DE60320023T2 - Im gewebe integrierter sensor zum messen der leitfähigkeit - Google Patents
Im gewebe integrierter sensor zum messen der leitfähigkeit Download PDFInfo
- Publication number
- DE60320023T2 DE60320023T2 DE60320023T DE60320023T DE60320023T2 DE 60320023 T2 DE60320023 T2 DE 60320023T2 DE 60320023 T DE60320023 T DE 60320023T DE 60320023 T DE60320023 T DE 60320023T DE 60320023 T2 DE60320023 T2 DE 60320023T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- magnetic
- volume
- resonant circuit
- sensor means
- sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 17
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 230000004962 physiological condition Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 206010030113 Oedema Diseases 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 2
- 230000000981 bystander Effects 0.000 description 2
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 210000000115 thoracic cavity Anatomy 0.000 description 2
- 206010040880 Skin irritation Diseases 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000035790 physiological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 1
- 230000036387 respiratory rate Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 230000036556 skin irritation Effects 0.000 description 1
- 231100000475 skin irritation Toxicity 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
- A61B5/053—Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body
- A61B5/0537—Measuring body composition by impedance, e.g. tissue hydration or fat content
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
- A61B5/026—Measuring blood flow
- A61B5/0265—Measuring blood flow using electromagnetic means, e.g. electromagnetic flowmeter
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
- A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
- A61B5/6804—Garments; Clothes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6887—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient mounted on external non-worn devices, e.g. non-medical devices
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Measuring devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor or mobility of a limb
- A61B5/113—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor or mobility of a limb occurring during breathing
- A61B5/1135—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor or mobility of a limb occurring during breathing by monitoring thoracic expansion
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Surgery (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Woven Fabrics (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Dry Shavers And Clippers (AREA)
- Diaphragms And Bellows (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft ein System zum Überwachen eines Zustands eines Benutzers, wobei das System Folgendes umfasst:
- – Sensormittel, die ausgebildet sind, in einer Umgebung eines Zielvolumens des Benutzers platziert zu werden, um Informationen zu detektieren, die für den Zustand des Benutzers repräsentativ sind, wobei die Sensormittel als Resonanzschaltung ausgebildete magnetische Mittel umfassen, wobei die magnetischen Mittel ausgebildet sind, in dem genannten Zielvolumen ein oszillierendes Magnetfeld zu induzieren,
- – Leistungszufuhrmittel, die mit den genannten magnetischen Mitteln verbunden werden können, wobei die Leistungszufuhrmittel ausgebildet sind, ein Signal bereitzustellen, das für einen Leistungsverlust der genannten Resonanzschaltung beim Anlegen des oszillierenden Magnetfeldes an das Zielvolumen charakteristisch ist,
- – Detektionsmittel, die von den genannten Sensormitteln betätigt werden können, wobei die Detektionsmittel ausgebildet sind, das genannte Signal zu verarbeiten, um die genannten Informationen abzuleiten,
- Die Erfindung betrifft weiterhin noch Sensormittel.
- Ein System der eingangs erwähnten Art ist aus
bekannt. Das bekannte System ist ausgebildet, eine elektrische Leitfähigkeit in einem zu untersuchenden Volumen mittels Anlegen eines oszillierenden Magnetfeldes an das genannte Volumen zu messen. Falls das zu untersuchende Volumen einen Leiter umfasst, werden in dem genannten Volumen entsprechend den Prinzipien der elektromagnetischen Induktion Wirbelströme erzeugt. Ein Leistungsverlust aufgrund der in dem Leiter induzierten Wirbelströme ist ein Maß für die Leitfähigkeit in dem Volumen. Eine Ausführungsform des bekannten Systems ist ausgebildet, die Leitfähigkeit in einem Volumen eines lebenden Organismus zu messen. Hierzu ist das System mit zumindest einer leitfähigen Spule versehen, die so bemessen ist, dass sie über den Körper einer Person passt, einem mit der leitfähigen Spule verbundenen Oszillator, ausgebildet als Resonanzschaltung, einer Impedanzmessschaltung, die ausgebildet ist, ein mit einem Leistungsverlust der genannten Resonanzschaltung zusammenhän gendes Signal bereitzustellen, wenn sie auf den lebenden Organismus angewendet wird. Um die leitfähige Spule um den Körper der Person herum anzubringen, ist das bekannte System mit einem starren Manschettenträger versehen. Die Leiter des bekannten Systems sind mittels mechanischer Verbinder an dem Manschettenträger befestigt. Bei einer anderen Ausführungsform des bekannten Systems liegt die leitfähige Spule sandwichartig zwischen einer Innenmanschette und einer Außenmanschette, um die Person vor harten Rändern der Außenmanschette zu schützen.WO 99/07281 - Andere Mess- oder Überwachungssysteme sind aus den folgenden Patentdokumenten bekannt:
,WO 99/07281A ,WO 01/87143A US 5313942 ,US 6047203 , . Ein Nachteil des bekannten Systems ist, dass es die Person in nicht sehr komfortabler Weise aufnimmt. Das ausGB 2116725A bekannte System ist so ausgebildet, dass es eng um den Körper der Person passt. Der bekannte Manschettenträger ist als starrer Körper angeordnet, der einen zusätzlichen Innenmanschettenträger erfordert, um verschiedenen starre Teile der Manschette abzupolstern. Es ist für die Person daher unkomfortabel, ein derartiges System zu tragen. Bei anderen Systemen, wie z. B. inWO 99/07281 A undWO 01/87143 US 5313942 beschrieben, muss die zu untersuchende Person auf einem Stuhl sitzen. Darüber hinaus ist das bekannte System weniger für eine dauernde Anwendung geeignet. - Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, ein System zu schaffen, bei dem die Benutzung des Systems verbessert ist. Insbesondere ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein System für eine dauernde Patientenüberwachung zu schaffen.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein System zum Überwachen eines Zustands eines Benutzers gelöst, wobei das System Folgendes umfasst:
- – Sensormittel, die ausgebildet sind, in einer Umgebung eines Zielvolumens des Benutzers platziert zu werden, um Informationen zu detektieren, die für den Zustand des Benutzers repräsentativ sind, wobei die Sensormittel als Resonanzschaltung ausgebildete magnetische Mittel umfassen, wobei die magnetischen Mittel ausgebildet sind, in dem genannten Zielvolumen ein oszillierendes Magnetfeld zu induzieren, wobei die magnetischen Mittel in einen isolierenden Gewebeträger integriert sind, der Teil eines Bettlakens ist,
- – Leistungszufuhrmittel, die mit den genannten magnetischen Mitteln verbunden werden können, wobei die Leistungszufuhrmittel ausgebildet sind, ein Signal bereitzustellen, das für einen Leistungsverlust der genannten Resonanzschaltung beim Anlegen des oszillierenden Magnetfeldes an das Zielvolumen charakteristisch ist,
- – Detektionsmittel, die von den genannten Sensormitteln betätigt werden können, wobei die Detektionsmittel ausgebildet sind, das genannte Signal zu verarbeiten, um die genannten Informationen abzuleiten.
- Das erfindungsgemäße System zum Überwachen eines Zustands eines Benutzers ist besonders geeignet, dauerndes Überwachen zu ermöglichen. Aufgrund der Tatsache, dass das Sensormittel des erfindungsgemäßen Systems in einen Gewebeträger integriert ist, beispielsweise ein Kleidungsstück, kann die Person ständig überwacht werden, ohne dass dies für die Person Unbequemlichkeiten mit sich bringt. Daneben kann wegen des zugrundeliegenden physikalischen Prinzips das Überwachen kontaktlos erfolgen, wodurch keine Hautreizung oder andere physiologische Beschwerden des Benutzers auftreten. Das Prinzip der kontaktlosen Messung der Leitfähigkeit in einem lebendigen Körper mittels magnetischer Induktion ist an sich aus 'Contactless measurement of thoracic conductivity changes by magnetic induction', R. Guardo et al., Proceedings 19th International Conference, IEEE/EMBS, 30. Okt. 1997, bekannt.
- Das erfindungsgemäße System ist dadurch gekennzeichnet, dass die magnetischen Mittel in einen isolierenden Gewebeträger integriert sind, der Teil eines Bettlakens ist, was ein komfortables dauerndes Überwachen ermöglicht, während der Benutzer ruht. Dies ist insbesondere zum Überwachen von ruhiggestellten Patienten geeignet.
- Die technische Maßnahme der Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass, wenn die eine Resonanzschaltung umfassenden magnetischen Mittel in einen Gewebeträger integriert sind, ein mechanisch flexibleres System zum Messen der Leitfähigkeit in einem Volumen erzeugt werden kann.
- Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems ist dadurch gekennzeichnet, dass das System weitere magnetische Mittel umfasst, die als weitere Resonanzschaltung ausgebildet sind, welche weiteren magnetischen Mittel in einer Umgebung eines weiteren Volumens angeordnet sind, um ein Bezugssignal bereitzustellen. Bei Anwendungen, bei denen ein Bezugssignal erforderlich ist, ist das erfindungsgemäße System mit weiteren magnetischen Mitteln angepasst, um Wirbelströme in einem weiteren Volumen zu induzieren, was ein Bezugssignal ergibt. Beispielsweise können die weiteren magnetischen Mittel neben dem zu untersuchenden Volumen liegen. Als Alternative können die weiteren magnetischen Mittel entfernt liegen, beispielsweise um einen geeigneten Vergleich zwischen ähnlichen Strukturen zu ermöglichen.
