EP3139818A2 - Blutdrucksensor - Google Patents

Blutdrucksensor

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Publication number
EP3139818A2
EP3139818A2 EP15723833.8A EP15723833A EP3139818A2 EP 3139818 A2 EP3139818 A2 EP 3139818A2 EP 15723833 A EP15723833 A EP 15723833A EP 3139818 A2 EP3139818 A2 EP 3139818A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sensor
blood pressure
data
physiological parameter
sensors
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.)
Withdrawn
Application number
EP15723833.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans Ehm
Dirk Hammerschmidt
Kristina VAUPEL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Publication of EP3139818A2 publication Critical patent/EP3139818A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
    • A61B5/0215—Measuring pressure in heart or blood vessels by means inserted into the body
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    • A61B5/0015—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by features of the telemetry system
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    • A61B5/0031—Implanted circuitry
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    • A61B5/6846—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive
    • A61B5/6867—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive specially adapted to be attached or implanted in a specific body part
    • A61B5/6876—Blood vessel
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    • A61B2560/0204—Operational features of power management
    • A61B2560/0214—Operational features of power management of power generation or supply
    • A61B2560/0219—Operational features of power management of power generation or supply of externally powered implanted units

Definitions

  • Sensor devices and a method and system for monitoring physiological parameters.
  • the description refers to the monitoring of the
  • the present description proposes a system
  • a method and apparatus for measuring at least one vital parameter such as blood pressure according to any one of the independent claims. Further examples and
  • the device comprises a sensor device for detecting the at least one physiological parameter, a
  • Memory device for the electronic storage of data in connection with the at least one physiological
  • Transmission device is inductive with an external
  • Fig. 1 shows how a measuring device of the present
  • Fig. 2 shows the points at which a blood pressure sensor can be advantageously arranged on a heart or a blood vessel close to the heart;
  • FIG. 3 shows a measuring device of the description in more detail
  • Fig. 4 shows a block diagram of a measuring device
  • FIGS. 5a and b show a system for using the
  • Measuring device in a cage Measuring device in a cage.
  • the present disclosure discloses a measuring device for measuring or determining a
  • the physiological parameter may be blood pressure. Additionally or alternatively, other physiological parameters such as body temperature, heart rate, blood glucose, volume change, pH and other physiological parameters may be measured.
  • the measuring device comprises a
  • Sensor device with e.g. a pressure sensor, which
  • the sensor device can be implanted and placed in or on a bloodstream.
  • the sensor device can be arranged inside or outside on a vessel wall or in the heart.
  • the description relates to a system for determining the at least one physiological parameter.
  • Fig. 1 shows an example of how a measuring device of the present description can be used.
  • Measuring device comprises a carrier unit 30. Die
  • Carrier unit for example, a housing, a
  • Carrier film a PCB (printed circuit board) or the like which is attached to the back of a mouse 1 preferably under the skin and / or subcutaneously and is carried by the latter without hindrance or restriction in freedom of movement.
  • the carrier or the housing could also be fastened to the mouse in the form of a backpack or a stomach bandage.
  • various electronic components are arranged, as described below.
  • Carrier device 30 a sensor device 20 is connected to an electrical cable 23.
  • the electrical cable 23 may be a microwire and may also be made of the material of the carrier film.
  • the sensor device 20 of FIG. 1 comprises one or more blood pressure sensors and is implanted in a bloodstream of the mouse 1.
  • FIG. 2 shows a heart 2 in which the locations at which the sensor device 20 can be arranged or implanted in a particularly favorable manner are marked with crosses.
  • the sensor device 20 can be arranged in the left ventricle or at the aorta to allow a particularly reliable and accurate determination of the blood pressure.
  • the exact location can also be chosen by the implanting person depending on the situation and requirement, eg in the carotid artery. It is also possible to arrange a plurality of blood pressure sensors or mutually different sensor devices at different locations in or on the heart 2 or on different vessels.
  • the blood pressure or another physiological parameter can be determined not only at one point, but also differences or distributions, such as, for example Blood pressure differences or distributions at single or multiple sites, independently, in groups or in groups.
  • a blood pressure sensor on the aorta and another blood pressure sensor on the vena cava can be arranged and / or arranged at different points of the heart.
  • Each of the sensor devices 20 or each blood pressure sensor can then be connected to the carrier device 30 via a separate flexible microcable 23.
  • the attachment or anchoring of the sensor device 20 to the blood vessel can take place, for example, via a tissue adhesive or another adhesive which is known and available per se. It is also possible to anchor or sewn the sensor device 20 in tissue pockets. It is possible to combine several of these mounting options. It is also possible to have one sensor, several sensors, several sensors, several sensors, several adhesives, etc.
  • FIG. 3 shows schematically a measuring device 3 of a
  • Sensor device 20 is, as also shown in FIG. 1, connected to carrier device 30 via flexible microcable 23.
  • carrier device 30 is a
  • Transmission device with a transponder 40 and a resonator in the form of a coil 50 is arranged as an antenna.
  • the transponder 40 may be designed for NFC (near field communication) or for another wireless transmission technology.
  • the coil 50 may, for example, be printed on a flexible film.
