DE202015106811U1 - Clamping holder for holding a sensor device - Google Patents
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Abstract
Integral ausgebildeter Klemmhalter (12, 12’) zum Halten einer Sensoreinrichtung (36) an einem Körperteil (40) eines Lebewesens, mit: zwei Armsektionen (14a, 14b, 14c), die sich im Wesentlichen entlang einer Längsachse erstrecken, mit einem Betätigungsabschnitt (16), einem Verbindungsabschnitt (18), einem Gelenkabschnitt (20) und einem Kontaktabschnitt (22, 22c, 22d’); und einer Brückensektion (24), die mit jeder der zwei Armsektionen (14a, 14b, 14c) an deren Verbindungsabschnitten (18) verbunden ist; wobei die Brückensektion (24) ein Brückengelenk bildet, um die beiden Armsektionen (14a, 14b 14c) gegeneinander aus einem Klemmzustand, in dem die Kontaktabschnitte (22, 22c, 22d’) der Armsektionen (14a, 14b, 14c) eine Klemmkraft ausüben (28), um das Körperteil (40) zwischen ihnen zu klemmen, in einen Freigabezustand zu schwenken, in dem die Kontaktabschnitte (22, 22c, 22d’) der Armsektionen (14a, 14b, 14c) auseinander gespreizt werden, um das Körperteil (40) freizugeben, wenn eine Betätigungskraft (26) auf den Betätigungsabschnitt (16) der Armsektion (14a, 14b, 14c) angewandt wird; und wobei jede Armsektion (14a, 14b, 14c) ein Armgelenk in dem Gelenkabschnitt (20) bildet, um den Betätigungsabschnitt (16) und den Kontaktabschnitt (22, 22c, 22d’) gegeneinander zu schwenken, um eine im Wesentlichen parallele Ausrichtung der Kontaktabschnitte (22, 22c, 22d’) der zwei Armsektionen (14a, 14b, 14c) im Klemmzustand zu erreichen.An integrally formed clamp holder (12, 12 ') for holding a sensor device (36) on a living part (40) of an animal, comprising: two arm sections (14a, 14b, 14c) extending substantially along a longitudinal axis, having an actuating portion (12); 16), a connecting portion (18), a hinge portion (20) and a contact portion (22, 22c, 22d '); and a bridge section (24) connected to each of the two arm sections (14a, 14b, 14c) at their connecting portions (18); wherein the bridge section (24) forms a bridge joint for clamping the two arm sections (14a, 14b, 14c) apart from a clamping state in which the contact sections (22, 22c, 22d ') of the arm sections (14a, 14b, 14c) exert a clamping force ( 28) for clamping the body part (40) between them, pivoting to a release state in which the contact portions (22, 22c, 22d ') of the arm sections (14a, 14b, 14c) are spread apart to make the body part (40 ) when an operating force (26) is applied to the operating portion (16) of the arm section (14a, 14b, 14c); and wherein each arm section (14a, 14b, 14c) forms an arm joint in the hinge section (20) for pivoting the actuating section (16) and the contact section (22, 22c, 22d ') about a substantially parallel orientation of the contact sections (22, 22c, 22d ') of the two arm sections (14a, 14b, 14c) in the clamping state.
Description
GEBIET DER ERFINDUNG FIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Klemmhalter zum Halten einer Sensoreinrichtung an einem Körperteil eines Lebewesens, sowie auf eine Einrichtung zum Überwachen eines Lebenszeichens eines Lebewesens, welche einen Klemmhalter beinhaltet. The present invention relates to a clamp holder for holding a sensor device on a body part of an animal, and to a device for monitoring a sign of life of a living being which includes a clamp holder.
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Lebenszeichen („vital signs“) einer Person, zum Beispiel die Herzrate (HR), die Atemrate (RR) oder die Blutsauerstoffsättigung, dienen als Indikatoren des aktuellen Zustandes einer Person und als leistungsstarke Prädiktoren für ernste medizinische Ereignisse. Aus diesem Grund werden Lebenszeichen in stationären und ambulanten Pflegeeinrichtungen, zuhause oder in weiteren Gesundheits-, Freizeit- und Fitnesseinrichtungen überwacht. Ein Weg, um Lebenszeichen zu messen, ist die Plethysmografie. Im Allgemeinen bezieht sich die Plethysmografie auf die Messung von Volumenänderungen eines Organs oder eines Körperteils und insbesondere auf die Detektion von Volumenänderungen aufgrund einer kardio-vaskulären Pulswelle, die sich durch den Körper eines Subjekts mit jedem Herzschlag bewegt. Vital signs of a person, such as heart rate (HR), respiratory rate (RR), or blood oxygen saturation, serve as indicators of a person's current state and as powerful predictors of serious medical events. For this reason, vital signs are monitored in inpatient and outpatient care facilities, at home or in other health, leisure and fitness facilities. One way to measure signs of life is plethysmography. In general, plethysmography refers to the measurement of volume changes of an organ or body part, and more particularly to the detection of volume changes due to a cardio-vascular pulse wave passing through the body of a subject with each heartbeat.
Fotoplethysmografie (PPG) ist ein optisches Messverfahren, das eine zeitvariante Änderung von reflektiertem oder transmittiertem Licht eines Bereichs oder Volumens von Interesse evaluiert. PPG beruht auf dem Prinzip, dass Blut Licht mehr absorbiert als umliegendes Gewebe, dass also eine Variation im Blutvolumen mit jedem Herzschlag die Transmission oder Reflektion entsprechend beeinflusst. Neben der Information über die Herzrate kann eine PPG-Wellenform Informationen in Bezug auf weitere physiologische Erscheinungen, wie die Atmung, umfassen. Durch Evaluieren des Transmissionsvermögens und/oder Reflektionsvermögens bei verschiedenen Wellenlängen (typischerweise rot und infrarot) kann die Sauerstoffsättigung im Blut bestimmt werden. Photoplethysmography (PPG) is an optical measurement technique that evaluates a time-variant change of reflected or transmitted light of a region or volume of interest. PPG is based on the principle that blood absorbs light more than surrounding tissue, so that a variation in blood volume with each heartbeat influences the transmission or reflection accordingly. In addition to heart rate information, a PPG waveform may include information regarding other physiological phenomena, such as respiration. By evaluating transmittance and / or reflectance at different wavelengths (typically red and infrared), blood oxygen saturation can be determined.
Ein typischer Pulsoximeter, der die Herzrate und die (arterielle) Sauerstoffsättigung im Blut eines Subjekts misst, umfasst als Lichtquellen eine rote LED und eine infrarote LED und eine Fotodiode zum Detektieren des Lichts, das durch das Gewebe des Patienten transmittiert wurde. Kommerziell erhältliche Pulsoximeter schalten schnell A typical pulse oximeter that measures heart rate and (arterial) oxygen saturation in the blood of a subject includes as light sources a red LED and an infrared LED and a photodiode for detecting the light that has been transmitted through the tissue of the patient. Commercially available pulse oximeters switch quickly
zwischen Messungen bei einer roten und einer infraroten Wellenlänge um und messen dadurch das Transmissionsvermögen desselben Bereichs oder Volumens des Gewebes bei zwei verschiedenen Wellenlängen. Dies wird als Time-Division-Multiplexing bezeichnet. Das Transmissionsvermögen über der Zeit bei jeder Wellenlänge ergibt die PPG-Wellenformen für die roten und infraroten Wellenlängen. between measurements at a red and an infrared wavelength, thereby measuring the transmissivity of the same area or volume of tissue at two different wavelengths. This is called time division multiplexing. The transmittance versus time at each wavelength gives the PPG waveforms for the red and infrared wavelengths.
