DE102013200806A1

DE102013200806A1 - System zur Früherkennung lebensbedrohlicher Zustände von Personen

Info

Publication number: DE102013200806A1
Application number: DE201310200806
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Isar-M Medical Technology De GmbH
Priority date: 2013-01-18
Filing date: 2013-01-18
Publication date: 2014-07-24

Abstract

Ein System zur Früherkennung lebensbedrohlicher Zustände von Personen, wie z.B. einer postoperativen Blutung in einem zu überwachenden Körpergebiet (15), wie z.B. einem Operationsgebiet, eines Patienten (1), umfasst eine Detektoreinheit (11, 21) zur Erfassung des Zeitverlaufs mehrerer Vitalparameter des Patienten (1) einschließlich mindestens eines Bio-Impedanzparameters (R, Xc, Xc/R, ...) im Bereich eines zu überwachenden Körpergebiets (15), wie z.B. ein Operationsgebiet, und/oder des Herzens, wobei die Detektoreinheit (11, 21) Messsonden (3, 17a–17d) einschließlich mindestens zwei Elektroden (17a–17d) und eine Recheneinheit (9) sowie ggf. ein Interface (7) aufweist, eine Auswertelogik, mit der die gemessenen Parameter verschiedenen Zuständen, wie z.B. sehr niedrig, niedrig, normal, hoch und sehr hoch, zugeordnet werden, und welche in Abhängigkeit der vorliegenden Parameterzustände eine Bewertung der Wahrscheinlichkeit des Vorliegens einer gesundheitlichen Anomalität, wie z.B. der postoperativen Blutungswahrscheinlichkeit vornimmt, und eine Anzeigeeinrichtung (13), mit der die Bewertung zur Anzeige gebracht wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Früherkennung lebensbedrohlicher Zustände von Personen, insbesondere zur Früherkennung einer postoperativen Blutung.
Es sind Überwachungssysteme in verschiedenen Ausführungen bekannt, welche vorzugsweise in Krankenhäusern für die Patientenüberwachung zum Einsatz kommen. Dabei werden lediglich relevante Vitalparameter wie bspw. Puls, Herzfrequenz etc. überwacht, wobei bei Überschreitung der jeweiligen statischen Grenzwerte der Vitalparameter ein Alarm ausgelöst wird. Jedoch können im Verlauf nach einer Operation verschiedene Komplikationen wie zum Beispiel Schock, Herzinfarkt, Lungenembolie sowie Blutungen auftreten, die sich nicht durch eine triviale Grenzwertüberschreitung einzelner Vitalparameter bemerkbar machen.
Im Falle von Blutungen ist es wichtig, dass unerhebliche Hämatome von der inneren Nachblutung unterschieden werden, um die Gefahr des Verblutens bzw. der Kompression lebenswichtiger Organe zu erkennen. Das Problem der postoperativen Blutung wird vor dem Hintergrund, dass eine Tonsillektomie unter anderem der am häufigsten durchgeführte geplante Routineeingriff im operativen HNO-Bereich ist, wobei die häufigste Komplikation nach solch einer Operation Nachblutungen sind, besonders deutlich. Insbesondere Kinder, die wegen guter körperlichen Kompensation, geringer Kommunikationsfähigkeit sowie der Tendenz zur Panik und Agitation häufig in Folge einer unerkannten Nachblutung sterben, sind besonders gefährdet.
Es besteht ebenfalls die Gefahr der Kompression lebenswichtiger Organe, wie beispielsweise der Luftröhre, in Folge von Nachblutungen. In Deutschland kommt es pro Jahr in ca. 800 Fällen von Schilddrüsenoperationen zu Nachblutungen, wobei ca. 16 Patienten davon sterben und ungefähr weitere ebenso viele Patienten zu Apallikern werden.
Aus dem Dokument WO 2011/131612 A2 ist ein System zur Früherkennung lebensbedrohlicher Zustände von Personen bekannt geworden, mit dem es gelingt, postoperative Blutungen wesentlich sicherer und frühzeitiger zu erkennen. Im Einzelnen ist dieses System in der Lage, mehrere Vitalparameter einer zu überwachenden Person gleichzeitig zu verarbeiten. Diese Vitalparameter werden vorzugsweise laufend von einer Detektoreinheit, die aus Messsonden und einer Recheneinheit, sowie einem Interface bestehen kann, einer Auswertelogik zugeführt, mit der die erfassten Parameter verschiedenen, vorbestimmten Zuständen zugeordnet werden und in Abhängigkeit der vorliegenden Parameterzustände eine Bewertung der Wahrscheinlichkeit des Vorliegens einer gesundheitlichen Anomalität vorgenommen wird. Die Erfinder haben erkannt, dass es dem automatisch arbeitenden System bei geeigneter Auswahl der zu überwachenden Vitalparameter und bei geeigneter Einordnung der gemessenen Parameter in die abzufragenden Zustände ohne weiteres gelingt, eine Wahrscheinlichkeit über den Zustand der zu überwachenden Person zu ermitteln, wobei eine klare Abgrenzung zwischen lebensbedrohlichen Zuständen einerseits und eher unkritischen Zuständen andererseits möglich ist. Wesentlicher Aspekt dabei ist die Erkenntnis, dass bei Verwendung einer Auswertelogik, die nicht digital, sondern mit Zwischenkriterien arbeitet, schon bei relativ wenigen zu überwachenden Parametern gelingt, lebensbedrohliche Zustände von gewöhnlichen Zuständen abzugrenzen. Über die Anzahl der Vitalparameter und/oder der Anzahl der Zustände, die den gemessenen Parametern zugeordnet werden, lässt sich die Arbeitsweise des Systems nicht nur beliebig verfeinern sondern auch den jeweiligen individuellen Reaktionsmustern der zu überwachenden Personen anpassen. Die Anzeigeeinrichtung, mit der die Bewertung zur Anzeige gebracht wird, ist vorteilhaft, weil sie einerseits dazu genutzt werden kann, der zu überwachenden Person einen Zustand zu signalisieren, der für sie kritisch ist, und sie gleichzeitig dazu genutzt werden kann, das Ergebnis der Auswertung in der Weise zu kommunizieren, beispielsweise an ein Krankenhaus oder an einen behandelnden Arzt, damit lebensrettenden Maßnahmen so schnell wie möglich anlaufen können. Es hat sich herausgestellt, dass es zum Beispiel mit der Überwachung von lediglich fünf Vitalparametern und einer Zuordnung dieser Vitalparameter zu lediglich fünf Zuständen bzw. Kategorien gelingt, die postoperative Blutung zuverlässig von unbedenklichen Gesundheitszuständen abzugrenzen, insbesondere dann, wenn diese Zustände individuell auf die zu überwachende Person abgestimmt werden. Ferner weist die Auswertelogik ein neuronales Netz auf, mit Hilfe dessen im Vorfeld trainierte Parametermuster erkannt werden.
Im Zuge der Entwicklung des Systems hat sich herausgestellt, dass – je nach Operationsart und -gebiet – den verschiedenen Vitalparametern eine stark unterschiedliche Signifikanz zuzuordnen ist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, das System in der Weise weiter zu entwickeln, dass es wesentlich flexibler, jedoch mit unveränderter Zuverlässigkeit, zur Vorhersage lebensbedrohlicher Zustände, insbesondere einer postoperativen Blutung, eingesetzt werden kann.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Systems zur Früherkennung lebensbedrohlicher Zustände von Personen durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Bio-Impedanzveränderung in einem bestimmten zu überwachenden Körpergebiet, wie z.B. einem Operationsgebiet, eines Patienten, derjenige Parameter ist, dessen Veränderung mit am frühesten als Indikator für das Vorliegen einer post-operativen Blutung herangezogen werden kann.
Dementsprechend umfasst ein System zur Früherkennung lebensbedrohlicher Zustände von Personen, wie z.B. einer postoperativen Blutung in einem zu überwachenden Körpergebiet, wie z.B. einem Operationsgebiet, eines Patienten folgendes:
eine Detektoreinheit zur Erfassung des mindestens eines Bio-Impedanzparameters (R, Xc, Xc/R, ...) im Bereich eines zu überwachenden Körpergebiets, wie z.B. eines Operationsgebiets, und/oder des Herzens, wobei die Detektoreinheit Messsonden einschließlich mindestens zwei Elektroden und eine Recheneinheit sowie ggf. ein Interface aufweist,
eine Auswertelogik, mit der die gemessenen Parameter verschiedenen Zuständen, wie z.B. sehr niedrig, niedrig, normal, hoch und sehr hoch, zugeordnet werden, und welche in Abhängigkeit der vorliegenden Parameterzustände eine Bewertung der Wahrscheinlichkeit des Vorliegens einer gesundheitlichen Anomalität, wie z.B. der postoperativen Blutungswahrscheinlichkeit vornimmt, und
eine Anzeigeeinrichtung, mit der die Bewertung zur Anzeige gebracht wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
In dem erfindungsgemäßen System kann die Detektoreinheit mindestens eine ansteuerbare Stromquelle oder eine ansteuerbare Spannungsquelle und mindestens zwei Elektroden umfassen, die auf einer Hautoberfläche des Patienten anbringbar oder zumindest teilweise implantierbar sind und die so anordenbar sind, dass sie Endpunkte als Elektrodenmesspunkte von durch diese Elektrodenmesspunkte definierbaren Messstrecken bilden können. Dabei kann die ansteuerbare Stromquelle oder die ansteuerbare Spannungsquelle so mit den zwei Elektroden elektrisch leitend verbindbar sein, dass die dem Elektrodenpaar zugeordnete Messstrecke mit einem steuerbaren Strom bzw. einer steuerbaren Spannung beaufschlagbar ist und die dem beaufschlagten Strom entsprechende Spannung zwischen den beiden die Messstrecke definierenden Elektrodenmesspunkte bzw. der der beaufschlagten Spannung entsprechende Strom durch die beiden die Messstrecke definierenden Elektrodenmesspunkte als Bio-Impedanzparameter gemessen werden kann, und wobei die Messstrecke durch das zu überwachende Körpergebiet, wie z.B. das Operationsgebiet, verläuft. Bio-Impedanzparameter werden entlang einer durch ein Elektrodenpaar definierten Messstrecke, bei geeigneter Anordnung der Elektrodenmesspunkte, also relativ lokalisiert gemessen. Dabei können die Positionen der Elektroden, z.B. auf der Hautoberfläche eines Patienten oder z.B. subkutan implantiert, und mithin die Positionen der Elektrodenmesspunkte und der Verlauf der im Wesentlichen von dem einen zum anderen Elektrodenmesspunkt verlaufenden Messstrecke in weitem Grad wählbar sein. Die Messstrecke kann so gewählt werden, dass sie durch das zu überwachende Gebiet verläuft, so dass der für die Messstrecke ermittelte Bio-Impedanzparameter von dem Zustand des Körpergewebes in dem zu überwachenden Gebiet beeinflusst wird.