  • an energy storage 60 is also arranged, which has a
  • the energy storage 60 may be in the form of a battery and may be configured as a primary or secondary battery.
  • a secondary battery may be charged by a current induced in coil 50.
  • a battery in a flat design e.g. a silicon battery of similar thickness as the ICs used.
  • the battery 60 may also be integrated in the foil of the coil 50.
  • the transponder 40 and the battery 60 disposed on the coil 50 for example, provided with a protective layer to attach directly to the mouse 1 or to implant under her coat.
  • the sensor unit 20 can be so from the space requirements
  • FIG. 4 shows a block diagram of the measuring device 3.
  • the measuring device comprises a sensor device with four sensors 200, 201, 202, 203.
  • a temperature sensor 201 an ECG (electrocardiograph) probe can be provided 202 and an electrical stimulator 203 may be provided as an example, which are collectively referred to as sensors 200, 201, 202, 203 here.
  • sensors 200, 201, 202, 203 are just examples and other sensors can be used depending on the situation. Non-exhaustive examples include pH sensors, ion-specific sensors, blood glucose sensors, expansion or volume sensors, resistance measuring devices or other biosensors. It is also possible to connect several blood pressure sensors to determine the blood pressure in different places or a combination of blood pressure and other sensors.
  • a network or array of sensors For example, a network or array of sensors
  • an array of heart-mounted sensors can detect failures or sub-functions of certain regions of the heart, thereby detecting heart attacks or spikes in ventricular fibrillation. It is also possible to attach an array of sensors to different parts of the body and so on
  • All sensors may be blood pressure sensors or a combination of
  • sensors In addition to sensors can also use actuators
  • Drug delivery devices drug delivery devices, stimulators or
  • Defibrillators can be arranged individually or in arrays. These can be controlled analogously to the sensors or via a separate control.
  • the sensors 200, 201, 202, 203 can be arranged at different locations on the mouse.
  • the temperature sensor 201 may, for example, with the
  • Blood pressure sensor 200 in one unit or on one
  • the temperature sensor 201 can also be arranged at another location, for example at the transponder 40.
  • the electronics of the sensors can also be partially or completely integrated in the same chip as the transponder 40.
  • each of the sensors 200, 201, 202, 203 is assigned a data processing or sensor control 210, 211, 212, 213, which controls the respective sensor and possibly processes the signals detected by the sensor for further processing.
  • the sensors 200, 201, 202, 203 and the data conditioning or sensor controllers 210, 211, 212, 213 are above respective ones
  • Ports 280, 281, 282, 283 are connected to a sample interface 820.
  • the sample interface 820 may be part of the
  • Sensor device 20 is connected to a processor 800.
  • the sample interface 820 can also be integrated in the processor 800, which controls the measurements and, if necessary, processes the measured data, for example compressed.
  • the processor 800 is connected to a data memory 700, which stores the data in the
  • the data memory 700 may be a RAM or flash memory.
  • 212, 213 may also be constructed as a grid, array or network, wherein sensors 200, 201, 202, 203 may be arranged at different locations in and / or on the body, for example.
  • Each data processing or sensor controllers 210, 211, 212, 213 can have an interface and communicate directly or via the processor 800 with sensor controllers 210, 211, 212, 213 of other sensors.
  • a first sensor after measuring a certain value, the measurement at other locations or the measurement request other parameters or activate actuators.
  • the grid or network can consist of sensors of the same type
  • a system monitor 610 with, for example, a voltage regulator, an energy and / or
  • Time control and a control processor be provided. With the wake-up timer or the time control can be provided.
  • system monitor with the wake-up timer activates the sensors, the processor, and the data memory at the predetermined times or intervals, and the measurement is initiated and remains active until the measured data is stored in the memory 700.
  • the energy management or the time control are constantly supplied with energy. All other units are switched on or off according to need and operating condition. Possible operating states include
  • a need can be, for example, measuring, compressing
  • the transponder 400 and the antenna 500 are not or only for certain aspects
  • the transponder 400 can be supplied with power when the antenna 500 is within range of a near field reader 90.
  • a voltage can be inductively coupled, which the
  • the transponder remains passive in contrast, as long as it is not powered via the antenna 500 with power or a voltage and is activated only by the coupled voltage. This has the advantage that the battery is not for the
  • Position of the mouse can be performed and the battery life and thus the total measurement time can be significantly increased and / or the battery can be made correspondingly smaller and thus lighter, to restrict the animal less.
  • the transponder can also be used to
  • the near-field reader 90 can be designed not only for reading the data, but also as a transceiver for transmitting data.
  • the energy management or wake-up function can be reconfigured and other measurement intervals or times or other control sequences programmed and set.
  • One or more parameters for the sensors and / or the measurements can also be reconfigured.
  • the inductively coupled voltage / or. the inductively injected current may also be used to charge the battery 600 if it is a rechargeable
  • FIG. 5a shows the arrangement of the carrier device 30 with transponder 40, antenna 50 and battery 60 on the mouse 1.
  • FIG. 5b shows the mouse 1 with the carrier device 30 of the measuring device in a cage 8, wherein the
  • Carrier device 30 can also be wrapped, packaged or executed as a housing. This can be a laboratory cage, as is customary for the keeping of laboratory mice.