Normalerweise werden Pulsoximeter an der Haut des Subjektes angebracht, beispielsweise an einer Fingerspitze, einem Ohrläppchen, einer Nase/ einem Nasenloch, einer Zehe oder der Stirn mittels eines Sensorhalters. Einerseits muss ein solcher Sensorhalter eine zuverlässige Verbindung zu dem Gewebe sicherstellen, aber auch einen ausreichenden Tragekomfort für das Subjekt bieten. Andererseits wird ein Sensorhalt in direktem Kontakt mit der Haut des Subjektes benutzt und sollte deshalb effizientes Reinigen erlauben. Weiterhin sollte ein Sensorhalter in Bezug auf Kostenaspekte effizient produzierbar sein und eine effiziente Montage mit den Sensorkomponenten erlauben. Normally, pulse oximeters are attached to the skin of the subject, such as a fingertip, an earlobe, a nose / nostril, a toe, or the forehead by means of a sensor holder. On the one hand, such a sensor holder must ensure a reliable connection to the tissue, but also provide sufficient comfort for the subject. On the other hand, a sensor stop is used in direct contact with the skin of the subject and therefore should allow efficient cleaning. Furthermore, a sensor holder should be efficiently producible in terms of cost and allow efficient assembly with the sensor components.
In der
Es besteht noch das Bedürfnis nach einer weiteren Verbesserung der Sensorvorrichtungen und/oder des Klemmhalters zum Halten einer Sensoreinrichtung, zumindest in Bezug auf die oben beschriebenen Kriterien. There is still a need for a further improvement of the sensor devices and / or the clamping holder for holding a sensor device, at least with respect to the criteria described above.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Klemmhalter zum Halten einer Sensoreinrichtung an einem Körperteil eines Lebewesens bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Überwachen von Lebenszeichen eines Lebewesens bereitzustellen. The object of the present invention is to provide a clamp holder for holding a sensor device on a body part of a living being. Another object of the present invention is to provide an apparatus for monitoring life signs of a living being.
In einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein integral ausgebildeter Klemmhalter zum Halten einer Sensoreinrichtung an einem Körperteil eines Lebewesens vorgestellt mit: zwei Armsektionen, die sich im Wesentlichen entlang einer Längsachse erstrecken, mit einem Betätigungsabschnitt, einem Verbindungsabschnitt, einem Gelenkabschnitt und einem Kontaktabschnitt; und einer Brückensektion, die mit jeder der zwei Armsektionen an deren Verbindungsabschnitten verbunden ist; wobei die Brückensektion ein Brückengelenk bildet, um die beiden Armsektionen gegeneinander aus einem Klemmzustand, in dem die Kontaktabschnitte der Armsektionen eine Klemmkraft ausüben, um das Körperteil zwischen ihnen zu klemmen, in einen Freigabezustand zu schwenken, in dem die Kontaktabschnitte der Armsektionen auseinander gespreizt werden, um das Körperteil freizugeben, wenn eine Betätigungskraft auf den Betätigungsabschnitt der Armsektion angewandt wird; und wobei jede Armsektion ein Armgelenk in dem Gelenkabschnitt bildet, um den Betätigungsabschnitt und den Kontaktabschnitt gegeneinander zu schwenken, um eine im Wesentlichen parallele Ausrichtung der Kontaktabschnitte der zwei Armsektionen im Klemmzustand zu erreichen. In a first aspect of the present invention, there is provided an integrally formed clamp holder for holding a sensor device on a body part of an animal, comprising: two arm sections extending substantially along a longitudinal axis, having an operation section, a connection section, a hinge section, and a contact section; and a bridge section connected to each of the two arm sections at their connecting portions; wherein the bridge section forms a bridge joint for pivoting the two arm sections against each other from a clamping state in which the contact portions of the arm sections exert a clamping force to clamp the body part between them, to a release state in which the Contact portions of the arm sections are spread apart to release the body part when an operating force is applied to the operating section of the arm section; and wherein each arm section forms an arm joint in the hinge portion for pivoting the operating portion and the contact portion toward each other to achieve a substantially parallel alignment of the contact portions of the two arm sections in the clamping state.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Überwachen von Lebenszeichen eines Lebewesens vorgestellt. Die Vorrichtung umfasst: eine Sensoreinrichtung mit einer Lichtemissionseinheit zum Emittieren von Licht in zumindest einem Wellenlängenintervall und einer Lichtdetektionseinheit zur Detektieren von emittiertem Licht nach einer Interaktion mit einem Körperteil des Lebewesens; und einen Klemmhalter nach Anspruch 1 zum Halten der Sensoreinrichtung an dem Körperteil des Lebewesens.In another aspect of the present invention, an apparatus for monitoring life signs of a living being is presented. The apparatus comprises: a sensor device having a light emission unit for emitting light in at least one wavelength interval and a light detection unit for detecting emitted light after interacting with a body part of the living being; and a clamp holder according to claim 1 for holding the sensor device to the body part of the living being.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert. Es versteht sich, dass die beanspruchte Vorrichtung ähnliche und/oder identische bevorzugte Ausführungsformen wie der Klemmhalter aufweist und wie in den Unteransprüchen definiert.Preferred embodiments of the invention are defined in the subclaims. It is understood that the claimed device has similar and / or identical preferred embodiments as the clamp holder and as defined in the subclaims.
Ein Klemmhalter entsprechend der vorliegenden Erfindung kann insbesondere dazu benutzt werden, um eine Sensoreinrichtung, wie beispielsweise einen Pulsoximetersensor, welcher zumindest eine Lichtemissionseinheit sowie eine Lichtdetektionseinheit aufweist, an einem Körperteil eines Lebewesens anzubringen. Der Klemmhalter bezieht sich auf die mechanische Fixierungseinheit für das Anbringen (Halten) der eigentlichen Sensorausrüstung (Sensoreinrichtung), welche mehrere Teile umfassen kann, an dem Körperteil des Lebewesens. Dabei kann ein Körperteil eines Lebewesens insbesondere durch ein Ohrläppchen, die Nase, einen Nasenflügel, eine Zehe oder einen Finger eines menschlichen Wesens dargestellt werden. Eine Überwachungsvorrichtung bezieht sich auf die Kombination aus der Sensoreinrichtung und dem Klemmhalter.A clamp holder according to the present invention can be used, in particular, to attach a sensor device, such as a pulse oximeter sensor, which has at least one light emission unit and a light detection unit to a body part of a living being. The clamp holder refers to the mechanical fixation unit for mounting (holding) the actual sensor equipment (sensor device), which may comprise several parts, on the body part of the living being. In this case, a body part of a living being can be represented in particular by an earlobe, the nose, a nostril, a toe or a finger of a human being. A monitoring device refers to the combination of the sensor device and the clamp holder.