In einer ersten Ausführungsform kann die Detektoreinheit mindestens eine ansteuerbare Stromquellen oder eine ansteuerbare Spannungsquelle und mindestens drei Elektroden umfassen, die auf einer Hautoberfläche des Patienten anbringbar oder zumindest teilweise implantierbar sind und die so anordenbar sind, dass sie Eckpunkte eines Dreiecks mit drei Eckpunkten als Elektrodenmesspunkte und drei die Elektrodenmesspunkte verbindende, durch jeweils ein Elektrodenpaar definierbare Messstrecken bilden können. Dabei kann die ansteuerbare Stromquelle oder die ansteuerbare Spannungsquelle sequenziell mit jeweils einem aus den drei Elektroden ausgewählten Elektrodenpaar elektrisch leitend verbindbar sein, so dass sequenziell jede der durch dieses Elektrodenpaar definierte Messstrecke mit einem steuerbaren Strom bzw. einer steuerbaren Spannung beaufschlagbar ist und die dem beaufschlagten Strom entsprechende Spannung zwischen den beiden Elektroden des die Messstrecke definierenden Elektrodenpaares bzw. der der beaufschlagten Spannung entsprechende Strom durch die beiden Elektroden des die Messstrecke definierenden Elektrodenpaares als Bio-Impedanzparameter gemessen werden kann. Ferner kann dabei mindestens eine Messstrecke durch das zu überwachende Körpergebiet, wie z.B. das Operationsgebiet, verlaufen. Der auf dieser durch das zu überwachende Körpergebiet verlaufenden ersten Messstrecke ermittelte Bio-Impedanzparameter wird von den Eigenschaften des Körpergewebes in dem zu überwachenden Körpergebiet beeinflusst. Vorteilhafterweise kann dabei ferner mindestens eine zweite Messstrecke nicht durch das zu überwachende Körpergebiet verlaufen. Diese zweite Messstrecke kann als Referenzstrecke zu der vorgenannten ersten Messstrecke dienen bzw. der für die zweite Messstrecke ermittelte Bio-Impedanzparameter kann als Referenzwert für den auf der ersten Messstrecke ermittelten Bio-Impedanzparameter dienen.
In einer zweiten Ausführungsform kann die Detektoreinheit mindestens eine ansteuerbare Stromquelle oder eine ansteuerbare Spannungsquelle und mindestens vier Elektroden umfassen, die auf einer Hautoberfläche des Patienten anbringbar oder zumindest teilweise implantierbar sind und die so anordenbar sind, dass sie Eckpunkte eines Rechtsecks oder eines Trapezes mit vier Eckpunkten als Elektrodenmesspunkte bilden können, wobei vier die Elektrodenmesspunkte verbindende, durch jeweils ein Elektrodenpaar definierbare Seiten-Messstrecken und zwei die jeweils diagonal entgegengesetzten Elektrodenmesspunkte verbindende, durch jeweils ein Elektrodenpaar definierbare Diagonal-Messstrecken gebildet werden können. Dabei kann die ansteuerbare Stromquelle oder die ansteuerbare Spannungsquelle sequenziell mit jeweils einem aus den vier Elektroden ausgewählten Elektrodenpaaren elektrisch leitend verbindbar ist, so dass sequenziell jede der durch dieses Elektrodenpaar definierte Messstrecke mit einem steuerbaren Strom bzw. einer steuerbaren Spannung beaufschlagbar ist und die dem beaufschlagten Strom entsprechende Spannung zwischen den beiden Elektroden des die Messstrecke definierenden Elektrodenpaares bzw. der der beaufschlagten Spannung entsprechende Strom durch die beiden Elektroden des die Messstrecke definierenden Elektrodenpaares als Bio-Impedanzparameter gemessen werden kann. Ferner kann dabei mindestens eine Diagonal-Messstrecke durch das zu überwachende Körpergebiet, wie z.B. das Operationsgebiet, verlaufen. Vorteilhafterweise kann dabei ferner mindestens eine Seiten-Messstrecke nicht durch das zu überwachende Körpergebiet verlaufen.
Der Recheneinheit kann für mindestens eine durch ein Elektrodenpaar definierte Messstrecke ein Zeitverlauf eines Stromwerts des dem Elektrodenpaar beaufschlagten Stroms und ein Zeitverlauf eines Spannungswerts der dem beaufschlagten Strom entsprechenden Spannung bzw. ein Zeitverlauf eines Spannungswerts der dem Elektrodenpaar beaufschlagten Spannung und ein Zeitverlauf eines Stromwerts des der beaufschlagten Spannung entsprechenden Stroms als Eingangsparameter zugeführt werden können. Dabei kann die Recheneinheit ferner dabei dazu ausgelegt ist, aus dem Zeitverlauf von als Eingangsparameter zugeführten Stromwerten und dem Zeitverlauf von als Eingangsparameter zugeführten Spannungswerten einen Zeitverlauf von mindestens einem der folgenden, der Messstrecke zugeordneten Bio-Impedanzparameter (BIP) zu berechen:

– eine Resistanz (R) als ohmschem Widerstandswert der Bio-Impedanz einer Messstrecke,
– eine Reaktanz (Xc) als kapazitivem Widerstandswert der Bio-Impedanz einer Messstrecke,
– einen Quotienten (Xc/R) der Reaktanz und der Resistanz als Maß oder einen Arcustangens dieses Quotienten als Maß für eine Phasenverschiebung zwischen einem Wechselstrom und einer Wechselspannung auf einer Messstrecke,
– eine Resistanz (R(f1)) bei einer ersten Frequenz (f1) als ohmscher Widerstandswert für einen Wechselstrom und eine Wechselspannung mit der ersten Frequenz auf einer Messstrecke und eine Resistanz (R(f2)) bei einer zweiten Frequenz (f2) als ohmscher Widerstandswert für einen Wechselstrom und eine Wechselspannung mit der zweiten Frequenz auf der Messstrecke,
– einen Quotienten (R(f2)/R(f1)) aus einer Resistanz (R(f2)) bei einer zweiten Frequenz (f2) als ohmscher Widerstandswert für einen Wechselstrom und eine Wechselspannung mit der zweiten Frequenz auf einer Messstrecke und einer Resistanz (R(f1)) bei einer ersten Frequenz (f1) als ohmscher Widerstandswert für einen Wechselstrom und eine Wechselspannung mit der ersten Frequenz auf der Messstrecke, wobei die zweite Frequenz (f2) größer als die erste Frequenz (f1) ist,
– eine Reaktanz (Xc(f1)) bei einer ersten Frequenz (f1) als kapazitiver Widerstandswert für einen Wechselstrom und eine Wechselspannung mit der ersten Frequenz auf einer Messstrecke und eine Reaktanz (Xc(f2)) bei einer zweiten Frequenz (f2) als kapazitiver Widerstandswert für einen Wechselstrom und eine Wechselspannung mit der zweiten Frequenz auf der Messstrecke, wobei die zweite Frequenz (f2) größer als die erste Frequenz (f1) ist,
– einen Quotienten (Xc(f2)/Xc(f1)) aus einer Reaktanz (Xc(f2)) bei einer zweiten Frequenz (f2) als kapazitiver Widerstandswert für einen Wechselstrom und eine Wechselspannung mit der zweiten Frequenz auf einer Messstrecke und einer Reaktanz (Xc(f1)) bei einer ersten Frequenz (f1) als kapazitiver Widerstandswert für einen Wechselstrom und eine Wechselspannung mit der ersten Frequenz auf der Messstrecke, wobei die zweite Frequenz (f2) größer als die erste Frequenz (f1) ist,
– einen Gesamtquotienten (Xc(f2)/R(f2)) / (Xc(f1)/R(f1)) aus einem zweiten Quotient (Xc(f2)/R(f2) einer Reaktanz (Xc(f2) und einer Resistanz (R(f2)) bei einer zweiten Frequenz (f2) als Maß für eine Phasenverschiebung zwischen der Reaktanz und der Resistanz für einen Wechselstrom und eine Wechselspannung mit der zweiten Frequenz auf einer Messstrecke und einem ersten Quotient (Xc(f1)/R(f1) einer Reaktanz (Xc(f1) und einer Resistanz (R(f1)) bei einer ersten Frequenz (f1) als Maß für eine Phasenverschiebung zwischen der Reaktanz und der Resistanz für einen Wechselstrom und eine Wechselspannung mit der ersten Frequenz auf der Messstrecke, oder einen Gesamtquotienten aus dem Arcustangens des zweiten Quotienten (Xc(f2)/R(f2) als Maß für die Phasenverschiebung zwischen der Reaktanz und der Resistanz bei der zweiten Frequenz und dem Arcustangens des ersten Quotienten (Xc(f1)/R(f1) als Maß für die Phasenverschiebung zwischen der Reaktanz und der Resistanz bei der ersten Frequenz, wobei die zweite Frequenz (f2) größer als die erste Frequenz (f1) ist.

Es ist bekannt, dass Wassereinlagerungen in einem Körpergebiet, wie etwa durch ein Ödem verursacht, die Bio-Impedanz dahingehend beeinflussen bzw. verändern, dass sowohl die Resistanz bzw. der ohmsche Widerstand als der kapazitive Widerstand bzw. die Reaktanz verringert werden im Vergleich zu demselben Körpergewebe ohne Wassereinlagerung. Wenn beim Erfassen des zeitlichen Verlaufs der Resistanz und/oder der Reaktanz eine Abnahme der Resistanz oder der Reaktanz auftritt, kann dies ein Hinweis darauf sein, dass sich ein Ödem in dem betreffenden Körpergebiet ausbildet, was wiederum ein Hinweis auf eine sich ausbildende Schwellung oder postoperative Blutung in einem Operationsgebiet sein kann.
Ferner ist ferner bekannt, dass verschiedene Arten von Körpergewebe, wie etwa Herz- oder Lungengewebe, die Frequenzabhängigkeit der Resistanz und/oder der Reaktanz unterschiedlich beeinflussen. Entsprechend nutzt die Erfindung den Umstand aus, dass ein sich in seiner Zusammensetzung z.B. durch eine postoperative Blutung oder Schwellung in seiner Zusammensetzung und seinem Aufbau veränderndes Körpergewebe ebenfalls die Frequenzabhängigkeit der Resistanz und/oder der Reaktanz verändert. Eine Veränderung der Frequenzabhängigkeit der Resistanz und/oder der Reaktanz kann also als Indikator für eine sich ausbildende Schwellung oder postoperative Blutung in einem Operationsgebiet herangezogen werden.
Die Recheneinheit kann dazu ausgelegt sein, einen ersten Zeitverlauf eines einer ersten Messstrecke zugeordneten, oben genannten Bio-Impedanzparameters (BIP) und zweiten Zeitverlauf des einer zweiten Messstrecke zugeordneten gleichen der zuvor genannten Bio-Impedanzparameters (BIP) zu berechnen. Dabei kann die erste Messstrecke durch das zu überwachende Körpergebiet des Patienten und die zweite Messstrecke nicht durch das zu überwachende Körpergebiet des Patienten verlaufen, und die Recheneinheit kann ferner dazu ausgelegt ist, den der ersten Messstrecke zugeordneten Bio-Impedanzparameter als einen Messwert in Beziehung mit dem der zweiten Messstrecke zugeordneten Bio-Impedanzparameter als einem Referenzwert zu setzen. Auf diese Weise kann eine Veränderung eines Bio-Impedanzparameters auf der ersten Messstrecke bei entsprechend unverändertem Bio-Impedanzparameter auf der zweiten Messstrecke (Referenzstrecke) ein Hinweis auf eine Veränderung der Zusammensetzung, z.B. Wassergehalt oder Blutgehalt, des auf der Messstrecke vorhanden Körpergewebes sein.