  • a feeding point and / or watering 9 is arranged, on which the mouse 1 can drink or eat, as is common also in laboratory cages.
  • the near field reader 90 is arranged. If the mouse with the measuring device and thus with the antenna 50 for eating or drinking and thus within reach of the near field reader 90, a data transmission to and from the transponder 40 is activated via the near field reader 90 and the measured data and stored Data is transferred. At the same time, if desired, the measuring device can be reconfigured or programmed, allowing bidirectional exchange of data between the near field reader 90 and the transponder.
  • the near-field reader 90 supplies the transponder 40 with power inductively and thus serves the power supply for the
  • a usual residence time of the mouse 1 at the feeding place and / or drinking trough 9 is sufficient for the data transmission without more out. However, this time may be too short to charge the battery efficiently. It can therefore be provided for charging a separate charging device 7G. This can be provided for example in the vicinity of the sleep bib, so that the charging process can be done during sleep. Furthermore, it is possible to attach the loading device 70 to one of the inner cage walls or to the upper cage lid. Furthermore, the loading device can protrude into the cage or swing on the lid. Also, it is possible the
  • the entire system hardly or not at all affects the mouse, since no cable connections are required.
  • the mouse can move undisturbed.
  • each measuring device 3 or even each sensor unit 20 can have a unique identification
  • assign in the form of an ID code which is transmitted in the data transmission.
  • This ID code can already be written into a chip during production.
  • the identification code can also be readably attached to a housing of the carrier device from the outside. This allows the animals to be identified simultaneously by visual inspection.
  • Animals can also be used with wildlife.
  • Reading device is brought.

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Abstract

Die Offenbarung bezieht sich auf ein System zur Überwachung von zumindest einem physiologischen Parameter. Das System umfassteine Messvorrichtung mit einer Sensoreinheit (20) zum Erfassen des zumindest einen physiologischen Parameters und mit einer Übertragungseinrichtung (40, 50; 400, 500) und eine Lesevorrichtung (90) zum Empfangen von Daten im Zusammenhang mit dem zumindest einen physiologischen Parameter. Die Übertragungseinrichtung wird aktiviert, wenn sich die Messvorrichtung in Reichweite der Lesevorrichtung (90) befindet.

Description

Blutdrucksensor
Einleitung Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf
Sensorvorrichtungen, sowie auf ein Verfahren und ein System zu Überwachung physiologischer Parameter. Insbesondere bezieht sich die Beschreibung auf die Überwachung des
Blutdrucks von Labortieren.
Für viele medizinische, diagnostische und therapeutische Maßnahmen ist eine Bestimmung und ggf. eine Überwachung des Blutdrucks und anderer physiologischer Parameter sinnvoll, wünschenswert oder erforderlich. Zur Messung und Überwachung des Blutdrucks oder anderer Parameter sind automatisierte Systeme wünschenswert, die eine möglichst kontinuierliche Messung und Überwachung ermöglichen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Beschreibung schlägt ein System, ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen zumindest eines Vitalparameters wie beispielsweise des Blutdrucks gemäß einem der unabhängigen Ansprüche vor. Weitere Beispiele und
Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Vorrichtung umfasst eine Sensoreinrichtung zur Erfassung des zumindest einen physiologischen Parameters, eine
Speichereinrichtung zur elektronischen Speicherung von Daten im Zusammenhang mit dem zumindest einen physiologischen
Parameter, eine Übertragungseinrichtung zur drahtlosen
Übertragung der Daten im Zusammenhang mit dem zumindest einen physiologischen Parameter und einen Energiespeicher, welcher zumindest eines aus der Sensoreinrichtung und der
Speichereinrichtung mit Strom versorgt. Die
Übertragungseinrichtung ist induktiv mit einer externen
Stromversorgung koppelbar.
Kurze Beschreibung der Figuren
Fig. 1 zeigt wie eine Messvorrichtung der vorliegenden
Beschreibung an einer Maus angeordnet werden kann;
Fig. 2 zeigt die Stellen, an dem ein Blutdrucksensor an einem Herz oder einem herznahen Blutgefäß vorteilhaft angeordnet werden kann;
Fig. 3 zeigt eine Messvorrichtung der Beschreibung genauer; Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm einer Messvorrichtung; und Fig. 5a und b zeigen ein System zur Verwendung der
Messvorrichtung in einem Käfig.
Detaillierte Beschreibung
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend, Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren, näher erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die konkret beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in geeigneter Weise modifiziert und abgewandelt werden. Es liegt im Rahmen der Erfindung, einzelne Merkmale und Merkmalskombinationen einer Ausführungsform mit Merkmalen und Merkmalskombinationen einer anderen Ausführungsform geeignet zu kombinieren, um zu weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsformen zu gelangen.
Bevor im Folgenden die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der Figuren näher erläutert werden, wird darauf hingewiesen, dass gleiche Elemente in den Figuren mit den gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen sind und das eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente weggelassen wird. Ferner sind die Figuren nicht notwendiger Weise
maßstabsgerecht. Der Schwerpunkt liegt vielmehr auf der
Erläuterung des Grundprinzips.