Der Klemmhalter gemäß eines Aspekts der vorliegenden Erfindung ist im Wesentlichen mit einer Wäscheklammer vergleichbar. Er umfasst zwei Armsektionen, die über eine Brückensektion verbunden sind und die eine Klemmkraft auf ein zwischen ihnen befindliches Körperteil ausüben können. Alle drei Teile bestehen aus demselben Material und sind aus einem Stück gefertigt (integral ausgebildet). Üblicherweise wird ein flexibles nicht starres Material verwendet, das üblicherweise elastisch verformbar ist.The clamp holder according to one aspect of the present invention is substantially comparable to a clothespin. It comprises two arm sections, which are connected by a bridge section and which can exert a clamping force on a body part between them. All three parts are made of the same material and are made in one piece (integrally formed). Usually, a flexible non-rigid material is used, which is usually elastically deformable.
Die Armsektionen erhaltenen zwischen ihnen ein Körperteil eines Lebewesens, um eine Klemmkraft auf das Körperteil auszuüben. Entlang einer Längsachse verfügt jede der Armsektionen über einen Betätigungsabschnitt, welcher mittels einer Betätigungskraft, die von dem Benutzer ausgeübt wird, die beiden Armsektionen auseinander spreizt. Weiterhin verfügt jede Armsektion über einen Verbindungsabschnitt, über welchen die jeweilige andere Armsektion angeschlossen ist. Dieser Abschnitt ist als Brückensektion bezeichnet, wodurch ausgedrückt wird, dass die Armsektionen verbunden aber dennoch beabstandet voneinander sind. Weiterhin weist jede der zwei Armsektionen einen Gelenkabschnitt auf, welcher das Schwenken benachbarter Abschnitte gegeneinander ermöglicht. Dadurch entspricht eine Schwenkachse in der Regel der Schwenkachse, die üblicherweise senkrecht zu der Armsektion steht. Ferner verfügt jede Armsektion über einen Kontaktabschnitt, mittels welchem die Armsektion mit dem Körperteil des Lebewesens in Kontakt steht. Üblicherweise hält oder umfasst dieser Kontaktabschnitt die eigentlichen Sensorkomponenten und bringt die Sensorkomponenten in Kontakt mit dem Gewebe des Lebewesens. Die Sensoreinrichtung oder Teile davon können an dem Kontaktabschnitt geklebt, geschraubt, geklemmt oder anderweitig befestigt sein, so dass sie in Kontakt mit dem Körperteil des Lebewesens kommen. Um die Funktion des Sensorclips zum Messen des Sp02 in den verschiedenen Körperteilen, z.B. auch in der Nase, sicherzustellen, sind die Kontaktabschnitte des Klemmhalters vorzugsweise ausgebildet, eine dünne und anpassbare Fläche zu bieten.The arm sections receive between them a body part of a living being to exert a clamping force on the body part. Along a longitudinal axis, each of the arm sections has an operating section which spreads apart the two arm sections by means of an actuating force exerted by the user. Furthermore, each arm section has a connecting section via which the respective other arm section is connected. This section is referred to as a bridge section, which expresses that the arm sections are connected but still spaced apart. Furthermore, each of the two arm sections has a hinge portion, which allows the pivoting of adjacent sections against each other. As a result, a pivot axis generally corresponds to the pivot axis, which is usually perpendicular to the arm section. Further, each arm section has a contact portion by means of which the arm section is in contact with the body part of the living being. Usually, this contact section holds or comprises the actual sensor components and brings the sensor components into contact with the tissue of the animal. The sensor device or parts thereof may be glued, screwed, clamped or otherwise attached to the contact portion so that they come into contact with the body part of the living being. To perform the function of the sensor clip for measuring Sp02 in the various parts of the body, e.g. also in the nose, the contact portions of the clamp holder are preferably designed to provide a thin and conformable surface.
Die Brückensektion bildet ein Brückengelenk. Dieses Brückengelenkt erlaubt den Armsektionen gegeneinander aus einem Klemmzustand zu schwenken, damit die Clip-Funktionalität erzielt werden kann. Hierfür wird die elastische Verformbarkeit des Materials ausgenutzt. Normalerweise ist die entsprechende Schwenkachse senkrecht zu einer Ebene, die die zwei Armsektionen aufspannen (d. h. die Längsachse der zwei Armsektionen). Um den Klemmhalter an das Körperteil zu klemmen, wird eine Betätigungskraft (auch als Öffnungskraft bezeichnet) auf den Betätigungsabschnitt angewandt, damit die Kontaktabschnitte auseinander gespreizt werden. Falls keine Kraft auf die Betätigungsabschnitte ausgeübt wird, ist der Klemmhalter in einem entspannten Zustand. Ein Freigabezustand bezieht sich auf einen Zustand, in welchem eine Betätigungskraft auf die Betätigungsabschnitte der zwei Armsektionen wirkt und die Kontaktabschnitte auseinander gespreizt sind, so dass es möglich ist, den Klemmhalter über das Körperteil zu bewegen. Wenn die Betätigungskraft weggenommen wird, will der Klemmhalter in seine Ursprungsform zurück, was allerdings nicht möglich ist, falls sich ein Körperteil zwischen den zwei Armsektionen befindet. Dann wird eine Klemmkraft auf das Körperteil ausgeübt. Ein Klemmzustand des Klemmhalters bezieht sich auf den Zustand, in welchem das Körperteil des Lebewesens (z.B. das Ohr oder der Finger) sich zwischen den zwei Armsektionen befindet und der Klemmhalter an das Körperteil geklemmt ist.The bridge section forms a bridge joint. This bridge-hinged allows the arm sections to pivot against each other from a clamped condition so that the clip functionality can be achieved. For this purpose, the elastic deformability of the material is utilized. Normally the corresponding pivot axis is perpendicular to a plane which span the two arm sections (ie the longitudinal axis of the two arm sections). In order to clamp the clamp holder to the body part, an operating force (also referred to as opening force) is applied to the operating portion to spread the contact portions apart. If no force is applied to the operating portions, the clamping holder is in a relaxed state. A releasing state refers to a state in which an operating force acts on the operating portions of the two arm sections and the contact sections are spread apart so that it is possible to move the clamp over the body part. When the operating force is removed, the clamp retains its original shape, but this is not possible if there is a body part between the two arm sections. Then a clamping force is exerted on the body part. A clamping state of the clamp holder refers to the state in which the Body part of the animal (eg the ear or the finger) is located between the two arm sections and the clamp holder is clamped to the body part.