- Noch eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems zum Überwachen ist dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Sensormittel weitere magnetische Mittel umfassen, die als Resonanzschaltung ausgebildet sind, wobei die weiteren magnetischen Mittel ausgebildet sind, um in dem genannten weiteren Volumen ein oszillierendes Magnetfeld zu induzieren. Häufig ist für medizinisches Überwachen ein Bezugssignal aus gesundem Gewebe erwünscht. Das erfindungsgemäße System ist beispielsweise geeignet, eine Entwicklung bei der Behandlung von Anomalien, wie geschwollenen Teilen, Ödemen, Verletzungen oder Ähnlichem zu überwachen. In dem Fall, dass eine derartige Anomalie sich in einer Extremität befindet, kann eine laterale gesunde Extremität ein Bezugssignal zum Zweck des Vergleichens verschaffen. In diesem Fall kann das erfindungsgemäße System zum Überwachen in Binden integriert sein, die um das die Anomalie umfassende Volumen und ein entsprechendes laterales Volumen angelegt sind. Mit dieser technischen Maßnahme können individualisierte Informationen über einen Fortschritt bei der Behandlung erhalten werden.
- Zum Überwachen eines Menschen ist vorzugsweise ein zusätzlicher Sensor vorzusehen, der für ein Zusammenwirken mit dem System zum Überwachen ausgebildet ist, da unter manchen medizinischen Umständen mehr als ein vom Körper des Benutzers stammendes Signal erforderlich ist. Beispielsweise können die weiteren Sensormittel ein Temperaturmessgerät, ein Blutdruckmessgerät oder irgendeinen anderen geeigneten Sensor umfassen.
- Gemäß noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung umfasst das System weiterhin Alarmmittel, die von den Detektionsmitteln betätigt werden können, wobei die Alarmmittel ausgebildet sind, bei Detektion der genannten Informationen durch die Detektionsmittel ein Alarmsignal auszulösen. Vorzugsweise umfasst ein solches System Übertragungsmittel, die zum Übertragen des Alarmsignals zu einer auf dieses Alarmsignal ansprechenden Fernstation ausgebildet sind. Im Falle einer lebensbedrohlichen Anomalie lösen die Alarmmittel einen Alarm aus, um die Umstehenden bei Auftreten der genannten Anomalie zu verständigen.
- Aufgrund der Tatsache, dass die Sensormittel des erfindungsgemäßen Systems in ein isolierendes Gewebe integriert sind, kann das isolierende Gewebe in einfacher Weise nicht nur in Bettlaken, sondern auch in Kleidung (T-Shirt, einen Büstenhalter oder andere geeignete, auf dem Körper getragene Bekleidung), ein Möbelstück, einen Rollstuhl, einen Sicherheitsgurt eines Fahrzeugs oder Ähnlichem usw. integriert werden.
- Wenn das erfindungsgemäße Alarmsystem in einen Sicherheitsgurt integriert ist, kann der Motor des Fahrzeugs beim Auftreten einer Störung des Zustands des Benutzers automatisch abgeschaltet werden. Das Funktionieren von Alarmsystemen, die zum Überwachen lebender Organismen ausgebildet sind, ist an sich bekannt und soll nicht im Detail erläutert werden.
- Für Individuen, die sich in einem lebensbedrohlichen Zustand befinden, ist es vorzuziehen, dass das Überwachungssystem, das auf diesen Zustand gerichtet ist, ständig getragen wird, und dabei minimale Beschwerden für den Benutzer verursacht.
- Für industrielle Anwendungen kann beispielsweise ein vielseitiger Leitfähigkeitsanalysator hergestellt werden, der zu einer Vielzahl Raumgeometrien passt. Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße System für industrielle Anwendungen in Rohrummantelungen oder Ähnliches integriert, um einfaches Überwachen oder Regeln von in solchen Rohren strömenden Fluiden zu ermöglichen.
- Vorzugsweise ist das Gewebe dehnbar, sodass das erfindungsgemäße System an eine Vielfalt von Rohrdurchmessern angepasst werden kann.
- Diese und andere Aspekte der Erfindung sollen anhand der Zeichnung beschrieben werden.
