Medizinisches Telemetriesystem
Beschreibung
Für Routine-Temperaturmessungen am Menschen im Krankenhaus sind heute drei Gerätetypen üblich: analoge, elektronische und Infrarot- Fieberthermometer. Die traditionellen analogen Flüssigkeits-Glas-Fieberthermometer beruhen auf der temperaturabhängigen Ausdehnung eines flüssigen Metalls, insbesondere Quecksilber. Die Messungen lassen sich axillar, oral oder rektal vornehmen. Die Ablesung des gemessenen Temperaturwertes und das Zurückschütteln des Thermometers erfolgen regelmäßig durch das medizi- nische Personal. Diese Thermometer sind preiswert und lassen sich aufgrund des Glasgehäuses problemlos desinfizieren. Nachteile bestehen aber in der Bruchgefahr der Hülle, in der relativ schlechten Ablesbarkeit der Meßergebnisse und der Häufigkeit, mit der solche Thermometer durch Patienten und Krankenhauspersonal entwendet werden. Kompakte elektronische Fieberthermometer basieren auf der temperaturabhängigen Widerstandsänderung eines Thermistors. Diese Thermometer besitzen eine Plastikhülle. Auch mit diesen Thermometern lassen sich Messungen axillar, oral oder rektal ausführen. Aus hygienischen Gründen muß vor der Messung das medizinische Personal derartige Thermometer mit einem Überzug versehen. Dies verursacht zusätzliche Kosten und Sondermüll. Die Thermometer sind nahezu unzerbrechlich, gut ablesbar und nur wenig teurer als analoge Fieberthermometer. Auch sie werden jedoch häufig entwendet.
Infrarot-Fieberthermometer messen die temperaturabhängige Ab- Strahlung des Trommelfells. Sie arbeiten sehr schnell, stehen aber nur für Messungen im Ohr zur Verfügung, wobei die medizinische Interpretation der Meßergebnisse nicht immer unproblematisch ist. Wiederum ist es auch bei diesen aus hygienischen Gründen erforderlich, vor jeder Messung eine neue Schutzhülle aufzubringen. Die Plazierung der Thermometer am Meß- ort erfordert geschultes Personal und kann bei wiederholten Messungen Verletzungen und Schmerzen verursachen. Derartige Fieberthermometer sind für den privaten Bereich weniger geeignet und werden daher nicht entwendet; sie sind aber wesentlich teurer als analoge und elektronische Fieberthermometer.
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Besondere Methoden der elektronischen Fiebermessung beruhen auf Telemetrieanordnungen, wie sie aus DE 32 19 558 AI, DE 44 41 083 Cl, US 4,503,862, und US 4,865,044 bekannt sind. Diese Systeme umfassen eine am oder im Patienten anzuordnende Meßsonde (das eigentliche Thermometer) und eine davon getrennte Auswerteeinheit.
Bei der Anordnung nach DE 32 19 558 AI wird eine Mikromeßsonde in den Körper implantiert und zur Messung durch ein Hochfrequenzfeld mit Energie gespeist. Die Meßwertübertragung erfolgt durch Absorptionsmodulation des HF-Feldes. Wegen der geringen Größe der Meßsonde ist es schwierig, die zur Messung und Übertragung des Meßwerts erforderliche Energie in die Sonde einzuspeisen, Daher muß der Patient einem sehr starken elektromagnetischen Feld ausgesetzt werden. Das Ein- bzw. Ausschalten der Meßsonde erfolgt durch das Ein- bzw. Ausschalten des HF-Feldes. Meßwerte können nur dann übertragen werden, wenn sich die Sonde am Patienten befindet. Für Routinemessungen im Krankenhaus ist diese Anordnung ungeeignet.