Die Gelenkabschnitte in den zwei Armsektionen sorgen für Gelenk-Funktionalität, so dass der Kontaktabschnitt und der Betätigungsabschnitt in jedem der Armsektionen gegeneinander schwenkbar sind. Somit ist es besonders vorteilhaft, wenn eine Schwenkung um eine Schwenkachse vorgesehen ist, die im Wesentlichen senkrecht auf der Fläche, die die zwei Armsektionen beinhaltet, steht. Dann wird es möglich, eine parallele Ausrichtung der Kontaktabschnitte zueinander bereitzustellen, wenn sich ein Körperteil zwischen ihnen befindet. Diese parallele Ausrichtung kann für Körperteile unterschiedlicher Dicken erzielt werden, d.h. dass die Armsektionen zueinander unterschiedliche Winkel im Klemmzustand einschließen. Im Vergleich dazu werden vorherige Klemmhalter ohne die Schwenkfunktionalität in den Armsektionen, normalerweise nur eine parallele Ausrichtung der Armsektionen bei einem bestimmten Winkel der Armsektionen zueinander im Klemmzustand bereitstellen. Insbesondere hinsichtlich optischer Messungen, die die parallele Ausrichtung von optischen Komponenten an zwei Seiten eines Körperteils eines Lebewesens erfordern, ermöglicht der Klemmhalter gemäß der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Messung. Des Weiteren kann der Tragekomfort für ein Lebewesen mittels Kraftverteilung der von den Kontaktabschnitten auf das Körperteil ausgeübten Kraft über eine größere Fläche gesteigert werden. In anderen Worten bietet der Klemmhalter eine bessere Passform an dem Körperteil.The hinge portions in the two arm sections provide joint functionality such that the contact portion and the operating portion in each of the arm sections are pivotable relative to each other. Thus, it is particularly advantageous if a pivoting about a pivot axis is provided, which is substantially perpendicular to the surface that includes the two arm sections. Then it becomes possible to provide a parallel alignment of the contact portions to each other when a body part is located between them. This parallel alignment can be achieved for body parts of different thicknesses, i. that the arm sections to each other include different angles in the clamping state. In comparison, prior clamp holders without the pivot functionality in the arm sections will normally provide only parallel alignment of the arm sections at a certain angle of the arm sections to each other in the clamped state. In particular, with respect to optical measurements requiring the parallel alignment of optical components on two sides of a body part of an animal, the clamp holder according to the present invention enables an improved measurement. Furthermore, the wearing comfort for a living being can be increased over a larger area by means of force distribution of the force exerted by the contact sections on the body part. In other words, the clamp provides a better fit on the body part.
Ein weiterer Vorteil des Klemmhalters gemäß der vorliegenden Erfindung ist, dass er einstückig (integral) ausgebildet ist, d.h. aus einem einzigen Stück gefertigt ist (einteiliger Klammerhalter). Es wird kein Montageprozess für die Montage mehrerer Teile benötigt. Dadurch wird es möglich, die Fertigung des Klemmhalters bei reduzierten Kosten, im Vergleich zu bisherigen Klemmhaltern, durchzuführen. Außerdem ermöglicht der integral ausgebildete Klemmhalter ein effektives Reinigen, da Schmutzpartikel nicht in Zwischenräume verschiedener Teile eindringen können. Hierbei bezieht sich integral auf die Fertigung in einem Stück aus demselben Material. Weiterhin kann die Robustheit und Lebensdauer des Klemmhalters, im Vergleich zu bisherigen Klemmhaltern, die nicht einstückig ausgebildet sind, verbessert werden. Another advantage of the clamp holder according to the present invention is that it is integrally formed, i. made of a single piece (one-piece clip holder). No assembly process is required for mounting multiple parts. This makes it possible to carry out the production of the clamping holder at a reduced cost, compared to previous clamp holders. In addition, the integrally formed clamping holder allows effective cleaning, since dirt particles can not penetrate into spaces of different parts. Here, integrally refers to the production in one piece of the same material. Furthermore, the robustness and life of the clamping holder, compared to previous clamp holders, which are not integrally formed, can be improved.
Gemäß einer Ausführungsform bildet eine der Armsektionen einen Hohlraum in dem Kontaktabschnitt zur Aufnahme zumindest eines Teils einer Sensoreinrichtung und einer Membran, um den Hohlraum von dem Körperteil des Lebewesens zu trennen, wobei die Membran zumindest teilweise lichtdurchlässig ist. Dieser Hohlraum bezieht sich im Wesentlichen auf eine Öffnung in dem Kontaktabschnitt. In diese Öffnung kann eine Sensoreinrichtung, z.B. ein Lichtsensor und/oder ein Lichtdetektor, eingefügt werden. Der Hohlraum wird normalerweise auf der Seite der Armsektion sein, die von dem Körperteil, das zwischen den zwei Armsektionen ist, weg zeigt. Der Hohlraum ist von dem Körperteil des Lebewesens mittels einer Membran getrennt. Diese Membran ist zumindest teilweise lichtdurchlässig, zumindest bei der emittierten Lichtwellenlänge der Lichtemissionseinheit, die Teil der Sensoranordnung ist. Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass die Sensoranordnung nicht in direkten Kontakt mit dem Körperteil des Lebewesens kommt. Normalerweise ist die Sensoranordnung in den Hohlraum eingefügt und der Hohlraum ist mit einem Polstermaterial wie etwa Epoxidharz gefüllt. Somit ist der Klemmhalter untrennbar mit der Sensoreinrichtung verbunden. Die Membran ermöglicht einer Lichtemissionseinheit, Licht durch die Membran in das Körperteil des Lebewesens zu emittieren. Licht, das durch das Körperteil übertragen oder reflektiert wird, kann mittels einer hinter der Membran befindlichen Lichtdetektionseinheit empfangen werden. Es ist nicht notwendig, dass die Lichtemissionseinheit oder die Lichtdetektionseinheit in Kontakt mit dem Körperteil kommt. Dies erlaubt eine effizientere Reinigung. Weiter wird ein effizienterer Herstellungsprozess möglich, im Wesentlichen in Hinblick auf Montageverfahren und Kosten.According to one embodiment, one of the arm sections forms a cavity in the contact section for receiving at least a portion of a sensor device and a membrane to separate the cavity from the body part of the animal, the membrane being at least partially translucent. This cavity essentially refers to an opening in the contact section. In this opening, a sensor device, e.g. a light sensor and / or a light detector are inserted. The cavity will normally be on the side of the arm section pointing away from the body part that is between the two arm sections. The cavity is separated from the body part of the living being by means of a membrane. This membrane is at least partially translucent, at least at the emitted light wavelength of the light emission unit, which is part of the sensor arrangement. It is particularly advantageous that the sensor arrangement does not come into direct contact with the body part of the living being. Normally, the sensor assembly is inserted into the cavity and the cavity is filled with a cushioning material such as epoxy. Thus, the clamp holder is inseparably connected to the sensor device. The membrane allows a light-emitting unit to emit light through the membrane into the body part of the living being. Light transmitted or reflected by the body part may be received by means of a light detection unit located behind the membrane. It is not necessary for the light emission unit or the light detection unit to come in contact with the body part. This allows a more efficient cleaning. Furthermore, a more efficient manufacturing process becomes possible, essentially in terms of assembly processes and costs.
In einer bevorzugten Ausführungsform bildet eine erste Armsektion einen ersten Hohlraum in dem Kontaktabschnitt zur Aufnahme eines ersten Teils einer Sensoreinrichtung und einer ersten Membran, die zumindest teilweise lichtdurchlässig ist; und eine zweite Armsektion bildet einen zweiten Hohlraum in dem Kontaktabschnitt bildet, zur Aufnahme eines zweiten Teils der Sensoreinrichtung und einer zweiten Membran, die zumindest teilweise lichtdurchlässig ist. Falls beide Armsektionen Hohlräume aufweisen, wird die Durchführung einer Transmissionsmessung möglich, bei der die Lichtemissionseinheit Licht durch eine erste Membran in das Körperteil des Lebewesens emittiert und eine Lichtdetektionseinheit, die hinter einer zweiten Membran in der zweiten Armsektion angebracht ist, das durch das Körperteil transmittierte Licht empfängt. Wenn eine solche Transmissionsmessung durchgeführt wird, ist es vor allem wichtig, dass die Lichtemissionseinheit und die Lichtdetektionseinheit im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Einerseits geht nur ein Bruchteil des emittierten Lichts von der Lichtemissionseinheit verloren. Andererseits wird nur ein geringer Teil des Umgebungslichts von der Lichtdetektionseinheit detektiert. Die vorliegende Erfindung erlaubt diese im Wesentlichen parallele Anordnung durch die Bereitstellung der Gelenkabschnitte in den Armsektionen, wie oben beschrieben. In a preferred embodiment, a first arm section forms a first cavity in the contact section for receiving a first part of a sensor device and a first membrane which is at least partially translucent; and a second arm section forming a second cavity in the contact section for receiving a second portion of the sensor device and a second membrane which is at least partially translucent. If both arm sections have cavities, it is possible to perform a transmission measurement in which the light emission unit emits light through a first diaphragm into the body part of the living being and a light detection unit mounted behind a second diaphragm in the second arm section emits the light transmitted through the body part receives. In particular, when performing such a transmission measurement, it is important that the light emission unit and the light detection unit are arranged substantially parallel to each other. On the one hand, only a fraction of the emitted light is lost by the light emission unit. On the other hand, only a small part of the ambient light is detected by the light detection unit. The present invention allows this substantially parallel arrangement by providing the hinge portions in the arm sections as described above.