-
1 zeigt schematisch eine Ausführungsform von Sensormitteln, die eine erfindungsgemäße Resonanzschaltung umfassen. -
2 veranschaulicht schematisch eine Wechselwirkung zwischen den Sensormitteln des erfindungsgemäßen Systems und einem untersuchten leitenden Volumen. -
3 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems zum Überwachen, bei dem die magnetischen Mittel in Kleidung integriert sind. -
4 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems zum Überwachen, wobei das System weitere Sensormittel umfasst. -
5 zeigt schematisch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Alarmsystems. -
1 zeigt schematisch eine Ausführungsform von erfindungsgemäßen Sensormitteln (1 ), die eine Resonanzschaltung2 ,4 ,10 umfassen. Die Resonanzschaltung umfasst einen Widerstand10 , der hintereinander mit einer Kapazität2 und einer Spule4 verbunden ist. Stromversorgungsmittel8 speisen die Resonanzschaltung10 ,2 ,4 , sodass ein oszillierende Magnetfeld (nicht abgebildet) erzeugt wird. Das Signal S aus der Resonanzschaltung10 ,2 ,4 wird von einem Amperemeter6 detektiert. Der von der Resonanzschaltung aufgrund einer elektromagnetischen Wechselwirkung mit einem leitfähigen Körper (nicht abgebildet) erfahrene Leistungsverlust spiegelt sich in einer Änderung der Größe des Signals S wieder. Durch Detektion des Signals S wird durch die Resonanzschaltung der Leistungsverlust festgestellt. Falls die Beziehung zwischen dem Absolutwert des Leistungsverlustes und dem Signal S bekannt ist, können die Leitfähigkeitsmerkmale des untersuchten Volumens bestimmt werden. Um eine konstante Leistungslast zu gewährleisten, wird die Resonanzschaltung vorzugsweise mit einer Rückkopplungsschleife (nicht abgebildet) aktiviert. Die Rückkopplungsschleife ist vorzugsweise so ausgebildet, dass die die Amplitude der Resonanzschaltung regelnde Spannung proportional zu der von der Resonanzschaltung gelieferten HF-Leistung ist. Die Resonanzschaltung ist in einen isolierenden Gewebeträger9 integriert. Vorzugsweise sind die die Spule4 bildenden Leiter mit Gewebefäden9 verwoben. In der einfachsten Ausführungsform umfasst die Resonanzschaltung eine einzige Spule4 mit einer einzigen Schleife. Bei anspruchsvolleren Ausführungsformen ist es möglich, die Resonatorschaltung mit einer Vielzahl von Spulen zu entwerfen, die eine Vielzahl von Schleifen umfassen. -
2 veranschaulicht schematisch eine Wechselwirkung zwischen den Sensormitteln des erfindungsgemäßen Systems und einem untersuchten leitenden Volumen. Wenn die Resonanzschaltung1 aktiviert wird und mit einem Volumen, das einen leitfähigen Körper1' umfasst, in Kontakt gebracht wird, treten Prozesse auf, die durch das Faraday'sche Gesetz beschrieben werden. Der in der Spule4 zirkulierende HF-Strom erzeugt ein sich zeitlich änderndes Magnetfeld B, das Primärfeld, das in dem Volumen ein elektrische Feld E induziert. Aufgrund der Tatsache, dass die Spule4 nahe dem leitenden Körper1' liegt, erzeugt das elektrische Feld E Wirbelströme (nicht abgebildet) in diesem leitenden Körper. Die Dichte dieser Wirbelströme ist proportional zu der Leitfähigkeit des leitenden Körpers1' . Die induzierten Wirbelströme erzeugen ein sekundäres Magnetfeld B', das in Bezug auf das primäre Magnetfeld B in die entgegengesetzte Richtung weist. Nach dem Faraday'schen Gesetz induziert das sekundäre Magnetfeld B' eine elektromotorische Kraft in der Spule4 , deren Phase relativ zum Ansteuerungsstrom180 Grad beträgt. Der leitfähige Körper kann somit als Widerstandslast mit einer Ersatzschaltung dargestellt werden, die einen Kondensator2' , eine Spule4' und einen Widerstand10' umfasst. Weil die innere Impedanz des leitfähigen Körpers endlich ist, wird jede Änderung des Lastwiderstandes aufgrund einer Änderung der Leitfähigkeit eine Veränderung der Amplitude des gemessenen Signals S bewirken. Wenn die Kennwerte der primären Resonatorschaltung bekannt sind, kann somit die Leitfähigkeit des zu untersuchenden Volumens bestimmt werden. In einem menschlichen Körper ist das leitfähige Medium Blut. Daher ist das Überwachen eines Blutstroms in einem in einer Umgebung einer Resonatorschaltung gelegenen Volumen möglich. Dies ist besonders für Herzanwendungen geeignet. Alternativ ist es möglich, die Atmungsfrequenz zu überwachen, da beim Einatmen die Leitfähigkeit des Thorax aufgrund von Luftzustrom abnimmt. Das Überwachen von Ödemen oder der Heilung von Verletzungen beruht auf der Erkenntnis, dass die Leitfähigkeit des Volumens, das die genannten Anomalien umfasst, sich in Bezug auf gesundes Gewebe aufgrund einer Zunahme von Fluid um die Anomalie herum ändert. -
3 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems zum Überwachen15 , bei dem die magnetischen Mittel in Kleidung integriert sind. Bei einer einfachsten Ausführungsform wird ein T-Shirt17 ,17' als isolierender Gewebeträger verwendet, der mit der Resonatorschaltung16 zu integrieren ist. Hier umfasst die Resonatorschaltung16 alle anhand von1 besprochenen Einheiten. Bei einer alternativen Ausführungsform17' ist das T-Shirt für Bezugszwecke mit einer Vielzahl von Resonanzspulen versehen. -
