,322 Pa) an die Körperoberfläche an.
Bei einer Anordnung des Sensors im äußeren Gehörgang ist beispielsweise ein
optimaler Anpressdruck des Sensors an das Gewebe von ca. 30 mmHg
gegeben.
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In
einer möglichen
Ausführungsform
ist hierzu das Gehäuse
aus einem nachgiebigen oder flexiblen, insbesondere elastischen
und zumindest teilweise transparenten Material, insbesondere aus
Silicon oder thermoplastischem Elastomer oder einem Hydrogel gebildet.
Dabei weist das Gehäuse
im entspannten Zustand Abmessungen auf, die zumindest gleich oder
geringfügig
größer sind
als die Abmessungen der Körperöffnung,
in welche die Anordnung einsetzbar ist. Dies ermöglicht im eingesetzten Zustand
der Sensoranordnung einen optimalen Anpressdruck des Gehäuse und
damit des Sensors an die Körperoberfläche. Je
nach Größe der Abmessungen
des Gehäuses,
d.h. je geringfügig
größer die
Außenabmessungen
des Gehäuses
gegenüber
den Abmessungen der Körperöffnung sind,
desto größer ist der
Anpressdruck. Vorzugsweise wird ein Anpressdruck von ca. 10 mmHg
bis 50 mmHg eingestellt. Dabei wirkt ein radialer Druck von der
flexiblen Gehäuseaußenwand
auf die Innenwand der Körperöffnung. Der
optimale Anpreßdruck
ist abhängig
vom Gewebetyp in der jeweiligen Körperöffnung und der individuellen
Konstitution. Dabei kann bei einem zu hohen Anpressdruck der Tragekomfort
beeinträchtigt
werden. Daher wird bevorzugt ein derartiger Anpressdruck eingestellt,
dass ein optimales Messergebnis bei hinreichend gutem Tragekomfort
ermöglicht
ist.
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Das
flexible und selbstanpassende Material des Gehäuses ermöglicht zudem beim Einsetzen
der Sensoranordnung eine mechanische Querschnittsverringerung, indem
das Gehäuse
zusammengedrückt
und in die Körperöffnung,
z. B. den Gehörgang eingeführt wird.
Ist die Anordnung in der gewünschten
Position, so dehnt sich aufgrund der Nachgiebigkeit des Materials
das Gehäuse
wieder aus, so dass die Gehäusewand
an der Körperoberfläche und
dem Gewebe mit dem gewünschten
Anpressdruck anliegt. Dabei wird ein derartiges Material verwendet, das
eine hinreichend gute Eigensteifigkeit und eine gute Nachgiebigkeit
zum sicheren und komfortablen Einsetzen, Herausnehmen und Tragen
der Anordnung unter Erzielung des gewünschten Anpressdrucks aufweist.
Zudem ermöglicht
eine aus einem derartig flexiblen Material gebildete Anordnung eine offene
Formgebung und eine Produktion in Standardgrößen mit Konfektionsgrößenabstufungen
für einen universellen
Einsatz der Anordnung mit hohen Stückzahlen. Gegenüber dem
aus dem Stand der Technik bekannten Einzelanfertigungen auf Basis
der Abdrucktechnik ist eine kostengünstige Herstellung in großen Stückzahlen
ermöglicht.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist das Gehäuse
aus einem Hohlkörper
gebildet. Beispielsweise ist das Gehäuse beidseitig offen, insbesondere entlang
der Längsachse offen
ausgebildet. Dies ermöglicht
eine Belüftung
der Körperöffnung und
bei einer Positionierung im Gehörgang
einen Druckausgleich zwischen Außen- und Innenohr und eine
nur marginal eingeschränkte
Hörfähigkeit.
So kann das Gehäuse
als Hohlzylinder ausgeführt
sein. Je nach Form der Körperöffnung weist
das Gehäuse
eine der Form der Körperöffnung entsprechende
Außenform auf.
Beispielsweise weist bei einem Einsatz der Anordnung im Gehörgang das
Gehäuse
eine kegelstumpfartige Form oder eine zweiteilige Form entspr. 4 auf.