In noch einer anderen Ausführungsform weist die Membran eine Dicke zwischen 0,05 und 2,5 mm auf, insbesondere 0,1 und 1,5 mm, z.B. zwischen 0,1 und 0,5 mm. Es gibt zwei Hauptgründe für die Membrandicke. Der erste Grund ist, dass die Membran das Licht der Lichtemissionseinheit (z.B. einer LED) diffus machen soll und die Lichtmenge für die Lichtdetektionseinheit (z.B. eine Fotodiode) filtern soll. Die Dicke der Membran ist in bevorzugter Weise so angepasst, dass sie den Anforderungen des Algorithmus zur Bestimmung eines gewünschten Lebenszeichens gerecht wird, z.B. eines SpO2-Algorithmus, bei welchem die Membran hauptsächlich die Funktion eines Filters hat. Der zweite Grund ist, dass die mechanische Stabilität der Membran so sein sollte, dass die Membran bei der Anwendungsbelastung oder der Reinigungsbelastung nicht zerstört wird. Das Material der Membran ist insbesondere lichtdurchlässig, so dass die Membran nur einen kleinen Bruchteil des emittierten Lichts selbst absorbiert. In yet another embodiment, the membrane has a thickness between 0.05 and 2.5 mm, in particular 0.1 and 1.5 mm, for example between 0.1 and 0.5 mm. There are two main reasons for the membrane thickness. The first reason is that the membrane should diffuse the light of the light emission unit (eg, an LED) and filter the amount of light for the light detection unit (eg, a photodiode). The thickness of the membrane is preferably adapted to meet the requirements of the algorithm for determining a desired sign of life, eg, an SpO2 algorithm in which the membrane mainly functions as a filter. The second reason is that the mechanical stability of the membrane should be such that the membrane is not destroyed under the application load or the cleaning load. The material of the membrane is in particular translucent, so that the membrane absorbs only a small fraction of the emitted light itself.
In einer anderen Ausführungsform bildet zumindest eine der Armsektionen einen Leitungskanal zur Aufnahme einer Leitung, um eine Sensoreinrichtung mit einer externen Verarbeitungseinrichtung und/oder Energiequelle zu verbinden. Eine Sensoreinrichtung oder ein Teil einer Sensoreinrichtung ist an einer der Verbindungsabschnitte der Armsektionen angebracht oder enthalten und über einen Leitungskanal an externes Equipment angeschlossen. Dieser Leitungskanal ermöglicht den Anschluss einer Sensoreinrichtung in dem Hohlraum über die Armsektion an eine externe Verarbeitungseinrichtung und/oder eine externe Energiequelle. Dadurch wird es möglich, den Tragekomfort für den Benutzer zu erhöhen. Der Leitungskanal verbindet normalerweise die Sensoreinrichtung mit einer Öffnung in dem Betätigungsabschnitt der Armsektion. Somit kann eine Leitung an einer Position aus dem Hohlraum geführt werden, an der die Leitung ein Lebewesen, das den Klemmhalter an einem Körperteil angebracht hat, nicht stört.In another embodiment, at least one of the arm sections forms a conduit for receiving a conduit to connect a sensor device to an external processing device and / or power source. A sensor device or a part of a sensor device is mounted or contained on one of the connecting sections of the arm sections and connected to external equipment via a line duct. This duct allows the connection of a sensor device in the cavity via the arm section to an external processing device and / or an external power source. This makes it possible to increase the wearing comfort for the user. The duct normally connects the sensor device to an opening in the operating section of the arm section. Thus, a conduit may be routed out of the cavity at a location where the conduit does not interfere with an animal that has attached the clamp to a body part.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Klemmhalter im Wesentlichen aus einem elastisch verformbaren Material gebildet, insbesondere einem Polyurethan. Ein Merkmal ist ein geringer Druckverformungsrest und das andere Merkmal ist eine zurückfedernde Nachgiebigkeit, um eine ordnungsgemäße Funktion der Vorrichtung zu gewährleisten. Das Sensorgehäuse ist in bevorzugter Weise mittels eines Spritzgießverfahrens hergestellt. Im Allgemeinen ist der Klemmhalter aus einem Kunststoffmaterial in einem geeigneten Herstellungsverfahren, wie z.B. dem Spritzgießen, hergestellt. Dadurch wird eine kosteneffiziente Herstellung des Teils möglich. Das elastisch verformbare Material kann verformt werden, jedoch kehrt es in seine ursprüngliche Form zurück. Die Benutzung eines solchen Materials ermöglicht der Klemmhaltung, die Funktionalität des Brückengelenks und des Gelenkabschnitts der Armsektion bereitzustellen. Insbesondere die Klemmfunktionalität sowie auch die parallele Ausrichtung der Kontaktabschnitte kann bereitgestellt werden. Weiterhin kann der Klemmhalter an die Form des Körperteils bis zu einem gewissen Grad angepasst werden, so dass der Benutzertragekomfort weiter erhört werden kann.In a preferred embodiment, the clamping holder is essentially formed from an elastically deformable material, in particular a polyurethane. One feature is a low compression set and the other feature is a resilient resilience to ensure proper operation of the device. The sensor housing is preferably produced by means of an injection molding process. In general, the clamp holder is made of a plastic material in a suitable manufacturing process, such as e.g. injection molding. This makes cost-effective production of the part possible. The elastically deformable material can be deformed, but it returns to its original shape. The use of such a material allows the clamping attitude to provide the functionality of the bridge joint and the hinge portion of the arm section. In particular, the clamping functionality as well as the parallel alignment of the contact portions can be provided. Furthermore, the clamp holder can be adapted to the shape of the body part to some extent, so that the user wearing comfort can be further heard.