4 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems zum Überwachen, wobei das System weitere Sensormittel umfasst. Bei dieser Ausführungsform wird ein Bett14a verwendet, um eine Person (nicht abgebildet) aufzunehmen. Das Bettlaken14b ist mit einer Vielzahl von Sensormitteln11 ,12 ,13 ,18 ,19 versehen. Vorzugsweise umfassen zwei Sensormittel eine Resonanzschaltung, wie anhand von1 besprochen. Es ist auch möglich, dass andere Sensormittel ebenfalls in dem Bettlaken aufgenommen sind, wie z. B. ein Temperaturmessgerät, Umgebungsmessgerät, wie Sauerstoffmessgerät, Atmungsmessgerät. Man muss sich realisieren, dass die in4 gezeigte Ausführungsform nur der Veranschaulichung dient und den Schutzumfang für einen speziellen Sensor in keiner Weise einschränken soll. -
5 zeigt schematisch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Alarmsystems. Das Alarmsystem30 umfasst magnetische Mittel31 , die zum Überwachen eines physiologischen Zustands des Benutzers angeordnet sind. Die magnetischen Mittel31 umfassen eine auf dem Körper des Benutzers anzuordnende Resonanzschaltung31a , um eine Signalcharakteristik des anvisierten physiologischen Zustands aufzunehmen, bei spielsweise ein mit einem Blutstrom zusammenhängendes Signal. Zusätzlich können die magnetischen Mittel31 ein weiteres magnetisches Mittel32 umfassen, das zum Überwachen eines Bezugssignals ausgebildet ist. Die magnetischen Mittel31 sind ausgebildet, ein kontinuierliches Überwachen des physiologischen Zustands des Benutzers durchzuführen und weiterhin ein entsprechendes Signal für die Front-End-Elektronik40 des Systems30 bereitzustellen. Die magnetischen Mittel31 und die Front-End-Elektronik40 werden auf dem Körper des Benutzers getragen, vorzugsweise im Thoraxgebiet. Alternativ können die magnetischen Mittel31 in ein Möbelstück, ein Bettlaken, einen Sicherheitsgurt usw. integriert sein. Beispiele für geeignete Gewebeträger für die anziehbare Einrichtung sind in der Technik an sich bekannt. Die Front-End-Elektronik40 ist ausgebildet, ein von der Resonanzschaltung31a kommendes Signal zu analysieren. Zu diesem Zweck umfasst die Front-End-Elektronik40 eine Vorverstärker-41 und analoge Verarbeitungschaltung42 , eine ADC-Einheit43 , Detektionsmittel45 und einen Mikroprozessor44 . Die Front-End-Elektronik40 umfasst weiterhin Alarmmittel46 und Übertragungsmittel47 . Die Detektionsmittel45 umfassen eine Sensorsignalinterpretationseinheit45a und Merkmalextraktionsmittel45b . Das System30 arbeitet folgendermaßen: Die magnetischen Mittel31 erfassen die Rohdaten, die an die Front-End-Elektronik40 abgegeben werden. Die Front-End-Elektronik40 stellt Mittel bereit, um die Signale von den magnetischen Mitteln zu empfangen, und führt geeignete Analogverarbeitung mit Hilfe der analogen Verarbeitungschaltung42 durch. Die verarbeiteten Rohdaten werden mit Hilfe des ADC43 in ein digitales Format umgesetzt und von einem Mikroprozessor44 an die Detektionsmittel45 weitergeleitet, wo der Zustand des Benutzers analysiert wird. Die Detektionsmittel45 umfassen eine Sensorsignalinterpretationseinheit45a , die ausgebildet ist, ein Merkmal in der Signalcharakteristik eines anomalen physiologischen Zustands des Benutzers abzuleiten. Für Herzanwendungen kann das genannte Merkmal beispielsweise eine Amplitude des Signals sein. In dem Fall, dass die Detektionsmittel45 den anomalen Zustand detektieren, wird ein Signal an die Alarmmittel46 gesendet, um einen Alarm zu erzeugen, der von den Übertragungsmitteln47 übertragen wird, beispielsweise mit Hilfe einer Funkfrequenzverbindung, um Umstehende oder spezialisiertes medizinisches Personal zu verständigen.
Claims (8)
- System zum Überwachen eines Zustands eines Benutzers, wobei das System Folgendes umfasst: – Sensormittel, die ausgebildet sind, in einer Umgebung eines Zielvolumens des Benutzers platziert zu werden, um Informationen zu detektieren, die für den Zustand des Benutzers repräsentativ sind, wobei die Sensormittel als Resonanzschaltung ausgebildete magnetische Mittel umfassen, wobei die magnetischen Mittel ausgebildet sind, in dem genannten Zielvolumen ein oszillierendes Magnetfeld zu induzieren, – Leistungszufuhrmittel, die mit den genannten magnetischen Mitteln verbunden werden können, wobei die Leistungszufuhrmittel ausgebildet sind, ein Signal bereitzustellen, das für einen Leistungsverlust der genannten Resonanzschaltung beim Anlegen des oszillierenden Magnetfeldes an das Zielvolumen charakteristisch ist, – Detektionsmittel, die von den genannten Sensormitteln betätigt werden können, wobei die Detektionsmittel ausgebildet sind, das genannte Signal zu verarbeiten, um die genannten Informationen abzuleiten, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetischen Mittel in einen isolierenden Gewebeträger integriert sind, der Teil eines Bettlakens ist.
