DE8909071U1 - Respiratory biofeedback device - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein respiratorisches Öiofeedbackgerät zur Erfassung von Atembewegungen eines Patienten «sittels eines mit einem elektrischen Verstärker verbundenen Sensors und einer Einrichtung zur Rückmeldung der Atembewegung an den Patienten durch akustische und/odex- optische signale.The invention relates to a respiratory feedback device for detecting respiratory movements of a patient by means of a sensor connected to an electrical amplifier and a device for feedback of the respiratory movement to the patient by acoustic and/or optical signals.
Ein derartiges Gerät isc beispie -weise aus der DE kQ 42 535 Al oder der DE 31 09 0?6 C2 bekannt.Such a device is known, for example, from DE 00 42 535 A1 or DE 31 09 06 C2.
Derartige Geräte zur Entspaniiongstherapie dienen zur Behandlung psychischer und psychosomatischer Erkrankungen, allgemeiner Nervosität und Erschöpfung.Such relaxation therapy devices are used to treat mental and psychosomatic illnesses, general nervousness and exhaustion.
Der Patient wird gegen Reize aus der Außenwelt möglichst abgeschirmt, und seine eigene Atembewegung wird in akustische und/oder optische Signale umgesetzt. Er hat die Möglichkeit, so zu einer entspannenden Konzentration auf sich selbst zu finden, indem er durchThe patient is shielded as much as possible from stimuli from the outside world, and his own breathing movement is converted into acoustic and/or optical signals. This gives him the opportunity to find a relaxing way to concentrate on himself by entspanntes Atmen beruhigende akustische und/oder optische Signale erzeugt.relaxed breathing produces calming acoustic and/or visual signals.
Derartige respiratorische Biofeedbackgeräte haben sich weithin durchgesetzt. Sie können die AtembewegungSuch respiratory biofeedback devices have been widely used. They can monitor the respiratory movement auf verschiedene Weise übertragen. Das in dertransmitted in various ways. The DE 20 42 535 Al beschriebene Gerät arbeitet beispielsweise mit Dehnungsmeßstreifen, die sich bei der durch das Atmen hervorgerufenen Körperbewegung verlängern und elektrisch über eine Leitung mit einem SteuerThe device described in DE 20 42 535 Al works, for example, with strain gauges that lengthen during the body movement caused by breathing and are electrically connected via a cable to a control gerät verbunden sind, das diese Dehnung in ein elek trisches Signal umsetzt.device that converts this strain into an electrical signal.
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Bei einem Gerät gemäß der DE 31 09 026 C2 wird über elektromagnetische Felder und/oder Ultraschallstrahlung der Abstand zwischen einem frontal auf der Brust des Patienten angebrachten Sensor und einem EmpfängerIn a device according to DE 31 09 026 C2, the distance between a sensor attached to the front of the patient’s chest and a receiver is measured using electromagnetic fields and/or ultrasound radiation. an einem räumlichen Fixpunkt festgestellt und daraus übsr einen Rechner di? durich d^s Atmen hervorgerufene Körparbewegung ermittelt.at a spatial fixed point and from this the body movement caused by breathing is determined via a computer.
Diese Anlagen eignen sich zum Einsatz in Krankenhäusern oder größeren Arztpraxen. Die Patienten können sich zur ambulanten Behandlung zu diesen Geräten begaben und sich behandeln lassen. Im allgemeinen wirkt eine ambulante Entspannungsbehandlung über einen gewissen Zeitraum nach.These systems are suitable for use in hospitals or larger doctor's offices. Patients can go to these devices for outpatient treatment and receive treatment. In general, an outpatient relaxation treatment has a lasting effect over a certain period of time.