In noch einer anderen Ausführungsform ist ein Querschnittsbereich entlang der Längsachse der Armsektion zur Bildung des Armgelenks in dem Gelenkabschnitt kleiner als ein maximaler Querschnittsbereich in dem Betätigungsabschnitt, ein maximaler Querschnittsbereich in dem Verbindungsabschnitt und ein maximaler Querschnittsbereich in dem Betätigungsabschnitt. Somit ist das Armgelenk so geformt, dass es einen taillierten Bereich einschließt, z.B. einschließlich eines dünneren Bereichs oder eines verjüngten Bereichs in der Armsektion, die das Armgelenk darstellt. Dadurch, dass der Klemmhalter aus demselben Material hergestellt ist, bietet der dünnere Bereich automatisch einen geringeren Wiederstand beim Verformen mittels Aufbringen einer Kraft. Dies macht die oben geschilderte Funktionalität des Gelenkabschnitts möglich. Um diesen Effekt zu erhalten, muss lediglich der Herstellungsprozess modifiziert werden, um einen Querschnittsbereich der Armsektion in dem Gelenkabschnitt, welcher kleiner im Vergleich zu der verbleibenden Armsektion ist, bereitzustellen.In yet another embodiment, a cross-sectional area along the longitudinal axis of the arm section for forming the wrist joint in the hinge portion is smaller than a maximum cross-sectional area in the operating section, a maximum cross-sectional area in the connecting section, and a maximum cross-sectional area in the operating section. Thus, the wrist joint is shaped to include a waisted region, e.g. including a thinner portion or a tapered portion in the arm section that represents the wrist joint. The fact that the clamping holder is made of the same material, the thinner area automatically provides a lower resistance to deformation by applying a force. This makes the above-described functionality of the joint portion possible. To obtain this effect, only the manufacturing process needs to be modified to provide a cross-sectional area of the arm section in the hinge section which is smaller in comparison to the remaining arm section.
Bevorzugt hat der Querschnittsbereich entlang der Längsachse der Armsektionen eine Größe zwischen 5 und 75 mm2, insbesondere zwischen 10 und 40 mm2, z.B. 30mm2.The cross-sectional area along the longitudinal axis of the arm sections preferably has a size between 5 and 75 mm 2 , in particular between 10 and 40 mm 2 , for example 30 mm 2 .
Weiterhin bildet die Brückensektion bevorzugt im Wesentlichen eine kreisbogenförmige Öffnung in der Richtung der Kontaktabschnitte der zwei Armsektionen. Dadurch wird es möglich, eine vergleichsweise größere Fläche für das Aufnehmen des Körperteils des Lebewesens bereitzustellen. Die kreisbogenförmige Öffnung bietet an sich die Funktionalität, dass, wenn eine Betätigungskraft an den Betätigungsabschnitten der Armsektionen wirkt, die Armsektionen gegeneinander in den Freigabezustand schwenken. Dabei liegt die Schwenkachse, um die die Armsektionen schwenken, in bevorzugter Weise innerhalb des Bereiches der kreisbogenförmigen Öffnung.Furthermore, the bridge section preferably forms substantially an arcuate opening in the direction of the contact portions of the two arm sections. This makes it possible to provide a comparatively larger area for accommodating the body part of the living being. The arcuate opening per se provides the functionality that, when an actuation force acts on the operating sections of the arm sections, the arm sections pivot against each other in the release state. In this case, the pivot axis about which pivot the arm sections, preferably within the range of the circular arc-shaped opening.
In einer weiteren Ausführungsform ist ein Querschnittsbereich der Brückensektion zwischen den Verbindungsabschnitten der zwei Armsektionen verjüngt, um das Brückengelenk zu bilden. Die Brückensektion kann auch zwischen den zwei Kontaktabschnitten verjüngt sein. Hierbei bezieht sich verjüngt auf tailliert, d.h. einen dünneren Bereich aufweisend, der sich auf einen Bereich mit einem kleineren Querschnittsbereich bezieht. Dieser Bereich wird einen geringeren Wiederstand beim Aufbringen einer Kraft bereitstellen. Damit wird es möglich, dass die zwei Armsektionen gegeneinander schwenkbar sind. Üblicherweise wird dieser dünnere Bereich (Verjüngung in dem Querschnittsbereich) zwischen den zwei Verbindungsabschnitten sein. Dieser dünnere Bereich wird verformt, wenn eine Betätigungskraft auf die zwei Kontaktabschnitte angewandt wird, um die Gelenkfunktionalität bereitzustellen. Durch die Dimensionierung dieser geeigneten Verjüngung kann der Gelenkwiederstand, d.h. die Kraft, die das Brückengelenk über die zwei Armsektionen auf das Körperteil des Lebewesens ausübt, eingestellt werden.In another embodiment, a cross-sectional area of the bridge section between the connecting portions of the two arm sections is tapered to form the bridge hinge. The bridge section may also be tapered between the two contact sections. Here, tapered refers to waisted, ie having a thinner area, which refers to an area with a smaller cross-sectional area. This area will provide a lower resistance to the application of a force. This makes it possible that the two arm sections are mutually pivotable. Usually, this thinner area (taper in the cross-sectional area) will be between the two connecting sections. This thinner portion is deformed when an operating force is applied to the two contact portions to provide the hinge functionality. By dimensioning this suitable taper, the joint resistance, ie the force which the bridge joint exerts on the body part of the living being via the two arm sections, can be adjusted.
Bevorzugt weist ein Querschnittsbereich der Brückensektion eine maximale Größe von 75 mm2, insbesondere von 50 mm2, an seinen Verbindungspunkten zu den zwei Armsektionen und eine minimale Größe von 5 mm2, insbesondere von 10 mm2, zwischen seinen Verbindungspunkten zu den zwei Armsektionen auf. Diese Dimensionen erlauben die Funktionalität des Brückengelenks bereitzustellen.Preferably, a cross-sectional area of the bridge section has a maximum size of 75 mm 2 , in particular 50 mm 2 , at its connection points to the two arm sections and a minimum size of 5 mm 2 , in particular 10 mm 2 , between its connection points to the two arm sections , These dimensions allow the functionality of the bridge joint to be provided.
Weiterhin weist zumindest ein Kontaktabschnitt einen Vertiefungsbereich zum Anordnen der Sensoreinrichtung und einen Erhöhungsbereich zum Kontaktieren mit dem Körperteil des Lebewesens auf. Dies ermöglicht eine bessere Blutzirkulation in dem Bereich des Körperabschnittes, welcher der Sensoreinrichtung zugewandt ist. In einer weiteren Ausgestaltung sind die Randbereiche des Kontaktabschnitts / der Kontaktabschnitte sehr dünn oder aus einem sehr flexiblen Material hergestellt, so dass sich die Kontaktabschnitte leicht an die Form eines Körperabschnitts, an welchen der Klemmhalter geklemmt werden soll, anpassen, z.B. wenn der Klemmhalter an die Nase geklemmt werden soll, so dass ein Kontaktabschnitt innerhalb des Nasenlochs angeordnet ist.Furthermore, at least one contact section has a recessed area for arranging the sensor device and a raised area for contacting the body part of the living being. This allows a better blood circulation in the region of the body portion which faces the sensor device. In a further embodiment, the edge portions of the contact portion (s) are made very thin or of a very flexible material so that the contact portions easily conform to the shape of a body portion to which the clamp is to be clamped, e.g. when the clamp holder is to be clamped to the nose, so that a contact portion is disposed within the nostril.
