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EP-3955802-B1 - APPARATUS, WHICH IS INSERTABLE INTO AN EAR CANAL, FOR DETECTING PHYSIOLOGICAL PARAMETERS

EP3955802B1EP 3955802 B1EP3955802 B1EP 3955802B1EP-3955802-B1

Inventors

  • KREUZER, JOHANNES

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20200416

Claims (13)

  1. An apparatus (1) for detecting physiological parameters, which is insertable into an ear canal, comprising a tube (20) for insertion into the ear canal and a housing (21) connected to the tube (20), into which at least one sensor device for detecting a physiological parameter is integrated, wherein the tube (20) at a distal end (3) facing the eardrum when worn comprises a substantially cylindrical section (4), and wherein the tubing (20) at the substantially cylindrical section (4) of the distal end (3) is provided with at least one sensor opening (22) for at least one sensor component for detecting physiological parameters, wherein the at least one sensor opening (22) is spaced from the longitudinal axis L A of the substantially cylindrical section (4) of the tube (20) by a distance I sensoropening and is arranged such that, when the apparatus is worn, the at least one sensor opening (22) comes into contact with an inner wall of the ear canal, characterized in that the apparatus further comprises an ear fitting (5) for detachably attaching to the substantially cylindrical section (4) of the end (3) of the tube (20), wherein the ear fitting (5) comprises a central piece (6) for engagement with a recess (23) at the distal end (3) of the substantially cylindrical section (4) of the tube (20), an ear contact surface (7) for engagement with an inner wall of the ear canal when worn, and an end piece (8) for connecting the central piece (6) and the ear contact surface (7), wherein the ear contact surface (7) at least partially surrounds the end (3) of the tube (20) and is arranged such that, when the apparatus is worn, the at least one sensor opening (22) comes to lie in immediate proximity to an inner wall of the ear canal.
  2. The apparatus (1) according to claim 1, wherein the at least one sensor opening (22) is spaced from the mantle surface M of the substantially cylindrical section (4) of the tube (20) by a distance m sensoropening , and wherein m sensoropening ≤ I sensoropening .
  3. The apparatus (1) according to any one of claims 1 or 2, wherein the substantially cylindrical section (4) of the distal end (3) of the tube (20) is provided with a recess (23).
  4. The apparatus (1) according to any one of the preceding claims, wherein a hearing device for outputting acoustic signals is integrated into the housing (21), such that the apparatus is adapted to provide sound to the eardrum, and wherein the tube (20) at the distal end (3) is provided with a sound outlet opening (26), wherein the sound outlet opening (26) is spaced from the longitudinal axis L A of the substantially cylindrical section (4) of the tubing (20) by a distance I soundoutletopening .
  5. The apparatus (1) according to claim 1, wherein the ear contact surface (7) on the substantially cylindrical section (4) of the end (3) of the tube (20) is arranged such that, when the apparatus is worn, the at least one sensor opening (22) comes into contact with an inner wall of the ear canal.
  6. The apparatus (1) according to any one of claims 1 to 5, wherein the hearing device for outputting acoustic signals and the at least one sensor device for detecting physiological parameters are formed as an integral component.
  7. The apparatus (1) according to any one of the preceding claims, wherein at least two sensor devices for detecting physiological parameters are formed as an integral component.
  8. The apparatus (1) according to any one of the preceding claims, wherein the tube (20) is formed integrally with the housing (21).
  9. The apparatus (1) according to any one of the preceding claims, wherein the substantially cylindrical section (4) at the distal end (3) of the tube (20) is provided with a convexly curved mantle surface M.
  10. The apparatus (1) according to any one of claims 1 to 5, wherein the ear contact surface (7) is formed with a shape substantially complementary to the substantially cylindrical section (4) of the distal end (3) of the tube (20).
  11. The apparatus (1) according to claim 10, wherein a longitudinal axis Lo of the ear fitting (5) is spaced from the longitudinal axis L A of the substantially cylindrical section (4) of the distal end (3) of the tube (20).
  12. The apparatus (1) according to any one of claims 10 or 11, wherein an end face (24) of the substantially cylindrical section (4) of the distal end (3) of the tube (20) has a radius R A and the end piece (8) of the ear fitting (5) is formed as a circular segment with radius Ro, wherein R A < Ro and the distance a between the centers M A , Mo of the end faces (24, 8) is formed such that 0 < a < Ro.
  13. The apparatus (1) according to any one of the preceding claims 4 to 12, wherein the sound outlet opening (21) is arranged substantially centrally in an end face (24) of the substantially cylindrical section (4) of the distal end (3) of the tube (20).