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In vielen Fällen ist der große technische Aufwand für derartige Anlagen jedoch unzweckmäßig. Patienten sind beispielsweise im Urlaub oder bei längeren Auslandsaufenthalten nicht in der Lage, sich zu ihremIn many cases, however, the high technical effort required for such systems is impractical. Patients are, for example, unable to contact their doctor when on vacation or during long stays abroad. zu behandelnden Arzt zu begeben. Außerdem wäre esto see a doctor for treatment. In addition, it would be in vielen Fällen wünschenswert, bei spontan auftretenden nervösen Zuständen rasch eine Behandlung vornehmen zu können, was nicht immer sofort möglich ist.In many cases it is desirable to be able to provide rapid treatment for spontaneously occurring nervous conditions, which is not always immediately possible.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Gerät vorzuschlagen, das dem Patienten leichter zugänglich ist.The object of the invention is therefore to propose a device that is more easily accessible to the patient.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Sensor als berührungsloser Bewegungsindikator nach Art eines berührungslosen Schalters ausgebildet und gemeinsamThis task is solved by designing the sensor as a contactless motion indicator in the manner of a contactless switch and together mit dem elektrischen Verstärker an einem um den Körper befestigbaren Gurt angeordnet ist.with the electrical amplifier attached to a belt that can be fastened around the body.
Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Gerät ist tragbar 3b und kann vom Patienten problemlos mit nach Haus« oderThe device proposed according to the invention is portable 3b and can easily be taken home by the patient« or
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in den Urlaub genommen werden. Es läßt sich darüberbe taken on holiday. It can be said that hinaus auch weniger aufwendig herstellen als die bekannten Geräte und ist so leicht zu bedienen, daß eine Behandlung vom Patienten selbst im Bedarfsfalle vorIt is also less expensive to manufacture than the known devices and is so easy to use that the patient can carry out treatment himself if necessary. genommen werden kann.can be taken.
Es ist damit nur noch erforderlich, daß der Patient zu regelmäßigen Kontrolluntersuchungen die Arztpraxis aufsucht, die Benäntjlüny kenn von imü; Selbst zu Ksusc vorgenommen werden.It is now only necessary for the patient to visit the doctor's office for regular check-ups, which can be carried out by the doctor himself.
Besonders bevorzugt weist der Sensor eine elastisch bewegliche Wippe auf, deren Bewegung in elektrische, die Atembewegung des Patienten kennzeichnende Signale umsetzbar ist.Particularly preferably, the sensor has an elastically movable rocker, the movement of which can be converted into electrical signals characterizing the patient's breathing movement.
Eine solche mechanisch besonders einfache und auch für die Bedienungsperson leicht in ihrer Wirkungsweise zu durchschauende Konstruktion eignet sich besonders für die Verwendung bei medizinisch nicht geschulten Patienten, um die es sich in der Regel handelt.Such a construction, which is mechanically particularly simple and easy for the operator to understand in terms of its operation, is particularly suitable for use with patients who are not medically trained, which is usually the case.
Dies gilt ganz besonders dann, wenn der Sensor auf der dem Körper des Patienten benachbarten InnenseiteThis is especially true if the sensor is on the inside of the patient’s body. des Gurtes angeordnet ist, die Wippe aus einem plattenförmigen Element besteht, das mit einer Schmalseite an einem Gehäuse befestigt ist, in welchem auch der elektrische Verstärker angeordnet ist, und bei dem die Relativstellung der beweglichen Wippe zu dem Gehäuseof the belt, the rocker consists of a plate-shaped element which is fastened with a narrow side to a housing in which the electrical amplifier is also arranged, and in which the relative position of the movable rocker to the housing in die die Atembewegung des Patienten kennzeichnenden Signale umsetzbar ist.into which the patient's respiratory movements can be converted.
Das Gerät wird auf diese Weise sehr unempfindlich gegen eventuelle Beschädigungen und kann außerhalb der Benutzung sehr klein verpackt und auf diese Weise transportfreundlich gehalten werden.This makes the device very resistant to possible damage and it can be packed up very small when not in use, making it easy to transport.
