AT512101A2 - Messeinrichtung zur glukosemessung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Messeinrichtung zur Glukosemessung, umfassend einen Glukosesensor (1) zur Bestimmung des Glukosegehalts in einer Lösung oder Flüssigkeit, insbesondere in Blut, sowie zur Wiedergabe des gemessenen Glukosegehalts in Form eines elektrischen Signals mit codiert dargestellten Messdaten, eine NFC-Antenne (2), eine der NFC-Antenne (2) nachgeschaltete Energieentnahmeeinheit (3), die die NFC-Antenne (2) derart ansteuert, dass die NFC-Antenne (2) bei Vorliegen von elektromagnetischen Wellen in einem vorgegebenen Frequenzbereich Energie aus dem die NFC-Antenne (2) umgebenden Feld entnimmt, und wobei die NFC-Antenne (2) dem Glukosesensor (1) vorgeschaltet ist und diesen mit elektrischer Energie versorgt sowie eine Kommunikationseinheit (4), die von der Energieentnahmeeinheit (3) mit Energie versorgt ist, wobei der Kommunikationseinheit (4) die vom Glukosesensor (1) ermittelten Messdaten zugeführt sind und die Kommunikationseinheit (4) der NFC-Antenne (2) ein die Messdaten enthaltendes Signal aufprägt.

Description

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Die Erfindung betrifft eine Itflesselmcfifung zur ’GTukosemessung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Bestimmung des Glukosegehalts in einer Lösung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 11.

Die Erfindung wird vorteilhaftenweise im Bereich der Bestimmung von Glukose im Blut eines Menschen oder eines Tiers eingesetzt.

Hintergrund der Erfindung ist die Erleichterung der Durchführung einer regelmäßigen Bestimmung des Glukosegehalts des Bluts von Diabetikern. Weltweit sind ca. 6 % aller Menschen Diabetiker, in den Industrieländern beträgt der Anteil der Diabetiker etwa 8 %. Pro Tag müssen bei einem Diabetiker des Typ 1 bis zu zehn Messungen durchgeführt werden, um den Blutzuckergehalt ausreichend bestimmen zu können. Die erforderlichen Blutzuckermessungen sollten den Alltag des Patienten möglichst wenig beeinflussen. Dies kann vor allem dadurch erreicht werden, dass die Messung des Blutzuckers möglichst schnell, unkompliziert und mit geringem Aufwand durchgeführt werden kann. Die benötigte Ausrüstung sollte klein und leicht verstaubar sein, um die Messungen mobil an verschiedensten Örtlichkeiten durchführen zu können. Für ältere Menschen mit Diabetes, die meist Typ-2-Diabetiker sind, ist eine einfache, leicht verständliche und lesbare Darstellung der Messwerte äußerst wichtig. Bei Diabetikern vom Typ 1 ist wiederum eine intuitive graphische Darstellung der Messwerte, etwa in Form von Einzelmesswerten sowie Tages-, Wochen- oder Monatsprofilen notwendig, um den Umgang mit Diabetes sowie das laufende Selbstmanagement zu erlernen. Auch die Verknüpfung mit anderen Informationen, die für Diabetes relevant sind, wie etwa der Blutdruck, die Aktivität sowie die Nahrungszufuhr, gemessen in Broteinheiten, sind speziell bei Diabetikern von Typ 1 erforderlich, um die Insulindosis ausreichend bestimmen zu können.

Glukosemessgeräte, wie sie gemäß dem Stand der Technik heute für die Bestimmung des Blutzuckergehalts verwendet werden, sind wenige cm groß und weisen eine digitale Anzeige, eine Batterie oder einen Akkumulator, einen Messwertspeicher und eine Messeinheit auf, wobei in die Messeinheit Messstreifen eingeführt werden. Eine vollständige Ausrüstung eines Diabetikers besteht somit aus einer Stechhilfe mit den zugehörigen Einwegnadeln, einem Behälter mit dem Testmessstreifen, dem Messgerät selbst und den zugehörigen Insulininjektionen. Die Messung erfolgt, indem der Teststreifen in das Gerät eingesteckt wird, ein kleiner Tropfen Blut auf den Messstreifen aufgebracht wird und dann die Messung automatisch gestartet wird. Die Glukosemessgeräte verfügen über eine eingebaute Uhr, wobei der Messwert gemeinsam

I 2 I * · · ί .· · mit einem von der eingebauten Uhfab{J£§eß&heh* ZfelfStSMpel abgespeichert wird und von diesem Gerät wieder abgerufen werden kann.

Nachteilig bei herkömmlichen Glukosemessgeräten ist, dass die Daten der Messungen lediglich am Glukosemessgerät gespeichert werden. Die Weitergabe dieser Daten, z.B. an einen behandelnden Arzt, muss entweder vom Arzt selbst vorgenommen werden, der die am Gerät gespeicherten Daten ansehen oder auslesen muss oder vom Patienten selbst vorgenommen werden, der die Daten auslesen muss und diese anschließend entweder auf Papier abschreiben oder in einen Computer eingeben muss. Einige Glukosemessgeräte verfügen auch über eine serielle, USB oder Bluetooth Schnittstelle, mittels derer die Daten elektronisch auf einen Computer übertragen werden können. Die Glukosemessgeräte sind allesamt mit einer Batterie oder einem Akkumulator betrieben.

