[发明专利]患者监护系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于借助于电容性测量来监护心肺功能等的患者监护系统。此外，本发明涉及用于借助于电容性测量来监护心肺功能等的方法。

背景技术

具有心脏病的患者的参数的床旁监护在医院环境中是很普通的。在家庭环境中也具有用于测量心脏数据或肺数据的首选方法。为了使这种家庭监护系统最不引人注目，不依赖于直接皮肤接触的传感器最吸引人。因此，电容性感侧方法最适于与这种系统一起使用。

生物信号的电容性感测本质上依赖于将“身体电极”电容性耦合到感测电容上。这种耦合可以随着患者的运动、患者皮肤上的汗和接触的亲密性或身体到感测电极的距离而变化。另外，非接触感测易受不是来自患者身体的寄生信号的影响。

发明内容

本发明的一个目的是提供用于监护心肺功能等的可靠技术，其特别适于家庭使用。

根据本发明，通过用于借助于电容性测量来监护心肺功能等的患者监护系统来实现该目的，所述系统包括布置为矩阵形式的许多电极，所述电极适于与床等集成在一起，每个电极是个别可选的；用于根据患者在床等上的位置来测定许多电极的装置，所述装置适于通过测定所述许多电极的电容来测定所述许多电极；和用于选择许多所测定的电极以便执行电容性测量的装置。

本发明的目的也通过用于借助于电容性测量来监护心肺功能等的方法而实现，该方法包括如下步骤：将许多电极布置为矩阵形式，所述电极适于与床等集成在一起，每个电极是个别可选的；根据患者在床等上的位置来测定许多电极，该电极测定的步骤通过测定许多电极的电容来执行，以及选择许多所测定的电极以执行电容性测量。

本发明的基本思想是利用使用不但三或四个分开的电极而且包括大量彼此邻近布置的电极的电极矩阵的电容性感测概念。这些电极适于与床和类似物(例如，织物床单或床褥或床垫)集成在一起。换句话说，将患者精确地定位在特定“测量位置”不是必需的。相反，患者可以以任意方式定位他/她自己。

由于在大部分情况下，患者覆盖在电极矩阵中的若干电极，现在找到并选择许多测量电极(即，最适合最终执行电容性测量的电极)是必需的。为了选择那些电极，本发明建议在这些测量开始之前，关于将要进行的测量测试电极和合适性。

根据本发明的床定义为表面或者任何其它在其上休息或可坐在其上的设备，例如常规床、病床、睡椅、常规椅、牙科座椅、轮椅、(手术)台等。

所建议的系统和方法被用于ECG/心率信号检测、EEG、EMG、生物阻抗测量(例如，生物阻抗断层摄影)、以及相似测量。

本发明的这些及其他方面将根据在所附权利要求中定义的以下实施例进一步阐述。

根据本发明的优选实施例，该系统包括电介质，所述电介质是弹性构造的。可以使用任何合适类型的材料用作电介质，例如织物床单等。该系统还包括许多电极对，其中每个电极对由在面向患者的电介质的一侧上定位的反电极和在电介质的另一侧上定位的感测电极形成；和用于测定许多电极对的电容的装置。如果该电介质布置为如果患者位于床等上由患者对其加压，可以测定取决于患者的位置的电极对的电容变化。如果患者将电极对中上部的电极向下推，电介质将被压缩，并且在上部和下部电极之间的距离将减小。因此，电容将增加。通过例如简单的桥接电路可以容易地检测到电容的增加。

如上所述，在本发明的另一优选实施例中，患者的身体用作“反电极”，而不是使用反电极。

根据该实施例，该系统包括邻近许多电极定位的电介质，其以如下方式定位，即如果患者位于床等上，其面向患者。现在患者将电介质直接向下压，导致电容的增加，这又可以通过例如简单的桥接电路来容易地检测。

在这两种情况下，具有高电容的电极将最适于执行真实的测量，并且将因此被(预先)选择。

在本发明的另一实施例中，通过将电压信号供应给许多第一电极并且测定在许多第二电极处的感应电荷，电极被有源地探测。优选地，邻近的电极被用作第一和第二电极。由于电容取决于在电极和患者身体之间的距离，具有高信号耦合的电极将最适于执行真实的测量，并且将被(预先)选择。

在本发明的又一实施例中，该系统包括在患者和许多电极或患者和电介质之间的屏蔽。通过该屏蔽，可以确信仅仅属于所述电极的直接环境的信号被检测。

如果(预先)选择了合适的电极，即显示高电容和/或高信号耦合的电极，使用所述电极执行例如测量心率信号的真实测量。选择合适的电极的过程可以包括预先选择(根据上述的参数)以及最终选择，优选地将测量的类型考虑在内。例如，如果将执行ECG测量，最终选择的电极需要具有特定的相互距离。