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Patent Searching and Data


Title:
DETECTION OF KINETOSIS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/156303
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for treating kinetosis, comprising the following steps: - measuring (S1) the electrodermal activity of a person by means of an EDA sensor; - assessing (S2), on the basis of the electrodermal activity measured, whether the person is currently affected by kinetosis; - generating (S3) electrical pulses at an electrode (12) in contact with the person's skin in order to treat the kinetosis on the basis of the assessment as to whether the person is currently affected by kinetosis. The sensor and the electrode are integrated in a device that can be worn on the person's body.

Inventors:
ALAYAN MOHAMAD (DE)
NICOLA FLORIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/052541
Publication Date:
August 12, 2021
Filing Date:
February 03, 2021
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
International Classes:
G16H20/00; A61B5/00; A61B5/0533; A61B5/383; G16H50/00
Foreign References:
US20180344969A12018-12-06
US20070173908A12007-07-26
GB2548148A2017-09-13
Other References:
ANONYMOUS: "Electrodermal activity", WIKIPEDIA, 23 November 2019 (2019-11-23), XP055801302, Retrieved from the Internet [retrieved on 20210504]
ANONYMOUS: "Energy harvesting", WIKIPEDIA, 3 January 2020 (2020-01-03), XP055801369, Retrieved from the Internet [retrieved on 20210504]
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Claims:
Patentansprüche

1 . Verfahren zur Therapie einer Kinetose mit den folgenden Schritten:

- Messen (S1 ) einer elektrodermalen Aktivität einer Person, mittels eines EDA- Sensors;

- Beurteilen (S2) aufgrund der gemessenen elektrodermalen Aktivität, ob die Person durch eine Kinetose beeinträchtigt ist;

- Erzeugen (S3) von elektrischen Impulsen an einer Elektrode (12), die mit der Person in Hautkontakt steht, zur Therapie der Kinetose aufgrund der Beurtei lung, ob die Person durch die Kinetose beeinträchtigt ist; wobei der Sensor und die Elektrode in einem am Körper der Person tragbaren Vor richtung integriert sind.

2. Verfahren zur Therapie einer Kinetose nach Anspruch 1 , wobei mittels der elektri schen Impulse ein Akupunkturpunkt und/oder ein Akkupressurpunkt stimuliert wird.

3. Verfahren zur Therapie einer Kinetose nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Intensität der elektrischen Impulse ferner über eine Benutzereingabe der Person in eine Benutzerschnittstelle eingebbar ist.

4. Verfahren zur Therapie einer Kinetose nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ferner die Hauttemperatur der Person mittels eines Thermometers gemessen wird und die Beeinträchtigung aufgrund der Hauttemperatur beurteilt wird.

5. Vorrichtung zum Tragen am Körper einer Person mit

- einem Sensor (11 ) zum Messen der elektrodermalen Aktivität einer Person;

- einer Elektrode (12) an einer Oberfläche der Vorrichtung;

- einer Recheneinheit (14) zum Beurteilen, ob die Person durch eine Kinetose beein trächtigt ist und zum Ermitteln eines elektrischen Impulses an der Elektrode (12) zur Therapie der Kinetose sowie mit

- einer Spannungsquelle (13) für die Recheneinheit (14) und die Elektrode (12).

6. Vorrichtung zum Tragen am Körper einer Person nach Anspruch 5, wobei die Vor richtung ferner ein Thermometer zum Messen der Hauttemperatur aufweist, und die Recheneinheit (14) die Hauttemperatur zum Beurteilen, ob die Person durch eine Ki- netose beeinträchtigt ist, verarbeitet.

7. Vorrichtung zum Tragen am Körper einer Person nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Vorrichtung ferner eine Benutzerschnittstelle (15) aufweist, über welche eine In tensität des Impulses einstellbar ist.

8. Vorrichtung zum Tragen am Körper einer Person nach einem der Ansprüche 5-7, wobei die Spannungsquelle (13) eingerichtet ist, Spannung durch die Vorrichtung (10) selbst zu erzeugen.

9. Vorrichtung zum Tragen am Körper einer Person nach einem der Ansprüche 5-8, wobei die Vorrichtung (10) derart geformt ist, dass ein Auffinden einer Position der Vorrichtung am Körper, in der die Elektrode (12) der Vorrichtung (10) einen bestimm ten Akupunkturpunkt stimuliert, gewährleistet ist.