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In
einer weiteren Ausführungsform
weist das Gehäuse
eine Gehäusewandung
mit einer dünnen Wandstärke von
ca. 1 mm bis ca. 3 mm auf. Dies ermöglicht ein minimales Gewicht
der Anordnung zugunsten einer guten Resistenz gegenüber so genannten
Bewegungsartefakten.
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Für eine Vereinfachung
des Einführens
und Platzierens der Anordnung in der Körperöffnung ist das Gehäuse entlang
der Längsachse
mit zumindest einem Längsschnitt
versehen. Der Längsschlitz
ermöglicht
durch manuelles Zusammendrücken
des Gehäuses
eine Reduzierung des Querschnitts der Anordnung, so dass diese leichter
in die Körperöffnung eingeführt werden
kann. Insbesondere bei Anwendungen in der zeitkritischen Notfallmedizin
ist das schnelle Einsetzen einer derartigen Sensoranordnung zur Überwachung
von physiologischen Messgrößen von
Bedeutung und Vorteil.
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Zusätzlich oder
alternativ kann das Gehäuse mindestens
ein zumindest teilweise radial umlaufendes Halteelement umfassen.
Beispielsweise ist das Haltelement als ein innen liegendes Federelement oder
eine außen
liegende umlaufende Lamelle ausgebildet. Es ist auch möglich, an
der Oberfläche
des Gehäuses
Ausbildungen anzuordnen, die zur Erhöhung der Haftung dienen. Mittels
des Federelements, z. B. einer radial umlaufenden Feder, kann beim Spannen
der Feder die Anordnung leicht in die Körperöffnung ein- oder ausgeführt werden.
Im entspannten Zustand der Feder ist vorzugsweise ein definierter
Anpressdruck zum Anliegen des Sensors an die Körperoberfläche in der Körperöffnung einstellbar.
Die außen
liegenden Lamellen oder Mittel zur Erhöhung der Haftung können zusätzlich oder
alternativ zum Federelement vorgesehen sein und ermöglichen
einen sicheren Halt der Anordnung in der Körperöffnung.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
sind der oder die Sensoren im Bereich der Außenwand des Gehäuses angeordnet.
Insbesondere ist der Sensor in einer von innen zugänglichen
Kavität
des Gehäuses
angeordnet. Beispielsweise ist der Sensor in diese Kavität geklammert,
z. B. in so genannter snap-in-Technik einsetzbar, geklebt und/oder
gegossen oder mittels vergleichbarer Verfahren einsetzbar. Dies
ermöglicht
eine kostengünstige
Montage der geprüften
und vorgefertigten Sensoren und eine einfache, beispielsweise von
innen zugängliche
Austauschbarkeit. Da die Kavität
die Oberfläche
des Gehäuses
nicht durchbricht, ist zudem bei einem Einsatz der Anordnung im
medizinischen Bereich ein vereinfachtes Zulassungsverfahren möglich.
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Je
nach Funktion und Anwendung der Anordnung ist das Gehäuse zumindest
teilweise transparent, insbesondere im Bereich des oder der Sensoren
transparent ausgebildet. Somit kann die Anordnung auch optische
Sensoren umfassen.
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Vorzugsweise
ist das Gehäuse
mit einer Oberflächenschicht
aus einem biokompatiblen Material versehen. Insbesondere ist eine
derartige verschmutzungsresistente Oberfläche vorgesehen, die beispielsweise
bei einem Einsatz der Anordnung im Gehörgang eine Materialverfärbung durch
Cerumenbelastung verhindert oder zumindest vermindert.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist das Gehäuse
vorzugsweise mehrschalig aufgebaut. Dabei weist das Gehäuse eine
innere und eine äußere Schale
auf, wobei die innere Schale aus einem nachgiebigen Material, insbesondere
aus Silicon, einem thermoplastischen Elastomer oder einem Hydrogel gebildet
ist. Die äußere Schale
ist bevorzugt aus einem biokompatiblen Material, insbesondere aus
einem dünnem
Gummi- oder Latex-Überzug
gebildet.
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Je
nach Vorgabe und Funktion der Sensoranordnung sind als Sensoren
ein optischer Remissionssensor, ein Temperatursensor, ein Pulsfrequenz-Messsensor
und/oder ein Oxymetrie-Messsensor vorgesehen. Die Integration der
Sensoren im Gehäuse
der Anordnung ermöglicht
eine nichtinvasive Messung, d.h. eine Messung ohne einen die Körperoberfläche verletzenden
Eingriff, beispielsweise der arteriellen Sauerstoffsättigung.