In einem Aspekt offenbart die vorliegende Beschreibung eine Messvorrichtung zum Messen oder Bestimmen eines
physiologischen Parameters. Bei dem physiologischen Parameter kann es sich um den Blutdruck handeln. Zusätzlich oder alternativ können andere physiologische Parameter, wie beispielsweise Körpertemperatur, Herzfrequenz, Blutzucker, Volumenänderung, pH-Werte und andere physiologische Parameter gemessen werden. Die Messvorrichtung umfasst dazu eine
Sensoreinrichtung mit z.B. einem Drucksensor, welcher
implantiert und in oder an einer Blutbahn angeordnet werden kann. Beispielsweise kann die Sensoreinrichtung innen oder außen an einer Gefäßwand oder auch im Herzen angeordnet sein. In einem weiteren Aspekt bezieht sich die Beschreibung auf ein System zum Bestimmen des zumindest einen physiologischen Parameters .
In der folgenden Beschreibung werden die Messvorrichtung, das System und das Verfahren am Beispiel von Mäusen, welche in Käfigen gehalten werden, genauer erläutert. Diese Anwendung kann für die Überwachung von Labormäusen oder anderen
Labortieren verwendet werden.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel wie eine Messvorrichtung der vorliegenden Beschreibung verwendet werden kann. Die
Messvorrichtung umfasst eine Trägereinheit 30. Die
Trägereinheit kann beispielsweise ein Gehäuse, eine
Trägerfolie, ein PCB (printed circuit board) oder ähnliches umfassen, welche am Rücken einer Maus 1 bevorzugt unter dem Fell bzw. subkutan befestigt und von dieser .ohne Behinderung oder Einschränkung in der Bewegungsfreiheit getragen wird. Alternativ zur Implantation unter dem Fell könnte der Träger bzw. das Gehäuse auch in Form eines Rucksacks oder einer Bauchbinde an der Maus befestigt sein. In dem Gehäuse bzw. auf dem Träger sind verschiedene elektronische Komponenten angeordnet, wie weiter unten beschrieben. An der
Trägereinrichtung 30 ist eine Sensoreinrichtung 20 mit einem elektrischen Kabel 23 angeschlossen. Das elektrische Kabel 23 kann ein flexibles Mikrokabel (microwire) sein und kann ebenfalls aus dem Material des Trägerfilms bestehen.
Alternativ zu einem Kabel ist hier auch eine drahtlose
Verbindung möglich.
Die Sensoreinrichtung 20 der Figur 1 umfasst einen oder mehrere Blutdrucksensoren und wird in einer Blutbahn der Maus 1 implantiert. Figur 2 zeigt ein Herz 2, bei welchem die Stellen, an denen die Sensoreinrichtung 20 besonders günstig angeordnet bzw. implantiert werden können, mit Kreuzen markiert sind. Beispielsweise kann die Sensoreinrichtung 20 in der linken Herzkammer oder an der Aorta angeordnet werden, um eine besonders zuverlässige und genaue Bestimmung des Blutdrucks zu ermöglichen. Die genaue Stelle kann auch von der implantierenden Person je nach Situation und Anforderung gewählt werden, z.B. in der Halsschlagader (Carottis) . Es ist auch möglich, mehrere Blutdrucksensoren oder auch voneinander unterschiedliche Sensoreinrichtungen an verschiedenen Stellen im oder am Herzen 2 oder an verschieden Gefäßen anzuordnen. Dadurch kann der Blutdruck oder ein anderer physiologischer Parameter nicht nur an einer Stelle bestimmt werden, sondern auch Differenzen oder Verteilungen wie beispielsweise Blutdruckdifferenzen oder Verteilungen an einzelnen oder mehreren Stellen, unabhängig, in Gruppen oder im Verbund.
Beispielsweise kann ein Blutdrucksensor an der Aorta und ein weitere Blutdrucksensor an der Vena Cava angeordnet werden und/oder an verschiedenen Stellen des Herzens angeordnet sein.
Jede der Sensoreinrichtungen 20 bzw. jeder Blutdrucksensor kann dann mit der Trägereinrichtung 30 über ein separates flexibles Mikrokabel 23 verbunden sein.
Die Befestigung bzw. Verankerung der Sensoreinrichtung 20 an dem Blutgefäß kann beispielsweise über einen Gewebekleber oder ein anderes Adhesive erfolgen, die an sich bekannt und erhältlich sind. Es ist auch möglich, die Sensoreinrichtung 20 in Gewebetaschen zu verankern oder zu vernähen. Es ist möglich, verschiedene dieser Befestigungsmöglichkeiten zu kombinieren. Es ist auch möglich, einen Sensor, mehrere
Sensoren bzw. eine Sensoreinheit in den Blutstrom zu hängen, beispielweise mittels des an der Gefäßwand verankerten
Mikrokabels .