Bei dem System nach DE 44 41 083 Cl wird die telemetrische Meßsonde in ein Heftpflaster eingefügt, das an der gewünschten Stelle an der Haut des Patienten befestigt wird. Abgesehen davon, daß sich auch diese Art der Anordnung nicht zur Fiebermessung an den üblichen Meßstellen eignet, wird die Haut des Patienten durch das gegebenenfalls wiederholte Aufkleben und Entfernen von Pflastern, wie es bei Routinemessungen erforderlich wäre, unnötig gereizt und es entsteht unerwünschter Sondermüll. Das Wechseln des Pflasters verursacht zudem Arbeitsaufwand für das Pfle- gepersonal. Auch die in dieser Schrift empfohlene Ausgestaltung einer großformatigen Antenne in Form eines dem Patienten zu unterlegenden Kissens ist aufwendig und auch aus hygienischen Gründen kaum praktikabel. Auch bei dieser Lösung arbeitet die Meßsonde nur innerhalb eines HF-Feldes und liefert nur dann sinnvolle Meßergebnisse, wenn sich die Sonde am Patienten befindet.
In US 4,503,862 ist ein System gemäß dem ersten Teil des Anspruchs 1 beschrieben, bei dem jeder einzelne Patient einen batteriebetriebenen Meßaufnehmer erhält. Bei einem Rundgang geht die Pflegeperson mit einer Empfangseinheit von einem Patient zum nächsten und aktiviert den der Empfangseinheit jeweils am nächsten befindlichen Meßaufnehmer-Sender, so daß der ermittelte Temperaturwert übertragen wird. Dieser Vorgang muß
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bei jedem einzelnen Patient wiederholt werden. Nachteilig an dieser Variante ist, daß der Meßaufnehmer auch bei dieser Lösung nur dann korrekte Meßergebnisse liefern, wenn er sich am Patienten befindet. Die ermittelten Daten müssen manuell, z.B. in einer Liste, denn einzelnen Patienten zuge- ordnet werden.
Das in US 4,865,044 vorgeschlagene Fieberüberwachungssystem arbeitet mit einer Vielzahl von telemetrischen Sensoren. Diese Sensoren senden nach Überschreiten eines vorgegebenen Schwellenwertes ständig in bestimmten Intervallen ihre Identifikationsnummer und ein moduliertes Si- gnal, das der gemessenen Temperatur entspricht. Nachteilig ist, daß die Sensoren nach Erreichen der Startbedingung ständig und unabhängig davon senden, ob daß Empfangsgerät eingeschaltet bzw. die Sensoren sich in Reichweite des Empfangsgerätes befinden. Um Energie zu sparen wurde ein periodisches Ein/Ausschalten der Sensoren vorgeschlagen. Bei relativ kur- zen Periodendauern kann man einerseits praktisch ständig aktuelle Meßwerte erhalten, andererseits ergibt sich hierdurch ein hoher Energieverbrauch. Bei langen Periodendauern sinkt der Energieverbrauch, jedoch kann die Wartezeit bis zum Zeitpunkt des Eintreffens des nächsten aktuellen Meßwertes eventuell relativ lang sein. Da ein gezieltes Abrufen der er- mittelten Temperaturdaten bei diesem Lösungsvorschlag nicht vorgesehen ist, eignet sich dieses System nicht für Routine-Temperaturmessungen im Krankenhaus.
Der Erfindung liegt die generelle Aufgabe zugrunde, ein medizinisches Telemetriesystem für Vitaldaten, insbesondere für die routinemäßige Erfassung der Körpertemperatur, zu schaffen, bei dem die oben geschilderten Nachteile des Standes der Technik beseitigt sind. Eine speziellere Aufgabe kann darin gesehen werden, eine Kö ertemperaturmessung an den üblichen Meßstellen preiswert (d.h. mit geringen Kosten pro Messung), mit möglichst geringem Arbeitsaufwand für das Betreuungspersonal, mit maxi- maier Datensicherheit und hohem Komfort für den Patienten zu ermöglichen.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit dem in Anspruch 1 beschriebenen medizinischen Telemetriesystem. Danach überwachen die einzelnen Meßaufnehmer des erfindungsgemäßen medizinischen Telemetriesystems kontinuierlich und selbsttätig einen vorgegebenen Schwellenwert und starten bei Überschreiten dieses Schwellenwertes einen Meßvorgang. Der er-
mittelte Meßwert wird im Meßaufnehmer gespeichert und auf Anforderung durch das Erfassungsgerät gesendet.