- System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das System weitere Sensormittel umfasst, die ausgebildet sind, in einer Umgebung eines weiteren Volumens platziert zu werden, um ein Bezugssignal bereitzustellen.
- System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Sensormittel weitere magnetische Mittel umfassen, die als Resonanzschaltung ausgebildet sind, wobei die weiteren magnetischen Mittel ausgebildet sind, um in dem genannten weiteren Volumen ein oszillierendes Magnetfeld zu induzieren.
- System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zielvolumen ein Herz des Benutzers umfasst.
- System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das System weiterhin Alarmmittel umfasst, die von den Detektionsmitteln betätigt werden können, wobei die Alarmmittel ausgebildet sind, bei Detektion der genannten Informationen durch die Detektionsmittel ein Alarmsignal auszulösen.
- System nach Anspruch 5, wobei das System Übertragungsmittel umfasst, die zum Übertragen des Alarmsignals zu einer auf das genannte Alarmsignal ansprechenden Fernstation ausgebildet sind.
- Sensormittel zur Verwendung in einem System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche Sensormittel als Resonanzschaltung ausgebildete magnetische Mittel umfassen, wobei die magnetischen Mittel ausgelegt sind, in einem zu untersuchenden Volumen ein oszillierendes Magnetfeld zu induzieren, wobei die Sensormittel weiterhin ausgelegt sind, mit einem Leistungszufuhrmittel verbindbar zu sein, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensormittel in einen isolierenden Gewebeträger integriert sind, der ein Teil eines Bettlakens ist.
- Sensormittel nach Anspruch 7, in dem der genannte Gewebeträger Gewebefäden umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetischen Mittel eine Schleife aus einem leitfähigen Material umfassen, welches leitfähige Material mit den Gewebefäden verwoben ist.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP02080429 | 2002-12-19 | ||
| EP02080429 | 2002-12-19 | ||
| PCT/IB2003/005338 WO2004056268A1 (en) | 2002-12-19 | 2003-11-21 | Fabric-integrated conductivity sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE60320023D1 DE60320023D1 (de) | 2008-05-08 |
| DE60320023T2 true DE60320023T2 (de) | 2009-04-02 |
Family
ID=32668786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE60320023T Expired - Lifetime DE60320023T2 (de) | 2002-12-19 | 2003-11-21 | Im gewebe integrierter sensor zum messen der leitfähigkeit |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20060142658A1 (de) |
| EP (1) | EP1578267B1 (de) |
| JP (1) | JP4405400B2 (de) |
| KR (1) | KR20050085755A (de) |
| CN (1) | CN1728966A (de) |
| AT (1) | ATE390081T1 (de) |
| AU (1) | AU2003280135A1 (de) |
| DE (1) | DE60320023T2 (de) |
| WO (1) | WO2004056268A1 (de) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2238193B1 (es) * | 2004-12-14 | 2006-11-16 | Vives Vidal, Vivesa, S.A. | Sujetador femenino. |
| SG135077A1 (en) * | 2006-02-27 | 2007-09-28 | Nanyang Polytechnic | Apparatus and method for non-invasively sensing pulse rate and blood flow anomalies |
| US8920343B2 (en) | 2006-03-23 | 2014-12-30 | Michael Edward Sabatino | Apparatus for acquiring and processing of physiological auditory signals |
| BRPI0715884A2 (pt) | 2006-08-17 | 2013-10-15 | Koninkl Philips Electronics Nv | Dispositivo de exibição de estado de corpo dinâmico, artigo de vestuário e método de exibir um estado de corpo dinâmico |
| WO2008029316A2 (en) * | 2006-09-05 | 2008-03-13 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | An apparatus, a monitoring system and a method for spectroscopic bioimpedance measurements |
| WO2009134285A1 (en) * | 2008-05-01 | 2009-11-05 | Kingsdown, Inc. | Apparatuses and methods for a physiological alarm |
| US7944401B2 (en) * | 2008-05-29 | 2011-05-17 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Radiating element for a signal emitting apparatus |
| US8384378B2 (en) | 2009-02-27 | 2013-02-26 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Conductivity sensor |
| US8452388B2 (en) * | 2009-02-27 | 2013-05-28 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Apparatus and method for assessing vascular health |
| US8784342B2 (en) | 2009-04-30 | 2014-07-22 | The Invention Science Fund I Llc | Shape sensing clothes to inform the wearer of a condition |