Figur 3 zeigt schematisch eine Messvorrichtung 3 eines
Beispiels der vorliegenden Beschreibung. Die
Sensoreinrichtung 20 ist, wie auch in Figur 1 dargestellt, über das flexible Mikrokabel 23 mit der Trägereinrichtung 30 verbunden. In der Trägereinrichtung 30 ist eine
Übertragungseinrichtung mit einem Transponder 40 und einen Resonator in Form einer Spule 50 als Antenne angeordnet. Der Transponder 40 kann für NFC (near field communication) oder für eine andere drahtlose Übertragungstechnologie ausgelegt sein . Die Spule 50 kann beispielsweise auf einer flexiblen Folie aufgedruckt sein. Im oder an der Trägereinrichtung 30 ist zudem ein Energiespeicher 60 angeordnet, der über eine
elektrische Verbindung 46 mit dem Transponder und ggf. der Sensoreinheit 20 verbunden ist und diese mit elektrischer Energie versorgt. Der Energiespeicher 60 kann in Form eine Batterie sein und kann als primäre oder sekundäre Batterie ausgelegt sein. Eine sekundäre Batterie kann beispielsweise durch einen in den Spule 50 induzierten Strom geladen werden. Bevorzugt wird eine Batterie in flacher Bauform z.B. eine Silizium Batterie in ähnlicher Dicke wie die ICs verwendet. Alternativ kann aber beispielsweise unter Inkaufnahme einer größeren Bauform auch eine gewöhnliche Knopfbatterie
verwendet werden. Alternativ kann eine Folienbatterie
verwendet werden. Die Batterie 60 kann auch in der Folie der Spule 50 integriert sein.
Neben einem Gehäuses als Trägereinrichtung 30 ist es auch möglich, den Transponder 40 und die Batterie 60 an der Spule 50 angeordnet beispielsweise mit einer Schutzschicht versehen direkt auf der Maus 1 zu befestigen oder unter ihrem Fell zu implantieren.
Die Sensoreinheit 20 kann vom Platzbedarf her so
dimensioniert werden, dass ihre Anordnung an dem Blutgefäß das Tier nicht behindert oder stört. Alle Elemente mit einem höheren Platzbedarf können in der Trägereinheit untergebracht werden. Dies betrifft vor allem den Transponder 40 und in manchen Fällen die Batterie 60. Im Vergleich zu einem
Katheter wird damit die Behinderung des Tieres und die
Beeinträchtigung in der Bewegungsfreiheit deutlich vermindert. Figur 4. zeigt ein Blockdiagramm der Messvorrichtung 3. Die Messvorrichtung umfasst im hier dargestellten Beispiel eine Sensoreinrichtung mit vier Sensoren 200, 201, 202, 203. Neben dem bereits erwähnten Blutdrucksensor 200 kann hier noch ein Temperatursensor 201, eine EKG (Elektrokardiograph) -Sonde 202 und ein elektrischer Stimulator 203 als Beispiel vorgesehen sein, welche hier zusammenfassend als Sensoren 200, 201, 202, 203 bezeichnet sind. Diese Sensoren sind lediglich Beispiele und es können je nach Situation andere Sensoren verwendet werden. Nicht abschließende Beispiele umfassen pH-Sensoren, Ionenspezifische Sensoren, Blutzuckersensoren, Ausdehnungsoder Volumensensoren, Widerstandsmessvorrichtungen oder andere Biosensoren. Es ist auch möglich, mehrere Blutdrucksensoren anzuschließen, um den Blutdruck an verschieden Stellen zu bestimmen oder eine Kombination aus Blutdruck und anderen Sensoren.
Beispielsweise kann ein Netz oder Array von Sensoren
verwendet werden, um Messwerte an verschiedenen Stellen abzunehmen. Ein Array von am Herz angeordneten Sensoren kann beispielsweise Ausfälle oder Unterfunktionen von bestimmten Regionen des Herzens detektieren und damit Herzinfarkte oder Spannungsspitzen bei Kammerflimmern erkennen. Es ist auch möglich, ein Array von Sensoren an verschiedenen Stellen des Körpers anzubringen und so Informationen über die
Blutdruckverteilung zu erhalten. Dabei können alle Sensoren Blutdrucksensoren sein oder eine Kombination aus
verschiedenen Sensoren. Neben Sensoren können auch Aktuatoren wie
Medikamentabgabeeinrichtungen, Stimulatoren oder
Defibrillatoren einzeln oder in Arrays angeordnet werden. Diese können analog zu den Sensoren oder über eine separate Steuerung angesteuert werden.
Die hier angegebene Zahl von vier Sensoren ist daher
lediglich beispielhaft und es kann jede andere Zahl von
Sensoren vorgesehen sein. Die Sensoren 200, 201, 202, 203 können an verschieden Stellen an der Maus angeordnet sein.
Der Temperatursensor 201 kann beispielsweise mit dem
Blutdrucksensor 200 in einer Einheit oder auf einem
Halbleiterchip zusammengefasst sein und die Temperatur direkt im Blutgefäß messen. Der Temperatursensor 201 kann aber auch an einer anderen Stelle, beispielsweise am Transponder 40 angeordnet sein. Weiterhin kann die Elektronik der Sensoren auch teilweise oder vollständig in demselben Chip wie der Transponder 40 integriert sein.
In der Sensoreinrichtung ist jedem der Sensoren 200, 201, 202, 203 eine Datenaufbereitung bzw. Sensorsteuerung 210, 211, 212, 213 zugeordnet, welche den jeweiligen Sensor steuert und ggf. die vom Sensor erfassten Signale zur weiteren Verarbeitung aufbereitet .