In einer Ausgestaltung einer Überwachungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Lichtemissionseinheit eine LED, insbesondere eine infrarote LED, und die Lichtdetektionseinheit beinhaltet eine Fotodiode. Diese Ausgestaltung ermöglicht die Durchführung einer Reflektions- oder Übertragungsmessung. Blut im Körperteil des Lebewesens, das sich zwischen den zwei Armsektionen befindet, interagiert mit dem von der Lichtemissionseinheit emittiertem Licht. Diese Interaktion wird durch Detektieren des Lichts, nachdem es in Interaktion mit dem pulsierenden Blut stand, mittels der Lichtdetektionseinheit (auch bezeichnet als Lichtsensor oder Fotosensor) ausgewertet. Für eine Transmissionsmessung werden die Lichtemissionseinheit und die Lichtdetektionseinheit an der jeweils gegenüberliegenden Seite des Körperteils, wenn der Klemmhalter an dem Körperteil des Lebewesens geklemmt ist, angebracht. Für eine Reflektionsmessung werden beide auf der gleichen Seite sein. In one embodiment of a monitoring device according to an aspect of the present invention, the light emission unit includes an LED, in particular an infrared LED, and the light detection unit includes a photodiode. This embodiment makes it possible to carry out a reflection or transmission measurement. Blood in the body part of the living being, which is located between the two arm sections, interacts with the light emitted by the light emission unit. This interaction is evaluated by detecting the light after it interacts with the pulsating blood by means of the light detection unit (also referred to as light sensor or photosensor). For a transmission measurement, the light emission unit and the light detection unit are attached to the opposite side of the body part when the clamp holder is clamped to the body part of the living being. For a reflection measurement, both will be on the same page.
In einer bevorzugten Ausgestaltung beinhaltet die Lichtemissionseinheit eine erste LED zum Emittieren von Licht einer ersten Wellenlänge und eine zweite LED zum Emittieren von Licht einer zweiten Wellenlänge. Besonders vorteilhaft ist es, eine rote LED und eine infrarote LED einzufügen. Das Licht von zwei verschiedenen Wellenlängen unterliegt verschiedener Interferenz mit pulsierendem Blut. Die Auswertung der Unterschiede zwischen dem empfangenen Licht der ersten Wellenlänge und dem empfangen Licht der zweiten Wellenlänge ermöglicht die Ableitung von Informationen über die Blutsauerstoffversorgung des Lebewesens. Im Fall einer Transmissionsmessung, wenn der Halter an das Körperteil geklemmt ist, sind beide LEDs an einer Seite des Körperteils angebracht. Die Lichtdetektionseinheit ist auf der anderen Seite. Üblicherweise werden die LEDs gepulst betrieben. Es kann auch möglich sein, dass die Lichtemissionseinheit zwei Fotosensoren beinhaltet.In a preferred embodiment, the light emission unit includes a first LED for emitting light of a first wavelength and a second LED for emitting light of a second wavelength. It is particularly advantageous to insert a red LED and an infrared LED. The light of two different wavelengths is subject to different interference with pulsating blood. The evaluation of the differences between the received light of the first wavelength and the received light of the second wavelength enables the derivation of information about the blood oxygen supply of the living being. In the case of a transmission measurement, when the holder is clamped to the body part, both LEDs are attached to one side of the body part. The light detection unit is on the other side. Usually, the LEDs are pulsed. It may also be possible for the light emission unit to include two photosensors.
Weitere Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung umfassen eine Verarbeitungseinheit zum Auswerten von mit der Lichtdetektionseinheit detektiertem Licht und zum daraus Ableiten von Lebenszeicheninformationen des Lebewesens durch Fotoplethysmografie; und/oder eine drahtlosen Schnittstelleneinheit zum Übertragen eines Signals, das für das mit der Lichtdetektionseinheit detektierte Licht repräsentativ ist, und/oder von Lebenszeicheninformationen des Lebewesens. Hierdurch ermöglicht eine Further embodiments of the present invention include a processing unit for evaluating light detected by the light detection unit and for deriving living sign information of the living being by photoplethysmography therefrom; and / or a wireless interface unit for transmitting a signal representative of the light detected by the light detection unit and / or living sign information of the living being. This allows a
Verarbeitungseinheit die direkte Auswertung des detektierten Lichts und hieraus eine Extrahierung von Lebenszeicheninformationen („vital sign information“). Lebenszeicheninformationen können sich insbesondere auf die Herzrate eines Patienten, auf die Blutsauerstoffsättigung eines Patienten oder auf ein Atmungssignal (Atemrate) beziehen. Diese Informationen werden üblicherweise aus einer Frequenzanalyse und/oder einer Analyse der Amplituden des detektierten Signals extrahiert. Weitere Signalverarbeitung kann erforderlich sein. Die Verarbeitungseinheit hat insbesondere den Vorteil, dass es möglich wird, das detektierte Licht direkt mit der Überwachungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung zu verarbeiten und die Ergebnisse zur Auswertung an eine externe Vorrichtung, wie z.B. eine Benutzerschnittstelle, bereitzustellen, die es ermöglicht, dass der Benutzer Informationen über seinen Lebenszustand (vital state) erhält. Es kann auch möglich sein, die abgeleiteten Informationen oder das Signal selbst über eine drahtlose Schnittstelleneinheit zu übertragen. Dies hat den Vorteil, dass keine Kabelverbindung zu einer Benutzerschnittstelle erforderlich ist. Hierdurch kann der Tragekomfort für den Benutzer erhöht werden.Processing unit, the direct evaluation of the detected light and from this an extraction of vital signs information ("vital sign information"). Sign of life information may relate in particular to the heart rate of a patient, to the blood oxygen saturation of a patient or to a respiration signal (respiratory rate). This information is usually extracted from a frequency analysis and / or an analysis of the amplitudes of the detected signal. Further signal processing may be required. In particular, the processing unit has the advantage that it becomes possible to process the detected light directly with the monitoring device according to the present invention and to pass the results for evaluation to an external device, e.g. to provide a user interface that allows the user to obtain information about his vital state. It may also be possible to transmit the derived information or the signal itself via a wireless interface unit. This has the advantage that no cable connection to a user interface is required. As a result, the wearing comfort for the user can be increased.
KRUZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN CRUCIAL DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Diese und andere Aspekte der Erfindung werden ersichtlich und mit Bezug auf die hiernach folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele erläutert. In den folgenden Zeichnungen:These and other aspects of the invention will become apparent and elucidated with reference to the following described embodiments. In the following drawings:
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINGDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Klemmhalter zum Halten einer Sensoreinrichtung sowie, gemäß eines weiteren Aspekts, eine Vorrichtung zum Überwachen von Lebenszeichen eines Lebewesens, das den Klemmhalter und die Sensoreinrichtung beinhaltet. In der nachstehend dargestellten Ausführungsform entspricht die Sensoreinrichtung einer Lichtemissionseinheit und einer Lichtdetektionseinheit. Beide Komponenten sind in dem Klemmhalter integriert. The present invention relates to a clamp holder for holding a sensor device and, according to another aspect, to a device for monitoring vital signs of a living being, which includes the clamp holder and the sensor device. In the embodiment shown below, the sensor device corresponds to a light emission unit and a light detection unit. Both components are integrated in the clamp holder.