Bei der Aufnahme der Patienten erhält jeder Patient seinen Meßaufnehmer. Innerhalb eines vereinbarten Zeitraums plazieren die Patienten ih- ren persönlichen Meßaufnehmer an der dafür vorgesehenen Meßstelle. Nach der Ermittlung des Meßwertes kann der Patient den Meßaufnehmer von der Meßstelle entfernen und in einer dafür vorgesehenen Halterung aufbewahren. Der Meßaufnehmer bleibt auch nach Beendigung des Meßvorgangs für einen definierten Zeitraum aktiv, innerhalb dessen er den er- mittelten Meßwert speichert und nach Eintreffen eines Abruf Signals den Meßwert aussendet. Pflegepersonal wird gegebenenfalls erst für die Erfassung der in den Meßaufnehmern gespeicherten Meßwerte benötigt, um mit Hilfe des lediglich in die Nähe der einzelnen Meßaufnehmer gebrachten Erfassungsgerätes nach Aussendung eines Anforderungssignals den Meßwert telemetrisch aufzunehmen. Weder der Patient noch der Meßaufnehmer müssen zu diesem Zweck berührt werden, was insbesondere bei der Behandlung hochinfektiöser Krankheiten vorteilhaft ist. Weiterhin ist auch die Anwesenheit der Patienten zum Zeitpunkt des Meßwertabrufs keineswegs notwendig. Da der Meßaufnehmer selbst keine Meßanzeige hat, ist er ohne Erfassungsgerät für private Zwecke wertlos, was den Schwund im Krankenhaus deutlich beeinflussen dürfte.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 2 ist günstig, da der Patient den Meßaufnehmer nicht in Betrieb setzen muß, und hat daneben den Vorteil, daß kein mechanischer Taster oder Schalter mit entsprechenden Öffnungen im Gehäuse des Meßaufnehmers notwendig sind, was vor allem die hygienischen Eigenschaften des Meßaufnehmer-Gehäuses verbessert.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 3 realisiert ein für Routine-Temperaturmessungen übliches Maximumsystem.
Die in Anspruch 4 vorgesehene Ausgestaltung bedeutet hohen Kom- fort für den Patient, da er den Meßaufnehmer nur so kurzzeitig wie nötig an der Meßstelle belassen muß.
Die Maßnahme des Anspruchs 5 kann insofern zweckmäßig sein, als sich Meßwerte in kürzest möglicher Zeit ausgewertet werden können.
Der nach Anspruch 6 mitübertragene ID-Code gewährleistet eine ein- deutige und zweifelsfreie Zuordnung der von dem Erfassungsgerät aufgenommenen Meßergebnisse zu den einzelnen Patienten .
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Da gemäß Anspruch 7 die innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne nicht abgerufenen Werte gelöscht werden, sind Verwechslungen zwischen
"alten" und "neuen" Meßwerten sicher auszuschließen. Nach Anspruch 8 kann die Löschung auch unmittelbar nach Übertragung des jeweiligen Meßwertes erfolgen.
Die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 9 hat den Vorteil, daß der Meßaufnehmer äußerlich einem herkömmlichen Fieberthermometer entspricht, so daß die Patienten keine Schwierigkeit haben, den Meßvorgang selbst wie gewohnt auszuführen. Gleichzeitig ist das Gehäuse zur Auf- nähme einer ausreichend leistungsfähigen Batterie und einer leistungsfähigen Antenne geeignet, was die Signalübertragung begünstigt.
Die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 10, den Meßaufnehmer so zu gestalten, daß eine Sterilisation des Gehäuses beim Patientenwechsel möglich ist, verbessert die Hygiene bei der routinemäßigen Körper- temperaturerfassung im Krankenhaus.
Ansprüche 11 und 12 betreffen die Möglichkeit neben den eigentlichen Meßwerten Informationen zum Zustand der einzelnen Meßaufnehmer mit zu übertragen und auf dem Erfassungsgerät anzuzeigen. Zu diesen Informationen gehört vorrangig der Ladezustand der Batterie. Bei Unter- schreiten eines kritischen Spannungswertes erhält der Anwender eine Information darüber, daß ein Batteriewechsel notwendig ist. Neben dieser Statusinformation kann z.B. auch ein Referenzzählerstand übertragen werden, der für die Gesamtfunktion des Meßaufnehmers charakteristisch ist. Bei Veränderungen dieses Zählerstandes hin zu Werten außerhalb eines als Norm definierten Wertebereiches kann zum Beispiel auf dem Display des Erfassungsgerätes eine Gerätefehlfunktion auf geeignete Weise angezeigt werden.
