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AT513325B1 - Method and device for monitoring wound healing - Google Patents

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AT513325B1
AT513325B1 AT9822012A AT9822012A AT513325B1 AT 513325 B1 AT513325 B1 AT 513325B1 AT 9822012 A AT9822012 A AT 9822012A AT 9822012 A AT9822012 A AT 9822012A AT 513325 B1 AT513325 B1 AT 513325B1
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Abstract

Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Überwachung derWundheilung mittels wenigstens eines an oder in einemVerbandsmaterial (12) angeordneten Sensors, wird dieLichtabsorption der Wunde (11) in wenigstens zweiverschiedenen Wundtiefen gemessen.In a method and apparatus for monitoring wound healing by means of at least one sensor disposed on or in a patch material (12), the light absorption of the wound (11) is measured in at least two different wound depths.

Description

österreichisches Patentamt AT513 325B1 2014-09-15Austrian Patent Office AT513 325B1 2014-09-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung der Wundheilung mittels wenigstens eines an oder in einem Verbandsmaterial angeordneten Sensors.Description: [0001] The invention relates to a method for monitoring wound healing by means of at least one sensor arranged on or in a bandage material.

[0002] Die Erfindung betrifft weiters ein Verbandsmaterial zur Überwachung der Wundheilung umfassend wenigstens einen am oder im Verbandsmaterial angeordneten Sensor, um eine Eigenschaft der Wunde zu erfassen. Die Erfindung betrifft auch ein Pflaster und einen Wundverband mit einem solchen Verbandsmaterial.The invention further relates to a dressing material for monitoring wound healing comprising at least one arranged on or in the dressing material sensor to detect a property of the wound. The invention also relates to a plaster and a wound dressing comprising such a dressing material.

[0003] Zur Überwachung der Wundheilung muss der Verband oder das Pflaster üblicherweise entfernt werden. Dies ist nicht nur schmerzhaft, sondern kann sich auch ungünstig auf den Heilungsprozess auswirken. Die regelmäßige Kontrolle von Wunden ist aber notwendig, um die Früherkennung von Komplikationen bei der Wundheilung zu gewährleisten. In der klinischen Wundbehandlung stellen insbesondere Wundinfektionen und chronische Wunden die Hauptprobleme dar. Die Wundheilung stellt einen dynamischen und komplexen Prozess dar, der mehrere Heilungsschritte umfasst, die jeweils charakteristische Änderungen des Wundmilieus sowie bestimmter physikalischer oder chemischer Eigenschaften der Wunde mit sich bringen. Die Beobachtung des Heilungsprozesses einer Wunde erfolgt in der Praxis meist durch subjektive Beurteilung durch den Arzt oder durch Pflegepersonal nach optischer Kontrolle.To monitor wound healing, the bandage or plaster must usually be removed. Not only is this painful but it can also adversely affect the healing process. However, regular monitoring of wounds is necessary to ensure the early detection of complications in wound healing. Wound healing is a dynamic and complex process involving multiple healing steps, each of which involves characteristic changes in the wound milieu and certain physical or chemical properties of the wound. The observation of the healing process of a wound usually takes place in practice through subjective assessment by the doctor or by nursing staff after optical control.

[0004] Die Erfindung zielt darauf ab, ein Verfahren sowie ein Verbandsmaterial zu schaffen, mit welchen die Wundheilung in effizienter Weise überwacht werden kann ohne dass der Verband oder das Pflaster entfernt werden muss.The invention aims to provide a method and a dressing material, with which the wound healing can be monitored in an efficient manner without the dressing or the patch must be removed.

[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ein Verfahren zur Überwachung der Wundheilung mittels wenigstens eines an oder in einem Verbandsmaterial angeordneten Sensors vorgesehen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Lichtabsorption der Wunde in wenigstens zwei verschiedenen Wundtiefen gemessen wird. Die Lichtabsorption einer Wunde variiert mit der Menge des vorhandenen Blutes. Insbesondere führt eine Blutansammlung zu einer höheren Lichtabsorption als bei gesundem Gewebe. Das Ausmaß der Lichtabsorption kann somit als Maß für die Wundheilung herangezogen werden. Entscheidend ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass die Lichtabsorption in wenigstens zwei verschiedenen Wundtiefen gemessen wird, womit der Verlauf der Wundheilung besser beobachtet werden kann. Die Verheilung einer Wunde beginnt immer am tiefsten Punkt der Wunde, sodass sich die Tiefe der Wunde mit fortschreitendem Heilungsprozess verkleinert. Die erfindungsgemäße Verfahrensweise erlaubt es in einfacher Weise, die Tiefe der Wunde zu ermitteln, um dadurch eine effiziente Überwachung des Heilungsfortschrittes auch ohne visuelle Kontrolle durch einen Arzt zu ermöglichen. Das Messen der Lichtabsorption in wenigstens zwei verschiedenen Wundtiefen erlaubt eine standardisierte Vorgehensweise, sodass die entsprechende Sensorik selbständig und ohne menschliche Steuerung arbeiten und daher ohne weiteres in einen Wundverband, ein Pflaster oder dgl. integriert werden kann.To achieve this object, according to a first aspect of the invention, a method for monitoring the wound healing by means of at least one arranged on or in a dressing material sensor is provided, which is characterized in that the light absorption of the wound is measured in at least two different wound depths. The light absorption of a wound varies with the amount of blood present. In particular, blood accumulation leads to higher light absorption than healthy tissue. The extent of light absorption can thus be used as a measure of wound healing. Decisive in the context of the present invention is that the light absorption is measured in at least two different wound depths, whereby the course of wound healing can be better observed. The healing of a wound always begins at the deepest point of the wound, so that the depth of the wound decreases as the healing process progresses. The procedure according to the invention makes it possible in a simple manner to determine the depth of the wound, in order thereby to enable an efficient monitoring of the healing progress even without visual control by a physician. The measurement of the light absorption in at least two different wound depths allows a standardized procedure, so that the corresponding sensors work independently and without human control and therefore can be readily integrated into a wound dressing, plaster or the like.

[0006] Die Messung der Lichtabsorption kann in verschiedenster Weise erfolgen. Die Lichtabsorption muss hierbei nicht direkt gemessen werden, was ohnehin nur schwer möglich ist, sondern indirekt, d.h. beispielsweise durch Erfassung des von der Wunde reflektierten Lichts. Eine bevorzugte Ausbildung sieht in diesem Zusammenhang vor, dass die Messung der Lichtabsorption das Bestrahlen der Wunde mit Licht einer ersten Wellenlänge und Bestrahlen der Wunde mit Licht mindestens einer zweite Wellenlänge, wobei die Wellenlängen voneinander verschieden sind, und das Erfassen des in der Wunde reflektierten Lichts der ersten Wellenlänge und das Erfassen des in der Wunde reflektierten Lichts der zweiten Wellenlänge mittels eines Lichtsensors umfasst, um einen ersten Messwert und einen zweiten Messwert zu erhalten. Das reflektierte Licht repräsentiert dabei die Lichtabsorption der Wunde im bestrahlten Bereich, wobei die reflektierte Lichtmenge umso höher ist, je weniger Licht in der Wunde absorbiert wird. Auf Grund der Verwendung von Licht unterschiedlicher Wellenlänge kann aus unterschiedlicher Wundtiefe reflektiertes Licht detektiert werden. Das langwelligere Licht dringt nämlich tiefer in das Gewebe ein und kann daher über die Wundheilung in einem tieferen Wundbe- 1 /10 österreichisches Patentamt AT513 325B1 2014-09-15 reich Aufschluss geben als das weniger tief eindringende kurzwelligere Licht.The measurement of the light absorption can be done in various ways. The light absorption does not have to be measured directly here, which is difficult in any case, but indirectly, i. E. for example, by detecting the light reflected from the wound. A preferred embodiment in this connection is that the measurement of the light absorption involves irradiating the wound with light of a first wavelength and irradiating the wound with light of at least one second wavelength, the wavelengths being different from one another, and detecting the light reflected in the wound of the first wavelength and detecting the light of the second wavelength reflected in the wound by means of a light sensor to obtain a first measured value and a second measured value. The reflected light represents the light absorption of the wound in the irradiated area, the higher the amount of light reflected, the less light is absorbed in the wound. Due to the use of light of different wavelength, light reflected from different wound depths can be detected. In fact, the longer-wavelength light penetrates deeper into the tissue and can therefore provide information about wound healing in a deeper wound than the less penetrating, shorter-wave light.

[0007] Die Auswertung der Absorptions- bzw. Reflexionsmesswerte zwecks Überwachung der Wundheilung kann grundsätzlich auf verschiedene Art und Weise erfolgen, wobei bevorzugt so vorgegangen wird, dass der erste und der zweite Messwert oder jeweils abgeleitete Werte miteinander verglichen und als Maß für die Wundheilung herangezogen werden. Besonders bevorzugt umfasst das Vergleichen das Bilden eines Quotienten des ersten und des zweiten Messwerts oder jeweils abgeleiteter Werte.The evaluation of the absorption or reflection measured values for the purpose of monitoring the wound healing can basically be carried out in various ways, whereby the procedure is preferably such that the first and the second measured value or respectively derived values are compared with one another and used as a measure for the wound healing become. More preferably, the comparing comprises forming a quotient of the first and second measured values or respectively derived values.

[0008] Mit Vorteil wird weiters so vorgegangen, dass die erste Wellenlänge im Bereich von 600 - 750nm, insbesondere bei ca. 645nm gewählt wird und dass die zweite Wellenlänge im Bereich von 780nm - 3pm, insbesondere bei ca. 850nm oder 950nm gewählt wird.Advantageously, further proceeding so that the first wavelength in the range of 600 - 750nm, in particular at about 645nm is selected and that the second wavelength in the range of 780nm - 3pm, in particular selected at about 850nm or 950nm.

[0009] Um die Tiefenauflösung der Lichtabsorption zu verbessern, ist bevorzugt vorgesehen, dass das Licht der ersten Wellenlänge in einem kleineren Abstand von dem Lichtsensor ausgesendet wird als das Licht der zweiten Wellenlänge.In order to improve the depth resolution of the light absorption, it is preferably provided that the light of the first wavelength is emitted at a smaller distance from the light sensor than the light of the second wavelength.

[0010] Dies hat den Effekt, dass die Erfassung der Reflexion des langwelligeren Lichts aus einem tieferen Wundbereich begünstigt wird.This has the effect of favoring detection of the reflection of the longer wavelength light from a deeper wound area.

[0011] In vorteilhafter Weise werden für eine komplette Wundüberwachung noch weitere Eigenschaften der Wunde gemessen. Es wird in diesem Zusammenhang bevorzugt so vorgegangen, dass weiters die Temperatur, die Sauerstoffsättigung des Blutes, die Feuchtigkeit und/oder der pH-Wert der Wunde gemessen wird. Die angegebene Auswahl an Wundparametern erlaubt eine zuverlässige Erfassung des Zustands der Wunde. So wurde beispielsweise beobachtet, dass sich der pH-Wert einer Wunde im Laufe der Heilung dem sauren Bereich von gesunder Haut annähert, d.h. einen steigenden Verlauf hat, wohingegen ein länger bestehendes alkalisches Milieu auf eine stockende Wundheilung hindeutet. Weiters wurde beobachtet, dass ein lokales Ansteigen der Temperatur der Wunde meist auf eine Wundinfektion deutet. Das richtige Feuchtigkeitsmanagement ist für die Wundheilung ebenfalls wichtig und kann mittels einer Feuchtigkeitsmessung überwacht werden.Advantageously, further properties of the wound are measured for complete wound monitoring. In this context, preference is given to further measuring the temperature, the oxygen saturation of the blood, the humidity and / or the pH of the wound. The indicated range of wound parameters allows a reliable detection of the condition of the wound. For example, it has been observed that the pH of a wound in the course of healing approaches the acidic region of healthy skin, i. has an increasing course, whereas a longer existing alkaline milieu indicates a halting wound healing. Furthermore, it has been observed that a local increase in the temperature of the wound usually indicates a wound infection. Proper moisture management is also important for wound healing and can be monitored by moisture measurement.

[0012] Um die Entwicklung des Heilungsprozesses möglichst vollständig erfassen zu können und später für den Arzt nachvollziehbar zu machen, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Lichtabsorption in regelmäßigen Abständen oder kontinuierlich gemessen und die erhaltenen Lichtabsorptionsmesswerte in einem mit dem Sensor verbundenen, insbesondere einem im oder am Verband angeordneten Datenspeicher gespeichert und bei Bedarf über eine Schnittstelle ausgelesen und ausgewertet werden. Dies gilt bevorzugt auch für die zusätzlich überwachten Wundeigenschaften.In order to capture the development of the healing process as completely as possible and later to make it comprehensible to the physician, it is preferably provided that the light absorption measured at regular intervals or continuously and the resulting light absorption measurements in a connected to the sensor, in particular a or stored on the Association data storage and read out when needed via an interface and evaluated. This also applies to the additionally monitored wound properties.

[0013] Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verbandsmaterial zur Überwachung der Wundheilung vorgeschlagen, umfassend wenigstens einen am oder im Verbandsmaterial angeordneten Sensor, um eine Eigenschaft der Wunde zu erfassen, wobei der wenigstens eine Sensor als optische Sensoranordnung zur Erfassung der Lichtabsorption der Wunde in wenigstens zwei verschiedenen Wundtiefen ausgebildet ist. Dadurch, dass der Sensor im oder am Verbandsmaterial angeordnet ist, wird beim Anlegen eines Verbands oder eines Pflasters automatisch eine Sensorik so platziert, dass verschiedene Eigenschaften der Wunde automatisch, d.h. ohne Einwirkung des Patienten oder des behandelnden Arztes erfasst werden können. Die Integration der Sensorik in das Verbandsmaterial erfolgt dabei insbesondere so, dass der wenigstens eine Sensor der Wunde zugewandt ist und bevorzugt die Wunde unmittelbar berührt.According to another aspect of the invention, there is provided a wound healing monitoring dressing comprising at least one sensor disposed on or in the dressing to detect a property of the wound, the at least one sensor being an optical sensor assembly for detecting the light absorption of the wound is formed in at least two different wound depths. By placing the sensor in or on the dressing material, when a dressing or patch is applied, a sensor is automatically placed so that various properties of the wound are automatically, i. can be detected without the intervention of the patient or the attending physician. The integration of the sensors into the dressing material is carried out in particular such that the at least one sensor faces the wound and preferably directly touches the wound.

[0014] Bevorzugt umfasst die Sensoranordnung eine erste und eine zweite Lichtquelle und wenigstens einen Lichtsensor, wobei die erste und die zweite Lichtquelle angeordnet und ausgebildet sind, um Licht mit voneinander verschiedener Wellenlänge in die Wunde auszustrahlen und der Lichtsensor angeordnet ist, um das in der Wunde reflektierte Licht zu erfassen. Dabei kann jeder Lichtquelle ein eigener Lichtsensor zugeordnet sein oder es kann ein einziger Lichtsensor beiden Lichtquellen gemeinsam zugeordnet sein. 2/10 österreichisches Patentamt AT513 325 B1 2014-09-15 [0015] Bevorzugt ist die erste Lichtquelle ausgebildet, um rotes Licht, vorzugsweise im Wellenbereich von 600 - 750nm, insbesondere ca. 645nm, auszusenden. Die zweite Lichtquelle ist bevorzugt ausgebildet, um infrarotes Licht, bevorzugt im Wellenbereich von 780nm - 3pm, insbesondere ca. 850 nm oder ca. 950nm, auszusenden.Preferably, the sensor arrangement comprises a first and a second light source and at least one light sensor, wherein the first and the second light source are arranged and configured to emit light with mutually different wavelengths in the wound and the light sensor is arranged to the in the Wound reflected light to capture. In this case, each light source can be assigned its own light sensor or a single light sensor can be assigned to both light sources together. [0015] The first light source is preferably designed to emit red light, preferably in the wave range of 600-750 nm, in particular approximately 645 nm. The second light source is preferably designed to emit infrared light, preferably in the wavelength range from 780 nm to 3 μm, in particular approximately 850 nm or approximately 950 nm.

[0016] Mit Vorteil sind die erste und die zweite Lichtquelle in unterschiedlichem Abstand von dem Lichtsensor angeordnet.Advantageously, the first and the second light source are arranged at different distances from the light sensor.

[0017] Bevorzugt sind die erste und die zweite Lichtquelle jeweils von einer LED und der Lichtsensor von einer Fotodiode gebildet, sodass eine entsprechende Miniaturisierung gelingt.Preferably, the first and the second light source are each formed by an LED and the light sensor of a photodiode, so that a corresponding miniaturization succeeds.

[0018] Bevorzugt umfasst die Sensoranordnung eine mit dem Lichtsensor verbundene Steuer-und Auswerteschaltung, um das von der ersten und das von der zweiten Lichtquelle ausgesendete, reflektierte und vom Lichtsensor erfasste Licht gesondert zu erfassen und einem Speicher zuzuführen. Der Speicher kann hierbei ebenfalls im oder am Verbandsmaterial angeordnet sein und eine Schnittstelle zum Auslesen der gespeicherten Daten mittels einer externen Leseeinrichtung aufweisen. Die Messdaten werden somit über einen längeren Zeitraum im in den Wundverband integrierten Speicher abgelegt und können bei Bedarf, z.B. beim nächsten Spitals- oder Arztbesuch von einer externen Vorrichtung ausgelesen, auf einem Bildschirm angezeigt oder ausgedruckt und ärztlich ausgewertet werden.Preferably, the sensor arrangement comprises a control and evaluation circuit connected to the light sensor in order to separately detect the light emitted by the first and the second light source, reflected and detected by the light sensor and fed to a memory. The memory may in this case also be arranged in or on the dressing material and have an interface for reading out the stored data by means of an external reading device. The measurement data are thus stored for a longer period in the memory integrated in the wound dressing and can be used as required, e.g. read on the next hospital or doctor visit from an external device, displayed on a screen or printed and evaluated by a doctor.

[0019] Vorzugsweise ist wie bereits erwähnt ergänzend ein Temperatursensor, ein pH-Sensor, ein Feuchtigkeitssensor und/oder ein Sensor zur Erfassung der Sauerstoffsättigung des Blutes vorgesehen. Alle Sensoren sind bevorzugt so ausgewählt, dass sie in einer entsprechenden Miniaturisierung ohne merkliche Beeinträchtigung des Tragekomforts im oder am Verbandsmaterial angeordnet werden können. So kann der Temperatursensor beispielsweise von einem Silizium Thermistor gebildet sein. Der Feuchtigkeitssensor kann von kammartig ineinandergrei-fenden Elektrodenstrukturen (IDE - Interdigitated Electrodes) gebildet sein. Der pH-Sensor kann vorzugsweise einen pH- sensitiven Farbstoff und einen optischen Sensor umfassen, der die Farbe des Farbstoffes erfasst. Der Sensor zur Erfassung der Sauerstoffsättigung des Blutes ist vorteilhafterweise von einer nach dem pulsoximetrischen Prinzip arbeitenden optischen Sensoranordnung gebildet. Es können hierfür dieselben LEDs und dieselbe Fotodiode verwendet werden wie für die Messung der Lichtabsorption.Preferably, as already mentioned, a temperature sensor, a pH sensor, a moisture sensor and / or a sensor for detecting the oxygen saturation of the blood are additionally provided. All sensors are preferably selected so that they can be arranged in a corresponding miniaturization without noticeable impairment of wearing comfort in or on the bandage material. For example, the temperature sensor may be formed by a silicon thermistor. The moisture sensor may be formed by comb-like interdigitated electrode structures (IDE - Interdigitated Electrodes). The pH sensor may preferably comprise a pH-sensitive dye and an optical sensor which detects the color of the dye. The sensor for detecting the oxygen saturation of the blood is advantageously formed by an operating according to the pulse oximetric principle optical sensor array. The same LEDs and the same photodiode can be used for this as for measuring the light absorption.

[0020] Bevorzugt sind alle Sensoren auf einer gemeinsamen flexiblen Leiterplatte angeordnet. Zum Schutz der Elektronik kann vorgesehen sein, dass die Leiterplatte mit biokompatiblem Polydimethylsiloxan beschichtet ist.Preferably, all sensors are arranged on a common flexible circuit board. To protect the electronics can be provided that the circuit board is coated with biocompatible polydimethylsiloxane.

[0021] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In dieser zeigen [0022] Fig. 1 eine Sensoranordnung auf einer Leiterplatte und [0023] Fig. 2 die Integration der Sensoranordnung in einem Wundverband, der auf einer Wun de aufliegt.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment schematically illustrated in the drawing. 1 shows a sensor arrangement on a printed circuit board, and [0023] FIG. 2 shows the integration of the sensor arrangement in a wound dressing resting on a winder.

[0024] Die Sensoranordnung 1 in Fig. 1 umfasst eine LED 2, ausgebildet um rotes Licht mit einer Wellenlänge von 645nm auszusenden, eine LED 3, ausgebildet um infrarotes Licht mit einer Wellenlänge von z.B. 850nm oder 950nm auszusenden, eine PIN-Fotodiode 4 zur Erfassung der Lichtreflexion, eine IDE- Struktur 5 zur Erfassung der Feuchtigkeit, einen unterhalb der IDE-Struktur 5 angeordneten Silizium Thermistor 6 zur Erfassung der Temperatur, eine pH-sensitive Siliziumschicht 7, eine unterhalb der Siliziumschicht 7 angeordnete LED 8 sowie eine ebenfalls unterhalb der Siliziumschicht angeordnete Fotodiode 9 zur optischen Erfassung der Verfärbung der pH- sensitiven Siliziumschicht. Den Träger für die Sensoranordnung 1 bildet eine flexible Leiterplatte 10. Die gesamte Sensoranordnung ist mit biokompatiblem Polydimethylsiloxan (PDMS) beschichtet.The sensor assembly 1 in Fig. 1 comprises an LED 2 adapted to emit red light having a wavelength of 645nm, an LED 3 formed by infrared light having a wavelength of e.g. 850nm or 950nm, a PIN photodiode 4 for detecting the light reflection, an IDE structure 5 for detecting the moisture, arranged below the IDE structure 5 silicon thermistor 6 for detecting the temperature, a pH-sensitive silicon layer 7, a below the silicon layer 7 arranged LED 8 and also arranged below the silicon layer photodiode 9 for optically detecting the discoloration of the pH-sensitive silicon layer. The support for the sensor assembly 1 forms a flexible printed circuit board 10. The entire sensor assembly is coated with biocompatible polydimethylsiloxane (PDMS).

[0025] Fig. 2 zeigt schematisch eine Wunde 11, die von einem Wundverband 12 abgedeckt ist, wobei die in Fig. 1 detailliert dargestellte Sensoranordnung 1 in den Wundverband 12 integriert ist. Diese Sensoranordnung 1 liegt direkt auf der Wunde 11 auf und ist über ein Kabel 13 und 3/10 österreichisches Patentamt AT513 325 B1 2014-09-15 einen Stecker 14 mit einer Steuer- und Auswerteschaltung 15 verbunden. Diese Steuer- und Auswerteschaltung umfasst einen Mikroprozessor 16, eine Batterie 17 sowie eine SD-Karte 18.Fig. 2 shows schematically a wound 11, which is covered by a wound dressing 12, wherein the detail shown in Fig. 1 sensor assembly 1 is integrated into the wound dressing 12. This sensor arrangement 1 rests directly on the wound 11 and is connected via a cable 13 and 3/10 Austrian Patent Office AT513 325 B1 2014-09-15 a plug 14 with a control and evaluation circuit 15. This control and evaluation circuit comprises a microprocessor 16, a battery 17 and an SD card 18.

[0026] Ausgehend von der strichlierten Linie 19, sind die in Richtung des Pfeils 21 dargestellten Bestandteile als Einwegbauteile ausgebildet, während die in Richtung des Pfeils 20 dargestellten Bestandteile als Mehrwegbauteile ausgebildet sind. Diese beiden Bauteilgruppen sind im Bereich der Verbindung zwischen dem Stecker 14 und der Steuer- und Auswerteschaltung 15 trennbar.Starting from the dashed line 19, the components shown in the direction of arrow 21 are formed as disposable components, while the components shown in the direction of arrow 20 are formed as reusable components. These two component groups can be separated in the region of the connection between the plug 14 and the control and evaluation circuit 15.

[0027] Die in Fig. 1 dargestellte Sensoranordnung 1 wurde in einer Tierstudie mit vier Schweinen untersucht. Jedem Tier wurden zwei oberflächliche Wunden durch eine Spalthautentnahme zugefügt. Nach dem Eingriff wurde die eine Wunde mit einem Wundverband versehen, der mit der erfindungsgemäßen Sensoranordnung 1 ausgestattet war. Die andere Wunde wurde zu Vergleichswecken ohne Sensoranordnung mit einem Verband versehen. Ziel der Studie war es, die Datenaufzeichnung über den entsprechenden Zeitraum der Wundheilung zu überprüfen und eine heilungsverzögernde Wirkung oder eine Toxizität der Sensoranordnung auszuschließen. Um eine postoperative Hämorrhagie zu vermeiden, wurde an Tag 3 der Studie mit der Messung begonnen. Es konnte kein Einfluss auf die Wunden festgestellt werden. In den Fig. 3 bis 6 sind die Sensorsignale eines über den Heilungsverlauf von Tag 3 bis 14 bei einem Tier dargestellt.The sensor arrangement 1 shown in Fig. 1 was examined in an animal study with four pigs. Two superficial wounds were added to each animal by a split skin removal. After the procedure, one wound was provided with a wound dressing which was equipped with the sensor arrangement 1 according to the invention. The other wound was banded for comparison without sensor assembly. The aim of the study was to review the data recording over the appropriate period of wound healing and to exclude a delaying effect or toxicity of the sensor array. To avoid postoperative hemorrhage, measurement was started on day 3 of the study. No influence on the wounds could be detected. In Figs. 3 to 6, the sensor signals of one over the course of healing from day 3 to 14 are shown in an animal.

[0028] Es zeigt sich, dass besonders das Verhältnis der Absorption bzw. Reflektion des Wundgewebes bei unterschiedlichen Wellenlängen als kritischer Parameter zur Beurteilung des Heilungsverlaufs angesehen werden kann, siehe Fig. 5. Der Boxplot in Fig. 7 zeigt das Verhältnis von rotem zu infrarotem Licht bei allen vier Tieren. Die gesamte Versuchsdauer wurde in sechs aufeinanderfolgenden Phasen aufgeteilt. Besonders in der späteren Heilungsphase ist ein signifikanter Abfall des Verhältnisses erkennbar. Die Boxen des Boxplot gemäß Fig. 7 zeigen den Median, das untere und das obere Quartil (25%-75%), die Whisker 1.5 IQR (99.3%) und die Kerben Vergleichsintervalle, die einen signifikanten Unterschied zweier Gruppen bei 5% angeben, falls sie nicht überlappen.It can be seen that particularly the ratio of the absorption or reflection of the wound tissue at different wavelengths can be regarded as a critical parameter for the evaluation of the healing process, see FIG. 5. The box plot in FIG. 7 shows the ratio of red to infrared Light in all four animals. The entire trial period was divided into six consecutive phases. Especially in the later healing phase, a significant drop in the ratio can be seen. The boxes of the box plot of FIG. 7 show the median, the lower and the upper quartile (25% -75%), the whisker 1.5 IQR (99.3%) and the notches comparison intervals which indicate a significant difference of two groups at 5%, if they do not overlap.

[0029] Weiters wurde ein Hämatomversuch durchgeführt, um die Aussagekraft der Lichtabsorptionsmessungen zu verifizieren.Furthermore, a hematoma test was performed to verify the validity of the light absorption measurements.

[0030] Die Ergebnisse dieses Versuchs sind in Fig. 8 dargestellt. Die erfindungsgemäße Sensoranordnung 1 wurde auf die unversehrte Haut über einem Hämatom im Kniebereich eines Patienten gelegt (Fig. 8, Spalte „Bluterguss"). Zu Vergleichszwecken wurden identische Sensoranordnungen 1 an unversehrten Referenzstellen angebracht, nämlich in demselben Kniebereich des anderen Beins (Fig. 8, Spalte „gegenüberliegende Seite") und an einer dem Knie benachbarten Stelle an beiden Beinen (Fig. 8, Spalte „Referenz links", „Referenz rechts"). Der Versuch zeigt die Möglichkeit auf, Aussagen über tieferliegendes Gewebe zu tätigen. Die Blutansammlung in tieferliegendem Gewebe absorbiert nämlich deutlich mehr infrarotes Licht als die Vergleichsstelle auf der anderen Seite (siehe Fig. 8). Durch die geringere Eindringtiefe fallen die Unterschiede bei rotem Licht deutlich geringer aus. Bei entsprechender Variation der Wellenlänge und auf Grund des Abstands der LEDs zur Fotodiode lässt sich eine Tiefenauflösung erzielen. 4/10The results of this experiment are shown in Fig. 8. The inventive sensor assembly 1 was placed on the intact skin over a hematoma in the knee area of a patient (Figure 8, column "bruise"). For comparison purposes, identical sensor arrays 1 were attached to intact reference locations, namely in the same knee area of the other leg (Figure 8, column "opposite side") and at a location adjacent to the knee on both legs (Figure 8, column "reference left"). "Reference right"). The experiment shows the possibility to make statements about underlying tissue. Namely, the accumulation of blood in deeper tissue absorbs significantly more infrared light than the reference site on the other side (see FIG. 8). Due to the lower penetration depth, the differences in red light are significantly lower. With appropriate variation of the wavelength and due to the distance of the LEDs to the photodiode, a depth resolution can be achieved. 4.10

Claims (24)

österreichisches Patentamt AT513 325B1 2014-09-15 Patentansprüche 1. Verfahren zur Überwachung der Wundheilung mittels wenigstens eines an oder in einem Verbandsmaterial angeordneten Sensors, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtabsorption der Wunde (11) in wenigstens zwei verschiedenen Wundtiefen gemessen wird.Austrian Patent Office AT513 325B1 2014-09-15 Claims 1. A method for monitoring wound healing by means of at least one sensor arranged on or in a bandage material, characterized in that the light absorption of the wound (11) is measured in at least two different wound depths. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Lichtabsorption das Bestrahlen der Wunde (11) mit Licht einer ersten Wellenlänge und Bestrahlen der Wunde (11) mit Licht einer zweite Wellenlänge, wobei die erste und die zweite Wellenlänge voneinander verschieden sind, und das Erfassen des in der Wunde (11) reflektierten Lichts der ersten Wellenlänge und das Erfassen des in der Wunde (11) reflektierten Lichts der zweiten Wellenlänge mittels eines Lichtsensors (4) umfasst, um einen ersten Messwert und einen zweiten Messwert zu erhalten.2. The method according to claim 1, characterized in that the measurement of light absorption comprises irradiating the wound (11) with light of a first wavelength and irradiating the wound (11) with light of a second wavelength, wherein the first and second wavelengths are different , and detecting the light of the first wavelength reflected in the wound (11) and detecting the light of the second wavelength reflected in the wound (11) by means of a light sensor (4) to obtain a first measured value and a second measured value. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Messwert oder jeweils abgeleitete Werte miteinander verglichen und als Maß für die Wundheilung herangezogen werden.3. The method according to claim 2, characterized in that the first and the second measured value or respectively derived values are compared with each other and used as a measure of the wound healing. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergleichen das Bilden eines Quotienten des ersten und des zweiten Messwerts oder jeweils abgeleiteter Werte umfasst.4. The method of claim 3, wherein comparing comprises forming a quotient of the first and second measured values or respectively derived values. 5. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wellenlänge im Bereich von 600 - 750nm, insbesondere bei ca. 645nm gewählt wird und dass die zweite Wellenlänge im Bereich von 780nm - 3pm, insbesondere bei ca. 850nm oder 950nm gewählt wird.5. The method of claim 2, 3 or 4, characterized in that the first wavelength in the range of 600 - 750nm, in particular at about 645nm is selected and that the second wavelength in the range of 780nm - 3pm, in particular at about 850nm or 950nm is chosen. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht der ersten Wellenlänge in einem kleineren Abstand von dem Lichtsensor (4) ausgesendet wird als das Licht der zweiten Wellenlänge.6. The method according to any one of claims 2 to 5, characterized in that the light of the first wavelength at a smaller distance from the light sensor (4) is emitted as the light of the second wavelength. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass weiters die Temperatur und/oder die Sauerstoff Sättigung des Blutes und/oder die Feuchtigkeit der Wunde und/oder der pH-Wert der Wunde gemessen wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that further the temperature and / or the oxygen saturation of the blood and / or the moisture of the wound and / or the pH of the wound is measured. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtabsorption in regelmäßigen Abständen oder kontinuierlich gemessen und die erhaltenen Lichtabsorptionsmesswerte in einem mit dem Lichtsensor (4) verbundenen, insbesondere einem im oder am Verbandsmaterial angeordneten Datenspeicher (18) gespeichert und bei Bedarf über eine Schnittstelle ausgelesen und ausgewertet werden.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the light absorption measured at regular intervals or continuously and the resulting light absorption measured values in a with the light sensor (4) connected, in particular a data stored in or on the bandage data memory (18) and stored If required, they can be read out and evaluated via an interface. 9. Verbandsmaterial zur Überwachung der Wundheilung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend wenigstens einen am oder im Verbandsmaterial angeordneten Sensor, um eine Eigenschaft der Wunde zu erfassen, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor als optische Sensoranordnung (1) zur Erfassung der Lichtabsorption der Wunde (11) in wenigstens zwei verschiedenen Wundtiefen ausgebildet ist.9. dressing material for monitoring the wound healing, in particular for carrying out the method according to one of claims 1 to 8, comprising at least one arranged on or in the dressing material sensor to detect a property of the wound, characterized in that the at least one sensor as an optical sensor array (1) is designed to detect the light absorption of the wound (11) in at least two different wound depths. 10. Verbandsmaterial nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (1) eine erste (2) und wenigstens eine zweite Lichtquelle (3) und einen Lichtsensor (4) umfasst, wobei die erste (2) und die zweite Lichtquelle (3) angeordnet und ausgebildet sind, um Licht mit voneinander verschiedener Wellenlänge in die Wunde (11) auszustrahlen und der Lichtsensor (4) angeordnet ist, um das in der Wunde (11) reflektierte Licht zu erfassen.10. bandage material according to claim 9, characterized in that the sensor arrangement (1) comprises a first (2) and at least a second light source (3) and a light sensor (4), wherein the first (2) and the second light source (3) are arranged and adapted to emit light of mutually different wavelengths into the wound (11) and the light sensor (4) is arranged to detect the light reflected in the wound (11). 11. Verbandsmaterial nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lichtquelle (2) ausgebildet ist, um rotes Licht, vorzugsweise im Wellenbereich von 600 - 750nm, insbesondere ca. 645nm, auszusenden, und die zweite Lichtquelle (3) ausgebildet ist, um infrarotes Licht, bevorzugt im Wellenbereich von 780nm - 3pm, insbesondere ca. 850nm oder 950nm, auszusenden. 5/10 österreichisches Patentamt AT513 325 B1 2014-09-1511. bandage material according to claim 10, characterized in that the first light source (2) is adapted to red light, preferably in the wave range of 600 - 750nm, in particular about 645nm, send out, and the second light source (3) is formed to infrared light, preferably in the wave range of 780nm - 3pm, in particular about 850nm or 950nm, send out. 5/10 Austrian Patent Office AT513 325 B1 2014-09-15 12. Verbandsmaterial nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (2) und die zweite Lichtquelle (3) in unterschiedlichem Abstand von dem Lichtsensor (4) angeordnet sind.12. bandage material according to claim 10 or 11, characterized in that the first (2) and the second light source (3) at different distances from the light sensor (4) are arranged. 13. Verbandsmaterial nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (2) und die zweite Lichtquelle jeweils von einer LED und der Lichtsensor (4) von einer Fotodiode gebildet ist.13. Dressing material according to claim 10, 11 or 12, characterized in that the first (2) and the second light source are each formed by an LED and the light sensor (4) by a photodiode. 14. Verbandsmaterial nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (1) eine mit dem Lichtsensor verbundene Steuer- und Auswerteschaltung (15) umfasst, um das von der ersten (2) und das von der zweiten Lichtquelle (3) ausgesendete, reflektierte und vom Lichtsensor (4) erfasste Licht gesondert zu erfassen und einem Speicher (18) zuzuführen.14. The dressing material according to one of claims 10 to 13, characterized in that the sensor arrangement (1) comprises a control and evaluation circuit (15) connected to the light sensor in order to separate the light from the first (2) and from the second light source (3 ) emitted, reflected and detected by the light sensor (4) detected separately light and a memory (18) to supply. 15. Verbandsmaterial nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (18) im oder am Verbandsmaterial (12) angeordnet ist und eine Schnittstelle zum Auslesen der gespeicherten Daten mittels einer externen Leseeinrichtung aufweist.15. The dressing material according to claim 14, characterized in that the memory (18) is arranged in or on the dressing material (12) and has an interface for reading the stored data by means of an external reading device. 16. Verbandsmaterial nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor (6) und/oder ein pH-Sensor (7) und/oder ein Feuchtigkeitssensor (5) und/oder ein Sensor zur Erfassung der Sauerstoffsättigung des Blutes und/oder wenigstens ein Sensor zur Erfassung weiterer wundcharakterisierender Parameter vorgesehen ist.16. Dressing material according to one of claims 9 to 15, characterized in that a temperature sensor (6) and / or a pH sensor (7) and / or a moisture sensor (5) and / or a sensor for detecting the oxygen saturation of the blood and / or at least one sensor for detecting further parameters characterizing the sore is provided. 17. Verbandsmaterial nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (6) von einem Silizium Thermistor gebildet ist.17. bandage material according to claim 16, characterized in that the temperature sensor (6) is formed by a silicon thermistor. 18. Verbandsmaterial nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchtigkeitssensor (5) von kammartig ineinandergreifenden Elektrodenstrukturen gebildet ist.18. The dressing material according to claim 16 or 17, characterized in that the moisture sensor (5) is formed by comb-like interdigitated electrode structures. 19. Verbandsmaterial nach Anspruch 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der pH-Sensor (7) einen pH-sensitiven Farbstoff und einen optischen Sensor (9) umfasst, der die Farbe des Farbstoffes erfasst.19. Dressing material according to claim 16, 17 or 18, characterized in that the pH sensor (7) comprises a pH-sensitive dye and an optical sensor (9) which detects the color of the dye. 20. Verbandsmaterial nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor zur Erfassung der Sauerstoffsättigung des Blutes von einer nach dem pulsoxi-metrischen Prinzip arbeitenden optischen Sensoranordnung gebildet ist.20. The dressing material according to any one of claims 16 to 19, characterized in that the sensor for detecting the oxygen saturation of the blood is formed by an operating according to the pulsoxi-metric principle optical sensor arrangement. 21. Verbandsmaterial nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass alle Sensoren auf einer gemeinsamen flexiblen Leiterplatte (10) angeordnet sind.21, dressing material according to one of claims 16 to 20, characterized in that all the sensors are arranged on a common flexible printed circuit board (10). 22. Verbandsmaterial nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (1) mit biokompatiblem Polydimethylsiloxan beschichtet ist.22. The dressing material according to claim 11, characterized in that the sensor arrangement (1) is coated with biocompatible polydimethylsiloxane. 23. Pflaster umfassend ein Verbandsmaterial nach einem der Ansprüche 9 bis 22.23. A patch comprising a dressing material according to any one of claims 9 to 22. 24. Wundverband umfassend ein Verbandsmaterial nach einem der Ansprüche 9 bis 22. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 6/1024. Wound dressing comprising a dressing material according to any one of claims 9 to 22. See 4 sheet drawings 6/10
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