Europäisches patent
Geräte zur akustischen Erkennung und Lokalisierung medizintechnischer Geräte zur verbesserten Überwachung von Krankenhauspatienten
Europäische Patentmeldung:
EP 2 592 604 A1
Durch die immer aufwendigeren Therapien von Patienten mit zunehmend schwereren Krankheitsbildern gewinnt die Gewährleistung der kontinuierlichen Patientenüberwachung immer größere Bedeutung.
Insbesondere auf Intensivstationen, aber auch auf den anderen, sog. „peripheren Stationen“ werden eine steigende Anzahl von medizintechnischen Diagnose- und Therapiegeräten betrieben. Um Patientengefährdungen zu vermeiden, muss die Funktionalität solcher Geräte von geschultem Personal zeitlich engmaschig überprüft werden. Dies steht stark im Widerspruch zu dem fortschreitenden Stellenabbau.
Im Folgenden werden mehrere Geräte vorgestellt, die entwickelt wurden, um die Patientenüberwachung deutlich verbessern zu können und um zur Entlastung des Personals beizutragen. Es werden dabei verschiedene Wege genutzt, um die akustischen Alarme medizintechnischer Geräte erkennen und lokalisieren zu können. Die Geräte liegen bislang als Prototypen vor. Es ist denkbar, dass aus einzelnen Systemkomponenten in ihrer Funktionalität noch umfassendere Geräte entwickelt werden könnten.
Einige medizintechnische Geräte sind mit Schnittstellen für Netzwerke oder die meist schon vorhandenen sog. „Schwesternrufanlagen“ ausgestattet. Hiermit könnten die Alarme auch an zentralen Orten angezeigt werden. Solche Netzwerke sind aber meist nicht vorhanden. Die Verbindung mit dem Schwesternruf ist unkomfortabel.
Die Geräte unterschiedlicher Hersteller können nicht ohne weiteres vernetzt werden, da Inkompatibilitäten bei
Hard- und Software auftreten. Zwischen den Bettplätzen werden die Geräte sehr häufig ausgetauscht. Dabei ist das Handling mit einem zusätzlichen Datenkabel äußerst unpraktisch. Ohne Vernetzung sind die optoakustischen Alarme der Diagnose- und Therapiegeräte nur auf kurze Distanz wahrnehmbar!
Bei der Suche nach Verbesserungsmöglichkeiten entstand die Idee, die akustischen Alarme über Mikrofone zu erfassen und dann mit unterschiedlichen Methoden signalanalytisch auszuwerten. Als Übertragungsmedium kommt somit die Luft zum Einsatz. Zusätzliche umständliche Verkabelung der medizintechnischen Geräte ist nicht notwendig. Damit entfallen auch alle Kompatibilitätsprobleme. Je nachdem welche Methode zur Anwendung kommt, werden Gerätealarme entweder nur unspezifisch erkannt oder anhand des akustischen Signalverlaufs einem bestimmten Gerätetyp genau zugeordnet. Außerdem ist es möglich, mithilfe von Referenzmikrofonen den Raum oder ggf. sogar den Bettplatz zu ermitteln, an dem sich das alarmierende Gerät befindet. Hier werden die drei bereits entwickelten Geräte beschrieben. In mehreren Tests waren die Prototypen bei der Alarmerkennung und –Ortung sehr zuverlässig.
ALARM CHECK
DIFFERENZIERTE ALARMERKENNUNG
Die in entlegenen Zimmern alarmierenden Geräte
sollen im zentralen, häufig frequentierten Bereich sichtbar und selektiv auch hörbar gemacht werden.
Der Raumschall wird mit Mikrofonen erfasst und anschließend gemischt und verstärkt. Nach der Übertragung in den zentralen Bereich erfolgt die Signalanalyse und Anzeige. Die alarmierenden Geräte werden blinkend dargestellt. Das Personal sollte nicht mit zusätzlichen Alarmtönen belastet werden. Nur bei den sehr wichtigen Alarmen werden zusätzlich akustische Signale ausgegeben.
Zur Identifizierung der Geräte-Alarme werden mit einem Aufnahmetool speziell aufbereitete Audio-Daten im Programm hinterlegt. Neue Geräte, deren Referenzdaten noch nicht gespeichert wurden, werden dennoch mithilfe eines speziellen Software-Algorithmus erkannt.
hearIT
INDIFFERENTE ALARMERKENNUNG
Dieses System ist sowohl für Intensivstationen als auch für periphere Stationen geeignet. Bei offenen Türen wird die Lokalisierung von alarmierenden
Geräten erleichtert, und bei geschlossenen Türen werden die Alarme überhaupt erst wahrnehmbar gemacht. Im Gegensatz zur Differenzierten Alarmerkennung erfolgt die Ausgabe nur durch eine blinkende Leuchte vor dem Zimmer bzw. durch Angabe der Zimmernummer über eine zentral platzierte Ausgabeeinheit. Die Abbildung zeigt den langen Flur einer Intensivstation. Neben den Zimmertüren befinden sich die optischen Anzeigen.
Die Alarmtöne werden anhand ihrer spezifischen Charakteristika mithilfe von Audiospektren erkannt.
Gerätebezogene Referenzdateien sind hier nicht notwendig! Die Mikrocontrollerschaltung ist sehr stromsparend, und könnte auf die Größe einer Unterputzdose miniaturisiert werden.
ALARM LOCATOR
INDIFFERENTE ALARMLOKALISIERUNG
In großen Mehrbettzimmern auf Intensivstationen ist es aufgrund mehrer akustischer Phänomene sehr schwierig, akustisch alarmierende Geräte ausfindig zu machen (s. PDF). Es wurde ein Erkennungssystem für einen Saal mit sechs Betten entwickelt. An den Bettplätzen wurden Mikrofone angebracht. Diese sind über Audiokabel mit der Auswertungs- und Ausgabeeinheit verbunden. Sobald ein Gerätealarm erkannt wird, zeigt der Analysator den Bettplatz, an dem das medizinische Gerät positioniert ist. Dies erfolgt durch die blinkende Darstellung der Bettplatznummer. Es ist möglich, dass zeitgleich von mehreren Plätzen auftretende Alarmsignale detektiert und angezeigt werden, selbst dann, wenn es sich dabei um Alarme baugleicher Medizingeräte handelt. Das System arbeitet mit der oben bereits beschriebenen, sog. Indifferenten Erkennung.