Die Ausgestaltung der Erfindung nach den Ansprüchen 13 bis 15 führen zu einem weiter verringerten Arbeitseinsatz des Pflegepersonals. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert; darin zeigt
Figur 1 ein Meßaufnehmer,
Figur 2 eine Erfassungseinheit zur Verwendung in Verbindung mit Meßaufnehmern nach Figur 1, und Figur 3 eine Variante des gesamten Telemetriesystems.
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Der in Figur 1 schematisch gezeigte Meßaufnehmer 10 weist ein Gehäuse 11 auf, dessen äußere Form der eines traditionellen Flüssigkeits-Glas- Fieberthermometers bzw. eines kompakten elektronischen Fieberthermometers entspricht. Das Gehäuse 11 ist nach außen vollständig geschlossen und besteht aus desinfizierbarem bzw. sterilisierbarem Kunststoff.
Am Ende eines engeren Teils des insgesamt etwa stabförmigen Gehäuses 11 ist ein temperaturempfindliches Meßelement 12, beispielsweise ein Thermistor, angeordnet.
Der im Durchmesser größere Teil des Gehäuses 11 beherbergt eine elektronische Meß- und Steuerschaltung 13, eine Batterie 14, eine Antenne 15, einen Speicher 16 und einen vorzugsweise akustischen Signalgeber 17. Die Bauteile 13 bis 17 sind auf einer gemeinsamen Leiterplatte 18 angeordnet, die innerhalb des Gehäuses 11 befestigt ist. Über Verbindungsdrähte 19 ist das Meßelement 12 an die Meß- und Steuerschaltung 13 angeschlossen. Weitere Verbindungsleitungen zwischen den Bauteilen 13 bis 17 befinden sich auf der Leiterplatte 18 und sind in der Zeichnung nicht dargestellt.
Die Antenne 15 ist in Figur 1 lediglich schematisch als eine einen Teil der Leiterplatte 18 einnehmende Fläche dargestellt. Bei einer praktischen Ausführungsform kann die Antenne 15 zur Vergrößerung ihrer wirksamen Fläche auch in einer oder mehreren Schleifen über den gesamten Außenrand der Leiterplatte 18 verlaufen.
Das in Figur 2 schematisch dargestellte Erfassungsgerät 30 weist einen Prozessor 31, ein Display 32 etwa in Form einer Flüssigkristallanzeige, eine Antenne 33, eine Tastatur 34 sowie externe Anschlüsse 35 auf. Im praktischen Einsatz erhält jeder Patient bei der Aufnahme seinen
Meßaufnehmer 10. In einer Liste oder auf sonstige geeignete Weise vermerkt das Pflegepersonal die Zuordnung von Patient und ID-Code des Meß- aufnehmers. Zu bestimmten Zeiten (z.B. zwischen 8 und 9 Uhr) bzw. nach Aufforderung durch das Pflegepersonal wird der Meßaufnehmer 10 am vor- gegebenen Meßort plaziert. Die meisten Patienten dürften in der Lage sein, dies selbst vorzunehmen. Einschalt- oder Kontrollvorgänge sind dabei nicht notwendig. Auch während der Erwärmungsphase des Meßelements ist die Anwesenheit von Pflegepersonal nicht notwendig.
Die Meßaufnehmer 10 überwachen ständig einen festgelegten Schwellenwert (im Fall der Körpertemperaturmessung z.B. 32°C) und be-
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ginnen beim Überschreiten dieses Wertes selbsttätig mit dem eigentlichen Meßvorgang.
Nach Abschluß der Messung, das der Signalgeber 17 akustisch signalisiert, kann der Patient den Meßauf ehmer 10 vom Meßort entfernen und in einer bereitstehenden Halterung bis zur nächsten Messung aufbewahren. Zwischenzeitliche Manipulationen, entsprechend etwa dem Herunterschütteln der Quecksilbersäule herkömmlicher Fieberthermometer, sind nicht erforderlich.