Bei sämtlichen Messgeräten besteht der Nachteil, dass das Glukosemessgerät, das ständig mitgetragen werden muss, eine gewisse Mindestgröße aufweist, damit ein Auslesen bzw. Auswerten und die davon abhängige Bestimmung der Dosis der Insulininjektion möglich ist. Allgemein besteht ferner die Problematik der Übertragung der Daten sowie in dem Umstand, dass die Batterie des Glukosemessgeräts häufig aufgeladen werden muss und für den Fall, dass der Patient das Aufladen vergisst, der Glukosewert nicht bestimmt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, ein Glukosemessgerät zur Verfügung zu stellen, das eine kleine Bauform aufweist und das nicht in regelmäßigen Abständen aufgeladen werden muss.

Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einer Messeinrichtung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Ferner löst die Erfindung die Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art mit dem Kennzeichen des Patentanspruchs 11.

Erfindungsgemäß ist eine Messeinrichtung vorgesehen, die die folgenden Einheiten umfasst: - einen Glukosesensor zur Bestimmung des Glukosegehalts in einer Lösung, insbesondere in Blut, sowie zur Wiedergabe des gemessenen Glukosegehalts in Form eines elektrischen Signals mit codiert dargestellten Messdaten, - eine NFC-Antenne, 3 3 ·♦ · · « · * • · # # 4 4 * « f · * · · · » • · f · » * · · 4 · · « f · * « - eine der NFC-Antenne nachgeschärtete*BnÄt/leärttricffirti%'ginheit, die die NFC-Antenne derart ansteuert, dass die NFC-Antenne bei Vorliegen von elektromagnetischen Wellen in einem vorgegebenen Frequenzbereich Energie aus dem die NFC-Antenne umgebenden Feld entnimmt, und wobei die NFC-Antenne dem Glukosesensor vorgeschaltet ist und diesen mit elektrischer Energie versorgt sowie - eine Kommunikationseinheit, die von der Energieentnahmeeinheit mit Energie versorgt ist, der die vom Glukosesensor ermittelten Messdaten zugeführt sind und der Antenne ein die Messdaten enthaltendes Signal aufprägt.

Die Erfindung ermöglicht eine extrem kleine Ausführung einer Messeinrichtung, da kein Display, sondern nur ein kleiner Energiespeicher, ein kleiner Datenspeicher und neben der NFC-Antenne keine sonstigen Schnittstellen und nur eine kleine Verarbeitungseinheit an der Messeinrichtung erforderlich sind.

Wesentlicher Vorteil einer solchen Messeinrichtung ist, dass die Glukosemessung ohne eigene Batterie durchgeführt werden kann und die Ergebnisse der Glukosemessung direkt von einem Mobiltelefon ermittelt auch auf diesem abgespeichert werden kann. Weiters besteht die Möglichkeit, die Daten auch über das Internet an diverse Datenbanken zu übertragen. Das Glukosemessgerät kann hierdurch wesentlich kleiner ausgeführt sein, da auf dem Messgerät selbst kein Display, keine Batterie und keine Datenspeichereinheit benötigt werden. Hierfür werden die entsprechenden Einrichtungen des Mobiltelefons vorteilhafterweise genutzt.

Weiters vorteilhaft ist, dass bei der vorliegenden Erfindung bloß die Messeinrichtung als Medizinprodukt den regulatorischen Anforderungen zu unterwerfen ist, während die Steuereinheit in Form eines Mobiltelefons zur Verfügung steht und allenfalls die konkrete Software-Anwendung zum Betrieb entsprechend den regulatorischen Anforderungen zu unterwerfen ist. Die Software dient zur Datenerfassung, Speicherung, Berechnung des aktuellen Messwertes sowie von Zeitverläufen, Trends und Mittelwerten als auch zur Visualisierung der Datenwerte.

Durch die physikalische Trennung von Anwendungsteil Messseinrichtung und Steuereinheit kann die Messeinrichtung und die in der Steuereinheit laufende Software in Form zum Beispiel einer Software-Anwendung (App) separat als Medizinprodukt zugelassen werden. Wäre die Glucosemesseinheit in der Steuereinheit integriert, müßte die gesamte Steuereinheit als Medizinprodukt zertifiziert werden, was einen erheblichen 4 • « · · * * * ·

Mehraufwand bedeuten würde, und ÖSi deM3öäfth\WndiSK,eTf fnit der neue Handys auf den Markt gebracht werden, kaum wirtschaftlich realisierbar wäre.

Das unmittelbare Vorliegen der Glukosemessdaten in einer NFC-fähigen Steuereinheit, insbesondere in einem Smartphone, ermöglicht, neben den oben genannten Möglichkeiten zur Datenverarbeitung und Messwertdarstellung, eine Vielzahl weiterer, den Patienten unterstützenden Funktionalitäten in Form von Software Applikationen, wie z.B. Therapievorschläge (Insulindosisberechnung), Vorschläge zur Nahrungsaufnahme (Broteinheitenrechner, „Broteinheiten-Lexikon“ von Nahrungsmitteln), evtl, unter Berücksichtigung der zu erwartenden körperlichen Aktivität (Bürotätigkeit, Wandern, Sport, etc...).