| US7992217B2 (en) | 2009-04-30 | 2011-08-09 | The Invention Science Fund I, Llc | Shape changing material |
| CN102258371A (zh) * | 2010-11-05 | 2011-11-30 | 天津大学 | 一种基于空芯传感器的皮肤内异物探测装置与方法 |
| KR101302600B1 (ko) * | 2012-05-21 | 2013-08-30 | 건국대학교 산학협력단 | 전도성 직물기반 유도용량성 생체신호 측정 센서 |
| US9566031B2 (en) | 2013-01-30 | 2017-02-14 | Kingsdown, Inc. | Apparatuses and methods for measured sleep alarm signaling |
| US9320451B2 (en) | 2014-02-27 | 2016-04-26 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Methods for assessing health conditions using single coil magnetic induction tomography imaging |
| CN104308813A (zh) * | 2014-11-13 | 2015-01-28 | 江苏恒安电力工具有限公司 | 电动工具用安全带 |
| CN106237562B (zh) * | 2016-09-27 | 2019-03-01 | 山东建筑大学 | 自动检测自锁器及其工作方法 |
| EP3603499A1 (de) * | 2018-08-03 | 2020-02-05 | Nokia Technologies Oy | Bereitstellung einer ausgabe bezüglich der leitfähigkeitsverteilung |
| US10890974B2 (en) | 2018-11-07 | 2021-01-12 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Electromagnetically actuating a haptic feedback system |
| CN110412487B (zh) * | 2019-07-31 | 2021-04-20 | 电子科技大学 | 一种织物型柔性复合式传感器及其制作方法 |
| CN110916633B (zh) * | 2019-12-31 | 2025-09-09 | 宜禾股份有限公司 | 一种应用于服装的针织柔性传感装置 |
| CN120918603A (zh) * | 2025-10-14 | 2025-11-11 | 清华大学深圳国际研究生院 | 安全带集成的非接触式生理传感系统、方法及电子设备 |
Family Cites Families (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2116725B (en) * | 1982-03-15 | 1985-07-03 | Scotland The Secretary Of Stat | Respiration monitor |
| JPS6287142A (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-21 | 株式会社東芝 | 磁気共鳴イメ−ジング装置 |
| US4829285A (en) * | 1987-06-11 | 1989-05-09 | Marc I. Brand | In-home emergency assist device |
| US5228449A (en) * | 1991-01-22 | 1993-07-20 | Athanasios G. Christ | System and method for detecting out-of-hospital cardiac emergencies and summoning emergency assistance |
| IL98188A (en) * | 1991-05-20 | 1995-03-30 | Platzker Yakov | Electrode system and method for ECG testing |
| US5453692A (en) * | 1992-08-06 | 1995-09-26 | Hitachi, Ltd. | RF probe for nuclear magnetic resonance imaging (MRI) devices |
| JPH06121779A (ja) * | 1992-10-12 | 1994-05-06 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング装置 |
| JPH0946205A (ja) * | 1995-05-25 | 1997-02-14 | Omron Corp | 物体検知装置及び人体センサ |
| US5804969A (en) * | 1995-07-28 | 1998-09-08 | Advanced Mammography Systems, Inc. | MRI RF coil |
| US5842989A (en) * | 1996-03-21 | 1998-12-01 | Elscint, Ltd. | Artifact reduction in magnetic resonance angiographic images |
| US6898454B2 (en) * | 1996-04-25 | 2005-05-24 | The Johns Hopkins University | Systems and methods for evaluating the urethra and the periurethral tissues |
| DE69727078T2 (de) * | 1996-10-01 | 2004-11-25 | Intellectual Property Llc., Cross Plains | Konduktanzmessapparat |
| EP2305110B1 (de) * | 1997-03-17 | 2018-04-11 | Adidas AG | Informationsrückkopplungssystem für physiologische signale |
| US5951459A (en) * | 1997-08-29 | 1999-09-14 | Orthosoft, L.L.C. | Magnetic coil for pulsed electromagnetic field |
| US7390307B2 (en) * | 1999-10-28 | 2008-06-24 | Volusense As | Volumetric physiological measuring system and method |
| JP4391697B2 (ja) * | 1998-10-30 | 2009-12-24 | ボルセンス アクスイェ セルスカプ | 体積測定に関する生理学的測定システム |
| US6359449B1 (en) * | 1999-06-29 | 2002-03-19 | Intellectual Property Llc | Single coil conductance measuring apparatus |
| FI114282B (fi) * | 1999-11-05 | 2004-09-30 | Polar Electro Oy | Menetelmä, järjestely ja sykemittari sydämen lyönnin tunnistamiseksi |
| US6879300B2 (en) * | 2000-02-08 | 2005-04-12 | Cms Partners, Inc. | Wireless boundary proximity determining and animal containment system and method |
| AU5359901A (en) * | 2000-04-17 | 2001-10-30 | Vivometrics Inc | Systems and methods for ambulatory monitoring of physiological signs |
| US6832987B2 (en) * | 2000-05-18 | 2004-12-21 | Cardiomedix, Inc. | Chair and ancillary apparatus with medical diagnostic features in a remote health monitoring system |
| US6591128B1 (en) * | 2000-11-09 | 2003-07-08 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | MRI RF coil systems having detachable, relocatable, and or interchangeable sections and MRI imaging systems and methods employing the same |
| AU2002255953A1 (en) * | 2001-03-27 | 2002-10-08 | Aron Z. Kain | Wireless system for measuring distension in flexible tubes |
| US7006860B2 (en) * | 2001-04-12 | 2006-02-28 | Invivo Corporation | Magnetic resonance imaging coil having vest support structure |