Die Sensoren 200, 201, 202, 203 und die Datenaufbereitung bzw. Sensorsteuerungen 210, 211, 212, 213 sind über jeweilige
Anschlüsse 280, 281, 282, 283 mit einer Probenschnittstelle 820 verbunden. Die Probenschnittstelle 820 kann Teil der
Sensoreinrichtung 20 sein und ist mit einem Prozessor 800 verbunden. Alternativ kann die Probenschnittstelle 820 auch in den Prozessor 800 integriert sein, welcher die Messungen steuert und die Messdaten ggf. aufbereitet, beispielsweise komprimiert. Darüber hinaus ist der Prozessor 800 mit einem Datenspeicher 700 verbunden, welcher die Daten im
Zusammenhang mit den Messungen speichern kann. Auch können hier Konfigurationen gespeichert sein. Bei dem Datenspeicher 700 kann es sich um einen RAM oder Flash-Speicher handeln.
Alternativ oder ergänzend können die Sensoren 200, 201, 202, 203 und die Datenaufbereitung bzw. Sensorsteuerungen 210, 211,
212, 213 auch als Grid, Array oder Netzwerk aufgebaut sein, wobei sie Sensoren 200, 201, 202, 203 beispielsweise an verschiedenen Stellen im und/oder am Körper angeordnet sein können. Jeder Datenaufbereitung bzw. Sensorsteuerungen 210, 211, 212, 213 kann dabei über eine Schnittstelle verfügen und direkt oder über den Prozessor 800 mit Sensorsteuerungen 210, 211, 212, 213 anderer Sensoren kommunizieren. Damit kann beispielsweise ein erste Sensor nach Messung eines bestimmten Wertes, die Messung an anderen Stellen oder die Messung andere Parameter anfordern oder auch Aktuatoren aktivieren.
Das Grid oder Netzwerk kann aus Sensoren gleicher Art
bestehen, beispielsweise Blutdrucksensoren welche an
verschiedenen Stellen eines Organs (z.B. des Herzens) oder des gesamten Körpers angeordnet sein können. Es könne aber auch beliebige Kombinationen von Sensoren und/oder Aktuatoren in einem Grid/Netzwerk beliebig und je nach Anforderung kombiniert werden. Der Prozessor 800, die Probenschnittstelle 820, die Sensoren 200, 201, 202, 203 und die Sensorsteuerungen 210, 211, 212,
213, sowie ggf. der Datenspeicher 700 werden von der Batterie 600 ständig oder bei Bedarf mit Strom versorgt. Dadurch wird gewährleistet, dass die Messungen und die Verarbeitung und Speicherung der gemessenen Parameterwerte zu jederzeit, kontinuierlich und unabhängig von der Position der Maus erfolgen kann. Zusätzlich kann eine Systemüberwachung 610 mit beispielsweise einem Spannungsregler, einem Energie- und/oder
Batteriemanagement, einem Wake-up Timer bzw. einer
Zeitsteuerung und einem Steuerungsprozessor vorgesehen sein. Mit dem Wake-up Timer bzw. der Zeitsteuerung können
beispielsweise Messungen in vorbestimmten Abständen
vorgenommen werden, wobei die Systemüberwachung mit dem Wake- up Timer die Sensoren, den Prozessor und den Datenspeicher zu den vorbestimmten Zeiten oder Abständen aktiviert und die Messung initiiert und aktiv bleibt bis die gemessenen Daten im Speicher 700 gespeichert sind. Das Energiemanagement oder die Zeitsteuerung werden ständig mit Energie versorgt. Alle anderen Einheiten werden nach Bedarf und Betriebszustand zu- oder abschaltet. Mögliche Betriebszustände umfassen
beispielsweise Autark, Lesen, Laden, Messen, Konfigurieren. Ein Bedarf kann beispielsweise Messen, Komprimieren,
Speichern, Schlafen darstellen, kann aber auch andere
Vorgänge der Vorrichtung beinhalten. Neben diesem batteriebetriebenen Bereich ist eine
Datenübertragungseinrichtung mit dem Transponder 400 und einer Antenne 500 vorgesehen. Der Transponder 400 und die Antenne 500 werden nicht oder nur für bestimmte
eingeschränkte Betriebszustände von der Batterie 600 mit Strom versorgt. Über die Antenne 500, welche beispielsweise als Nahfeldkommunikations- (NFC near field communication) - Einrichtung z.B. in Form eines LC-Resonators ausgelegt sein kann, kann der Transponder 400 mit Strom versorgt werden, wenn sich die Antenne 500 in Reichweite einer Nahfeld- Leseeinrichtung 90 befindet. Über die Antenne 500 kann induktiv eine Spannung eingekoppelt werden, welche den
Transponder aufweckt und eine Datenübertragung startet. Der Transponder bleibt dahingegen passiv, solange er nicht über die Antenne 500 mit Strom bzw. einer Spannung versorgt wird und wird erst durch die eingekoppelte Spannung aktiviert. Dies hat den Vorteil, dass die Batterie nicht für die
Datenübertragung auf das Lesegerät gebraucht wird, sondern lediglich für das weniger Energie verbrauchende Messen und Speichern der Daten verwendet wird. Gleichzeitig können mittels der Batterie die Messungen unabhängig von der
Position der Maus durchgeführt werden und die Lebensdauer der Batterie und damit die gesamte Messzeit kann wesentlich erhöht werden und/oder die Batterie kann entsprechend kleiner und damit leichter ausgeführt werden, um das Tier weniger einzuschränken . Der Transponder kann auch dazu verwendet werden,
Konfigurationsdaten von dem Nahfeld-Leser 90 zu empfangen und zukünftige Messungen entsprechend zu konfigurieren. Das heißt der Nahfeld-Leser 90 kann nicht nur zum Auslesen der Daten, sondern als Transceiver auch zur Übermittlung von Daten ausgelegt sein. So kann beispielsweise das Energiemanagement oder die Wake-up-Funktion umkonfiguriert werden und andere Messintervalle oder -Zeitpunkte oder andere Steuersequenzen programmiert und eingestellt werden. Es können auch einer oder mehrere Parameter für die Sensoren und/oder die Messungen umkonfiguriert werden. Nicht
abschließende Beispiele für Parameter, die umkonfiguriert werden können umfassen Schlafdauer, Abtastrate, Anzahl der Messpunkte pro Aufwecken, Kompressionsrate und
Kompressionsverfahren. Diese und andere Parameter können für jeden Sensor einzeln konfiguriert werden. Schließlich kann die induktiv eingekoppelte Spannung/bzw . der induktiv eingekoppelte Strom auch zum Laden der Batterie 600 verwendet werden, wenn es sich um eine wiederaufladbare
Batterie handelt.