Die vorliegende Erfindung ermöglicht bei einer Kopplung mit einer als Mobiltelefon ausgebildeten Steuereinheit eine mobile Messung. Die Verbreitung von Mobiltelefonen und Smartphones ist heutzutage sehr groß, wodurch die oben beschriebene Erfindung rasch eine breite Anwendung finden wird. Die Wahrscheinlichkeit, dass das Mobiltelefon zu Hause vergessen wird, ist inzwischen typischer Weise relativ gering und wird in der Regel auch rasch bemerkt. Der Akku des Mobiltelefons kann heute meist standardisiert über Mini-USB-Netzteile geladen werden. Kompatibilität mittels Formgebung des NFC-Glocumeter Anwendungsteils und entsprechender App zu unterschiedlichsten NFC-Smartphones ermöglicht große Verbreitung und einfaches Software-Updating, bzw. entsprechende telemedizinische Anwendungen; Verrechnungen etc.

Bei Bedarf und Wunsch des Anwenders ist eine Weiterleitung der Blutzuckerwerte an eine Telemonitoring Zentrale möglich. Die letzten Messwerte können im Mobiltelefon oder evt. auch im NFC-Glucometer gespeichert (NFC-Chip) und später erneut ausgelesen werden.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass für die Mitteilung der Messwerte an den Benutzer kein separater Akku und kein separates Display benötigt werden.

Dieses Vorgehen benötigt weniger Energie und ist folglich umweltfreundlicher als die derzeitigen Technologien zur Blutzuckermessung.

Um genügend Energie für die Glukosemessung und die Datenübertragung zu erhalten, kann vorgesehen sein, dass die Energieentnahmeeinheit eine parallel zur NFC-Antenne geschaltete Abstimmeinheit, insbesondere einen Kondensator mit einer auf eine vorgegebene Frequenz abstimmbaren oder einstellbaren Kapazität, aufweist, sodass die ::: :: NFC-Antenne bei Vorliegen einer vöfgegebeftfeti KäpafitaTT feine maximale Leistung aus dem sie umgebenden Feld entnimmt.

Um eine für die weitere Messung vorteilhafte Gleichspannung nehmen zu können, kann vorgesehen sein, dass die Energieentnahmeeinheit einen der NFC-Antenne und/oder dem der Abstimmeinheit nachgeschalteten Gleichrichter aufweist, der an seinem Ausgang eine Gleichspannung zur Verfügung stellt, mit der der Glukosesensor mit Energie versorgt wird.

Um für aufwendigere Messungen größere Energiemengen zur Verfügung zu stellen, kann vorgesehen sein, dass parallel zu den Ausgängen des Gleichrichters ein Energiespeicher, insbesondere ein Kondensator oder eine Akkumulatorzelle oder eine Knopfzelle, angeordnet ist.

Die Kopplung zwischen externem magnetischen Feld und NFC-Antenne kann auch dazu führen, dass die resultierende Gleichspannung der Energieentnahme zu groß für die Durchführung der Messung ist Für diesen Fall kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Gleichrichter und dem Glukosesensor eine Spannungsbegrenzungseinheit, insbesondere eine Zenerdrade angeordnet ist, die die dem Glukosesensor zugeführte Spannung auf einen vorgegebenen Wert, insbesondere auf die Nennspannung des Glukosesensors beschränkt.

Die Begrenzung der Spannung kann auch mittels einer Leuchtdiode durchgeführt werden. Das abgegebene Licht der Leuchtdiode kann gleichzeitig als Bestätigung für die Funktionsbereitschaft der gesamten Messeinrichtung verwendet werden.

Hierdurch wird erreicht, dass die Ausgangsspannung der Energieentnahme begrenzt wird, um eine Beschädigung des Glukosesensors oder einen Abbruch der Messung aufgrund zu hoher Spannung zu vermeiden. Für den Fall, dass die resultierende Spannung der Energieentnahmeeinheit für die Durchführung der Messung zu niedrig ist, jedoch grundsätzlich genug Energie vorhanden ist und übertragen werden kann, kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Gleichrichter und dem Glukosesensor eine Spannungskonversionseinheit, insbesondere ein DC/DC-Wandler, angeordnet ist, die die am Ausgang des Gleichrichters oder der Spannungsbegrenzungseinheit anliegende Spannung auf die Nennspannung des Glukosesensors transformiert oder reduziert.

Dies wird vor allem mit einem Wandler oder einer geeigneten Spannungskonversionseinheit durchgeführt und die Spannung wird dem Glukosesensor zur Verfügung gestellt. 6 6

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Vorteilhafterweise kann vorgfe’seHSfi sefh,*flals**dte* Kommunikationseinheit zur verschlüsselten Sendung der Messwerte ausgebildet ist. Parallel zur NFC-Antenne ist in diesem Fall ein NFC-Chip als Kommunikationseinheit geschalten, der das Ergebnis der Messung an den Empfänger überträgt. Der NFC-Standard ermöglicht eine ausreichend gesicherte verschlüsselte Übertragung.

Eine besonders einfache und energiesparende Möglichkeit der Datenübertragung sieht vor, dass die Kommunikationseinheit die NFC-Antenne ansteuert und zur Übertragung der ihr zugeführten Messdaten mittels Lastmodulation ausgebitdet ist. Die NFC-Antenne wird neben der Energieübertragung auch zur Datenübertragung verwendet. Dies wird mit der NFC-Kommunikationseinheit und der NFC-Antenne durchgeführt.

Weiters betrifft ein bevorzugter Aspekt der Erfindung eine Anordnung umfassend eine erfindungsgemäße Messeinrichtung und eine Steuereinrichtung umfassend eine NFC-Antenne und eine Datenverarbeitungseinheit sowie ein Display, wobei die Datenverarbeitungseinheit die NFC-Antenne zur Abgabe von Energie an die Messeinrichtung ansteuert und zur bidirektionalen Übertragung von Daten zwischen der Steuereinrichtung und der Messeinrichtung ausgebildet ist, und wobei das Display zur Anzeige der von der Messeinrichtung ermittelten und auf die Steuereinrichtung übertragenen Messwerte ausgebildet ist. Eine solche Anordnung ermöglicht eine besonders einfache Handhabung bei der Messwertermittlung mit einer erfindungsgemäßen Messeinrichtung

Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung eine Antenne oder eine Schnittstelle zur Übertragung der von ermittelten und auf die Steuereinrichtung übertragenen Messwerte an eine Verarbeitungseinheit aufweist. Mit einer solchen Anordnung können die ermittelten Messdaten besonders einfach an interessierte Personen wie beispielsweise Ärzte übertragen werden.

Weiters sieht die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung des Glukosegehalts in einer Lösung, insbesondere im Blut, vor. Dieses Verfahren wird durchgeführt mit einer Steuereinheit, insbesondere einem NFC-fähigen Mobiltelefon, und einer Messeinrichtung, insbesondere einer erfindungsgemäßen Messeinrichtung, wobei die Steuereinheit über eine weitere NFC-Antenne verfügt. Die Messeinrichtung verfügt über einen Glukosesensor und die Lösung wird dem Glukosesensor zugeführt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass von der Steuereinheit Energie über die weitere NFC-Antenne auf die Messeinrichtung übertragen wird, • * * r A -·-· · 4«· * * I * * - dass die Messeinrichtung die empfähgeffö ETförgte ah'EfeffGlukosesensor überträgt und der Glukosesensor einen Messwert betreffend den in der Lösung enthaltenen Glukosegehait ermittelt, - dass der Messwert über die NFC-Antenne und die weitere NFC-Antenne an die Steuereinheit übertragen wird.

Um die Weitergabe vertraulicher medizinischer Informationen zu verhindern, kann vorgesehen sein, dass die Messwerte zwischen der NFC-Antenne und der weiteren NFC-Antenne und der Steuereinheit verschlüsselt übertragen werden.

Hierbei findet einerseits eine verschlüsselte Übertragung statt, andererseits ist ein Abhören der Information auch nur dann möglich, wenn sich die abhörende Antenne in unmittelbarer Nähe des jeweiligen Messgeräts befindet. Insgesamt ist hierdurch eine gesicherte Übertragung medizinischer Daten möglich.

Zur Verringerung der für die Übertragung benötigten Energie kann vorgesehen sein, dass die Übertragung der Messwerte zwischen der NFC-Antenne und der weiteren NFC-Antenne über Lastmodulation erfolgt, wobei die Last der NFC-Antenne der Messeinrichtung moduliert wird.

Um dem jeweiligen Patienten eine möglichst rasche Information über seinen Blutzuckergehalt zu ermöglichen, kann vorgesehen sein, dass die ermittelten und auf die Steuereinheit übertragenen Messwerte auf der Steuereinheit, insbesondere auf einem Display, dargestellt werden. Durch die Verwendung des Displays eines Mobiltelefons können die einzelnen Werte groß und farbig dargestellt werden.

Bei der Verwendung von modernen Smartphones mit großem Display ist auch eine bessere Lesbarkeit der Messwerte und/oder Blutzuckerverläufe, oder für Blinde und sehschwache Personen ist auch eine Sprachausgabe möglich.

Zur Sammlung und Verknüpfung aller relevanten ermittelten Messdaten sowie der jeweiligen Messzeit kann vorgesehen sein, dass die ermittelten und auf die Steuereinheit übertragenen Messwerte von der Steuereinheit mit weiteren Daten versehen werden, wobei der Messwert und die weiteren Daten in einem gemeinsamen Datensatz auf einem Speicher abgespeichert oder zwischengespeichert werden, wobei die weiteren Daten insbesondere einen oder mehrere der folgenden Werte umfassen: - einen Zeitwert oder Zeitstempel, der dem Zeitpunkt der Messung entspricht - Daten betreffend die Person oder die Identität der Person, die die Messung durchgeführt hat oder der die Lösung oder das Blut, dessen Glukosegehalt bestimmt worden ist, entnommen worden ist, 8 • * m * ·· ··♦· «·· #··· * - der Umstand, dass es sich bei demTttes£Wert*tfm*äin£KGlGfcosemesswert handelt. . Hierdurch werden sämtliche relevanten Daten in einem einzigen Datenpaket gesammelt und die Auswertung wird wesentlich vereinfacht.

Zur Ermöglichung der Analyse der gesammelten Daten der Glukosemessung durch einen Mediziner oder eine andere befugte Person bzw. durch den Patienten selbst kann vorgesehen sein, dass die Daten von der Steuereinheit an eine weitere zentrale Speicher- und Verarbeitungseinheit, insbesondere mittels Mobilfunk, weitergeleitet werden. Die Analysen für die Daten können insbesondere via Internet an bestimmte, vom Patienten autorisierte Personen übertragen werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnungsfigur näher dargestellt. Die Fig. zeigt eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung schematisch.

Die Fig. zeigt schematisch eine Anordnung zur Glukosemessung mit einer Messeinrichtung 10, einer Steuereinheit 5 und einer Verarbeitungseinheit 6. Als Steuereinheit 5 wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Mobiltelefon, ein Smartphones mit einer NFC/RFID-Schnittstelle verwendet. Die konkrete Messung des Glukosegehalts erfolgt mittels der Messeinrichtung 10, die einen Messwert ermittelt und anschließend an die Steuereinheit 5 weiter übermittelt. Mit der Steuereinheit 5 können die ermittelten Messwerte visualisiert und zwischengespeichert werden und gegebenenfalls an eine Verarbeitungseinheit 6 weitergeleitet werden.

Durch die Verwendung eines Mobiltelefons oder Smartphone als Steuereinheit 5 kann eine Vereinfachung der Messungen, eine Verbesserung der Datenvisualisierung und eine deutliche Verringerung der notwendigen Kosten für das zur Messung erforderliche Equipments für einen Diabetiker erreicht werden, da ein Mobiltelefon oder Smartphone zumeist zur Verfügung steht bzw. kostengünstig angeschafft werden kann. Die Übertragung der Messwerte von der Messeinheit zum Mobiltelefon kann über eine NFC/RFID Antenne durchgeführt werden.

Die Messeinrichtung 10 zur Glucosemessung liegt als separate und von der Steuereinheit 5 getrennte Einheit vor. Im Gegensatz zu bekannten Messeinrichtungen benötigt allerdings die Messeinrichtung 10 beim vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung keine eigenes Display. Weiters benötigt beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die Kommunikationseinheit 4 wesentlich weniger die Speicher, Rechenleistung und folglich 9 ♦ · Φ · · · Φ * auch weniger Energie, sodass di$ efftfrd&tncffön’Tiftäiyiespeicher sowie sonstige Ressourcen wesentlich kleiner und kostengünstiger hergestellt werden können.

Die Messeinrichtung 10 verfügt für Datenübertragung und Energieeinbringung über eine passende drahtlose Schnittstelle zur Steuereinheit 5. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist diese Schnittstelle durch RFID/NFC-Technik realisiert.

Durch die Ausbildung der drahtlosen Schnittstelle durch zwei NFC-Antennen 2, 51 kann auch auf einfache Weise Energie zwischen der Messeinrichtung 10 und der Steuereinheit 5 übertragen werden. Der NFC-Standard gewährleistet neben einer Datenübertragung über wenige cm durch induktive Kopplung auch die Möglichkeit der Energieübertragung zur Energieversorgung der Messeinrichtung 10.

Durch diese geringe Distanz inklusive einer verschlüsselten Übertragung zwischen Mobiltelefon und NFC-Glucometer ist maximale Sicherheit bei der Datenübertragung gegeben, welche im Gesundheitswesen bei sensiblen personenbezogenen Daten einen wichtigen Faktor darstellt.

Mit Hilfe von geeigneten NFC-fähigen Smartphones kann auch die Datenvisualisierung, wie zum Beispiel große Schrift für Personen mit einer Sehschwache oder graphische Verläufe für Typ 1 Diabetiker zum Selbstmanagement und somit die Usability (Gebrauchstauglichkeit) deutlich verbessert werden.

Durch die Verwendung von NFC-fähigen Mobiltelefonen als Steuereinheit 5 können auch Erinnerungsfunktionen ausgelöst werden, wo die Diabetiker entweder an ihre Messungen, Insulingaben oder Medikamente erinnert werden. Diese Erinnerungsfunktionen sind entweder ein Teil der Software App auf dem Mobiltelefon, welches bei jedem Arztbesuch modifiziert werden kann oder die Reminder werden über einen Telemonitoring Server generiert und können über diesen Weg auch individualisiert werden.

Die Messeinrichtung 10 weist eine NFC-Antenne 2 auf, die Steuereinheit 5 weist ebenfalls eine NFC-Antenne 51 auf. Werden diese beiden NFC-Antennen 2, 51 auf einen Abstand von wenigen Zentimetern gebracht, so können sowohl Daten als auch Energie zwischen der Messeinrichtung 10 und der Steuereinheit 5 übertragen werden. Dies wird idealerweise durch Auflegen der Steuereinheit 5 auf die Messeinrichtung 10 erreicht. Die Messeinrichtung 10 ist dabei derart geformt, dass eine stabile Lage der Steuereinheit 5 auf der Messeinrichtung 10 möglich ist. 10 ·· ···· Für den Anwender ist es durch ein sogenanntes N-Mark-Icons leicht ersichtlich, wie die Steuereinheit 5 auf die Messeinrichtung 10 positioniert wird, um eine ausreichende Übertragung von Daten und Energie zwischen der Steuereinheit 5 und der Messeinrichtung 10 zu gewährleisten. Als Unterstützung kann eine Software in der Steuereinheit 5 inkludiert werden, die den Grad der Einkopplung der beiden NFC-Antennen 2, 51 anzeigt, wodurch der Benutzer die optimalen Ausrichtung von Steuereinheit 5 und Messeinrichtung 10 erreicht. Über die NFC-Verbindung werden sowohl Daten als auch die Energie für die Messungen zwischen der Steuereinheit 5 und der Messeinrichtung 10 übertragen. Die Messeinrichtung 10 kann somit ohne eigenständige Energieversorgung realisiert werden und weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel lediglich einen Energiespeicher 33 zur kurzfristigen Zwischenspeicherung von Energie auf. Alternativ könnte auch eine kleinere Batterie als Energiespeicher 33 dienen, in der ausreichend Energie für die Durchführung von 10 Messvorgängen gespeichert werden kann.

In der Messeinrichtung 10 ist eine an die NFC-Antenne 2 angeschlossene Kommunikationseinheit 4 installiert, der die Verbindung mit der NFC-Antenne 51 und einer Datenverarbeitungseinheit 50 der Steuereinheit 5 steht; somit kann die Steuereinheit 5 die Messeinrichtung 10 identifizieren und das entsprechende Anwendungsprogramm starten. Wenn die NFC-Antenne 51 der Steuereinheit 5 keine Verbindung mit der Messeinrichtung 10 hat, wird das von der NFC-Antenne 51 abgegebene Magnetfeld in der Regel lediglich gepulst. Dieses gepulste Magnetfeld liefert der Messeinrichtung 10 genügend Energie für das Auslesen bzw. das Identifizieren der Messeinrichung 10. Sobald die Steuereinheit 5 Verbindung mit der Messeinrichtung 10 aufgenommen hat und auch eine Messung durchgeführt werden soll, gibt die Steuereinheit 5 über ein bestimmtes Zeitintervall ein Magnetfeld, insbesondere ein Wechselfeld, ab, um auch die Energieversorgung während der Messung, im vorliegenden Fall eine Glukosemessung, zu ermöglichen. Die Abgabe von Energie kann durch ein auf der Steuereinheit 5 ablaufendes Computerprogramm initiiert werden.

Um sowohl die NFC-Datenübertragung als auch die Energieversorgung sicherzustellen, ist die Messeinrichtung 10 mit einer NFC-Antenne 2 mit einer Empfängerspule ausgestattet. Die Leistungsaufnahme eines handelsüblichen Glukosesensors 1 beträgt 3-5mW während der Messung. Parallel zur Empfängerspule liegen eine Abstimmeinheit für die Resonanzübertragung und die bereits erwähnte Kommunikationseinheit 4. Die Datenübertragung von der Kommunikationseinheit 4 der Messeinrichtung 10 zur 11 11 +* ···· *· # · *· • # · ··· « »»« · · · ·

Steuereinheit 5 erfolgt über ein zurrt* NPC-SländäTd TMfhpätibles Übertragungsprotokoll {z.B. ISO/IEC 14443). Die NFC-Antenne 2 der Messeinrichtung 10 muss so dimensioniert sein, dass parallel zur Kommunikationseinheit 4, in diesem Ausführungsbeispiel ein NFC-Chip, auch die Energieversorgung des Giukosesensors 1 durch das induzierte Magnetfeld erfolgen kann. Dazu wird die Kopplung zwischen der NFC-Antenne 51 auf der Steuereinheit 5 und der NFC-Antenne 2 auf der Messeinrichtung 10 sehr effektiv ausgestaltet, indem der Abstand zwischen den NFC-Antennen 2, 51 möglichst gering ist und die Wicklungen der NFC-Antennen 2, 51 annähernd gleiche Größe und Form haben.

Die NFC-Antenne 2 in der Messeinrichtung 10 wird als Spule mit einer optimal angepassten Anzahl an Windungen ausgeführt, bei der der Energietransfer maximal ist. Für die Optimierung des Energietransfers ist im Allgemeinen zusätzlich eine zur Empfangsspule parallel geschaltete Abstimmeinheit 31 in Form eines Kondensators zweckdienlich.

Parallel zur Kommunikationseinheit 4 ist eine Energieentnahmeeinheit 3 geschaltet, die die übertragene Energie der NFC-Antenne 2 entzieht und dem Glukosesensor 1 entzieht. Die Energieentnahmeeinheit 3 umfasst neben der Abstimmeinheit 31 einen Gleichrichter 32 und einen Energiespeicher 33.

Der Gleichrichter 32 ist als Brücken- oder Zweiweg-Gleichrichter mit entsprechenden Hochfrequenzdioden ausgebildet. Bei Verwendung eines Brücken- bzw. Zweiweggleichrichters entsteht somit eine mit 27,12MHz gepulste Gleichspannung, diese Spannung wird nach dem Gleichrichter 32 mit einer Kapazität, beispielsweise zwischen 100pF und 500pF geglättet. Alternativ kann als Gleichrichter 32 auch ein Einweggleichrichters verwendet werden, an dessen Ausgang eine mit 13,56 MHz gepulste Gleichspannung anliegt.

Als Energiespeicher 33 kann neben der Kapazität auch eine 3V-Knopfzelle dienen, die für eine reguläre Messung mit dem Glukosessensor 1 eine Versorgungsspannung von etwa zwischen 2,3 und 3,7V zur Verfügung stellt. Um die Batterie beschädigungsfrei aufzuladen, werden die Abstimmeinheit 31 sowie der Gleichrichter 32 derart eingestellt, dass die erstellte gleichgerichtete Spannung in diesem Spannungsbereich liegt. Um zu vermeiden, dass die induzierte Spannung außerhalb des genannten Spannungsbereichs kommt, kann optional eine Spannungsbegrenzungseinheit 34, etwa in Form einer Zenerdiode oder LED, vorgesehen sein, die parallel zum Ausgang des Gleichrichters 32 oder des Energiespeichers 33 liegt. 12 ·· ·#«· *

Weiters kann ein nicht dargestellter DC/DC-Konverter vorgesehen sein, um zu niedrige am Energiespeicher 33 anliegende Spannungen auf einen höheren Wert zu transformieren. Sollte die am Energiespeicher 33 anliegende Spannung insgesamt zu gering sein, besteht noch die Möglichkeit, eine weitere Speicherkapazität als Energiespeicher 11 zwischen Gleichrichter 32 und dem DC/DC-Konverter vorzusehen, in der genügend Energie für eine Messung zwischengespeichert werden kann.

Nach Abschluss der Messung wird das Messergebnis an die Abstimmeinheit 31 übermittelt und von dort über die NFC-Antennen 2, 51 an die Steuereinheit 5 übertragen. Das Messergebnis wird von der Steuereinheit 5 mit Zeitstempel versehen und in einem Datenspeicher 53 abgespeichert. Allenfalls kann auf der Datenverarbeitungseinheit 50 der Steuereinheit 5 ein Anwendungsprogramm laufen, das die ermittelten Messwerte mit Algorithmen und Filtern bearbeitet. Anschließend werden die Messwerte auf einem Display 52 der Steuereinheit 5 angezeigt. Die Ergebnisse der Messungen können von der Steuereinheit 5 und/oder der Datenverarbeitungseinheit 50 auch ohne vorhandene Verbindung zur Messeinrichtung 10 verarbeitet werden. Alternativ oder zusätzlich besteht auch die Möglichkeit, dass die Daten an eine Verarbeitungseinheit 6 zu übertragen. Diese Übertragung kann auf unterschiedlichem Wege erfolgen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Datenübertragung via Mobiltelefonie verwendet. Die als Mobiltelefon ausgebildete Steuereinheit 5 verfügt über eine weitere Antenne 54, die Verarbeitungseinheit 6 ist im vorliegenden Fall ein Server, der über das Internet mit einem Mobilfunknetz und letztlich einer Mobilfunkantenne 61 verbunden ist.

Alternativ kann die Kommunikation zwischen der Steuereinheit 5 und der Verarbeitungseinheit 6 auch über drahtgebundene Leitungen erfolgen. Die ermittelten Daten werden letztlich an eine zugriffsberechtigte Person, etwa einen Hausarzt übermittelt, der die Daten auswertet und eine entsprechende Medikation veranlasst.

Die vorliegende Erfindung funktioniert besonders gut für die Messung von Glukose. Anstelle eines Glukosesensors 1 kann jedoch grundsätzlich jeder beliebige Sensor verwendet werden, der medizinische oder sonst relevante Daten bestimmt, wobei stets der Vorteil besteht, dass eine getrennte Anzeigeeinheit auf der Messeinrichtung 10 nicht erforderlich ist.

Claims (16)

13 • · * * 1 f I v * I PateiffifnsWicffe:......* 1. Messeinrichtung zur Glukosemessung, umfassend - einen Glukosesensor (1) zur Bestimmung des Glukosegehalts in einer Lösung oder Flüssigkeit, insbesondere in Blut, sowie zur Wiedergabe des gemessenen Glukosegehalts in Form eines elektrischen Signals mit codiert dargestellten Messdaten, - eine NFC-Antenne (2), - eine der NFC-Antenne (2) nachgeschaltete Energieentnahmeeinheit (3), die die NFC-Antenne (2) derart ansteuert, dass die NFC-Antenne (2) bei Vorliegen von elektromagnetischen Wellen in einem vorgegebenen Frequenzbereich Energie aus dem die NFC-Antenne (2) umgebenden Feld entnimmt, und wobei die NFC-Antenne (2) dem Glukosesensor (1) vorgeschaltet ist und diesen mit elektrischer Energie versorgt sowie - eine Kommunikationseinheit (4), die von der Energieentnahmeeinheit (3) mit Energie versorgt ist, wobei der Kommunikationseinheit (4) die vom Glukosesensor (1) ermittelten Messdaten zugeführt sind und die Kommunikationseinheit (4) der NFC-Antenne (2) ein die Messdaten enthaltendes Signal aufprägt.

2. Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieentnahmeeinheit (3) eine parallel zur NFC-Antenne (2) geschaltete Abstimmeinheit (31), insbesondere einen Kondensator mit einer auf eine vorgegebene Frequenz abstimmbaren oder einstellbaren Kapazität, aufweist, sodass die NFC-Antenne (2) bei Vorliegen einer vorgegebenen Kapazität eine maximale Leistung aus dem sie umgebenden Feld entnimmt.

3. Messeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieentnahmeeinheit (3) einen der NFC-Antenne (2) und/oder der Abstimmeinheit (31) nachgeschalteten Gleichrichter (32) aufweist, der an seinem Ausgang eine Gleichspannung zur Verfügung stellt, mit der der Glukosesensor (1) mit Energie versorgt wird.

4. Messeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu den Ausgängen des Gleichrichters (32) ein Energiespeicher (33), insbesondere ein Kondensator oder eine Akkumulatorzelle oder eine Knopfzelle, angeordnet ist.

5. Messeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gleichrichter (32) und dem Glukosesensor (1) eine Spannungsbegrenzungseinheit (34), vorgesehen ist, die die dem Glukosesensor (1) zugeführte Spannung auf einen 14 ·· ···· t · * < · · « » * ί * * · • · · ι · · * ♦ vorgegebenen Wert, insbesondere*’auf*'die*Tleflr»sj5&HhüiTg des Glukosesensors (1) beschränkt, wobei als Spannungsbegrenzungseinheit (34) vorzugsweise eine Zenerdiode vorgesehen ist oder eine Leuchtdiode vorgesehen ist, wobei die Leuchtdiode als Bestätigung für die Funktionsbereitschaft der gesamten Messeinrichtung (10) Licht abgibt.

6. Messeinrichtung nach einem Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gleichrichter (32) und dem Glukosesensor (1) eine Spannungskonversionseinheit (35), insbesondere ein DC/DC-Wandler, angeordnet ist, die die am Ausgang des Gleichrichters (32) oder der Spannungsbegrenzungseinheit (34) anliegende Spannung auf die Nennspannung des Giukosesensors (1) transformiert oder reduziert.

7. Messeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinheit (4) zur verschlüsselten Sendung der Messwerte ausgebildet ist.

8. Messeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinheit (4) die NFC-Antenne (2) ansteuert und zur Übertragung der ihr zugeführten Messdaten mittels Lastmodulation ausgebildet ist.

9. Anordnung umfassend eine Messeinrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche und eine Steuereinrichtung (5), insbesondere ein Mobiltelefon, umfassend eine NFC-Antenne (51) und eine Datenverarbeitungseinheit (50) sowie ein Display (52), wobei die Datenverarbeitungseinheit (50) die NFC-Antenne (51) zur Abgabe von Energie an die Messeinrichtung (10) ansteuert und zur bidirektionalen Übertragung von Daten zwischen der Steuereinrichtung (5) und der Messeinrichtung (10) ausgebildet ist, und wobei das Display (52) zur Anzeige der von der Messeinrichtung (10) ermittelten und auf die Steuereinrichtung (5) übertragenen Messwerte ausgebildet ist.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (5) eine Antenne (54) oder eine Schnittstelle zur Übertragung der von ermittelten und auf die Steuereinrichtung (5) übertragenen Messwerte an eine Verarbeitungseinheit (6) aufweist.

11. Verfahren zur Bestimmung des Glukosegehalts in einer Lösung, insbesondere in Blut, mit einer Steuereinheit (5), insbesondere einem NFC-fähigen Mobiltelefon, und einer Messeinrichtung (10), insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (5) über eine weitere NFC-Antenne (51) verfügt, und wobei die 15 *· » · #· »« l»9t p · ♦ «PP · ♦ P · » * » P · • PP # · « * » Messeinrichtung (10) über einen Glukt&tesVrtsdP (iy VÜtfügt, und die Lösung dem Glukosesensor (1) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, - dass von der Steuereinheit (5) Energie über die weitere NFC-Antenne (51) auf die Messeinrichtung (10) übertragen wird, - dass die Messeinrichtung (10) die empfangene Energie an den Glukosesensor (1) überträgt und der Glukosesensor (1) einen Messwert betreffend den in der Lösung enthaltenen Glukosegehalt ermittelt, und - dass der Messwert über die NFC-Antenne (2) und die weitere NFC-Antenne (51) an die Steuereinheit (5) übertragen wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte zwischen der NFC-Antenne (2) und der weiteren NFC-Antenne (51) und der Steuereinheit (5) verschlüsselt übertragen werden.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Messwerte zwischen der NFC-Antenne (2) und der weiteren NFC-Antenne (51) über Lastmodulation erfolgt, wobei die Last der NFC-Antenne (2) der Messeinrichtung (10) moduliert wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten und auf die Steuereinheit (5) übertragenen Messwerte auf der Steuereinheit, insbesondere auf einem Display (52), dargestellt werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten und auf die Steuereinheit (5) übertragenen Messwerte von der Steuereinheit (5) mit weiteren Daten versehen werden, wobei der Messwert und die weiteren Daten in einem gemeinsamen Datensatz auf einem Datenspeicher (53) abgespeichert oder zwischengespeichert werden, wobei die weiteren Daten insbesondere einen oder mehrere der folgenden Werte umfassen: - einen Zeitwert oder Zeitstempel, der dem Zeitpunkt der Messung entspricht - Daten betreffend die Person oder die Identität der Person, die die Messung durchgeführt hat oder der die Lösung oder das Blut, dessen Glukosegehalt bestimmt worden ist, entnommen worden ist, - der Umstand, dass es sich bei dem Messwert um einen Glukosemesswert handelt. ·* ···* 16 99 * · ·* • 9 99 999 9 φ 9 9 9 9 9 I·· t 9 9 9 9 9· 9 9 9 9 9

16. Verfahren nach einem der Ansprüche Ί1 * 67s 'fo/ääcJuich gekennzeichnet, dass die Daten von der Steuereinheit (5) an eine weitere zentrale Speicher- und Verarbeitungseinheit (6), insbesondere mittels Mobilfunk, weitergeleitet werden. Wien, am 31. Oktober 2011