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Dieser Effekt wird weiter verstärkt, wenn die Wippe eus einer flachen Metallplatte besteht, die federelastisch ist und im unbelasteten Zustand mit dem Gehäuse einen vorbestimmten Winkel einschließt. 5This effect is further enhanced if the rocker consists of a flat metal plate that is spring-elastic and forms a predetermined angle with the housing when not under load. 5
Wird der Gurt auf seiner Innenseite mit einem Flauschfilz versehen sowie die Wippe mit einem Abschnitt aus Klettband zur Befestigung an den Flauschfilz, so wird es für dsn Benutzer besonders e i &eegr; f 3 c h, selbst·If the belt is provided with a fleece felt on its inside and the rocker is provided with a section of Velcro for attachment to the fleece felt, it will be particularly easy for the user to das Gehäuse bzw. den Sensor des Biofeedbackgerätesthe housing or sensor of the biofeedback device mit dem Gurt um seinen Körper zu legen und bei einer bestimmten Gurtlänge zu arretieren. Er kann auf diese Weise die Gurtlänge so bemessen, daß die Wippe nach dem Ausatmen völlig entlastet und nach dem Einatmento put the belt around his body and lock it at a certain length. In this way, he can adjust the length of the belt so that the rocker is completely relieved after exhaling and möglichst weit belastet bzw. gespannt ist. Ein Lösen und Neuarretieren ist ohne weiteres möglich und kann vom Benutzer so durchgeführt werden, daß er sich möglichst wenig bedrückt bzw. durch den Gurt behindert fühlt.is loaded or stretched as much as possible. It can be loosened and re-locked without any problems and can be done by the user in such a way that he feels as little pressure or hindrance as possible from the belt.
Die Einrichtung zur Rückmeldung der Atembewegung an dsn PötisPitsn durch akustische und/oder optische Signale können insbesondere einen Kopfhörer aufweisen, der möglichst schalldicht die Ohren des Patienten abschließt,The device for feedback of the breathing movement to the PötisPitsn by acoustic and/or optical signals can in particular have headphones that seal the patient's ears as soundproof as possible, um ihn gegen äußere Störungen zu schützen. Der Einsatz von Kopfhörern ist beispielsweise aus dem US-D 263 bekannt. Das in dieser Druckschrift dargestellte Biofeedbackgerät ist zugleich auch mit einer Kappe versehen, die die Augen des Patienten abdeckt.to protect him against external interference. The use of headphones is known, for example, from US-D 263. The biofeedback device shown in this document is also equipped with a cap that covers the patient's eyes.
In einer weiteren bevorzugten, aber auch zusätzlich verwendbaren Ausführungsform ist eine brillenähnliche Konstruktion vorgesehen, wobei auf der den Augen des Patienten zugewandten Seite Leuchtelemente vorgesehenIn a further preferred embodiment, which can also be used in addition, a spectacle-like construction is provided, with lighting elements being provided on the side facing the patient's eyes. sind, insbesondere farbige Leuchten.are, especially colored lights.
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Gerad3 bei tragbaren Geräten wie den vorliegenden bbsteht der Wunsch, möglichst sparsam mit der zur Verfügung stehenden Energie umzugehen, die üblicherweise durch Batterien beigestellt wird. Diese sollen möglichstEspecially with portable devices such as the ones presented here, there is a desire to use the available energy as economically as possible, which is usually provided by batteries. These should be as lange halten, insbesondere wenn eine Benutzung abseits neuer Bezugsmöglichkeiten erfolgen soll, etwa bei Urlauben im Ausland.last a long time, especially if the product is to be used away from new sources, such as on holidays abroad.
Hierzu wird eine Ausführungsform bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, daß für die Erzeugung der optischen Signale zwei Leuchtdioden vorgesehen sind, die über eine Schaltungsanordnung an eine impulsmäßige Stromversorgung angeschlossen sind.For this purpose, an embodiment is preferred which is characterized in that two light-emitting diodes are provided for generating the optical signals, which are connected to a pulsed power supply via a circuit arrangement.