Die dargestellte Vorrichtung kann für nichtinvasive Messungen der Blutsauerstoffsättigung im Blut (SpO2), des Herzschlags und/oder der Atemrate mittels Fotophlethysmography, wie in dem einleitenden Teil beschrieben, genutzt werden. Die Hauptanwendung der Überwachungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung liegt im Bereich der Blutsauerstoffsättigungsüberwachung. Hierfür emittiert eine Lichtemissionseinheit Licht im roten und infraroten Spektrum in Richtung des Gewebes der Person. Dieses Licht interagiert mit dem Blut in diesem Gewebe. Nach dieser Interaktion wird das Licht mittels eines Lichtdetektors (Fotosensor) erfasst. Eine Veränderung der Blutsauerstoffsättigung resultiert in einer Farbänderung des Blutes, welche durch die Evaluierung des detektierten Lichts erhalten werden kann, insbesondere falls Licht von zwei unterschiedlichen Wellenlängen verwendet wird.The illustrated device may be used for noninvasive measurements of blood oxygen saturation in the blood (SpO2), heartbeat, and / or respiration rate by photophlethysmography as described in the introductory part. The main application of the monitoring device according to the present invention is in the field of blood oxygen saturation monitoring. For this purpose, a light emission unit emits light in the red and infrared spectrum in the direction of the tissue of the person. This light interacts with the blood in this tissue. After this interaction, the light is detected by means of a light detector (photo sensor). A change in blood oxygen saturation results in a color change of the blood which can be obtained by the evaluation of the detected light, in particular if light of two different wavelengths is used.
Derzeitige Überwachungsvorrichtungen auf diesem Gebiet haben normalerweise die optischen Komponenten (Lichtemissionseinheit und Lichtdetektionseinheit), um sie an einem Körperteil (normalerweise einem Ohr oder einem Finger) zu tragen, fest mit einem Sensorhalter verbunden. Für diese Verbindung sind jedoch zusätzliche Komponenten, wie Abdeckungen, Schrauben, etc., erforderlich. Oft sind die optischen Komponenten in einem Sensorhalter, welcher mittels einer Abdeckung abgedeckt ist, um die Sensorkomponenten gegenüber dem Körperteil des Lebewesens abzudichten, eingefügt. Dies hat den Nachteil, dass ein komplizierter und dadurch komplexerer und teurerer Montageprozess erforderlich ist, um die Vorrichtung herzustellen. Außerdem enthalten aktuelle Klemmhalter in der Regel mehrere Teile, wie beispielswese Federn etc.. Dadurch ist es viel schwieriger, den Sensorhalter oder die Überwachungsvorrichtung zu reinigen, da Schmutz in Lücken zwischen den verschiedenen Teilen gelangen kann. Weiterhin kann die Lebensdauer eines solchen Sensorhalters eingeschränkt sein, da Einzelausfälle von Teilen die Vorrichtung zerstören können. Die Vorrichtung
Die folgenden Figuren veranschaulichen die vorliegende Erfindung anhand des Beispiels eines Ohrclipblutsauerstoffsensors, welcher dafür vorgesehen ist, am Ohr einer Person benutzt zu werden. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung in dieser Anwendung beschränkt. Andere Anwendungen können den Sensorhalter für das Tragen an einem Finger einer Person oder an jedem anderen Körperteil, wie beispielsweise einer Zehe, der Nase oder einem Nasenloch, beinhalten. Zusätzlich zu der Blutsauerstoffsättigung ist es möglich, die Atemrate und/oder die Herzrate aus dem detektierten Licht, nachdem es mit dem Gewebe interagiert hat, abzuleiten. The following figures illustrate the present invention by way of example of an ear clip blood oxygen sensor which is intended to be used on a person's ear. However, the present invention is not limited to use in this application. Other applications may include the sensor holder for wearing on a person's finger or on any other part of the body, such as a toe, nose, or nostril. In addition to blood oxygen saturation, it is possible to derive the respiratory rate and / or heart rate from the detected light after it has interacted with the tissue.
Der Klemmhalter
Die Brückensektion
Wenn eine Betätigungskraft an den Betätigungsabschnitten
Normalerweise haben verschiedene Personen (Erwachsene, Kleinkinder, etc.) unterschiedlich große Ohrläppchen. Daher ist es normalerweise nicht möglich, eine parallele Ausrichtung der Kontaktabschnitte
Insgesamt beinhaltet der Klemmhalter
In
In der Detailansicht der Armsektion in
Falls es gewünscht ist, die Sauerstoffsättigung im Blut zu messen, ist es erforderlich, das Licht zweier verschiedener Wellenlängen auf einer Seite zu emittieren und auf der anderen Seite des Körperteils, in welchem das Licht mit dem pulsierendem Blut interagieren kann, zu empfangen. Hierfür wird die Lichtemissionseinheit normalerweise zwei LEDs aufweisen, insbesondere eine rote LED und eine infrarote LED. Die zwei LEDs arbeiten üblicherweise alternierend, d.h. gepulst. If it is desired to measure the oxygen saturation in the blood, it is necessary to emit the light of two different wavelengths on one side and to receive on the other side of the body part in which the light can interact with the pulsating blood. For this purpose, the light emission unit will normally have two LEDs, in particular a red LED and an infrared LED. The two LEDs usually operate alternately, i. pulsed.
Während des Montageprozesses wird der Hohlraum
In anderen Ausführungsformen kann es möglich sein, dass sowohl LED und Fotodiode in den Kontaktabschnitt derselben Armsektion integriert sind, so dass eine Reflektionsmessung durchgeführt werden kann. Dann ist kein Hohlraum in der anderen Armsektion erforderlich. In other embodiments, it may be possible that both LED and photodiode are integrated into the contact portion of the same arm section, so that a reflection measurement can be performed. Then no cavity in the other arm section is required.
Weiterhin können andere Ausgestaltungen der Vorrichtung auch eine Verarbeitungseinheit
Aus diesem Grund ist eine oder sind beide Armsektionen so konstruiert, wie in
Weiterhin ist, wie in
Während die Erfindung dargestellt wurde und im Detail in den Zeichnungen und der vorangegangen Beschreibung beschrieben wurde, sind Illustration und Beschreibung als veranschaulichend oder beispielhaft und nicht einschränkend aufzufassen; die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausgestaltungen beschränkt. Andere Variationen der offenbarten Ausgestaltungen können von Fachleuten verstanden und ausgeführt werden beim praktischem Ausführen der beanspruchten Erfindung mittels eines Studiums der Zeichnungen, der Beschreibung und der beigefügten Ansprüche.While the invention has been illustrated and described in detail in the drawings and the foregoing description, illustration and description are to be taken as illustrative or exemplary and not limiting; the invention is not limited to the disclosed embodiments. Other variations of the disclosed embodiments may be understood and made by those skilled in the art from practicing the claimed invention through a study of the drawings, the specification, and the appended claims.
In den Ansprüchen schließt das Wort „mit“ nicht andere Elemente oder Schritte aus, und der unbestimmte Artikel „ein“ oder „eine“ schließen nicht eine Mehrzahl aus. Ein einzelnes Element oder eine andere Einheit kann die Funktion von mehreren, in den Ansprüchen genannten Elementen erfüllen. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Maßnahmen in jeweils unterschiedlichen Unteransprüchen genannt sind, bedeutet nicht, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht vorteilhaft genutzt werden kann.In the claims, the word "with" does not exclude other elements or steps, and the indefinite article "a" or "an" does not exclude a plurality. A single element or other unit can fulfill the function of several elements mentioned in the claims. The mere fact that certain actions are called in different sub-claims does not mean that a combination of these measures can not be used to advantage.
Jegliche Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Beschränkung des Schutzumfangs auszulegen.Any reference numbers in the claims are not to be construed as limiting the scope of protection.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: PHILIPS GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: PHILIPS GMBH, 20099 HAMBURG, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: MEISSNER BOLTE PATENTANWAELTE RECHTSANWAELTE P, DE |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |