DE19961865A1 - Einrichtung zur Tragekontrolle eines medizinischen Heilmittels - Google Patents

Abstract

Um eine Tragekontrolle für ein medizinisches Heilmittel wie eine Zahnspange (12) zu erhalten, wird vorgeschlagen, in das Heilmittel einen Kontrollchip (36) zu integrieren, welcher einen Fühler (38) enthält, der auf eine bei Tragebedingungen herrschende Umgebungsgröße, z. B. die Temperatur, anspricht. Durch das Ausgangssignal dieses Fühlers (38) wird eine Zeitmessung gesteuert, z. B. durch Abspeichern des Datums und der Uhrzeit, zu denen jeweils eine signifikante Änderung des betrachteten Umgebungsparameters festgestellt wird. Das gespeicherte Kontrollprotokoll kann über eine Schnittstelle (64) ausgelesen werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Tragekontrolle eines medizinischen Heilmittels.

Der Erfolg von medizinischen Heilmitteln, die von einem Patienten langfristig getragen werden müssen, wie z. B. Zahnspangen, läßt oft zu wünschen übrig, da die Heilmittel vom Patienten aus Bequemlichkeit nicht getragen werden. Könnte man dem Patienten im Einzelfalle nachweisen, daß er das Heilmittel nicht verwendet hat, sähe dieser sich eher verpflichtet, das Heilmittel auch ordnungsgemäß anzuwenden. Die würde den Behandlungserfolg verbessern und den Krankenkassen durch die zwangsläufig verlängerte Behandlung bedingte Kosten ersparen.

Durch die vorliegende Erfindung wird eine Tragekontrolle eines medizinischen Heilmittels, insbesondere einer Zahnspange geschaffen, die es gestattet, die ordnungsge­ mäßge Anwendung durch den Patienten zu kontrollieren.

Eine entsprechende Kontrolleinrichtung ist im Anspruch 1 angegeben.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unter­ ansprüchen angegeben.

Gemäß Anspruch 2 kann man eine Vielzahl unterschiedlicher physikalischer Größen verwenden, um den die Tragezeit ermittelnden Zeitmesser zu steuern.

Gemäß Anspruch 3 läßt sich aus einem analogen Fühleraus­ gangssignal auf einfache Weise ein Steuersignal für den Zeitmesser ableiten.

Eine Kontrolleinrichtung gemäß Anspruch 4 hat den Vorteil, daß sie schwerer manipulierbar ist, da zwei von einander unabhängige Parameter gleichzeitig manipuliert werden müßten, um den Zeitmesser anzusteuern.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 5 ist im Hinblick auf einfachen schaltungstechnischen Aufbau der Kontrolleinrichtung von Vorteil. Man kann die Kontroll­ einrichtung aus sehr einfachen Standard-Komponenten zusammenbauen.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 6 erlaubt es, nicht nur die Gesamtzeit, während der das Heilmittel getragen wurde, zu kontrollieren, sondern auch im einzelnen zu prüfen, wann das Heilmittel angelegt und wann es abgelegt wurde. Dies ist deshalb wichtig, weil man so Manipulationsversuche leichter nachweisen kann und weil für manche Heilmittel die kontrolliert beabstandete Anwendung viel effektiver ist als eine einzige Langzeit­ anwendung.

Anspruch 7 gibt eine einfache Schaltung an, mit der man das Anlegen und das Ablegen des Heilmittels unterscheiden und in digitale Signale umsetzen kann.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 8 gestattet das Rücksetzen des Zeitmessers durch den Arzt. Dies erlaubt zum einen die Verwendung nur kleiner Speicher, zum anderen ist die Auswertung der Kontrollergebnisse für den Arzt erleichtert, da er die Kontrollergebnisse des vergangenen Kontrollzeitraumes einfach löschen kann.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 9 ermöglicht es, die Kontrollergebnisse auf einfache Weise in einem externen Gerät weiterzuverarbeiten, z. B. zu speichern oder auf Regelmäßigkeit der Anwendung und Tragedauer auszuwerten.

Das Auslesen der Kontrollergebnisse gemäß Anspruch 10 ist besonders störungsfrei, da man keine elektrischen Kontakte benötigt, die, insbesondere im Fall einer Zahn­ spange, korrodieren können und als Schmutzfänger wirken. Auch kann man die Datenübertragungsstrecke leicht her­ stellen, ohne kleine Steckverbinder zusammenstecken zu müssen.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 11 gestattet es, die Kontrolleinrichtung auch an kleinen und gekrümmten Heilmitteln so anzubringen, daß nicht eine zusätzliche Beeinträchtigung des Wohlbefindens des Patienten durch die Kontrolleinrichtung erfolgt.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 12 ist im Hinblick auf einfache Anwendung der Kontrolleinrichtung und ein nicht Verlieren derselben durch den Patienten von Vorteil.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungs­ beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine Aufsicht auf die Unterseite eines Oberkiefer­ zahnbogens mit eingesetzter Zahnspange, wobei letztere mit einer Trage-Kontrolleinrichtung ausgestattet ist;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Kieferbogen und die Zahnspange längs der Schnittlinie II-II von Fig. 1;

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungs­ beispieles für die Trage-Kontrolleinrichtung und

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer abgewandelten Trage- Kontrolleinrichtung.

In Fig. 1 sind bei 10 die Zähne eines Oberkiefers gezeigt. Über diesen ist das Gaumensegel zu denken.

Auf die Zähne 10 ist eine insgesamt mit 12 bezeichnete Zahnspange aufgesetzt. Diese umfaßt zwei im wesentlichen starre Basisteile 14, 16, die durch einen Sägeschnitt 18 getrennt sind und durch eine Spannschraube 20 in in Fig. 1 horizontaler Richtung auseinanderfahrbar und aufeinander zu bewegbar sind.

Die beiden Basisteile 14, 16 tragen jeweils einen in sie eingebetteten Endabschnitt 22 bzw. 24 eines Drahtkör­ pers, welche über Zwischenbogen 26, 28 einen Frontbogen 30 tragen. Weitere in die Basisteile 14, 16 eingebettete Drahtabschnitte 32 dienen jeweils zum Festmachen eines Klammerelementes 34.

In das Kunststoffmaterial des Basisteiles 16 ist ein Kontrollchip 36 eingebettet. Dessen Aufbau wird nachste­ hend unter Bezugnahme auf Fig. 2 im einzelnen erläutert.

Der Kontrollchip 36 umfaßt zunächst einen Temperatursensor 38, der z. B. durch eine NTC-Leiterbahn oder einen aufge­ löteten temperaturabhängigen Widerstand gebildet sein kann. Das Ausgangssignal des Temperatursensors 38 gelangt auf den Eingang eines ersten Diskriminatorkreises 40 sowie den Eingang eines zweiten Diskriminatorkreises 42. Der Diskriminatorkreis 40 erzeugt dann, wenn das Ausgangssignal des Temperatursensors 38 in ansteigender Richtung einen vorgegebenen Signalwert überschreitet, ein Ausgangssignal. Ein ähnliches Ausgangssignal erzeugt der zweite Diskriminatorkreis 42 dann, wenn das Ausgangssignal des Temperatursensors 38 in fallender Richtung einen zweiten vorgegebenen Grenzwert durchläuft. Dieser kann gleich dem ersten Grenzwert gewählt werden, vorzugsweise liegt der zweite Grenzwert aber etwas unter dem ersten Grenzwert, um einen Hystereseeffekt zu erhalten.

Durch das Ausgangssignal des ersten Diskriminatorkreises 40 wird die Aktivierungsklemme E eines ersten Festwert­ speichers 44 mit Signal beaufschlagt, der eine binäre "1" enthält. Ähnlich dient das Ausgangssignal des zweiten Diskriminatorkreises 42 zur Aktivierung eines zweiten Festwertspeichers 456, der ebenfalls eine binäre "1" enthält. Die Ausgänge der beiden Festwertspeicher 44, 46 sind jeweils mit einem zugeordneten Zeicheneingang eines Zeichenverkettungskreises 48 verbunden. Ein weiterer Zeicheneingang des Zeichenverkettungskreises erhält vom Ausgang einer Kalenderuhr 50 eine Zeichenkette, die dem Datum (Day, Month, Year) und der Uhrzeit (hour, minutes) entspricht und nachstehend symbolisch durch "DDMMYYYY" und "hhmm" dargestellt werden soll.

Der Zeichenverkettungskreis 48 arbeitet so, daß er die an seinen Eingängen liegenden Zeichenketten zu einer Gesamt-Zeichenkette verarbeitet, die am Ausgang bereitge­ stellt wird.

Der Zeichenverkettungskreis 48 kann somit im normalen Betrieb zwei unterschiedliche Ausgangs-Zeichenketten bereitstellen, nämlich 01DDMMYYYYhhmm" oder "10DDMMYYYYhhmm". Die erste Zeichenkette wird erhalten, wenn der zuletzt festgestellte Temperaturwechsel ein Temperaturanstieg über den vorgegebenen Grenzwert war (Einsetzen der Zahnspange), die zweite Zeichenkette wird erhalten, wenn die Zahnspange herausgenommen wird. Mit "00" oder "11" beginnende Zeichenketten können im normalen Betrieb nicht auftreten und signalisieren einen Fehler im Kontrollchip 36.

Die Ausgangssignale der beiden Diskriminatorkreise 40 und 42 werden ferner über ein ODER-Glied 52 auf den Eingang eines Differenzierkreises 54 gegeben. Dieser erzeugt bei ansteigender Impulsflanke ein eine vorgege­ bene Zeitspanne (z. B. 10 ms) anhaltendes Aktivierungs­ signal, welches auf eine Aktivierungsklemme E des Zeichen­ verkettungskreises 48 gegeben wird. Letzterer setzt dann die am Eingang anstehenden Zeichenketten zur Gesamt­ zeichenkette zusammen und gibt diese am Ausgang an die Dateneingangsklemme DI eines Schreib/Lesespeichers 56 ab.

Die Adressierung des Schreib/Lesespeichers 56 erfolgt unter Verwendung eines Aufwärtszählers 58, dessen Zählein­ gang "+" mit dem Ausgang eines "ODER"-Gliedes 60 verbunden ist. Letzteres ist an seinem einen Eingang ebenfalls mit dem Ausgangssignal des ODER-Gliedes 52 beaufschlagt.

Eine Einlese-Aktivierungsklemme WE des Schreib/Lesespeichers 56 ist über einen weiteren Differenzierkreis 62 mit dem Ausgangssignal des ODER-Gliedes 52 beaufschlagt und erzeugt bei Erhalt einer ansteigenden Flanke ein Steuersignal, dessen Länge größer ist als die des vom Differenzierkreis 54 abgegebenen Steuersignales.

Man erkennt, daß auf diese Weise jedesmal dann, wenn der vorgegebene Grenzwert für das Ausgangssignal des Temperatursensors 38 die vorgegebenen Grenzwerte in Aufwärtsrichtung oder Abwärtsrichtung passiert, die Speicheradresse des Schreib/Lesespeichers 56 um eins hochgezählt wird. Zugleich wird die jeweils am Ausgang des Zeichenverkettungskreises 48 vorliegende Zeichen­ kette in den Schreib/Lesespeicher 56 übernommen. Der Inhalt des letzteren läßt somit für die Vergangenheit erkennen, wann die Zahnspange angelegt und wann sie wieder abgelegt wurde.

Um den Inhalt des Schreib/Lesespeichers über eine Daten­ leitung 64, die, je nach Auslegung des Schreib/Lese­ speichers 56 eine parallele Datenleitung oder eine Seriell-Datenleitung sein kann, ist eine Lese-Aktivierungs­ klemme RE des Schreib/Lesespeichers 56 mit einer Steuer­ leitung 66 verbunden. Das auf der Steuerleitung 66 lie­ gende Signal wird auch auf die Aktivierungsklemme eines freilaufenden Taktgebers 68 gegeben, dessen Ausgang mit dem zweiten Eingang des ODER-Gliedes 60 verbunden ist.

Eine Rücksetzleitung 70 ist mit einer Rückstellklemme R des Aufwärtszählers 58 verbunden.

Das Auslesen des Inhaltes des Schreib/Lesespeichers 56 erfolgt damit so, daß zunächst der Stand des Aufwärts­ zählers 58 zurückgesetzt wird. Dann wird die Steuerleitung 66 mit Signal beaufschlagt, wodurch der Lesemodus des Schreib/Lesespeichers 56 eingeschaltet wird und die Speicheradressierung kontinuierlich von der untersten Speicherzeile an nach oben hochgezählt wird.

Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für den Kontrollchip 36. Dieser umfaßt zunächst wieder einen Temperatursensor 72, der wieder mit einem Diskriminator­ kreis 74 Verbunden ist. Dieser spricht an, wenn das Ausgangssignal des Temperatursensors 72 größer ist als ein vorgegebener Wert.

Ferner umfaßt der Kontrollchip 36 nun einen aufgesetzten Feuchtigkeitsfühler 76, der durch die Kunststoffmasse nach außen ragt, in welche der Kontrollchip 36 eingebettet ist. Der Feuchtigkeitsfühler 76 ist mit einem weiteren Diskriminatorkreis 78 verbunden, der ein Ausgangssignal bereitstellt, wenn der Feuchtigkeitsfühler 76 ein Aus­ gangssinal erzeugt, wie es in der feuchten Umgebung der Mundhöhle erhalten wird.

Die Ausgangssignale der beiden Diskriminatorkreise 76, 78 sind mit zugeordneten Eingängen eines UND-Gliedes 80 verbunden. Ein dritter Eingang des UND-Gliedes 80 ist mit dem Ausgang eines freilaufenden Taktgebers 82 verbunden.

Man erhält also am Ausgang des UND-Gliedes 80 immer dann die Ausgangsimpulse des Taktgebers 82, wenn sowohl die Umgebungstemperatur als auch die Umgebungsfeuchtig­ keit den in der Mundhöhle herrschenden Bedingungen ent­ spricht.

Die am Ausgang des UND-Gliedes 80 bereitgestellten Impulse werden auf die Aufwärtszählklemme "+" eines Aufwärtszählers 84 gegeben. Dessen Datenausgangsklemme DO, Rückstellklemme R und Lese-Aktivierungsklemme RE sind mit zugeordneten Ausgängen eines bidirektionalen IR-Modemteils 86 verbunden. Dieses umfaßt in bekannter Weise eine Parallel/Seriell- Umsetzschaltung und kommuniziert mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Gegen-Modemteil ähnlichen Aufbaus über eine Leuchtdiode 88 (Senden) und einen Fototransistor 90 (Empfangen), die in Fig. 4 nur schematisch angedeutet sind.

Eine in der Zeichnung nicht dargestellte vereinfachte Variante des Kontrollchips nach Fig. 4 erhält man, wenn man einen der beiden Sensoren 72, 76 und den zugeordneten Diskriminatorkreis wegläßt. Umgekehrt kann man unter Erhöhung der Zahl der Eingänge des UND-Gliedes 80 auch weitere auf Umweltparameter ansprechende Sensoren und zugeordnete Diskriminatorkreise vorsehen, um die Manipu­ lationssicherheit des Kontrollchips weiterhin zu erhöhen.

Als weitere Sensoren kommen insbesondere infrage mechanisch arbeitende Kontaktsensoren wie Microschalter oder Folien­ schalter-ähnliche Sensoren, Kraftfühler oder Verformungs­ fühler und kontaktlos arbeitende Gegenwartsfühler, die nach einem optischen, kapazitiven, Schall- oder Ultra­ schall-Prinzip, mechanischen Bedämpfungsprinzip oder einem ähnlichen Prinzip arbeiten.

Es versteht sich, daß man die anhand von Fig. 4 erläuterte Art der Erschwerung von Manipulationen durch UND-verknüpfte Kontrollkanäle in ähnlicher Weise auch bei dem Kontrollchip nach Fig. 3 vorsehen kann.

Zur Energieversorgung des Kontrollchips ist jeweils eine Langzeitbatterie 92 vorgesehen, die mit dem Chip in ein Basisteil der Zahnspange eingebettet ist und mit nicht im einzelnen dargestellten Spannungsversorgungsklemmen des Kontrollchips verbunden ist.

Claims (12)

1. Einrichtung zur Tragekontrolle eines medizinischen Heilmittels, insbesondere einer Zahnspange (12), gekenn­ zeichnet durch mindestens einen Fühler (38; 72, 76), der anspricht, wenn das Heilmittel (12) vom Patienten getragen wird, und durch einen durch den Fühler (38; 72, 76) gesteuerten Zeitmesser (40-62; 80-84).

2. Kontrolleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens einer der Fühler (38; 72, 76) ein Temperaturfühler, ein taktiler Gegenwartsfühler oder ein berührungsfreier Gegenwartsfühler, ein Feuch­ tigkeitsfühler, ein Kraftfühler oder ein Verformungs­ fühler ist.

3. Kontrolleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einem der Fühler (38; 72, 76) ein Diskriminator (40; 42; 74, 78) nachge­ schaltet ist.

4. Kontrolleinrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Fühlern (72, 76) und Mittel (80) zum Verknüpfen der Fühlerausgangs­ signale zu einem Trage-Anzeigesignal.

5. Kontrolleinrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitmesser (72, 76) einen schaltbaren (80) freilaufenden Taktgeber (80, 82) aufweist, dessen Steuerklemme gemäß dem Fühleraus­ gangssignal angesteuert wird, und einen mit dem Aus­ gangssignal des freilaufenden Taktgebers (80, 82) be­ aufschlagten Zähler (84) aufweist.

6. Kontrolleinrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitmesser eine Uhr (50), vorzugsweise eine Kalenderuhr, einen Schreib/ Lesespeicher (56) und einen Zeichenverkettungskreis (48), der mit dem Ausgang der Uhr (50) und mit dem Aus­ gang eines steuerbaren Festwertspeichers (44, 46) ver­ bunden ist, sowie einen Steuerkreis (40, 42) für den steuerbaren Festwertspeicher (44, 46) aufweist, der in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Fühlers (38) arbeitet.

7. Kontrolleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Steuerkreis zwei Diskriminator­ kreise (40, 42) aufweist, von denen der eine anspricht, wenn das Ausgangssignal des Fühlers (38) über einem vorgegebenen ersten Grenzwert liegt, und der andere anspricht, wenn das Ausgangssignal des Fühlers (38) unterhalb eines vorgegebenen zweiten Grenzwertes liegt, wobei der zweite Grenzwert nicht größer ist als der erste Grenzwert.

8. Kontrolleinrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, gekennzeichnet durch Mittel zum Zurücksetzen des Zeitmessers (40-62; 80-84).

9. Kontrolleinrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, gekennzeichnet durch Mittel (64; 86) zum Auslesen des Standes des Zeitmessers (38; 72, 76) durch ein ex­ ternes Erfassungsgerät.

10. Kontrolleinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücksetzmittel (70) und/oder die Auslesemittel (64) mit einer drahtlosen Datenüber­ tragungseinrichtung (86) verbunden sind.

11. Kontrolleinrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß sie als integrierter Schaltkreis ausgebildet ist.

12. Kontrolleinrichtung nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß sie in das Heilmittel (12) integriert ist, vorzugsweise in dieses eingegossen ist.