Description

Technisches Gebiet Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen physiologischer Parameter gemäß dem Gegenstand des Anspruchs 1. Stand der Technik Aus dem Stand der Technik sind in einen Gehörgang einsetzbare Vorrichtungen zum Erfassen physiologischer Parameter bekannt. Ebenfalls sind Vorrichtungen zum Beschallen des Trommelfells bekannt. Derartige Vorrichtungen sind z.B. tragbare Hörvorrichtungen zur Versorgung von Schwerhörigen und/oder zum Hören von Musik und/oder im Ohr zu tragende Vorrichtungen zur Bestimmung von Körpertemperatur, Herzfrequenz oder Herzfrequenzvariabilität. Aus dem Stand der Technik bekannte, im Gehörgang zu platzierende Vorrichtungen zum Erfassen physiologischer Parameter (z.B. EP 2 717 756 B1) nutzen beispielsweise optische Messverfahren zur Erfassung der Pulsfrequenz oder der arteriellen Sauerstoffsättigung (Pulsoximetrie). Das Gewebe wird dabei mit Licht durchstrahlt, welches von monochromatischen Leuchtdioden (LED) oder Laserdioden emittiert und einer Fotodiode empfangen wird. Aus der bei definierten Wellenlängen unterschiedlichen Absorption von sauerstoffgesättigtem (arteriellem) Blut im Vergleich zu sauerstoffarmem (venösem) Blut kann die Sauerstoffsättigung ermittelt werden. Bei derartigen Messungen können aussagekräftige Messergebnisse nur dann erzielt werden, wenn die entsprechenden Sensoren (z.B. Leucht- bzw. Laserdioden, Fotodiode, Infrarotsensor) optimal im Gehörgang mit unmittelbarem Kontakt zur Innenwand des Gehörgangs positioniert sind. Zudem ist bei der Pulsoximetrie oder der Pulsfrequenz-Messung eine Positionierung erforderlich, welche sich beim Tragen des Sensors nicht oder nur geringfügig verändert. Die Sensoren sind dabei herkömmlich in einem sogenannten "Schirmchen" ("Sensorelementaufsatz") integriert, um einen optimalen Kontakt mit der Wand des Gehörgangs des Trägers zu gewährleisten. Die im Schirmchen lokalisierten Sensoren werden elektrisch kontaktiert und von anderer Stelle angesteuert. Da das Auslesen und Digitalisieren der Daten ebenfalls an anderer Stelle erfolgt, bestehen in der Regel mehrere elektrische Verbindungen zwischen den im Schirmchen lokalisierten Sensoren und einer Auswerte-Elektronik. Bei den Vorrichtungen zum Beschallen des Trommelfells (z.B. bei Hörgeräten) werden verschiedene Bauformen unterschieden, wie z.B. Hinter-dem-Ohr-Hörgeräte (HdO), Hörgeräte mit externem Hörer (Receiver-in-the-canal-Geräte, RIC) und Indem-Ohr-Hörgeräte (IdO), wobei sich letztere je nach Tiefe der Lage im Gehörgang in verschiedene Untergruppen untergliedern (In-The-Ear, ITE; In-The-Canal, ITC; Completely-in-the-Canal, CIC; Invisible-in-the-canal, IIC). Als prinzipielle Komponenten umfassen Hörgeräte einen Schallempfänger (Eingangswandler, Mikrofon), einen Verstärker (analoger Verstärker, digitaler Signalprozessor) und einen Miniaturlautsprecher (Ausgangswandler, Hörer) zur Übertragung der Schallsignale an das Trommelfell. Der Schall wird dabei entweder mittels einer Otoplastik (Ohrstück), z.B. bei IdO Hörgeräten, oder mittels eines dünnen Schlauchs ("Slim-Tube") mit offenem Endstück ("Schirmchen", "dome"), z.B. bei HdO Hörgeräten, an das Trommelfell geleitet. Derartige Schirmchen weisen in der Regel einen oder mehrere kuppelförmig gekrümmte Ringe auf, die das Schirmchen im Gehörgang halten. Aus dem Stand der Technik bekannte Schirmchen (z.B. EP 2 360 947 A2) sind austauschbar, d. h. sie können auf das Ende eines Schallschlauchs bzw. auf einen IdO Lautsprecher aufgesteckt bzw. davon abgenommen werden, beispielsweise zur Anpassung an eine individuelle Größe des Gehörgangs oder zu Reinigungszwecken. Bei einer in einen Gehörgang einsetzbaren, kombinierten Vorrichtung zum Beschallen des Trommelfells und zum Erfassen physiologischer Parameter ist es einerseits erforderlich, das in den Gehörgang einzusetzende Ohrstück austauschbar zu gestalten, z.B. zur Anpassung an eine individuelle Größe des Gehörgangs oder zu Reinigungszwecken, und andererseits die zuverlässige und präzise Messung der physiologischen Parameter durch optimale Positionierung der entsprechenden Sensoren im Gehörgang mit engem Kontakt zur Wand des Gehörgangs zu gewährleisten. Im Schirmchen angeordnete Sensoren können beispielsweise über elektrische Steckverbindungen mit der Auswerte-Elektronik verbunden werden. Nachteilig sind derartige, für die Anordnung im Gehörgang stark miniaturisierte elektrische Steckverbindungen sehr kostenaufwendig; weiterhin ist der Schutz dieser Verbindungen gegenüber Feuchtigkeit und Wasser technisch nur aufwendig zu realisieren. Zudem ist in der US 2017/0339480 A1 ein optischer Herzfrequenzkopfhörer offenbart, der ein vorderes Gehäuse, eine Leiterplattenanordnung, ein hinteres Gehäuse, das an einem hinteren Ende des vorderen Gehäuses montiert ist, und einen Lichtleiter aufweist. In der US 2009/0177097 A1 ist ein nicht-invasiver Lichtsensor zum Erfassen von Herzschlagsignalen offenbart, der ein kreisförmiges Stützelement aufweist, das in Umfangsrichtung mit einem Körperteil