Als optischer Remissionssensor wird beispielsweise der aus der
DE 103 09 747 A1 bekannte
Auflichtsensor verwendet. Der Sensor ermöglicht aufgrund der geringen
Abmessungen von ca. 3 mm × 5
mm × 1,5
mm die Integration in Anordnungen für kleine Körperöffnungen, wie z. B. den Gehörgang. Dabei
eignet sich der Sensor insbesondere zur Integration in der Schale
des Gehäuses
bzw. in der Außenwand
des Gehäuses
der Anordnung. Als Temperatursensor wird beispielsweise ein Thermistor,
ein Thermoelement oder ein anderer geeigneter Sensor verwendet.
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Für eine Verbesserung
der Messgenauigkeit der Anordnung sind vorzugsweise mehrere gleichartige
Sensoren entlang des Gehäuseumfangs
verteilt angeordnet. Hierdurch wird das Signal-/Rauschverhältnis der
Messung verbessert und die Artefakteanfälligkeit der Anordnung beispielsweise
durch Mittelwertbildung der erfassten Messwerte deutlich vermindert.
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Je
nach Funktion und Position der Anordnung können die im Gehäuse integrierten
Sensoren über
eine Kabelführung
mit einer externen Stromversorgung und einer externen Auswerteeinheit
verbunden sein. Hierzu ist die Kabelführung in das Gehäuse integriert.
Vorzugsweise weist die Kabelführung
für eine
möglichst
freie Beweglichkeit des Nutzers eine Zugentlastung auf. Hierzu ist
die Kabelführung
beispielsweise innerhalb der Anordnung als ein gerades Kabel und
außerhalb
der Anordnung als ein Spiralkabel mit einer dazwischen angeordneten
Zugentlastung ausgeführt.
Auch kann die Datenübertragung drahtlos
erfolgen, z. B. über
eine Funkverbindung oder eine induktive oder kapazitive Kopplung,
mit der Auswerteeinheit verbunden sein.
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Für eine möglichst
genaue Positionierung der Anordnung in der Körperöffnung ist am Gehäuse eine
Positionsmarkierung oder eine andere geeignete Formgebung vorgesehen.
Beispielsweise ist eine farbige Markierung, z. B. eine radial umlaufende Farblinie,
als Endmarkierung für
das Einführen
der Anordnung zu dieser Farblinie vorgesehen. Auch kann eine Typmarkierung
zur Kennzeichnung der Anordnung auf das Gehäuse aufgebracht sein.
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Die
mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass die Übertragungswege,
insbesondere optischen Übertragungswege zwischen
Sensor und Gewebe auch bei Formänderung
der Körperoberfläche beispielsweise
aufgrund von Bewegungsartefakten nahezu konstant bleiben. Hierzu
sind die Sensoren in der Außenschale
oder der Außenhaut
des Gehäuses
in eine von innen offene Kavität
einsetzbar. Zudem wird der Sensor aufgrund der flexiblen Ausführung des
Gehäuses
aus einem elastischen Material permanent mit definiertem Druck an
die Körperoberfläche der
Körperöffnung gedrückt.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
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Darin
zeigen:
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1 schematisch
im Querschnitt eine Anordnung zur Überwachung einer physiologischen Messgröße mittels
eines im Gehäuse
integrierten Sensors,
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2 schematisch
eine mögliche
Ausführungsform
einer in einer Körperöffnung angeordneten
Anordnung gemäß 1 im
Längsschnitt,
und
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3, 4 schematisch
weitere alternative Ausführungsformen
für eine
Anordnung gemäß 1 im
Längsschnitt.
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Einander
entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
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1 zeigt
im Querschnitt eine Anordnung 1 zur Überwachung mindestens einer
physiologischen Messgröße, z. B.
der Körpertemperatur
oder der Sauerstoffsättigung
im Blut. Dazu umfasst die Anordnung 1 mindestens einen
Sensor 2, der in ein Gehäuse 4 der Anordnung 1 integriert
ist. Das Gehäuse 4 besteht
vorzugsweise aus einem flexiblen und nachgiebigen Material 4.1,
z. B. aus Silicon, thermoplastischen Elastomer oder einem Hydrogel.