Description:
Detektieren von Kinetose

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Therapie einer Kinetose sowie eine Vorrichtung zum Tragen am Körper einer Person.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Demgemäß ist vorgesehen:

- ein Verfahren zum Detektieren von Kinetose eines Passagiers in einem Fahr zeug mit den folgenden Schritten: Messen einer elektrodermalen Aktivität ei ner Person, mittels eines EDA-Sensors; Beurteilen aufgrund der gemessenen elektrodermalen Aktivität, ob die Person durch eine Kinetose beeinträchtigt ist; Erzeugen von elektrischen Impulsen an einer Elektrode, die mit der Person in Hautkontakt steht zur Therapie der Kinetose aufgrund der Beurteilung, ob die Person durch die Kinetose beeinträchtigt ist; wobei der Sensor und die Elekt rode in einer am Körper der Person tragbaren Vorrichtung integriert sind.

Kinetose nennt man körperliche Reaktionen wie Blässe, Schwindel, Kopfschmerz, Übelkeit und Erbrechen, die durch ungewohnte Bewegungen, etwa in einem Ver kehrsmittel oder in einem Wolkenkratzer ohne ausreichende Schwingungstilgung, ausgelöst werden können. Seekrankheit, Luftkrankheit, Raumkrankheit oder die Landkrankheit von Seeleuten auf Landgang sind bekannte Formen von Kinetose. Passive Bewegung in Reisebussen, Autos, Zügen mit Neigetechnik, Flugzeugen, Achterbahnen kann ebenfalls Kinetose hervorrufen. Charakteristisch ist, dass die Fahrer des jeweiligen Fahrzeugs fast nie an Kinetose erkrankt sind.

Auch in Fahr- und Flugsimulatoren und Erlebniskinos kann es zum Auftreten von Ki netose kommen. Erste re Form der Kinetose wird als Simulator Sickness (Simulator krankheit) bezeichnet; relativ neu sind Erkrankungsfälle unter Computerspielern (Gaming Sickness oder Spielübelkeit), insbesondere bei Nutzung von VR-Brillen (VR-Krankheit).

Die elektrodermale Aktivität (EDA; englisch Galvanic Skin Response, GSR, Skin Conductance Response, SCR, oder Electrodermal Response, EDR) ist eine kurzzei tige Veränderung des elektrischen Leitungswiderstandes der Haut, bewirkt durch die typische Erhöhung des Sympathikotonus bei emotional-affektiven Reaktionen. Dabei kommt es zu einer erhöhten Schweißsekretion, entsprechend zu einer Zunahme der elektrodermalen Aktivität.

Die EDA dient als Oberbegriff für tonische oder phasische Phänomene der Haut. Die tonischen Anteile entsprechen dem Leitwertniveau („Level“). Sie ändern sich nur langsam. Das Leitwertniveau als solches ergibt sich aus der Füllung der Schweißdrü sengänge, der Durchfeuchtung des Corneums und den Permeabilitätsveränderungen der Schweißdrüsengänge.

Mit Hilfe von Messungen der elektrodermalen Aktivität lassen sich psychophysiologi sche Zusammenhänge objektivieren, da jede physiologische Erregung, wie sie mit Emotionen oder Stress einhergeht, die elektrodermalen Aktivität verändert.

Elektrische Impulse sind bewegte Ladungen, beispielsweise in Form von niedrigem Reizstrom, der die menschlichen Nerven oder Muskulatur stimuliert.

Eine Elektrode ist ein Elektronenleiter, der im Zusammenspiel mit einer Gegenelekt rode (Anode - Kathode) mit einem zwischen beiden Elektroden befindlichen Medium in Wechselwirkung steht. Elektroden umfassen elektrische Leiter, meist ein Metall o- der Graphit.

Beeinträchtigung bedeutet, dass eine Person nachteilige, schmerzhafte oder unan genehme Symptome empfindet. Unter einer Therapie werden Maßnahmen verstan den, die diese Symptome lindern. Die Körpertemperatur ist die Temperatur eines menschlichen Körpers. Von dem Be griff ist die Temperatur des Körperinneren sowie die Oberflächentemperatur der Haut umfasst.