Durch das impulsmäßige Ein- und Ausschalten der Leuchtdiode wird der Trägheitseffekt des Auges ausgenutzt. Dieser Effekt beruht darauf, daß subjektiv eine wechselnde Beleuchtung heller wahrgenommen wird als eine konstante Beleuchtung, bezogen auf die gleiche gesamteBy switching the LED on and off in pulses, the inertia effect of the eye is exploited. This effect is based on the fact that subjectively, changing lighting is perceived as brighter than constant lighting, based on the same total abgestrahlte Energie. Für jedes Auge ist eine Leuchtdiode vorgesehen, da kein verbesserter Effekt beim Einsatz weiterer Leuchtdioden anzunehmen ist.radiated energy. One LED is provided for each eye, as no improved effect can be expected from the use of additional LEDs.
Im folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher dargestellt.In the following, an embodiment of the invention is presented in more detail with reference to the drawing.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Patienten mit erfindungsgemäßerc Biofeedbackgerät,Fig. 1 is a schematic representation of a patient with a biofeedback device according to the invention, f-ig. 2 einen Schnitt durch das Gehäuse mit dem Sensorf-ig. 2 a section through the housing with the sensor
und Fig. 3 eine Ausführungsform für eine Schaltung desand Fig. 3 an embodiment for a circuit of the
erfindungsgemäßen Biofeedbackgerätes.biofeedback device according to the invention.
Fig. 1 zeigt schematisch den Patienten, der sich liegender Haltung durch das respiratorische BiofeedbackgerätFig. 1 shows schematically the patient lying down being monitored by the respiratory biofeedback device
entspannen läßt. Dargestellt ist der Patient P m:'t Kopf K und Oberkörper 0 sowie Taille T. Die Arme sind weggelassen, um eine bessere Sicht auf das Biofeedbackgerät zu ermöglichen. Der Patient liegt auf einer horizontalen Liege L; sein Kopf K wird durch eine weiche Unterlage U, etwa ein Kissen, gestützt.relax. The patient P is shown with his head K and upper body O and waist T. The arms are omitted to allow a better view of the biofeedback device. The patient lies on a horizontal couch L; his head K is supported by a soft surface U, such as a pillow.
Das Biofeedbackgerät weist einen Gurt lü auf. DieserThe biofeedback device has a belt lü. This
bzw. von diesem angelegt. Ein Gehäuse 1 ist an einem Ende des Gurtes 10 befestigt. Das andere Ende des Gurtes 10 ist auf seiner Innenseite mit einem Flauschband bzw. -filz 12 ausgerüstet und kann auf einem Klettband 6 (vgl. Fig. 2) an dem Gehäuse 1 arretiert werden. Eine beidseitige Arretierung über zwei Flauschbänder 11, 12 auf zwei Klettbändern 6 ist ebenfalls möglich.or put on by it. A housing 1 is attached to one end of the belt 10. The other end of the belt 10 is equipped with a fleece band or felt 12 on its inside and can be locked to the housing 1 using a Velcro band 6 (see Fig. 2). Locking on both sides using two fleece bands 11, 12 on two Velcro bands 6 is also possible.
Das in Fig. 2 näher dargestellte GehS'jse 1 mit Sensor und elektrischem Verstärker ist elektrisch über ein Spiralkabel 13 elastisch und für den Patienten P wenig hei acfonH m-i-t- oinom K &eegr; &eegr; F e ■*- &iacgr; &igr; r- &Ogr; &Lgr; &Lgr; &igr;*&agr;&tgr;*&Kgr;··&eegr;^4&agr;&Ggr;% &Pgr;^&Ggr;&Pgr;2&tgr;1?1 1 t The walking frame 1 with sensor and electrical amplifier shown in more detail in Fig. 2 is electrically connected via a spiral cable 13 and is elastic and slightly hot for the patient P.
ist in diesem Falle ein brillenartiges Kopfstück \fi , das auf seiner dem Kopf K zugewandten Innenseite mit optischen Elementen, beispielsweise Lampen oder Leuchten, insbesondere Leuchtdioden, ausgerüstet ist. Zusätzlich sind kopfhörerartigs Elemente (15- «^rgesehen, mit denen auch akustische Signale an den Patienten übertragen werden können,is in this case a spectacle-like headpiece \fi which is equipped with optical elements, such as lamps or lights, in particular light-emitting diodes, on its inner side facing the head K. In addition, headphone-like elements (15- «^r are provided, with which acoustic signals can also be transmitted to the patient,
Der Gurt 10 wird vom Patienten so um seinen Oberkörper 0 gelegt, daß die Atembewegungen des Oberkörpers 0 eine Wippe 7 relativ zum Gehäuse 1 bewegen. Diese Wippe 7 besitzt ein Biegeelement, das in einem bestimmten W.i~l.el an dem Gehäuse fest, aber elastisch biegebeweglich angeordnet ist.The belt 10 is placed by the patient around his upper body 0 in such a way that the breathing movements of the upper body 0 move a rocker 7 relative to the housing 1. This rocker 7 has a bending element which is fixed to the housing at a certain angle but is elastically flexible.
Einzelheiten sind Fig. 2 zu entnehmen. Das Gehäuse ist ein im wesentlichen rechteckiger Kasten, dessen Ecken abgerundet sein können, um für den Patienten P benutzungsfreundlich zu sein. In dem Gehäuse 1 beDetails can be found in Fig. 2. The housing is a substantially rectangular box, the corners of which can be rounded to make it user-friendly for the patient P. In the housing 1 findet sich ein elektrischer Verstärker 2 mit einer Schaltung und nicht dargestellten Bedienelementen, die beispielsweise der Voreinstellung bestimmter Werte für die Verstärkung dienen. Zur Stromversorgung ist eine Batterie 3 vorgesehen.There is an electrical amplifier 2 with a circuit and control elements (not shown) that are used, for example, to preset certain values for the amplification. A battery 3 is provided for the power supply.
Kernstück ist ein Sensor 4. Im hier dargestellten Beispiel handelt es sich um ein Magnetfeldsensor, der die Annäherung eines Magneten 5 an den Sensor 4 mißt und in Abhängigkeit davon als berührungsloserThe core element is a sensor 4. In the example shown here, it is a magnetic field sensor, which measures the approach of a magnet 5 to the sensor 4 and, depending on this, acts as a contactless Indikator bestimmte Signale über ein Verbindungskabel 8 an den Verstärker 2 abgibt.Indicator transmits certain signals to the amplifier 2 via a connecting cable 8.
Der Magnet 5 ist an der bereits erwähnten Wippe 7 bzw. deren Biegeteil nahe dem Ende befestigt, undThe magnet 5 is attached to the aforementioned rocker 7 or its bent part near the end, and zwar auf der Unterseite des Biegeteils gegenüber dem Klettband 6, mit dem das Gehäuse 1 nebst Wippe 7 an dem Gurt 10 befestigt wird. Das Biegeteil der Wippe besteht vorzugsweise aus Aluminium, da dieses Element die erforderlichen Eigenschaften hinsichtlich Elastion the underside of the bent part opposite the Velcro strip 6, with which the housing 1 and the rocker 7 are attached to the belt 10. The bent part of the rocker is preferably made of aluminum, since this element has the required properties in terms of elasticity zität, Stabilität und geringem Gewicht erfüllt.quality, stability and low weight.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild für eine Schaltungsanordnung zum Einsatz im erfindungsgemäßen Biofeedbackgerät. Zu erkennen ist wiederum die Batterie 3 inFig. 3 shows a block diagram for a circuit arrangement for use in the biofeedback device according to the invention. The battery 3 can be seen again in Reihe mit einem Hauptschalter 25, der im Blockschaltbild die Konstantstromquelle 16 für den Magnotfeldsensor 4 folgt. In diesem Stromkreis liegt dann noch eine automatische Abschaltung 24. Diese Stufe schaltet das Gerät nach einer voreingestellten Zeit aus. AlterSeries with a main switch 25, which in the block diagram is followed by the constant current source 16 for the magnetic field sensor 4. In this circuit there is also an automatic switch-off 24. This stage switches the device off after a preset time. Age nativ kann hier auch eine Schaltung eingesetzt werden,A circuit can also be used natively here,
die das Gerät abschaltet, sobald es abgenommen wurde und somit kein Atemsignal mehr erscheint.which switches the device off as soon as it is removed and therefore no more breathing signal appears.
Hinter dem Hagnetfeldsensor 4 sind geschaltet ein Sensorsignalverstärker 17, eine stromsparende Schaltstufe 18, die den Strom für die Leuchtdioden 2S im Takt der höchsten Frequenz eines Tongenerators 22 for örgslton an- und ausschaltet, wobei die EinschaJt,-zeit vom Einst-wng^ zustand abhängt. Nach dem Äussciiäi-Behind the magnetic field sensor 4 there is a sensor signal amplifier 17, a power-saving switching stage 18 which switches the current for the LEDs 25 on and off in time with the highest frequency of a tone generator 22 for the sound, whereby the switching-on time depends on the setting state . After the external signal ten fließt, diirc^ die Leuchtdioden 26 weiter Stromten flows, the LEDs 26 continue to flow bus einer Induktivität, die während der Einschaltzsit der Strombegrenzung disnt. Der Stromfluß aus der Induktivität ist so geleitet, daß sich eine Spannung erzeugen läßt, die höher als die Batteriespannung der Batteriebus an inductance which disnt during the switch-on time of the current limit. The current flow from the inductance is guided in such a way that a voltage can be generated which is higher than the battery voltage of the battery 3 ist und nach einer Stabilisierung als Versorgung für ein Rauschelement 23 dient.3 and, after stabilization, serves as a supply for a noise element 23.
Während die Schaltstufe 18 für die Versorgung der Leuchtdioden 26 zuständig ist, ist eine parallel liegendeWhile the switching stage 18 is responsible for supplying the LEDs 26, a parallel
vorgesehen. Über den Sensorsignalverstärker 17 erhält sie Signale des Sensors 4, über einen Umschalter 21 erhält sie jeweils Signale des Tongenerators 22 für Orgelton bzw. des Rauschelementes 23. Sie gibt SignaleIt receives signals from sensor 4 via the sensor signal amplifier 17, and via a switch 21 it receives signals from the tone generator 22 for organ tone and the noise element 23. It emits signals ab an den Tonverstärker 20 weiter an einen Tonumschalter 27 an die Kopfhörer 15.from the sound amplifier 20 to a sound switch 27 to the headphones 15.
Außerdem ist ein Audioeinganr 28 vorgesehen, der an den Tonumschalter 27 engeschlossen ist und zur alternativen Versorgung der Kopfhörer 15 dient.In addition, an audio input 28 is provided, which is connected to the sound switch 27 and serves as an alternative supply for the headphones 15.
Claims (7)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19628356A1 (en) * | 1996-07-13 | 1998-01-15 | Detlef Tolksdorf | Process and device for breath control of people, in particular sport and professional divers |
-
1989
- 1989-07-26 DE DE8909071U patent/DE8909071U1/en not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19628356A1 (en) * | 1996-07-13 | 1998-01-15 | Detlef Tolksdorf | Process and device for breath control of people, in particular sport and professional divers |
| DE19628356C2 (en) * | 1996-07-13 | 2003-04-17 | Detlef Tolksdorf | Process for normalizing the breathing pattern of people equipped with breathing apparatus, in particular sport and professional divers, and device for carrying out the process |
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