Zu einem beliebigen Zeitpunkt innerhalb eines reichlich bemessenen Zeitfensters (z.B. 2 h) nach Beginn der Messungen nähert sich die Pflegeperson dem Meßaufnehmer 10 des Patienten mit dem Erfassungsgerät 30 bis auf eine Entfernung von 1 bis 2 m. Durch Betätigung der Abruftaste C'caU") auf der Tastatur 34 wird von der Antenne 33 des Erfassungsgerätes 30 ein Abrufsignal auf die Meß- und Schaltung 13 des Meßaufnehmers 10 übertragen, der daraufhin den durch das Meßelement 12 aufgenommenen Meßwert über die Antenne 15 aussendet.
Gleichzeitig wird ein ID-Code übertragen, das im Speicher 16 des Meßaufnehmers 10 gespeichert ist. Auf diese Weise ist der Meßwert automatisch mit einer Identifikation des sendenden Meßaufnehmers 10 und da- mit des betreffenden Patienten verknüpft. Die Anzeige des Meßwerts in Verbindung mit dem ID-Code, erfolgt auf dem Display 32 des Erfassungsgerätes 30.
Ferner wird vor oder gleichzeitig mit der Übertragung des Meßwertes von dem Meßaufnehmer 10 an das Erfassungsgerät 30 ein oder mehrere Statussignale übertragen, die die Funktionsfähigkeit des Meßaufnehmers
10, insbesondere den Ladezustand der Batterie 14, beschreiben. Auf dem
Display 32 des Erfassungsgerätes 30 wird bei gestörtem Meßaufnehmer 10 z.B. "Error" und bei zu geringer Batteriespannung z.B. "Low Bat" angezeigt.
Meßwert, ID-Code und Statussignal können bei Bedarf über die An- Schlüsse 35 oder auch über einen weiteren drahtlosen Übertragungskanal an einen PC, einen Drucker, eine weitere Erfassungseinheit 30 oder eine entfernte Ableseeinrichtung weiter übertragen werden.
Die Aufnahme der Meßwerte einer ganzen Station mit Hilfe des Erfassungsgerätes 30 beschäftigt die Pflegekraft nur wenige Minuten. Alle Meßwerte sind durch ihre Verknüpfung mit dem ID-Code der Meßaufnehmer 10 unverwechselbar gespeichert und können zu einem beliebigen Zeit-
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punkt während des Arbeitstages durch das Pflegepersonal in die Patientenakte übertragen werden.
Dazu wählt die Pflegekraft durch Drücken der Auf- bzw. Ab-Taste auf der Tastatur 34 des Erfassungsgerätes 30 die einzelnen Datensätze aus. Sind alle Daten übertragen, so wird durch Drücken der "clear"-Taste der gesamte Meßwertspeicher des Erfassungsgerätes 30 gelöscht. Damit ist sichergestellt das nach jeder Runde nur die tatsächlich auch abgerufenen Meßwerte im Erfassungsgerät 30 gespeichert werden. Fehlende oder nicht funktionsfähige, bzw. nicht abgerufene Meßaufnehmer 10 fehlen in der Da- tensatzliste des Erfassungsgerätes 30.
Bei Entlassung des Patienten wird der Meßaufnehmer 10 eingesammelt und desinfiziert bzw. sterilisiert und damit für den nächsten Benutzungszyklus vorbereitet. Auf diese Weise werden Infektionen durch kontaminierte Meßaufnehmer sicher ausgeschlossen. Die heute weit verbreiteten Thermometer-Plastikhüllen zur Vermeidung von Kreuzkontaminationen werden bei dem erfindungsgemäßen medizinischen Telemetriesystem überflüssig, was neben einem erheblichen Kostenvorteil der Vermeidung von Sondermüll dient. Weiterhin ist weder für den Patienten noch das Pflegepersonal der Besitz der Meßaufnehmer at- traktiv, so daß die Diebstahlhäufigkeit gering sein dürfte.
In der in Figur 3 skizzierten Entwicklungsstufe ist ein Zwischenstation 40 im Krankenzimmer fest installiert. Über die Zwischenstation 40 werden die Patienten zu bestimmten Zeiten durch ein optisches und/oder akustisches Signal aufgefordert, den Meßaufnehmer 10 zu plazieren. Nach Ab- Schluß des Meßvorgangs ruft die Zwischenstation 40 selbsttätig die Temperaturwerte zusammen mit den ID-Codes und den Statussignalen ab und überträgt sie an ein zentrales Erfassungsgerät 30.