Ein Sensor, auch als Detektor, (Messgrößen- oder Mess-)Aufnehmer oder (Mess-)Fühler bezeichnet, ist ein technisches Bauteil, das bestimmte physikalische, chemische Eigenschaften oder Zustände, z. B. Temperatur, Feuchtigkeit, Druck, Ge schwindigkeit, Helligkeit, Beschleunigung, pH-Wert, lonenstärke, elektrochemisches Potential und/oder die stoffliche Beschaffenheit seiner Umgebung qualitativ oder als Messgröße quantitativ erfassen kann. Diese Größen werden mittels physikalischer oder chemischer Effekte erfasst und als Sensordaten in ein weiterverarbeitbares elektrisches Signal umgeformt. Fahrzeugsensoren sind an einem Fahrzeug montiert, um eine Fahrzeugumgebung zu erfassen. Sensordaten, die von Fahrzeugsensoren erfasst werden, sind fahrzeugumgebungsbezogene Sensordaten.

Fahrzeuge sind Land-, Luft-, oder Wasserfahrzeuge. In dieser Patentanmeldung sind von dem Fahrzeugbegriff auch Fahrzeugsimulatoren umfasst.

Bewegungen eines Fahrzeugs verursachen Reize auf Passagiere in dem Fahrzeug. Bei einer anhaltenden Bewegung des Fahrzeugs überlagern sich die Reize und füh ren zu einem Reizniveau.

Eine am menschlichen Körper tragbare Vorrichtung ist ein Gegenstand, der von einer Person nicht festgehalten werden muss, sondern ohne aktive Krafteinwirkung durch die Person von dieser getragen wird. Hierzu zählen z.B. Wearables. Ein Wearable wird während der Anwendung am Körper des Benutzers getragen (z. B. Smartwatch, Datenbrille) oder ist in die Kleidung integriert. Andere Wearables sind beispielsweise Fingerclips, Ohrstecker, Helme, Mützen und dergleichen sofern diese eine elektroni sche Funktion aufweisen.

Meridiane, treffender „Leitbahnen“, sind Kanäle, in denen die Lebensenergie (Qi) fließt. Nach diesen Vorstellungen gibt es zwölf Hauptleitbahnen. Jeder Meridian ist einem Funktionskreis (Organsystem) zugeordnet. Auf den Meridianen liegen die Akupunkturpunkte, die bei Akupunktur mit Nadeln, bei Akupressur mit Fingerdruck behandelt werden. Gängige Akupunktur/Akupressurpunkte sind in einem Schema ka talogisiert, dass bedeutet benannt, lokalisiert und einer physiologischen Funktion zu geordnet

Benutzer können Benutzereingaben mittels einer Benutzerschnittstelle in ein System eingeben. Benutzerschnittstellen können beispielsweise Sprach- oder Texteingabe mittel, Tasten sowie Kameras zur Erfassung von Eingaben durch Gestik umfassen.

Als Energy Harvesting bezeichnet man die Gewinnung kleiner Mengen von elektri scher Energie aus Quellen wie Umgebungstemperatur, Vibrationen oder Luftströ mungen für mobile Geräte mit geringer Leistung. Energy Harvesting vermeidet bei Drahtlostechnologien Einschränkungen durch kabelgebundene Stromversorgung o- der Batterien. Dabei kommen zur Energiegewinnung piezoelektrische Effekte, wobei bei Krafteinwirkung, beispielsweise durch Druck oder Vibration, elektrische Spannun gen erzeugt werden, thermoelektrische/ pyroelektrische Effekte, wobei aus Tempera turunterschieden elektrische Energie gewonnen wird, Photovoltaik, elektrische Ener gie aus der Umgebungsbeleuchtung, Osmose oder dergleichen in Betracht.

Zudem kommen auch Makroeffekte (mechanisch mit oder ohne Induktion) in Be tracht. Einige Armbanduhren werden durch die Bewegung des Handgelenks ange trieben. Dabei wird zumeist eine starke Unwucht auf einer Achse durch den Träger meist unwillkürlich zum Rotieren gebracht und die Rotationsenergie mechanisch oder elektromagnetisch der Kernfunktion der Uhr zugeführt. Variationen mit elektrischen Lineargeneratoren finden sich z. B. in Taschenlampen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Idee ist es, zu untersuchen, ob eine Person von Symptomen einer Kinetose, beispielsweise Übelkeit, beeinträchtigt ist. Um dies zu beurteilen, sieht die Erfindung vor, die elektrodermale Aktivität einer Person zu mes sen und aufgrund der gemessenen elektrodermalen Aktivität Rückschlüsse auf eine Kinetose zu ziehen.

Wird festgestellt, dass eine Person von einer Kinetose beeinträchtigt ist, wird eine Elektrotherapie, die auf die Kinetose gerichtet ist, eingeleitet. Hierfür werden elektri sche Impulse an einer Elektrode, die mit der Person in Hautkontakt steht, erzeugt.

Typischerweise tritt die Wirkung der Therapie aufgrund einer Stimulation des Nerven systems, des Bindegewebes, und/oder der Muskulatur ein. Es versteht sich jedoch, dass ein therapeutischer Effekt häufig auch durch den sogenannten Placeboeffekt erzielt werden kann, und auch eine Wirkung eines Placeboeffekts von dem Begriff Therapie in dieser Patentanmeldung umfasst ist.

Die Erfindung kann vielfältig angewendet werden. Für die Anwendung der Erfindung kommen vor allem Technologien, die häufig eine Kinetose von Personen hervorrufen, in Betracht. Hierzu zählen zum Beispiel Fahrzeuge zur Personenbeförderung bzw. andere Nutzfahrzeuge mit einem Fahrzeuginsassen. Besonders Fahrzeuginsassen, die nicht selbst mit der Steuerung eines Fahrzeugs beschäftigt sind, leiden häufig an einer Kinetose. Des Weiteren kann das erfindungsgemäße Verfahren oder die erfin dungsgemäße Vorrichtung auch in Bewegungssimulatoren, beispielsweise Flugsimu latoren oder VR (virtual reality)-Simulatoren angewendet werden.

Beispielsweise ist es am Anmeldetag dieser Patentanmeldung absehbar, dass Bewe gungssimulatoren künftig auch für die Durchführung von invasiven Eingriffen unter lokaler Betäubung zum Einsatz kommen werden, da bereits in Studien festgestellt wurde, dass Patienten, die während eines invasiven Eingriffs unter lokaler Betäu bung durch einen Bewegungssimulator, beispielsweise in Kombination mit einem Computerspiel, abgelenkt werden, deutlich weniger Betäubungsmittel oder Schmerz mittel benötigen. Hierdurch lassen sich vor allem die Nebenwirkungen von Betäu bungsmitteln oder Schmerzmitteln reduzieren.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird mittels der elektrischen Impulse ein Akupunkturpunkt und/oder ein Akkupressurpunkt stimuliert. Wenngleich die Wirkung von Akupunktur und/oder Akupressur bzw. deren Punkte von der modernen Medizin noch nicht vollständig verstanden ist, ist die positive Wirkung von Akupunktur bzw. Akupressur auf eine Vielzahl von Leiden anzunehmen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Intensität der elektrischen Im pulse ferner über eine Benutzereingabe der Person in eine Benutzerschnittstelle ein- gebbar.

Somit lässt sich die Intensität der elektrischen Impulse individuell von der Person selbst steuern. Dies ist vorteilhaft, da sich somit die individuelle Empfindsamkeit einer Person berücksichtigen lässt. So ist es beispielsweise bekannt, dass identische Reize von verschiedenen Personen mit einer verschiedenen Intensität empfunden werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ferner die Hauttemperatur der Per son mittels eines Thermometers gemessen und die Beeinträchtigung wird ferner auf grund der Hauttemperatur beurteilt.

Somit lassen sich präzisere Rückschlüsse auf die Ausprägung einer Kinetose schlie ßen. Dies ermöglicht es auch, die individuelle Physiologie einer Person zu berück sichtigen.