Die Recheneinheit kann dazu ausgelegt sein, einen ersten Zeitverlauf (BIP(t) eines einer ersten Messstrecke zugeordneten, oben genannten Bio-Impedanzparameter (BIP) auszuwerten, wie z.B. ein Überschreiten eines Schwellwerts für den Bio-Impedanzparameter oder sie kann dazu ausgelegt sein, ein Überschreiten eines Schwellwerts für eine Abweichung zwischen einem zu einem zweiten, späteren Zeitpunkt (t2) ermittelten Bio-Impedanzparameter (BIP(t2)) und einem zu einem vorbestimmten ersten, früheren Zeitpunkt (t1) ermittelten Bio-Impedanzparameter (BIP(t1)) zu erkennen.
Basiert auf der Erkenntnis, dass eine arterielle und/oder makroskopische Volumenänderung in dem Körpergewebe eines überwachenden Gebiets ein anderer Parameter ist, dessen Veränderung ebenfalls sehr früh als Indikator für das Vorliegen einer post-operativen Blutung herangezogen werden kann, kann die Detektoreinheit ferner dazu ausgebildet sein, zumindest einen Zeitverlauf einer arteriellen und/oder makroskopischen Volumenänderung in dem zu überwachenden Gebiet, wie z.B. dem Operationsgebiet, des Patienten als weiteren Vitalparameter zu erfassen.
Basiert auf der Erkenntnis, dass der Gewebedruck des Patienten ein anderer Parameter ist, dessen Veränderung ebenfalls sehr früh als Indikator für das Vorliegen einer post-operativen Blutung herangezogen werden kann, kann die Detektoreinheit dazu ausgebildet ist, auch einen Zeitverlauf eines Gewebedrucks des Patienten, insbesondere eines Gewebedrucks in einem zu überwachenden Gebiet, wie z.B. dem Operationsgebiet des Patienten, als weiteren Vitalparameter zu erfassen.
Die Detektoreinheit kann ferner dazu ausgebildet sein, den Zeitverlauf von zumindest einem weiteren Vitalparameter, der aus der Gruppe von Blutdruck RR, Herzfrequenz, Atmungsfrequenz und Sauerstoffgehalt im Blut des Patienten gewählt ist, zu erfassen. Es ist bekannt, dass diese Parameter nicht so schnell auf eine Veränderung in einem zu überwachenden Körpergebiet eines Patienten ansprechen, wie die oben genannten Vitalparameter Bio-Impedanzveränderung, arterielle und/oder makroskopische Volumenänderung, und Gewebedruckveränderung. Dementsprechend kann den weiteren Parametern Blutdruck RR, Herzfrequenz, Atmungsfrequenz, Sauerstoffgehalt im Blut eine Funktion einer Verifikation eines auf der Grundlage eines Hinweises aufgrund einer Veränderung von einem oder mehreren der bekanntermaßen rasch reagierenden Vitalparametern abgeleiteten Hinweis beigemessen werden, oder diesen weiteren Parametern kann eine Korrekturfunktion übertragen werden, wobei sich über die Anzahl der Korrektur-Parameter, welche je nach Art und Ort der Operation gewählt werden, die Vorhersagegenauigkeit steuern lässt.
Vorteilhafter Weise ist das Früherkennungssystem mit Hilfe der Auswertelogik zusätzlich in der Lage, auf der Grundlage der erfassten Vitalparameter und Parameterzustände, insbesondere unter Berücksichtigung deren zeitlichen Verlaufs, eine Anweisung des Inhalts zu erzeugen, wie mit der zu überwachenden Person umzugehen ist. Sie entspricht somit einer individuellen, den Gegebenheiten angepassten Handlungsempfehlung entweder für die zu überwachende Person selbst oder für Dritte, beispielsweise für einen behandelnden Arzt oder einen Ersthelfer, der die zu überwachende Person in einem kritischen Zustand antrifft. Da diese Handlungsempfehlung automatisch in Abhängigkeit der erfassten Parameterkonstellation generiert wird, kann sie auch dann verwertet werden, wenn die zu überwachende Person gar nicht mehr in der Lage ist, irgendwelche Auskünfte zu geben. Demzufolge kann in einem Notfall wertvolle Zeit zwischen der Diagnose und dem Start der Behandlung gewonnen werden.
Je nach Art der Anzeigeeinrichtung kann die Anweisung zumindest partiell zur Anzeige gebracht werden. Das ermöglicht in erster Linie der zu überwachenden Person den eigenen Zustand einzuschätzen und bei einem nicht lebensbedrohlichen Zustand sich nicht unnötig zu beunruhigen. Andernfalls kann die Anweisung bei einem lebensbedrohlichen Zustand unter anderem sein, dass unverzüglich ein Notarzt zu informieren sei. Parallel dazu können konkrete Anweisung angezeigt werden, wie mit der Person umzugehen ist. Somit kann beispielsweise der eintreffende Arzt sofort mit der richtigen Behandlung beginnen. Hieraus ergibt sich eine große Zeitersparnis, da dieser Arzt weder die zu überwachende Person untersuchen, noch zusätzliche Zeit für die Diagnosefindung aufwenden muss. Ferner, da das Früherkennungssystem die medizinische Historie der zu überwachende Person kennt, entspricht die Anweisung des Systems der, die ein Hausarzt anordnen würde, der mit der medizinischen Historie vertraut ist. Sollten für die Behandlung der zu überwachenden Person Spezialgeräte notwendig sein die nicht zu den standardmäßig mitgeführten Geräten der Notärzte gehören, kann durch eine Anweisung, die einen Hinweis auf diesen Umstand enthält, wiederum kostbare Zeit gewonnen werden.
Grundsätzlich kann als Detektoreinheit jegliche Einheit fungieren, die in Lage ist, die ausgewählten Vitalparameter zu erfassen. Wenn die Detektoreinheit Messsonden und ggf. eine Recheneinheit sowie ggf. ein Interface aufweist, wird das System in der Weise ausgebildet, dass es als körperbezogenes, kompaktes System am Körper der zu überwachenden Person getragen werden kann. Die Recheneinheit wandelt das Eingangssignal der Messsonden um, so dass es beispielsweise an einem externen Gerät über ein Interface sichtbar wird. Der Vorteil des Interfaces ist der, dass einerseits in einem Notfall die Vitalparameter der zu überwachenden Person für einen Fachmann, wie beispielsweise einem Arzt, schnell sichtbar gemacht werden können, und dass andererseits das System bei Routinekontrollen mit sehr geringem Aufwand ausgelesen werden kann.
Das erfindungsgemäße System überwacht sämtliche relevante Vitalparameter und ordnet diesen einen vorbestimmten Zustand zu. Mit Hilfe eines neuronalen Netzes gemäß Anspruch 15 ist die Auswertelogik des Systems ferner in der Lage, die große Anzahl von Parameterkonstellationen schnell zu handhaben und etwaige lebensbedrohliche Zustände verzögerungsfrei zu identifizieren. Des Weiteren können dem neuronalen Netz weitere, durch klinische Forschung bestimmte Parameterkonstellationen mittels Training vermittelt werden. Dadurch ist eine noch genauere Abgrenzung der Parameterkonstellationen zwischen einem unerheblichen und lebensbedrohlichen Zustand möglich.
Durch die Erfassung der Vitalparameter in vorbestimmten Zeitabständen (dt), die vorzugsweise an den gesundheitlichen Zustand des Patienten angepasst sind, kann das System besonders energiesparend eingesetzt werden, wodurch eine lange Betriebszeit erreicht wird.
Besondere Attraktivität gewinnt das System durch variable Zeitintervalle (dt) für die Erfassung der Vitalparameter. Dieses Merkmal erlaubt dem System die Abstände zwischen zwei Messpunkten in Abhängigkeit der Umstände zu variieren, so dass die Zeitintervalle während des Einsatzes des Systems an den aktuellen gesundheitlichen Zustand des Patienten angepasst werden können. So werden sie beispielsweise kürzer, wenn sich der Zustand verschlechtert, und länger, wenn sich der Zustand verbessert. Die Zeitintervalle (dt) können somit auch in unkritischen Phasen, wie beispielsweise beim Schlafen, länger werden, um wiederum eine energiesparende Arbeitsweise zu ermöglichen.
Durch die Weiterbildung des Anspruchs 17, in der die Auswertelogik auf einem Fuzzy-Logic-Ansatz, statt wie üblicherweise auf einem zweiwertigen, digitalen Ansatz, aufbaut, müssen die Vitalparameter nicht zwingend einem aus zwei möglichen, gegensätzlichen Zuständen zugeordnet werden, sondern auch beliebigen Zwischenwerten, wobei die Arbeitsgenauigkeit des Systems gesteigert und die Anzahl erkennbarer Zustände der zu überwachenden Person erhöht werden kann.
Je besser das System auf den Patienten angepasst ist, desto effektiver und genauer kann es arbeiten. Daher ist es von Vorteil, wenn das System mit individuellen medizinischen Daten der zu überwachenden Person trainiert ist. Auf diese Weise kann das System noch genauer zwischen einem kritischen, gesundheitlichen Zustand und unkritischen Zuständen, wie beispielsweise einer Ruhephase oder kurzen Stressphase, unterscheiden, insbesondere wenn sich die gemessenen Parameter von Person zu Person erheblich unterscheiden. Die Unterscheidung hat zur Folge, dass erheblich weniger Fehlalarme angezeigt bzw. gemeldet werden.
Durch die im Anspruch 19 dargestellte Weiterbildung kann das Fuzzy-Logic-Modul der Auswertelogik im Vorfeld individuell entsprechend dem gesundheitlichen Zustand der zu überwachenden Person geeicht werden. Dadurch fallen etwaige Anpassungsläufe bei Einsatzbeginn weg und der Patient wird von Anfang an bestmöglich überwacht.
Um das System im Einsatz laufend zu verbessern und an die individuellen Zustände des Patienten während dessen Einsatzdauer anzupassen, kann die Auswertelogik lernfähig ausgebildet sein. Das hat den Vorteil, dass sich das System während des Einsatzes an Gewohnheiten und Rhythmus des Patienten anpassen kann. Dadurch werden individuelle Vitalparameter und deren Verhältnis zueinander erfasst, womit wiederum genauere Aussagen bzgl. unerheblichen Zuständen, wie beispielsweise Schlafphasen oder kurzzeitige Anstrengungen, gegenüber lebensbedrohlichen Zuständen, wie beispielsweise postoperativen Blutungen, getroffen werden können.