Die Figur 5a zeigt die Anordnung der Trägereinrichtung 30 mit Transponder 40, Antenne 50 und Batterie 60 an der Maus 1. Die Figur 5b zeigt die Maus 1 mit der Trägereinrichtung 30 der Messvorrichtung in einem Käfig 8, wobei die
Trägereinrichtung 30 auch umhäust, verpackt oder als Gehäuse ausgeführt sein kann. Dabei kann es sich um einen Laborkäfig handeln, wie er für die Haltung von Labormäusen üblich ist.
An dem Käfig 8 ist eine Futterstelle und/oder Tränke 9 angeordnet, an der die Maus 1 trinken bzw. fressen kann, wie dies auch bei Laborkäfigen üblich ist. In der Nähe der
Futterstelle und/oder Tränke 9 ist der Nahfeld-Leser 90 angeordnet . Kommt die Maus mit der Messvorrichtung und damit mit der Antenne 50 zum Fressen bzw. zum Trinken und damit in Reichweite des Nahfeld-Lesers 90, wird über den Nahfeld-Leser 90 eine Datenübertragung zu und von dem Transponder 40 aktiviert und die gemessenen Daten und gespeicherten Daten werden übertragen. Gleichzeitig kann, wenn gewünscht, die Messvorrichtung neu konfiguriert oder programmiert werden, wobei ein bidirektionaler Austausch von Daten zwischen dem Nahfeld-Leser 90 und dem Transponder möglich ist.
Der Nahfeld-Leser 90 versorgt den Transponder 40 induktiv mit Strom und dient damit der Stromversorgung für die
Datenübertragung. Zudem kann die Batterie 60, 600 geladen werden.
Eine übliche Verweildauer der Maus 1 an der Futterstelle und/oder Tränke 9 reicht für die Datenübertragung ohne weiteres aus. Für ein effizientes Laden der Batterie kann diese Zeit jedoch zu kurz sein. Es kann daher für das Laden eine separate Ladevorrichtung 7G vorgesehen sein. Diese kann beispielsweise in der Nähe des Schlaf latzes vorgesehen sein, so dass der Ladevorgang während des Schlafes erfolgen kann. Weiterhin ist es möglich, die Ladevorrichtung 70 an einer der inneren Käfigwände oder am oberen Käfigdeckel anzubringen. Weiterhin kann die Ladevorrichtung in den Käfig hereinragen oder am Deckel pendeln. Auch ist es möglich, die
Ladevorrichtung 70 außerhalb des Käfigs in Reichweite des Nahfeld-Lesers 90 anzubringen. Beispielsweise kann die
Ladevorrichtung 70 an den äußeren Käfigwänden an- oder
aufgebracht sein.
Damit sind wesentlich längere Ladezeiten möglich und die maximale Anzahl von Messungen kann wesentlich erhöht werden, wodurch sich je nach Konfiguration des Systems die Messdauer verlängern oder die Abtastrate erhöhen lässt.
Das gesamte System beeinflusst die Maus kaum oder gar nicht, da keine Kabelverbindungen erforderlich sind. Die Maus kann sich ungestört bewegen.
Es ist auch möglich, jeder Messvorrichtung 3 oder auch jeder Sensoreinheit 20 eine eindeutige Identifikation,
beispielsweise in Form eines ID-Codes zuzuordnen, welcher bei der Datenübertragung mit übertragen wird. Dieser ID-Code kann bereits bei der Fertigung in einem Chip eingeschrieben werden. Alternativ oder ergänzend kann auch ein einmalig oder
mehrmals beschreibbares Speicherelement vorgesehen sein, indem ein Identifikationscode und ggf. weitere Daten zu dem Tier abgelegt werden können.