Vorzugsweise ist das Gehäuse 4 als
ein Hohlkörper,
z. B. ein Hohlzylinder oder einem Hohlschalen- Kegelstumpf, ausgebildet.
Hierdurch kann der Sensor 2 von innen in eine Gehäusewandung
des Gehäuses 4 eingesetzt
werden.
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Zur
Aufnahme des Sensors 2 in der Gehäusewandung umfasst das Gehäuse 4 eine
Kavität 4.2, in
welche der Sensor 2 austauschbar einsetzbar ist. Beispielsweise
ist der Sensor 2 in die Kavität 4.2 einklemmbar.
Auch kann der Sensor 2 für eine dauernde Positionierung
und Fixierung in der Kavität 4.2 eingeklebt
oder eingegossen werden.
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Für einen
einfachen Ein- und Ausbau der Anordnung 1 umfasst das Gehäuse 4 ein
zumindest teilweise radial umlaufendes Halteelement 4.3 auf.
Im Bereich der Kavität 4.2 ist
das Haltelement 4.3 mit einem Hinterschnitt 4.3.1 versehen,
so dass der Sensor 2 in die Kavität 4.2 eingerastet
oder eingeklemmt werden kann. Alternativ kann zur Fixierung des
Sensors 2 in der Kavität 4.2 ein
zusätzliches,
nicht näher dargestelltes
Rast- oder Klemmelement vorgesehen sein.
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Das
Halteelement 4.3 ist, wie in der 1 dargestellt,
als ein innen liegendes Federelement ausgebildet. Durch Zusammendrücken des
flexiblen und nachgiebigen Gehäuses 4 wird
der Querschnitt der Anordnung 1 reduziert, so dass diese
leicht ein- und
ausgebaut werden kann. Zusätzlich
oder alternativ kann das Gehäuse 4 entlang
der Längsachse
verlaufenden Längsschnitt 4.4 aufweisen,
der ebenfalls der Querschnittsänderung
der Anordnung 1 beim Einbau oder Ausbau dient.
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Als
Sensor 2 werden bzw. wird beispielsweise ein Temperatursensor,
ein optischer Sensor, insbesondere ein Remissionssensor, ein Pulsfrequenz-Messsensor
und/oder ein Oxymetrie-Messsensor verwendet. Der Sensor 2 ist über eine
Kabelführung 2.1 in
herkömmlicher
und Art und Weise mit einer Stromversorgung 6 und einer
Auswerteeinheit 8 verbunden, wie dies in der 2 dargestellt
ist. Auch kann der Sensor 2 drahtlos mit der Stromversorgung 6 und/oder
der Auswerteeinheit 8 in herkömmlicher Weise, z. B. über eine
Funkverbindung oder eine kapazitive oder induktive Kopplung, verbunden
sein.
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Die 2 zeigt
die Anordnung 1 im Längsschnitt
und im in einer Körperöffnung 10 eingesetzten Zustand.
Als Körperöffnung 10 dient
im vorliegenden Anwendungsfall ein Gehörgang 10.1 eines Außenohres,
der die Schallleitung von der Ohrmuschel 10.2 zum nicht
näher dargestellten
Trommelfell sicherstellt. Dabei ist die Sensoranordnung 1 im äußeren Teil
des Gehörgangs 10.1 eingesetzt.
Der äußere Teil des
Gehörgangs 10.1 schließt unmittelbar
an die Ohrmuschel 10.2 an und weist als Körperoberfläche 10.3 eine
Innenohrwand aus elastischem Knorpel auf, die aufgrund von Körperbewegungen
Formveränderungen
unterliegt.
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In
dieser Ausführungsform
sind der Sensor 2 in die Kavität 4.2 zur definierten
Fixierung und die Kabelführung 2.1 in
das Gehäuse 4 zur
Zugentlastung der Anschlüsse
angeordnet. D.h. das flexible Material des Gehäuses 4 umgibt den
Sensor 2 und die Kabelführung 2.1.
Bei einem optischen Sensor ist das Gehäuse 4 im Bereich 4.5 der
Kavität 4.2 transparent ausgeführt.