Wenn eine Bewertung der Wahrscheinlichkeit des Vorliegens einer gesundheitlichen Anomalität gemäß dem Anspruch 21 zur Anzeige gebracht wird, kann das Ergebnis der Überwachung sehr leicht erfasst werden. Dabei hat die Anzeigeeinheit die Möglichkeit, verschiedene Stufen der Gesundheitsgefährdung beispielsweise optisch mittels verschieden farbiger Signalleuchten zu signalisieren. Das dient zur besseren Einschätzung des ausgelösten Alarms, da ein lebensbedrohlicher Zustand klar von lediglich leicht erhöhten Werten differenziert angezeigt werden kann. Dies verhindert wiederum eine unnötige Beunruhigung des Patienten, was letztendlich die weitere Verschlechterung des Gesundheitszustandes vermeidet. Zusätzlich können Fehlalarme und dadurch unnötig verursachte Kosten vermieden werden.
Durch die Weiterbildung des Anspruchs 22 kann zumindest ein ausgewähltes Ergebnis der Bewertung und/oder eine Anweisung, wie mit dem momentanen Zustand der zu überwachenden Person umzugehen ist, durch eine Sendeeinheit an eine Zentrale übermittelt werden. Auf diese Weise können entsprechenden Fachleute das Ergebnis der Bewertung unmittelbar analysieren und gegebenenfalls Handeln.
Um die räumliche bzw. geografische Position der zu überwachenden Person bestimmen zu können, kann die Sendeeinheit einen Positionsdetektor aufweisen. Dieser ist so ausgebildet, dass er vorzugsweise laufend die Position der zu überwachenden Person bestimmen kann.
Die Sendeeinheit kann derart ausgebildet sein, dass sie die bestimmte räumliche bzw. geografische Position der zu überwachenden Person an eine Zentrale übermittelt. Infolgedessen kann die zu überwachenden Person unmittelbar aufgefunden werden, falls ein lebensbedrohlicher Zustand eingetreten ist, selbst dann, wenn diese Person nicht selbstständig auf sich aufmerksam machen kann. Dadurch kann beispielsweise sowohl bei der Auffindung des Raumes eines stationären als auch bei nichtstationären Patienten wertvolle Zeit gewonnen werden.
Ferner kann das System des Anspruchs 1 mit einer Schnittstelle ausgestattet sein, die eine Verbindung zu einem Mobiltelefon erlaubt. Einerseits kann durch das Mobiltelefon auch in Örtlichkeiten eine Positionsbestimmung durchgeführt werden, in denen herkömmliche Systeme, wie beispielsweise GPS, nicht arbeiten, andererseits kann zum Übermitteln von Informationen auf das Mobiltelefon zurückgegriffen werden.
Besondere Praktikabilität und einfache Inbetriebnahme ergibt sich dann, wenn alle Komponenten des Systems zu einem Gerät zusammengefasst sind. Das hat zur Folge, dass dieses System als eine Einheit für jedermann käuflich erwerbbar und ohne Montageaufwand einsetzbar ist. Des Weiteren kann das System schnurlos ausgebildet sein, wodurch das Tragen am Körper, beispielsweise an Handgelenk, Gürtel oder ähnlichem, für den Anwender besonders erleichtert wird.
Nachstehend werden anhand schematischer Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
1A bis 1C eine schematische Darstellung des Systems zur Früherkennung lebensbedrohlicher Zustände, welches von einer zu überwachenden Person getragen wird, ein Blockschaltbild der Auswertelogik sowie weitere Varianten von Anzeigen;
2 Zeitverläufe von zwei Vitalparametern, deren Grenzwertüberschreitung zu gewissen Zeitpunkten jeweils einen Alarm auslöst;
3A und 3B zwei mögliche Parameterkonstellationen einer zu überwachenden Person, Schlafen und Agitation;
4A und 4B zwei mögliche Parameterkonstellationen einer zu überwachenden Person, Blutung in eine Körperhöhle und Blutung in die OP-Loge,
5A und 5B schematische Darstellungen einer ersten und einer zweiten Ausführungsform von Anordnung von Elektroden und durch Elektrodenpaare definierte Messstrecken zum Messen von Bio-Impedanzparametern in Bezug auf ein zu überwachendes Körpergebiet, wie z.B. ein Operationsgebiet, eines Patienten;
6 eine schematische Darstellung einer Schilddrüse und der die Schilddrüse hauptsächlich versorgenden Arterien zur Verdeutlichung einer weiteren Variante des Systems zur Überwachung des Operationsgebiets auf post-operative Blutung;
7A und 7B schematische Darstellungen einer dritten und einer vierten Ausführungsform von Anordnung von Elektroden und durch Elektrodenpaare definierte Messstrecken zum Messen von Bio-Impedanzparametern in Bezug auf eine Schilddrüse als Operationsgebiet eines Patienten; und
8a ein schematisches Schaubild zur Veranschaulichung des Zusammenhang zwischen den Bio-Impedanzparametern Resistanz bzw. ohmscher Widerstand, Reaktanz bzw. kapazitiver Widerstand und Phasenverschiebung zwischen einem Wechselstrom einer Wechselspannung in Bezug auf die Reaktanz und die Resistanz, und
8B ein schematisches Schaubild zur Veranschaulichung der Abhängigkeit der Bio-Impedanzparameter Resistanz und Reaktanz von der Zellmasse und dem Wassergehalt eines Körpergebiets. In 1A ist mit dem Bezugszeichen 1 schematisch eine zu überwachende Person (nachfolgend Person genannt) bezeichnet. Dabei stellen die mit dem Bezugzeichen 2 gekennzeichneten Stellen Gelenke dar.
Zur Erfassung der Vitalparameter werden beispielsweise Messsonden oder Elektroden 3, die durch runde Punkt dargestellt sind, an die Person angebracht. Je nach Vitalparameter werden die Messsonden/Elektroden 3 an unterschiedlichen Körperstellen der Person 1 angebracht. Die Datenübertragung erfolgt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel über ein Kabel 5, wobei die Datenübertragung ebenso schnurlos via Infrarot oder Funk möglich ist. Die Kabel 5 sind an ihrem einen Ende mit der Messsonde 3, und an ihrem anderen Ende mit einem Interface 7 verbunden. Von dem Interface 7 aus gelangen die von den Messsonden 3 erfassten Vitalparameter an eine ECU 9, welche zusammen mit den eben genannten Elementen 3, 5 und 7 die Detektoreinheit bildet, welche wiederum komplett in einem Gehäuse 11 aufgenommen ist.
Entscheidend ist, dass in jedem Fall als Vitalparameter ein Bio-Impedanzparameter mittels mindestens eines Elektrodenpaares, das zwischen den beiden Elektroden eine erste Messstrecke (19b wie in 5A gezeigt, 19e und 19f wie in 5B gezeigt) definiert, die so gewählt ist, dass sie durch das zu überwachende Körpergebiet 15, wie etwa das Operationsgebiet, verläuft, laufend erfasst wird. Vorzugsweise wird der gleiche Bio-Impedanzparameter auch auf mindestens einer zweiten Messstrecke (19a, 19c wie in 5A gezeigt, 19a, 19b, 19c 19d wie in 5B gezeigt) gemessen, die nicht durch das zu überwachende Körpergebiet verläuft und die als Referenzstrecke zum Messen eines Referenzwerts für den für die erste Messstrecke ermittelten Bio-Impedanzparameter dient.
Es ist vorteilhaft, einen zweiten und ggf. einen dritten relativ rasch auf Veränderungen z.B. im Körpergewebe in einem zu überwachenden Körpergebiet ansprechenden Vitalparameter laufend zu erfassen. Es hat sich gezeigt, dass hierfür als Vitalparameter eine arterielle und/oder makroskopische Volumenveränderung im Bereich des Operationsgebiets oder der Körperdruck des Patienten geeignet ist. Der Körperdruck kann schnell, vorzugsweise mittels einer Sonde, die auf der Basis des piezoelektrischen Effekts arbeitet gemessen werden.
Weitere Vitalparameter, die aus der Gruppe von Blutdruck RR, Herzfrequenz, Atmungsfrequenz, und Sauerstoffgehalt im Blut gewählt werden, sind optional und werden entsprechend der Lage des Operationsgebiets und des Zustands des Patienten entsprechend ausgewählt, um die Vorhersage eines kritischen Blutungszustands zu optimieren.
Bei den in den 1, 5A, 5B, 7A und 7B gezeigten Ausführungsbeispielen umfasst die Detektoreinheit 11 ein Bio-Impedanz-Messgerät 21, beispielsweis ein Cardio-Impedanz-Messgerät, welches um eine Auswerteeinheit für zumindest einen weiteren Vitalparameter erweitert werden kann. Mit dem Bio-Impedanz-Messgerät 21 wird die bioelektrische Impedanz des Gewebes bzw. Gewebeabschnitts im Operationsgebiet 15 laufend überwacht. Mit einem derartigen Bioelektrischen-Impedanz-Analyse(B.I.A.)-Gerät wird der Effekt ausgenutzt, dass der Widerstand eines biologischen Leiters bzw. auf einer durch ein Körpergebiet verlaufenden Messstrecke vom Zustand und der Zusammensetzung des dort vorhandenen Körpergewebes abhängig ist, und auch von der bei einer Messung unter Verwendung von Wechselstrom oder einer Wechselspannung von der verwendeten Frequenz des Wechselstrom bzw. der Wechselspannung abhängig ist. Niedrige Frequenzen im Bereich von 1 bis 5 kHz (Kilo Hertz) können kaum die Zellmembranen überwinden. Sie breiten sich daher nur im Extrazellulärraum aus und enthalten praktisch keinen Reactance-Anteil. Daher kann mit diesen Frequenzen selektiv das Extrazelluläre Wasser ECW (Extra Cellular Water), aber auch ein Blutanteil berechnet werden. Mit steigender Frequenz nehmen der Phasenwinkel und damit der kapazitive Widerstand (Reactance) zu; das Maximum liegt bei ca. 50 kHz. Mit immer höherer Frequenz nimmt die Reactance wieder ab. Diese Beziehung von Frequenzen und Widerständen ist bekannt und wurde von Cole (1968) beschrieben. Massenschwankungen der Extrazellulärmasse ECM und der Körperzellmasse BCM können somit mittels einer Multifrequenzanalyse beurteilt werden. Veränderungen des Bio-Impedanz-Messsignals werden als erster Parameter in die Vorhersage-Auswertung einbezogen., indem sie mit dem Parameter des Gewebedrucks und ggf. weiterer Vitalparameter aus der oben dargestellten Gruppe in Korrelation gesetzt werden. Auf diese Weise kann über das B.I.A.-Gerät ein weiterer wichtiger Parameter gewonnen werden, mit dem die Vorhersage einer postoperativen Blutung zuverlässiger wird.
5A zeigt eine Anordnung von drei Elektroden 17a, 17b, 17c bzw. drei (in 5A als fette Kreispunkte dargestellten) Elektrodenmesspunkten 35a, 35b, 35c in Bezug auf ein zu überwachendes Körpergebiet 15. Die drei Elektroden 17a, 17b, 17c bzw. Elektrodenmesspunkte 35a, 35b, 35c sind so angeordnet, dass sie die drei Eckpunkte eines Dreiecks bilden, vom dem sich eine Seite durch das zu überwachende Körpergebiet 15 hindurch erstreckt. Zwischen jeweils Paaren 17a–17b, 17b–17c und 17c–17a von zwei dieser Messelektroden sind insgesamt drei Messstrecken 19a, 19, 19c ausgebildet, auf Bio-Impedanzparameter dadurch gemessen werden können, dass entweder der jeweiligen Messstrecke ein elektrischer Wechselstrom beaufschlagt und die durch diesen beaufschlagten Wechselstrom zwischen den die Messstrecke definierenden Elektroden erzeugte Wechselspannung gemessen wird, oder dass zwischen zwei eine jeweilige Messstrecke definierenden Elektroden eine Wechselspannung beaufschlagt und der durch diese beaufschlagte Wechselspannung auf der Messstrecke erzeugte Wechselstrom gemessen wird. Die von dem Elektrodenpaar 17b–17c definierte Messstrecke 19b erstreckt sich durch das zu überwachende Körpergebiet 15, während die von den Elektrodenpaaren 17a–17b und 17c–17a definierten Messstrecken 19a und 19c sich nicht durch das zu überwachende Körpergebiet 15 erstrecken und als Referenzstrecken zum Messen eines Bio-Impedanz-Referenzparameters zum auf der sich durch das zu überwachende Körpergebiet 15 erstreckenden Messstrecke 19b gemessenen Bio-Impedanzparametern.
5B zeigt eine Anordnung von vier Elektroden 17a, 17b, 17c, 17d bzw. vier (in 5B als fette Kreispunkte dargestellten) Elektrodenmesspunkten 35a, 35b, 35c, 35d in Bezug auf ein zu überwachendes Körpergebiet 15. Die vier Elektroden 17a, 17b, 17c bzw. Elektrodenmesspunkte 35a, 35b, 35c, 35d sind so angeordnet, dass sie die vier Eckpunkte eines Trapezes (siehe die in 5B fett dargestellten Kreispunkte) oder eines Rechtsecks (siehe die in 5B mit gestrichelten Linien dargestellten Messelektroden) bilden, in dessen Zentrum sich das zu überwachende Körpergebiet 15 befindet. Zwischen jeweils Paaren 17a–17b, 17b–17c, 17c–17d und 17d–17a von zwei dieser Messelektroden sind insgesamt vier Messstrecken 19a, 19, 19c, 19d als Seiten-Messstrecken des Trapezes bzw. Rechtecks und zwischen den zwei Elektrodenpaaren 17a–17c und 17b–17d sind zwei Messstrecken 19e und 19f als Diagonalen-Messstrecken in dem Trapez bzw. Rechteck ausgebildet. Auf diesen Messstrecken können Bio-Impedanzparameter in vergleichbarer Weise gemessen werden wie auf den in 5A gezeigten Messstrecken und wie oben beschrieben. Die von dem Elektrodenpaaren 17a–17c und 17b–17d definierten diagonalen Messstrecken 19e und 19f erstrecken sich durch das zu überwachende Körpergebiet 15, während die von den Elektrodenpaaren 17a–17b, 17b–17c, 17c–17d und 17d–17a definierten Messstrecken 19a, 19b, 19c, 19d sich nicht durch das zu überwachende Körpergebiet 15 erstrecken und als Referenzstrecken zum Messen eines Bio-Impedanz-Referenzparameters zu den auf den sich durch das zu überwachende Körpergebiet 15 erstreckenden Messstrecken 19e und 19f gemessenen Bio-Impedanzparametern.
Jede der Elektroden der in den 5A und 5B gezeigten Anordnungen ist mit einer Stromquelle 21 verbunden, die so ausgelegt ist, dass die zwischen jeweils Paaren der Elektroden definierten Messstrecken sequenziell mit einem Wechselstrom definierter Amplitude und Frequenz f beaufschlagt werden und dabei die durch den Wechselstrom an den die Messstrecke definierenden Elektroden erzeugte Wechselspannung und deren Phasenwinkel bzw. Phasenverschiebung in Bezug auf den Wechselstrom gemessen wird. Alternativ dazu kann jeder der Elektroden der in den 5A und 5B gezeigten Anordnungen ist mit einer Spannungsquelle 21 verbunden werden, die so ausgelegt ist, dass jeweils Paare der Elektroden und damit die durch diese Elektroden definierten Messstrecken sequenziell mit einer Wechselspannung definierter Amplitude und Frequenz f beaufschlagt werden und dabei der durch die Wechselspannung auf der Messstrecke erzeugte Wechselstrom und dessen Phasenwinkel bzw. Phasenverschiebung in Bezug auf die Wechselspannung gemessen wird.
Die in den 5A und 5B gezeigten Anordnungen zum Messen eines Bio-Impedanzparameters können beispielsweise zum Überwachen eines Körpergebiets des Patienten, wo die Schilddrüse (lateinisch: Glandula thyroidea) 25 (siehe 6) chirurgisch operativ entfernt worden ist, verwendet werden, wie in den 7A bzw. 7B gezeigt.
6 zeigt schematisch eine Halspartie eines Patienten 1 bzw. einen Hals mit teilweise entfernter Haut. In dem durch Entfernen der Haut sichtbar gewordenen Gebiet sind die Schilddrüse 25 (lateinisch: Glandula thyroidea) und die diese mit Blut versorgenden Blutgefässe 27 (A. thyroidea superior), 29 (A. thyroidea inferior), 31 (Plexus thyroideus impar) und 33 (V. Thyroidea media bzw. Kocher) zu sehen. Diese Blutgefäße müssen nach dem Entfernen der Schilddrüse 25 verschlossen werden. Dies ist insbesondere dann eine Herausforderung an den operierenden Chirurgen, wenn die Schilddrüse im Rahmen eines minimal-invasien Eingriffs entfernt wird, wobei die zu verschließenden Enden der Blutgefässe nicht direkt offen zugänglich sind, sondern nur mittels Kathetern bzw. Katheter-gestützten chirurgischen Instrumenten. Als eine Folge derartiger minimal-invasier Eingriffe besteht ein nicht zu vernachlässigendes Risiko einer post-operativen Blutung in dem Körpergebiet, wo die Schilddrüse 25 entfernt worden ist.
Bei der in 7A schematisch angedeuteten Anordnung von Elektroden zum Messen von Bio-Impedanzparametern sind drei Elektrodenmesspunkte 35a, 35b, 35c an bzw. nahe unter der Hautoberfläche am Hals des Patienten im Wesentlichen in einer Ebene, die senkrecht zu einer Achse des Halses angeordnet ist, so angebracht, dass durch die Elektrodenmesspunkte in dieser Ebene ein Dreieck aufgespannt ist. Die durch die beiden Elektrodenmesspunkte 35a und 35b definierte Messstrecke erstreckt sich durch das Operationsgebiet (zu überwachendes Körpergebiet 15), wo die Schilddrüse entfernt worden ist, während die durch Elektrodenmesspunkten-Paare 35b–35c und 35a–35c definierten Messstrecken (Referenz-Messstrecken) sich nicht durch das Operationsgebiet erstrecken.
Bei der in 7B schematisch angedeuteten Anordnung von Elektroden zum Messen von Bio-Impedanzparametern sind vier Elektrodenmesspunkte 35a, 35b, 35c 35d an bzw. nahe unter der Hautoberfläche am Hals des Patienten im Wesentlichen in einer Ebene, die parallel zu einer Achse des Halses angeordnet ist, so angebracht, dass durch die Elektrodenmesspunkte in dieser Ebene ein Rechteck aufgespannt ist.
Die durch die beiden Paare 35a–35c und 35b–35d als Diagonale des Rechtsecks definierten Messstrecken erstrecken sich durch das Operationsgebiet (zu überwachendes Körpergebiet 15), wo die Schilddrüse entfernt worden ist, während die durch Elektrodenmesspunkten-Paare 35a–35b und 35c–35d als Seitenlinien des Rechtecks definierten Messstrecken (Referenz-Messstrecken) sich nicht durch das Operationsgebiet erstrecken.
In 8A wird schematisch in einem Vektordiagramm („BIA-Vektorgraph“) die Zusammensetzung der als Vektorpfeil dargestellten Bio-Impedanz 37 aus den beiden Anteilen ohmscher Widerstand bzw. Resistanz R entlang der Messstrecke und durch die Körperzellen hervorgerufener kapazitiver Widerstand bzw. Reaktanz Xc angedeutet, wobei der kapazitive Widerstand bzw. die Reaktanz Xc in dem Vektordiagramm einen Winkel von 90° in Bezug auf den ohmschen Widerstand bzw. die Resistance R bildet. In dem Vektrodiagramm kann der Phasenwinkel 39 bzw. die Phasenverschiebung zwischen einer sinusförmigen Wechselspannung mit einer Frequenz f1 und einem sinusförmigen Wechselstrom mit derselben Frequenz f1 abgelesen wird, wie in 8A gezeigt.
Es ist beispielsweise bekannt, wie z.B. in der von der Firma Data Input GmbH herausgegebenen Druckschrift „Das BIA-Kompendium, III. Ausgabe" (2005), Seite 26 bis 28 dargestellt, dass bei einer Wasserzunahme 51 im Körpergewebe, wie sie etwa bei einer Schwellung auftritt, die Resistanz R aufgrund der relativ guten elektrischen Leitfähigkeit des Wassers (genauer: der Körperflüssigkeit, wie etwa Lymphe) und auch die Reaktanz Xc aufgrund der Abnahme der Konzentration der Körperzellen, die sich zwischen den Körperzellen befindet, abnimmt oder bei einer Wasserabnahme bzw. Exsikkose 53 (Abnahme freier Körperflüssigkeit, wie etwa Lymphe) zunimmt. Mit den Pfeilen 45 (Zellzunahme) bzw. 47 (Zellabnahme) sind Veränderungen der als Vektorpfeil dargestellten Bio-Impedanz 37 aufgrund einer Zunahme bzw. Abnahme gesunder Körperzellen angedeutet.
Mit Verweis auf 1 erfüllt beie der Detektoreinheit das Interface 7 zwei Funktionen. Zum einen dient es als eine Art interne Schnittstelle der Detektoreinheit für die von den Messsonden 3 erfassten Vitalparametern. Zum anderen dient das Interface 7 als externe Schnittstelle, um externe Geräte, wie beispielsweise einen Computer oder Monitor, daran anschließen zu können.
Ferner enthält das Gehäuse 11 die ECU 9 der Detektoreinheit. Sie beinhaltet einen Taktgeber und führt somit sämtliche Rechenprozesse durch. Je nach Vitalparameter und Zustand der zu überwachenden Person können die Zeitintervalle zwischen zwei Messpunkten erheblich voneinander abweichen. Während beispielsweise Messungen der Herzfrequenz in deutlich kürzeren zeitlichen Abständen voneinander durchgeführt werden müssen um eine lebensbedrohliche Situation frühzeitig und schnell zu erkennen, sind Messungen bezüglich der Sauerstoffsättigung des Blutes auch in größeren Abständen ausreichend.
Weiterhin kann die ECU 9 so ausgestattet sein, dass sie auf einen Speicher zugreifen kann, in dem sämtliche relevante Anweisungen gespeichert sind, wie in Abhängigkeit von den momentan vorliegenden Vitalparametern mit der zu überwachenden Person umzugehen ist. Der Speicher kann dabei sowohl ein interner, als auch ein externer Speicher sein. Darin kann die ECU 9 sowohl die Anweisungen speichern, damit diese bei Bedarf ausgelesen werden können, als auch Verläufe bzw. Entwicklungen der Verläufe von Vitalparametern über längere Zeiträume speichern. Diese können beispielsweise bei Routinekontrollen über das Interface 7 ausgelesen und analysiert werden.
Der im Folgenden beschriebene Ablauf beschreibt das in 1B dargestellte Blockschaltbild, wobei die Eingangsgrößen durch P₁ bis P_n, die Auswertelogik durch F(P_i), der Rückführungspfad zur Lernfähigkeit durch die Bezeichnung LF und die Verarbeitung des Ergebnisses zur Anpassung der Auswertelogik für zukünftige Auswertungen durch die Bezeichnung P dargestellt ist. Je nach Behandlungsfall werden die erfassten Vitalparameter der ECU 9 zugeführt, welche dann, basierend auf einem Fuzzy-Logic-Ansatz, diese verschiedenen vorbestimmten Zuständen, wie z. B. sehr niedrig, niedrig, normal, hoch und sehr hoch, zuordnet.
Anschließend nimmt die Auswertelogik in Abhängigkeit der vorliegenden Parameterkonstellation eine Bewertung der Wahrscheinlichkeit des Vorliegens einer gesundheitlichen Anomalität vor. Dabei kann beispielsweise als Ergebnis die Wahrscheinlichkeit einer postoperativen Blutung ebenso wie die einer Thrombose, Embolie etc. bewertet ausgegeben werden. Nach Erhalt der Bewertung wird diese, falls es von der Logik als notwendig erachtet wird, mit einer Anzeigeeinrichtung 13 zur Anzeige gebracht.
Zusammen mit den Bewertungen können Anweisungen an der Anzeigeeinrichtung 13 ausgegeben werden, die je nach Anzeigeeinrichtung 13 partiell, durchlaufend oder mittels Symbolik ablesbar sind. Bei tendenziell kleineren Anzeigeeinrichtungen 13 können die Anweisungen nur partiell dargestellt werden, wohingegen eine größere Anzeigeeinrichtung 13 auch das Anzeigen ausführlicher Anweisungen erlaubt. Für einen Einsatzfall, bei dem nur eine besonders kleine Anzeigeeinrichtung 13 möglich ist, können Bewertungen, wie in 1C dargestellt, mittels eindeutiger Symbole oder einer Kombination von Symbolen und Texten wiedergegeben werden. Dabei stehen in der oberen Zeile die erfassten Vitalparameter und in der mittleren Zeile jeweils deren Bewertung. Die untere Zeile kann leer sein oder den Hinweis anzeigen, dass alle Werte unkritisch sind, solange keine Gefahr für die zu überwachende Person besteht. Wird ein kritischer Zustand ermittelt, kann in diesem Textfeld eine Anweisung stehen, aufblinken oder ablaufen. Ferner können abwechselnd unterschiedliche Vitalparameter in den Spalten angezeigt werden, solange keine kritischen Werte erfasst werden.
Einzelne Anweisungen können beispielsweise folgendermaßen lauten:

• Achtung: Verdacht auf postoperative Blutung (Operationsdatum XX.XX.XXXX); Unverzüglich einen Arzt aufsuchen!
• Sauerstoffkonzentration fällt übermäßig ab. Konsultieren Sie Ihren Arzt unter der Telefonnummer: ... ... ...;
• Achtung: Erhöhter Puls. Bitte Ruhephase einleiten!

Ferner wird das Ergebnis der Auswertelogik, da Vitalparameter je nach momentaner Aktivität der Person erheblich voneinander abweichen können, dieser über den Verarbeitungsschritt P wieder zugeführt. Dadurch lernt das System mögliche unkritische Zustände, wie beispielsweise Ruhezustände, von kritischen Zuständen besser zu unterscheiden.
Beispielhafte Zeitverläufe von zwei der weiteren Vitalparametern sind in den 2A und 2B gezeigt. Die Abszisse entspricht der Zeitachse, auf der beispielhaft drei verschiedene Zeitpunkte (t1, t2, t3) eingezeichnet sind. Auf der Ordinate sind oben die Zustände für den Puls (durchgezogene Linie) und unten die Zustände für den Blutdruck (gestrichelte Linie) angetragen. Die beiden Zeitpunkte t1 und t2 entsprechen jeweils einer Grenzüberschreitung über einen maximal zugelassenen Wert für den jeweiligen Vitalparameter. Dabei überschreitet beim Zeitpunkt t1 der Puls den dafür vorbestimmten oberen Grenzwert und wird dem Zustand sehr hoch zugeordnet. Zum Zeitpunkt t2 unterschreitet der Blutdruck den dafür vorbestimmten unteren Grenzwert und wird dem Zustand sehr niedrig zugeordnet. In beiden Fällen löst die Auswertelogik einen Alarm aus, um auf einen lebensbedrohlichen Zustand der Person 1 aufmerksam zu machen.
Dahingegen liegt zum Zeitpunkt t3 ein anderer Fall vor. Hier wurde nicht, wie in den beiden vorangehenden Fällen, ein Grenzwert überschritten, sondern von der Fuzzy-Logic erkannt, dass ungewöhnlich hohe Werte für zwei Vitalparameter aufgetreten sind. Basierend auf der Parameterkonstellation wird von einem lernfähigen neuronalen Netz der Auswertelogik eine Wahrscheinlichkeit für eine Diagnose berechnet und bewertet.
Die 3A (linke Spalte) und 3B (rechte Spalte) zeigen beispielhaft die Konstellation von vier Parametern für die Fälle Schlaf und Agitation. Die linken vier Felder von 3A zeigen von oben nach unten die Verläufe für Puls, systolischen Blutdruck, Sauerstoffsättigung und Gewebedruck. Dabei sind die genannten Werte jeweils auf der Ordinate aufgezeichnet, während die Abszisse dem zeitlichen Verlauf entspricht. Der Eintritt eines Ereignisses ist durch eine durchgezogene senkrechte Linie dargestellt.
Ab dem Eintritt der Schlafphase sind Veränderungen im Verlauf der Vitalparameter zum einen am deutlich abnehmenden Puls, zum anderen am abnehmenden systolischen Blutdruck zu erkennen. Die beiden anderen Vitalparameter Sauerstoffsättigung und Gewebedruck bleiben nahezu unverändert. Dieser Parameterkonstellation deutet das neuronale Netz eindeutig als Schlafphase und veranlasst demzufolge keinen Alarm an der Anzeigeeinrichtung.
Die vier Felder von 3B entsprechen denen von 3A, jedoch ist hier die Parameterkonstellation der Agitation dargestellt. Der Eintritt eines Ereignisses ist wie vorher durch eine durchzogene senkrechte Linie dargestellt. Die gestrichelte senkrechte Linie stellt einen ersten Alarm dar. Das heißt, dass eine kritische Parameterkonstellation erkannt wurde und eine Diagnostik erforderlich ist, um einen lebensbedrohlichen Zustand zu vermeiden. In dem angeführten Beispiel ist der Puls deutlich gestiegen, während quasi zeitgleich der systolische Blutdruck ebenfalls gestiegen ist. In den beiden unteren Verläufen ist nahezu keine Änderung eingetreten. Demzufolge liegt bei der Person eine Agitation vor. Betrachtet man die Verläufe zu weiter vorangeschrittener Zeit (senkrechte strichpunktierte Linie), so weisen sowohl der Puls, als auch der systolische Blutdruck eine fallende Tendenz auf, was in der Gesamtheit der betrachteten Vitalparameter auf einer Normalisierung des Zustandes der Person hindeutet. Dies wird durch eine senkrechte strichpunktierte Linie dargestellt, welche aussagt, dass das Früherkennungssystem einwandfrei arbeitet und sich die Person in einem unkritischen Zustand befindet.
Zwei weitere mögliche Parameterkonstellationen sind in den 4A (linke Spalte) und 4B (rechte Spalte) dargestellt. In 4A sind nach Eintritt eines Ereignisses (dargestellt durch die senkrechte durchgezogene Linie) Änderungen bei drei Vitalparametern zu erkennen. Während der Puls erst schwächer, dann jedoch immer stärker steigt, fällt der systolische Blutdruck. Parallel dazu steigt der Gewebedruck, während die Sauerstoffsättigung nahezu unverändert verläuft. In Kombination dieser drei Vitalparameter erfolgt ab der senkrechten gestrichelten Linie der erste Alarm, der auf die Notwendigkeit einer Diagnostik hinweist.
Bei der eben beschriebenen Parameterkonstellation würde die Anzeigeeinrichtung den Hinweis auf eine Blutung in eine Körperhöhle anzeigen. Da sich keiner der Verläufe wieder normalisiert sondern alle verschlechtern, wird ab der senkrechten strichpunktierten Linie ein Notfallalarm ausgelöst. Dieser weist darauf hin, dass sofort gehandelt werden muss, da sich die Person in einem lebensbedrohlichen Zustand befindet.
4B stellt eine weitere Parameterkonstellation dar, in der alle vier betrachteten Vitalparameter einen veränderten Verlauf nach dem Eintritt eines Ereignisses (dargestellt durch die senkrechte durchgezogene Linie) zeigen. Unmittelbar nach dem Ereignis beginnt zum einen die Sauerstoffsättigung zu fallen, zum anderen der Gewebedruck zu steigen. Da die Werte dieser beiden Parameter schnell kritische Werte erreichen (dargestellt durch die senkrechte gestrichelte und nachfolgend senkrechte strichpunktierte Linie), werden analog der beiden genannten Linien der erste Alarm und anschließend der Notfallalarm für einen lebensbedrohlichen Zustand ausgelöst. Selbstverständlich sind Abweichungen von den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen mögliche, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.
Die vorstehend beschriebene laufende Überwachung der Bio-Impedanz – ggfs. Kombiniert mit der laufenden Erfassung weiterer Vitalparameter – kann auch mit der Überwachung des zeitlichen Verlaufs einer arteriellen und/oder makroskopischen Volumenänderung in dem zu überwachenden Gebiet kombiniert werden, wobei über die Auswertelogik eine Bewertung der Messwerte einzeln und in Korrelation zueinander vorgenommen wird. So kann z.B. die Volumenänderung im Bereich des Operationsgebiets einer Schilddrüsenoperation dadurch überwacht werden, dass der Halsumfang des Patienten laufend gemessen und als Parameter in die Auswertelogik eingespeist wird. Gleichermaßen kann die Blutdurchflussrate in Blutgefäßen zum Operationsgebiet als Parameter zur Verbesserung der Vorhersagegenauigkeit herangezogen werden. Diese Durchflussrate kann auch auf der Basis der Bio-Impedanzmessung ermittelt und überwacht werden.