Diess erlaubt eine eindeutige Identifikation und Zuordnung einzelner Tiere, beispielswese bei einer Gruppenhaltung . Auch ermöglicht dies eine NachVerfolgbarkeit und bessere Kontrolle der Messdaten. Ergänzend oder alternativ kann der Identifikationscode auch von außen lesbar an einem Gehäuse der Trägereinrichtung angebracht werden. Damit können die Tier gleichzeitig durch Augenschein identifiziert werden.
Die Beschreibung wurde beispielhaft mit Hinblick auf Tiere gegeben, welche in Käfigen gehalten werden. Einzelne der mehrere Aspekte können aber auch in anderen Situationen und mit anderen Tieren angewendet werden. Beispielsweise sind ähnliche Systeme und Vorrichtungen mit Tieren denkbar, die in einem Stall oder Zoo gehalten werden. Bei angefütterten
Tieren ist auch ein Anwendung mit wild lebenden Tieren möglich .
Prinzipiell ist eine Anwendung auch bei Menschen denkbar. Das Auslesen kann hier an Stellen erfolgen, die aktiv aufgesucht werden, indem die Übertragungseinheit in die Nähe der
Lesevorrichtung gebracht wird.

Claims

Vorrichtung zur Bestimmung von zumindest einem physiologischen Parameter, wobei die Vorrichtung umfasst :
— eine Sensoreinrichtung (20) zur Erfassung des
zumindest einen physiologischen Parameters;
— eine Speichereinrichtung (700) zur elektronischen Speicherung von Daten im Zusammenhang mit dem zumindest einen physiologischen Parameter; und
— eine Übertragungseinrichtung (40, 50, 400, 500) zur drahtlosen Übertragung der Daten im Zusammenhang mit dem zumindest einen physiologischen Parameter,
— einen Energiespeicher (60, 600), welcher zumindest eines aus der Sensoreinrichtung (20) und der
Speichereinrichtung (700) mit Strom versorgt, wobei die Übertragungseinrichtung (40, 50, 400, 500) induktiv mit einer externen Stromversorgung koppelbar ist .
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die
Sensoreinrichtung (20) zumindest einen
Blutdrucksensor (200) umfasst und der zumindest eine physiologische Parameter Blutdruck ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei zumindest die Sensoreinrichtung (20) zur Implantation in eine Blutbahn ausgelegt ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Übertragungseinrichtung einen Transponder (40) und einen Resonator (50) umfasst.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Übertragungseinrichtung und die Batterie (60, 600) an einer Trägereinheit (30) untergebracht sind, welche mit der Sensoreinheit über ein Kabel (23) verbunden ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, zudem umfassend einen Prozessor (800) , welcher
Messdaten der Sensoreinrichtung verarbeitet und die Daten im Zusammenhang mit dem zumindest einen
physiologischen Parameter bereitstellt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Prozessor (800) die Sensoreinrichtung steuert.
8. System zur Überwachung von zumindest einem
physiologischen Parameter, wobei das System umfasst :
- eine Messvorrichtung mit einer Sensoreinheit (20) zum Erfassen des zumindest einen physiologischen Parameters und mit einer Übertragungseinrichtung
(40, 50; 400, 500) ;
- eine Lesevorrichtung (90) zum Empfangen von Daten im Zusammenhang mit dem zumindest einen
physiologischen Parameter,
wobei die Übertragungseinrichtung (40, 50; 400, 500) aktiviert wird, wenn sich die Messvorrichtung in
Reichweite der Lesevorrichtung (90) befindet.
System nach Anspruch 8, wobei die Messvorrichtung einen Energiespeicher (60, 600) und einen
Datenspeicher (70, 700) umfasst, wobei der
Energiespeicher zumindest eines aus einem Datenspeicher und der Sensoreinheit mit Strom
versorgt .
10. System nach Anspruch 8 oder 9, wobei die
Lesevorrichtung (90) zumindest die
Übertragungseinrichtung (40, 50; 400, 500) induktiv mit Strom versorgt.
11. System nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Sensoreinrichtung (20) einen Blutdrucksensor (200) umfasst .
12. System nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die Sensoreinrichtung zur Implantation ausgelegt ist.
13. System nach einem der Ansprüche 8 bis 12, zudem
umfassend einen Käfig (8), wobei die Lesevorrichtung (90) an dem Käfig (8) angeordnet ist.
14. System nach Anspruch 13, zudem umfassend eine
induktive Ladestation (70) , welche an dem Käfig (8) angeordnet ist.
15. System nach einem der Ansprüche 8 bis 14, zudem
umfassend ein Energiemanagement, welches eine
Zeitsteuerung beinhaltet, die ständig mit Energie versorgt wird und alle anderen Einheiten nach Bedarf und Betriebszustand zu- oder abschaltet.
16. System nach Anspruch 15, wobei eine Steuersequenz des Energiemanagements über eine Nahfeld-Kommunikation umkonfigurierbar ist. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, bei welchem zumindest ein Parameter aus
Schlafdauer, Abtastrate, Anzahl der Messpunkte pro Aufwecken, Kompressionsrate, Kompressionsverfahren für zumindest einen der Sensoren über eine Nahfeld- Kommunikation umprogrammierbar ist.
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