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Im
eingesetzten Zustand der Anordnung 1 in der Körperöffnung 10,
dem Gehörgang 10.1 ist
der Sensor 2 derart in das Gehäuse 4 eingesetzt,
dass der Übertragungsweg
w zwischen Körperoberfläche 10.3 und
dem Sensor 2 annähernd
konstant ist. Hierzu weist das Gehäuse 4 im entspannten
Zustand Abmessungen auf, die geringfügig größer als die Abmessungen der
Körperöffnung 10 sind.
Somit liegt der Sensor 2 mit einem definierten Druck von
10 mmHg bis 50 mmHg an die Körperoberfläche 10.3 an.
Das wiederum bewirkt, dass die durch Körperbewegungen hervorgerufenen
Bewegungen der Körperoberfläche 10.3 und
daraus resultierende Änderungen
des Übertragungsweges
w deutlich reduziert und möglichst
verhindert werden. Hierdurch ist ein besonders genaues Messergebnis
bei der Überwachung
der physiologischen Messgröße, z. B.
der Sauerstoffsättigung
im Blut, ermöglicht.
Zudem wird der Sensor 2 möglichst nahe zur Körperoberfläche 10.3 in
das Gehäuse 4 integriert.
Bevorzugt ist der Sensor 2 im Bereich der Außenwand
des Gehäuses 4 angeordnet.
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Zum
Einsetzen der Anordnung 1 in den Gehörgang 10.1 wird das
Gehäuse 4 zusammengedrückt. Die
hierdurch bewirkte Verkleinerung des Querschnitts der Anordnung 1 wird
unterstützt
durch den Längsschnitt 4.4 und
dem als Federelement ausgebildeten Halteelement 4.3. Das
Halteelement 4.3 kann dabei sowohl der Fixierung des Sensors 2 in
der Kavität 4.2 als
auch der Fixierung der Anordnung 1 in der Körperöffnung 10 dienen.
Ist die Anordnung 1 in den Gehörgang 10.1 eingeführt, so dehnt
sich das Gehäuse 4 aus
und die Gehäusewand
liegt an der Körperoberfläche 10.3 mit
einem definierten Anpressdruck, der gegebenenfalls einstellbar ist,
an. Umgekehrt, kann durch Wiederzusammendrücken des aus dem Gehörgang 10.1 herausragenden
Gehäusekopfes 4.6 die
Anordnung 1 leicht aus der Körperöffnung 10 hinausgeführt werden.
Alternativ kann die Anordnung 1 in Art eines Schnullers
aufgebaut sein. Durch Ziehen des Gehäuses 4 in die Länge in nicht
näher dargestellter
Ausführungsform
wird der Querschnitt der Anordnung 1 verkleinert, so dass
ein Ein- und Ausführen
in die Körperöffnung 10 erleichtert
wird. Auch kann bei einer weiteren alternativen Ausführung des
Gehäuses 4 dieses
aus einem Material mit so genanntem Formgedächtnis gebildet sein. Beispielsweise
aus einem Hydrogel, das bei Umgebungstemperatur einen kleineren
Querschnitt aufweist und sich bei einer Temperatur im Bereich der Körpertemperatur
von 37°C
aufweitet.
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Die
Ausführung
des Gehäuses 4 als
ein insbesondere beidseitig offener Hohlkörper ermöglicht eine Entlüftung und
einen Druckausgleich. Bei einer als Gehörgangsensor ausgebildeten Anordnung 1 ist zudem
die Hörfähigkeit
nur gering eingeschränkt
und bleibt weitgehend erhalten.
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3 zeigt
eine alternative Ausführungsform
für eine
Anordnung 1. Zusätzlich
zum innen liegenden Halteelement 4.3 können eine oder mehrere außen liegende
Lamellen 4.7, die das Gehäuse 4 radial umlaufen,
vorgesehen sein. Die Lamellen 4.7 dienen insbesondere der
Fixierung der Anordnung 1 in der Körperöffnung 10.
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Anstelle
eines optischen Messaufnehmers als Sensor 2 kann ein Temperatursensor
vorgesehen sein, so dass kein transparenter Bereich 4.5 im
Gehäuse 4 vorgesehen
ist. Auch können,
wie durch eine gestrichelte Linie dargestellt, mehrere, insbesondere gleichartige
Sensoren 2 entlang des Umfangs des Gehäuses 4 verteilt angeordnet
sein.