Es ist selbstverständlich möglich, die Messsonden – abweichend von den zuvor beschriebenen Beispielen- an anderen Stellen des Körpers anzubringen, solange sie sich zur Erfassung der jeweiligen, für die Vorhersage entscheidenden Vitalparameter eignet. Ebenso unterliegen die Messsonden keiner Beschränkung bzgl. ihrer Form bzw. Größe.
Es ist selbstverständlich auch möglich, die erfassten Signale der Messsonden auf andere Weise an das System zu übermitteln, wie beispielsweise schnurlos mittels einer Infrarot- bzw. Funkverbindung.
Ferner ist es denkbar, dass das System nicht zwingend an der Hüfte der Person getragen wird, es kann auch um den Hals hängend oder am Arm oder Bein getragen werden.
Verschiedene Modifikationen der Anzeigeeinrichtung sind denkbar, mit denen die Stufen der Gesundheitsgefährdung zur Anzeige gebracht werden können. Eine Art Ampelanzeige mit den drei Farben grün, gelb und rot ist genauso denkbar wie eine Anzeige, die Balken oder andere Elemente verschiedener Größe anzeigt.
Abgesehen davon, dass die zu überwachende Person das System bei sich trägt, kann es sich ebenso an einem anderen Ort befinden, wie beispielsweise beim behandelnden Arzt, in einem Krankenhaus oder einer eigens dafür eingerichteten Überwachungsstelle.
Auch Grenzwertüberschreitungen anderer Vitalparameter als Puls und Herzfrequenz führen zum Auslösen des Alarms, d.h. Herzfrequenz, Atemfrequenz, Sauerstoffgehalt im Blut, Gewebedruck, etc. Ebenso kann ein verändertes EKG, welches auf eine akute Herzerkrankung, wie zum Beispiel einen Herzinfarkt hindeutet, zum Auslösen des Alarms führen.
Selbstverständlich können auch andere als nur die gezeigten Parameterkonstellationen zum Auslösen eines Alarms führen. Sämtliche bekannten und für die zu überwachende Person relevanten Parameterkonstellationen können dem System trainiert und demzufolge vom System erkannt werden.
Abgesehen von den oben beschriebenen Anwendungsfällen kann das System der vorliegenden Erfindung auch im Wellnessbereich zur Anwendung kommen. Dabei könnte das Gerät auch älteren Freizeit- und Extremsportlern die Sicherheit einer gesundheitlichen Überwachung ermöglichen.
Die Erfindung schafft somit ein System zur Früherkennung lebensbedrohlicher Zustände von Personen, bei denen solche Gefahren beispielsweise aufgrund einer vorangehenden Operation bestehen. Das System erfasst in Abhängigkeit der zu überwachenden Person mehrere Vitalparameter über eine Detektoreinheit, die anschließend von einer Auswertelogik, vorzugsweise unter Verwendung eines neuronalen Netzes, ausgewertet werden. Dabei werden zum einen Grenzwertüberschreitungen einzelner Parameter, zum anderen Parameterkonstellationen, die einen gesundheitlich kritischen Zustand der Person darstellen, mit einer Anzeigeeinrichtung je nach Gefährdung in unterschiedlichen Formen zur Anzeige gebracht. Sie wird bestimmt, in dem zunächst die Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen einer gesundheitlichen Anomalität bestimmt und anschließend bewertet wird.
Bezugszeichenliste

1: zu überwachende Person, Patient
2: Gelenk
3: Messsonde oder Elektrode
5: Kabel
7: Interface
9: ECU
11: Detektoreinheit
13: Anzeigeeinrichtung
15: zu überwachendes Körpergebiet
17: Elektrode (für Bio-Impedanzmessung)
19: Messstrecke
19a, 19b, 19c, 19d: Messstrecke bzw. Seiten-Messstrecke
19e, 19f: Messstrecke bzw. Diagonal-Messstrecke
21: Stromquelle bzw. Spannungsquelle mit Messeinrichtung für Spannung bzw. Strom
23: Elektrodenanschluss
25: Glandula thyroidea (Schilddrüse)
27: A. thyroidea superior
29: A. thyroidea inferior
31: Plexus thyroideus impar
33: V. Thyroidea media (Kocher)
35: Elektrodenmesspunkt
R: Resistanz
Xc: Reaktanz
37: Impedanzvektor
39: Winkel der Phasenverschiebung
41: Toleranzellipse
43: Körperzelle
45: Zellzunahme
47: Zellabnahme
49: Wassereinlagerung
51: Wasserzunahme, Ödem
53: Wasserabnahme, Exsikkose

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2011/131612 A2 [0005]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

„Das BIA-Kompendium, III. Ausgabe“ (2005), Seite 26 bis 28 [0063]

Claims

System zur Früherkennung lebensbedrohlicher Zustände von Personen, wie z.B. einer postoperativen Blutung in einem zu überwachenden Körpergebiet (15), wie z.B. einem Operationsgebiet, eines Patienten (1), mit: einer Detektoreinheit (11, 21) zur Erfassung des Zeitverlaufs mindestens eines Bio-Impedanzparameters (R, Xc, Xc/R, ...) im Bereich eines zu überwachenden Körpergebiets (15), wie z.B. eines Operationsgebiets, und/oder des Herzens, wobei die Detektoreinheit (11, 21) Messsonden (3, 17a–17d) einschließlich mindestens zwei Elektroden (17a–17d) und eine Recheneinheit (9) sowie ggf. ein Interface (7) aufweist, einer Auswertelogik, die auf der Basis der über der Zeitachse vorliegenden Messwerte eine Bewertung der Wahrscheinlichkeit des Vorliegens einer gesundheitlichen Anomalität, wie z.B. der postoperativen Blutungswahrscheinlichkeit vornimmt, und einer Anzeigeeinrichtung (13), mit der die Bewertung zur Anzeige gebracht wird.
System nach Anspruch 1, wobei die Detektoreinheit (11, 21) mindestens eine ansteuerbare Stromquelle (21) oder eine ansteuerbare Spannungsquelle (21) und mindestens zwei Elektroden (17a–17b) umfasst, die auf einer Hautoberfläche des Patienten (1) anbringbar oder zumindest teilweise implantierbar sind und die so anordenbar sind, dass sie Endpunkte als Elektrodenmesspunkte (35a–35b) von durch diese Elektrodenmesspunkte definierbaren Messstrecken (19a) bilden können, wobei die ansteuerbare Stromquelle (21) oder die ansteuerbare Spannungsquelle (21) so mit den zwei Elektroden (17a–17b) elektrisch leitend verbindbar sind, dass die dem Elektrodenpaar (17a–17b) zugeordnete Messstrecke (19a) mit einem steuerbaren Strom bzw. einer steuerbaren Spannung beaufschlagbar ist und die dem beaufschlagten Strom entsprechende Spannung zwischen den beiden die Messstrecke (19a) definierenden Elektrodenmesspunkte (35a–35b) bzw. der der beaufschlagten Spannung entsprechende Strom durch die beiden die Messstrecke definierenden Elektrodenmesspunkte (35a–35b) als Bio-Impedanzparameter gemessen werden kann, und wobei die Messstrecke durch das zu überwachende Körpergebiet (15), wie z.B. das Operationsgebiet, verläuft.
System nach Anspruch 1, wobei die Detektoreinheit (11, 21) mindestens eine ansteuerbare Stromquellen (21) oder eine ansteuerbare Spannungsquelle (21) und mindestens drei Elektroden (17a–17c) umfasst, die auf einer Hautoberfläche des Patienten (1) anbringbar oder zumindest teilweise implantierbar sind und die so anordenbar sind, dass sie Eckpunkte eines Dreiecks mit drei Eckpunkten als Elektrodenmesspunkte (35a, 35b, 35c) und drei die Elektrodenmesspunkte verbindende, durch jeweils ein Elektrodenpaar (17a–17b; 17b–17c; 17c–17a) definierbare Messstrecken (19a; 19b; 19c) bilden können, wobei die ansteuerbare Stromquelle (21) oder die ansteuerbare Spannungsquelle (21) sequenziell mit jeweils einem aus den drei Elektroden ausgewählten Elektrodenpaar (17a–17b; 17b–17c; 17c–17a) elektrisch leitend verbindbar ist, so dass sequenziell jede der durch dieses Elektrodenpaar (17a–17b; 17b–17c; 17c–17a) definierte Messstrecke (19a; 19b; 19c) mit einem steuerbaren Strom bzw. einer steuerbaren Spannung beaufschlagbar ist und die dem beaufschlagten Strom entsprechende Spannung zwischen den beiden Elektroden des die Messstrecke (19a; 19b; 19c) definierenden Elektrodenpaares bzw. der der beaufschlagten Spannung entsprechende Strom durch die beiden Elektroden des die Messstrecke (19a; 19b; 19c) definierenden Elektrodenpaares als Bio-Impedanzparameter gemessen werden kann, und wobei mindestens eine Messstrecke (19b, 5A) durch das zu überwachende Körpergebiet (15), wie z.B. das Operationsgebiet, verläuft.
System nach Anspruch 3, wobei ferner mindestens eine Messstrecke (19a, 19c, 5A) nicht durch das zu überwachende Körpergebiet (15) verläuft.
System nach Anspruch 1, wobei die Detektoreinheit (21, 21) mindestens eine ansteuerbare Stromquelle (21) oder eine ansteuerbare Spannungsquelle (21) und mindestens vier Elektroden (17a, 17b, 17c, 17d) umfasst, die auf einer Hautoberfläche des Patienten (1) anbringbar oder zumindest teilweise implantierbar sind und die so anordenbar sind, dass sie Eckpunkte eines Rechtsecks oder eines Trapezes mit vier Eckpunkten als Elektrodenmesspunkte (35a, 35b, 35c, 35d) bilden können, wobei vier die Elektrodenmesspunkte (35a, 35b, 35c, 35d) verbindende, durch jeweils ein Elektrodenpaar (17a–17b, 17b–17c, 17c–17d, 17d–17a) definierbare Seiten-Messstrecken (19a, 19b, 19c, 19d) und zwei die jeweils diagonal entgegengesetzten Elektrodenmesspunkte (35a–35c, 35b–35d) verbindende, durch jeweils ein Elektrodenpaar (17a–17c, 17b–17d) definierbare Diagonal-Messstrecken (19e, 19f) gebildet werden können, wobei die ansteuerbare Stromquelle (21) oder die ansteuerbare Spannungsquelle (21) sequenziell mit jeweils einem aus den vier Elektroden (17a, 17b, 17c, 17d) ausgewählten Elektrodenpaaren elektrisch leitend verbindbar ist, so dass sequenziell jede der durch dieses Elektrodenpaar definierte Messstrecke (19a, 19b, 19c, 19d, 19e, 19f) mit einem steuerbaren Strom bzw. einer steuerbaren Spannung beaufschlagbar ist und die dem beaufschlagten Strom entsprechende Spannung zwischen den beiden Elektroden des die Messstrecke (19a, 19b, 19c, 19d, 19e, 19f) definierenden Elektrodenpaares (17a–17b, 17b–17c, 17c–17d, 17d–17a, 17b–17d, 17a–17c) bzw. der der beaufschlagten Spannung entsprechende Strom durch die beiden Elektroden des die Messstrecke (19a, 19b, 19c, 19d, 19e, 19f) definierenden Elektrodenpaares als Bio-Impedanzparameter gemessen werden kann, und wobei mindestens eine Diagonal-Messstrecke (19e, 19f) durch das zu überwachende Körpergebiet (15), wie z.B. das Operationsgebiet, verläuft.