Es versteht sich, dass eine Vorrichtung zum Tragen am Körper einer Person mit ei nem Sensor zum Messen der elektrodermalen Aktivität der Person mit einer Elekt rode an einer Oberfläche der Vorrichtung, einer Recheneinheit zum Beurteilen, ob die Person durch eine Kinetose beeinträchtigt ist, und zum Ermitteln eines elektri schen Impulses an der Elektrode zur Therapie der Kinetose sowie mit einer Span nungsquelle für die Recheneinheit und die Elektrode, vorteilhaft ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Vorrichtung ferner eine Span nungsquelle auf, die eingerichtet ist, Spannung durch die Vorrichtung selbst zu er zeugen. Hierfür kommen beispielsweise die Methoden des sogenannten Energy Har- vestings in Betracht. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Vorrichtung derart geformt, dass das richtige Anlegen der Vorrichtung zur Stimulierung eines bestimmten Akupunktur punktes gewährleistet ist. Soll beispielsweise ein Punkt in der Nähe des Handgelenks stimuliert werden, kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung als Manschette aus gebildet ist, die am Handgelenk anzulegen ist, bzw. die sich am Handgelenk abstützt, wobei die Elektrode an einer entsprechenden Position, also mit einem entsprechen den Abstand zur am Handgelenk abgestützten Kante der Manschette, in der Man schette eingebracht ist.

INHALTSANGABE DER ZEICHNUNGEN

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figu ren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:

Figur 1 eine schematische Prinzipskizze gemäß einer Ausführungsform der

Erfindung;

Figur 2 eine schematische Frontansicht einer Benutzerschnittstelle einer

Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Figur 3 ein schematisches Blockdiagramm gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsfor men der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzep ten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile erge ben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt. In den Figuren der Zeichnungen sind gleiche, funktionsgleiche und gleichwirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - sofern nicht anders ausgeführt ist - jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN

Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 10 zum Tragen am Körper einer Person, welche in Fi gur 1 als Armband ausgebildet ist.

Das Armband umfasst eine Elektrode 12, mittels welcher ein elektrischer Impuls auf das Handgelenk oder den Unterarm einer Person übertragen werden kann.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Elektrode 12 einen bestimmten Akku- pressurpunkt, beispielsweise den Punkt P6, stimuliert.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung 10 hierfür Mittel, z.B. eine Kamera, aufweist, mit welchen eine richtige Positionierung der Vorrichtung an einem Arm einer Person überprüft werden kann. Alternativ ist es denkbar, einen Be nutzer selbst zur richtigen Positionierung der Vorrichtung 10, beispielsweise über eine Bedienungsanleitung, anzuhalten.

Das Armband gemäß Figur 1 umfasst zudem eine Recheneinheit zur Erkennung und Auswertung von Sensordaten. Die Recheneinheit 14 ist über das Armband mit einem Sensor 11 zum Messen der elektrodermalen Aktivität der Person verbunden.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Recheneinheit 14 und der Sensor 11 in ei nem Gehäuse verbaut sind.

Die Vorrichtung 10 umfasst zudem eine Spannungsquelle 13, die eine Spannung für die Recheneinheit 14 und den Sensor 11 sowie die Elektrode 12 bereitstellt.

Figur 2 zeigt eine Bedienoberfläche einer Benutzerschnittstelle 15. Die Benutzer schnittstelle 15 ist als Display mit einem Touchpad ausgebildet. Das Display umfasst LEDs 18 zur Anzeige einer Stimulationsintensität. Das Touchpad umfasst ein Bedien element 20, um zwischen einem Automatikmodus und einem manuellen Modus zu wechseln sowie Bedienelemente 16 zur manuellen Steuerung der Stimulationsim pulse.

Figur 3 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Verfahrens zur Therapie einer Kinetose gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In dem Schritt S1 wird die elektrodermale Aktivität einer Person, mittels eines EDA-Sensors gemessen. In dem Schritt S2 wird beurteilt, ob die Person durch eine Kinetose beeinträchtigt ist. Hierfür wird auf die gemessene elektrodermale Aktivität zurückgegriffen. In dem Schritt S3 werden elektrische Impulse an einer Elektrode, die mit der Person in Hautkontakt steht, erzeugt, um eine Therapie der Kinetose aufgrund der Beurteilung, ob die Per son durch die Kinetose beeinträchtigt ist, einzuleiten. Dabei sind der Sensor und die Elektrode in einem am Körper der Person tragbaren Gegenstand integriert.

Bezugszeichen Verfahrensschritte Vorrichtung Sensor Elektrode Spannungsquelle Recheneinheit Benutzerschnittstelle Bedienelemente LEDs Bedienelemente