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4 zeigt
eine weitere alternative Ausführungsform
für die
Anordnung 1 mit einem Gehäuse 4, das am in die
Körperöffnung 10 einzuführenden,
vorderen Gehäuseteil 4.8 mehrere
flexible und nachgiebige Borsten 4.8 zur Fixierung der
Anordnung 1 in der Körperöffnung 10 umfasst.
Die Anordnung 1 weist eine Schnullerform auf und ist in
der oben beschriebenen Art und Weise durch Ziehen des Gehäuses 4 in
die Länge
in die Körperöffnung 10 ein-
und aussetzbar.
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Das
Gehäuse 4 weist
in Form eines durchsichtigen Fensters einen transparenten Bereich 4.5 für einen
dahinter in der Gehäusewandung
integrierten optischen Sensor 2 auf.
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In
einer weiteren möglichen
Ausführungsform
kann das Gehäuse 4 mehrschalig
aufgebaut sein. So ist beispielsweise eine innere Schale 4.a von einer äußeren Schale 4.b umgeben.
Die innere Schale 4.a dient der Aufnahme des Sensors 2 und
ist zum definierten Anliegen des Sensors 2 mit einem vorgegebenen
annähernd
konstanten Abstand an der Körperoberfläche 10.3 aus
einem flexiblen und nachgiebigen Material gebildet. Die äußere Schale 4.b,
insbesondere eine besonders dünnwandige
Schale dient der Biokompatibilität
der Anordnung 1 und ist als ein Latex- oder Gummiüberzug ausgeführt.
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Für eine genaue
Positionierung der Anordnung 1 in der Körperöffnung 10 oder zur
Identifizierung der im Gehäuse 4 integrierten
Sensoren 2 kann das Gehäuse 4 mit
einer Markierung 12, z. B. in Art einer Linienkennzeichnung
zur Positionsmarkierung oder Typenkennzeichnung, versehen sein.
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Beispielhaft
ist die Anordnung 1 vorliegend für einen Einsatz in einem Gehörgang 10.1 beschrieben.
Daher kann das aus einem flexiblen und teilweise transparenten Material
gebildete Gehäuse 4 auch als
transparente und flexible Otoplastik bezeichnet werden. Bei der
Otoplastik handelt es sich um einen individuell für das jeweilige
Ohr und aus plastischem Material gefertigten Einsatz, der beispielsweise
ein Hörgerät oder andere
elektronische Bauteile umfassen kann. Durch die Ausführung des
Gehäuses 4 aus flexiblen
und nachgiebigen Material kann die erfindungsgemäße Sensoranordnung 1 für verschiedene Ohrengrößen verwendet
werden. D.h. eine individuelle und aufwendige Einzelanfertigung
für das
jeweilige Ohr kann entfallen. Vielmehr kann die Anordnung 1 in
verschiedenen Standardgrößen und
-formen in Art von Konfektionsgrößen gefertigt
werden.
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Bei
einem Einsatz der Anordnung 1 in einer anderen Körperöffnung 10,
z. B. in der Nasenöffnung,
weist die Anordnung 1 eine mit der entsprechenden Körperöffnung 10 korrespondierende
Form auf. Auch kann die Anordnung 1 je nach Vorgabe ein oder
mehrere Sensoren 2, insbesondere gleichartige und/oder
verschiedenartige Sensoren umfassen.
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- 1
- Anordnung
zur Überwachung
physiologischer Messgrößen
- 2
- Sensor
- 2.1
- Kabelführung
- 4
- Gehäuse
- 4.1
- flexibles
Material
- 4.2
- Kavität
- 4.3
- Halteelement
- 4.3.1
- Hinterschnitt
- 4.4
- Längsschnitt
- 4.5
- transparentes
Fenster
- 4.6
- Gehäusekopf
- 4.7
- Lamelle
- 4.8
- vorderer
Gehäuseteil
- 4.9
- Borsten
- 4.a
- innere
Schale
- 4.b
- äußere Schale
- 6
- Stromversorgung
- 8
- Auswerteeinheit
- 10
- Körperöffnung
- 10.1
- Gehörgang
- 10.2
- Ohrmuschel
- 10.3
- Körperoberfläche
- 12
- Markierung
- w
- Übertragungsweg