System nach Anspruch 5, wobei ferner mindestens eine Seiten-Messstrecke (19a, 19b, 19c, 19d) nicht durch das zu überwachende Körpergebiet (15) verläuft.
System nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Recheneinheit für mindestens eine durch ein Elektrodenpaar (17b–17c) definierte Messstrecke (19b) ein Zeitverlauf eines Stromwerts des dem Elektrodenpaar beaufschlagten Stroms und ein Zeitverlauf eines Spannungswerts der dem beaufschlagten Strom entsprechenden Spannung bzw. ein Zeitverlauf eines Spannungswerts der dem Elektrodenpaar beaufschlagten Spannung und ein Zeitverlauf eines Stromwerts des der beaufschlagten Spannung entsprechenden Stroms als Eingangsparameter zugeführt werden können, und wobei die Recheneinheit dazu ausgelegt ist, aus dem Zeitverlauf von als Eingangsparameter zugeführten Stromwerten und dem Zeitverlauf von als Eingangsparameter zugeführten Spannungswerten einen Zeitverlauf von mindestens einem der folgenden, der Messstrecke zugeordneten Bio-Impedanzparameter (BIP) zu berechen: – eine Resistanz (R) als ohmschem Widerstandswert der Bio-Impedanz einer Messstrecke, – eine Reaktanz (Xc) als kapazitivem Widerstandswert der Bio-Impedanz einer Messstrecke, – einen Quotienten (Xc/R) der Reaktanz und der Resistanz als Maß oder einen Arcustangens dieses Quotienten als Maß für eine Phasenverschiebung zwischen einem Wechselstrom und einer Wechselspannung auf einer Messstrecke, – eine Resistanz (R(f1)) bei einer ersten Frequenz (f1) als ohmscher Widerstandswert für einen Wechselstrom und eine Wechselspannung mit der ersten Frequenz auf einer Messstrecke und eine Resistanz (R(f2)) bei einer zweiten Frequenz (f2) als ohmscher Widerstandswert für einen Wechselstrom und eine Wechselspannung mit der zweiten Frequenz auf der Messstrecke, – einen Quotienten (R(f2)/R(f1)) aus einer Resistanz (R(f2)) bei einer zweiten Frequenz (f2) als ohmscher Widerstandswert für einen Wechselstrom und eine Wechselspannung mit der zweiten Frequenz auf einer Messstrecke und einer Resistanz (R(f1)) bei einer ersten Frequenz (f1) als ohmscher Widerstandswert für einen Wechselstrom und eine Wechselspannung mit der ersten Frequenz auf der Messstrecke, wobei die zweite Frequenz (f2) größer als die erste Frequenz (f1) ist, – eine Reaktanz (Xc(f1)) bei einer ersten Frequenz (f1) als kapazitiver Widerstandswert für einen Wechselstrom und eine Wechselspannung mit der ersten Frequenz auf einer Messstrecke und eine Reaktanz (Xc(f2)) bei einer zweiten Frequenz (f2) als kapazitiver Widerstandswert für einen Wechselstrom und eine Wechselspannung mit der zweiten Frequenz auf der Messstrecke, wobei die zweite Frequenz (f2) größer als die erste Frequenz (f1) ist, – einen Quotienten (Xc(f2)/Xc(f1)) aus einer Reaktanz (Xc(f2)) bei einer zweiten Frequenz (f2) als kapazitiver Widerstandswert für einen Wechselstrom und eine Wechselspannung mit der zweiten Frequenz auf einer Messstrecke und einer Reaktanz (Xc(f1)) bei einer ersten Frequenz (f1) als kapazitiver Widerstandswert für einen Wechselstrom und eine Wechselspannung mit der ersten Frequenz auf der Messstrecke, wobei die zweite Frequenz (f2) größer als die erste Frequenz (f1) ist, – einen Gesamtquotienten (Xc(f2)/R(f2)) / (Xc(f1)/R(f1)) aus einem zweiten Quotient (Xc(f2)/R(f2) einer Reaktanz (Xc(f2) und einer Resistanz (R(f2)) bei einer zweiten Frequenz (f2) als Maß für eine Phasenverschiebung zwischen der Reaktanz und der Resistanz für einen Wechselstrom und eine Wechselspannung mit der zweiten Frequenz auf einer Messstrecke und einem ersten Quotient (Xc(f1)/R(f1) einer Reaktanz (Xc(f1) und einer Resistanz (R(f1)) bei einer ersten Frequenz (f1) als Maß für eine Phasenverschiebung zwischen der Reaktanz und der Resistanz für einen Wechselstrom und eine Wechselspannung mit der ersten Frequenz auf der Messstrecke, oder einen Gesamtquotienten aus dem Arcustangens des zweiten Quotienten (Xc(f2)/R(f2) als Maß für die Phasenverschiebung zwischen der Reaktanz und der Resistanz bei der zweiten Frequenz und dem Arcustangens des ersten Quotienten (Xc(f1)/R(f1) als Maß für die Phasenverschiebung zwischen der Reaktanz und der Resistanz bei der ersten Frequenz, wobei die zweite Frequenz (f2) größer als die erste Frequenz (f1) ist.
System nach Anspruch 7, wobei die Recheneinheit dazu ausgelegt ist, einen ersten Zeitverlauf eines einer ersten Messstrecke zugeordneten, in Anspruch 7 genannten Bio-Impedanzparameters (BIP) und zweiten Zeitverlauf des einer zweiten Messstrecke zugeordneten gleichen in Anspruch 7 genannten Bio-Impedanzparameters (BIP) zu berechnen, wobei die erste Messstrecke (19b) durch das zu überwachende Körpergebiet (15) des Patienten und die zweite Messstrecke (19a, 19c) nicht durch das zu überwachende Körpergebiet (15) des Patienten verläuft, und wobei die Recheneinheit ferner dazu ausgelegt ist, den der ersten Messstrecke zugeordneten Bio-Impedanzparameter als einen Messwert in Beziehung mit dem der zweiten Messstrecke zugeordneten Bio-Impedanzparameter als einem Referenzwert zu setzen.
System nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Recheneinheit dazu ausgelegt ist, einen ersten Zeitverlauf (BIP(t) eines einer ersten Messstrecke zugeordneten, in Anspruch 7 genannten Bio-Impedanzparameters (BIP) auszuwerten, wie z.B. ein Überschreiten eines Schwellwerts für den Bio-Impedanzparameter oder ein Überschreiten eines Schwellwerts für eine Abweichung zwischen einem zu einem zweiten, späteren Zeitpunkt (t2) ermittelten Bio-Impedanzparameter (BIP(t2)) und einem zu einem vorbestimmten ersten, früheren Zeitpunkt (t1) ermittelten Bio-Impedanzparameter (BIP(t1)) zu erkennen.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Detektoreinheit dazu ausgebildet ist, zumindest einen Zeitverlauf einer arteriellen und/oder makroskopischen Volumenänderung in dem zu überwachenden Gebiet, wie z.B. dem Operationsgebiet, des Patienten als weiteren Vitalparameter zu erfassen, wobei die Auswertelogik auf der Basis der gemessenen Parameter und ihrer Korrelation eine Bewertung der Wahrscheinlichkeit des Vorliegens einer gesundheitlichen Anomalität vornimmt.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Detektoreinheit dazu ausgebildet ist, einen Zeitverlauf eines Gewebedrucks des Patienten (1), insbesondere eines Gewebedrucks in einem zu überwachenden Gebiet (15), wie z.B. dem Operationsgebiet des Patienten (1), als weiteren Vitalparameter zu erfassen, wobei die Auswertelogik auf der Basis der gemessenen Parameter und ihrer Korrelation eine Bewertung der Wahrscheinlichkeit des Vorliegens einer gesundheitlichen Anomalität vornimmt.
System nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei die Detektoreinheit ferner dazu ausgebildet ist, den Zeitverlauf zumindest eines weiteren Vitalparameters des Patienten (1) aus der Gruppe von – Blutdruck RR und/oder – Herzfrequenz und/oder – Atmungsfrequenz und/oder – Sauerstoffgehalt im Blut des Patienten laufend zu erfassen, wobei die Auswertelogik den gemessenen Parametern verschiedene Zustände, wie z.B. sehr niedrig, niedrig, normal, hoch und sehr hoch, zuordnet und welche in Abhängigkeit der vorliegenden Parameterzustände und ihrer Korrelation die Bewertung der Wahrscheinlichkeit des Vorliegens einer gesundheitlichen Anomalität, wie z.B. der postoperativen Blutungswahrscheinlichkeit, vornimmt.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertelogik auf der Grundlage der erfassten Parameter und Parameterzustände, insbesondere unter Berücksichtigung deren zeitlichen Verlaufs, eine Anweisung erzeugt, wie mit dem momentanen Zustand der zu überwachenden Person umzugehen ist.
System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anweisung mittels der Anzeigeeinrichtung (13) zumindest partiell zur Anzeige gebracht werden kann.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertelogik ein neuronales Netz aufweist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinheit zumindest einen der Vitalparameter in vorbestimmten Zeitabständen (dt) erfasst, die vorzugsweise variabel sind.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertelogik auf einem Fuzzy-Logic-Ansatz aufgebaut ist.
System nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das neuronale Netz unter Heranziehung der individuellen medizinischen Daten der zu überwachenden Person trainierbar ist.
System nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fuzzy-Logic-Modul der Auswertelogik individuell entsprechend dem gesundheitlichen Zustand der zu überwachenden Person geeicht wird.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertelogik lernfähig ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Anzeigeeinheit verschiedene Stufen der Gesundheitsgefährdung zur Anzeige bringbar sind, z.B. optisch mittels verschieden farbiger Signalleuchten.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 21, gekennzeichnet durch eine Sendeeinheit, mit der zumindest ein ausgewähltes Ergebnis der Bewertung und/oder eine Anweisung, wie mit dem momentanen Zustand der zu überwachenden Person umzugehen ist, an eine Zentrale übermittelbar ist.
System nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch einen Positionsdetektor, mit dem die räumliche bzw. geografische Position der zu überwachenden Person vorzugsweise laufend bestimmbar ist.
System nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die räumliche bzw. geografische Position der zu überwachenden Person mittels der Sendeeinheit an eine Zentrale übermittelbar ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 24, gekennzeichnet durch eine Schnittstelle zu einem Mobiltelefon.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Elemente des Systems zu einer Einheit zusammengefasst sind.