| US7177671B2 (en) * | 2001-05-08 | 2007-02-13 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | RF coil, RF signal transmitter receiver, RF signal receiver, and magnetic resonance imaging system for the inferior abdomen |
| US6850065B1 (en) * | 2001-07-27 | 2005-02-01 | General Electric Company | MRI coil system for breast imaging |
| US6855115B2 (en) * | 2002-01-22 | 2005-02-15 | Cardiomems, Inc. | Implantable wireless sensor for pressure measurement within the heart |
| DE10317629B8 (de) * | 2002-04-17 | 2010-03-04 | Ge Medical Systems Global Technology Company Llc, Waukesha | RF-Spule und Magnetresonanzabbildungsvorrichtung |
| US20050054913A1 (en) * | 2003-05-05 | 2005-03-10 | Duerk Jeffrey L. | Adaptive tracking and MRI-guided catheter and stent placement |
-
2003
- 2003-11-21 AU AU2003280135A patent/AU2003280135A1/en not_active Abandoned
- 2003-11-21 KR KR1020057011308A patent/KR20050085755A/ko not_active Withdrawn
- 2003-11-21 EP EP03772510A patent/EP1578267B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-11-21 WO PCT/IB2003/005338 patent/WO2004056268A1/en not_active Ceased
- 2003-11-21 JP JP2004561742A patent/JP4405400B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2003-11-21 CN CNA2003801066896A patent/CN1728966A/zh active Pending
- 2003-11-21 US US10/539,028 patent/US20060142658A1/en not_active Abandoned
- 2003-11-21 DE DE60320023T patent/DE60320023T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-11-21 AT AT03772510T patent/ATE390081T1/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE390081T1 (de) | 2008-04-15 |
| CN1728966A (zh) | 2006-02-01 |
| WO2004056268A1 (en) | 2004-07-08 |
| US20060142658A1 (en) | 2006-06-29 |
| EP1578267B1 (de) | 2008-03-26 |
| AU2003280135A1 (en) | 2004-07-14 |
| JP2006510429A (ja) | 2006-03-30 |
| EP1578267A1 (de) | 2005-09-28 |
| KR20050085755A (ko) | 2005-08-29 |
| JP4405400B2 (ja) | 2010-01-27 |
| DE60320023D1 (de) | 2008-05-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE60320023T2 (de) | Im gewebe integrierter sensor zum messen der leitfähigkeit | |
| US5458142A (en) | Device for monitoring a magnetic field emanating from an organism | |
| DE69937408T2 (de) | Volumetrische physiologische messvorrichtung | |
| Dempsey et al. | Thermal injuries associated with MRI | |
| US9084584B2 (en) | Method and apparatus for selecting differential input leads | |
| DE69226922T2 (de) | Nichtmagnetischer Taststimulator und Vorrichtung zur Anwendung eines solchen Taststimulators | |
| EP2946730A1 (de) | Verfahren zur vermessung des atemvorgangs eines patienten während einer magnetresonanzuntersuchung, messanordnung und magnetresonanzeinrichtung | |
| EP4309571A2 (de) | Überwachungseinheit und hochfrequenz-chirurgie-system mit einer solchen überwachungseinheit | |
| JP2009501040A (ja) | インピーダンス測定を可能にする装置、システム及び方法 | |
| DE4214263A1 (de) | Bekleidungsteil zur bedeckung menschlicher oder tierischer koerperpartien | |
| DE102016112391A1 (de) | Behandlungsliege | |
| EP2648622A1 (de) | Mobiles überwachungs-, analyse- und therapieassistenzgerät | |
| EP3809964A1 (de) | Messvorrichtung und verfahren zur bestimmung zumindest eines respiratorischen parameters | |
| EP3858307B1 (de) | Kompressionssystem zur ausübung einer einstellbaren kompression auf eine körperextremität | |
| EP1377212A1 (de) | Medizinische bandelektrode | |
| DE4324374C2 (de) | Vorrichtung zum Erfassen von Körperdehnungen | |
| DE69727078T2 (de) | Konduktanzmessapparat | |
| DE60103554T2 (de) | Bioakustisches gerät | |
| EP0011866A1 (de) | Vorrichtung zur Erfassung von Körperfunktionen von Patienten, insbesondere von Säuglingen | |
| DE20008049U1 (de) | Anordnung zur Diagnose und/oder Therapie schlafbezogener Atmungsstörungen | |
| AT399449B (de) | Vorrichtung zur gemeinsamen registrierung der herz- und lungentätigkeit | |
| DE102021212183A1 (de) | Vorrichtung zur Messung von Vitalparametern | |
| DE102004020515A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur drahtlosen Aufzeichnung und Fernüberwachung von Muskelaktivitäten bei Tieren | |
| DE1616006C (de) | Schaltung zum Überwachen der Durchlas sigkeit des Zellgewebes eines lebenden Korpers fur eine körpereigene Flüssigkeit, insbesondere eine Glykoselosung | |
| EP3868285A1 (de) | Verfahren zur kontaktlosen messung wenigstens eines vitalparameters eines patienten |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8364 | No opposition during term of opposition |