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1. (WO2009141171) PIEZOELECTRIC SENSOR FOR MEASURING PRESSURE FLUCTUATIONS
Latest bibliographic data on file with the International Bureau   

Pub. No.:    WO/2009/141171    International Application No.:    PCT/EP2009/005543
Publication Date: 26.11.2009 International Filing Date: 17.07.2009
IPC:
A61B 5/021 (2006.01), A61B 5/0285 (2006.01)
Applicants: SECTORCON INGENIEURGESELLSCHAFT FÜR SYSTEM- UND SOFTWARETECHNIK MBH [DE/DE]; Kaiserin-Augusta-Allee 10 10553 Berlin (DE) (For All Designated States Except US).
KOPETSCH, Roland [DE/DE]; (DE) (For US Only).
NASSERI, Mohammad [DE/DE]; (DE) (For US Only).
BERGMANN, Stephan [DE/DE]; (DE) (For US Only)
Inventors: KOPETSCH, Roland; (DE).
NASSERI, Mohammad; (DE).
BERGMANN, Stephan; (DE)
Agent: NASSERI, Mohammad [DE/DE]; SECTORCON GMBH Kaiserin-Augusta-Allee 10 10553 Berlin (DE)
Priority Data:
10 2008 024 737.5  20.05.2008 DE
Title (DE) PIEZOELEKTRISCHER SENSOR ZUR DRUCKFLUKTUATIONSMESSUNG
(EN) PIEZOELECTRIC SENSOR FOR MEASURING PRESSURE FLUCTUATIONS
(FR) CAPTEUR PIEZO-ÉLECTRIQUE DE MESURE DE FLUCTUATIONS DE PRESSION
Abstract: front page image
(DE)Piezoelektrischer Sensor für die verbesserte Messung mechanischer Größen wie Kraft, Druck oder davon abgeleiteter Messgrößen, insbesondere ein PVDF-Foliensensor mit verbesserter Messsignal-Empfindlichkeit und -Temperaturstabilität bei Messungen zeitlich und/oder räumlich veränderlicher Drücke und zur ein- und zweidimensionalen Bestimmung der Position und der Fortpflanzungsgeschwindigkeit von Druckfluktuationen und Druckwellen mit nur einem Messsensor an einem Messort. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung ist die nichtinvasive, belastungsarme und kontinuierliche Messung der Pulsfrequenz sowie des systolischen und diastolischen Blutdrucks bei Menschen und Tieren durch Ermittlung der Pulswellen-Geschwindigkeit und der Pulswellen-Signalform, wobei als Aufgaben der Erfindung mit nur einem Sensor an einem Messort durch verbesserte Messempfindlichkeit des piezoelektrischen Sensors der Blutdruck und die Pulsfrequenz zum Beispiel auch bei Notfallpatienten mit nur sehr geringem Blutdruck und bei Patienten mit Durchblutungsstörungen der Extremitäten, also beispielsweise bei Patienten, die an Diabetes oder dem sog. Raucherbein erkrankt sind, gemessen werden kann und dabei die Dauerapplikation einer druckbeaufschlagten Manschette zur kontinuierlichen Blutdruckmessung und -Überwachung nicht notwendig ist. Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass in dem erfindungsgemäßen Drucksensor eine Mehrzahl paralleler Streifen aus einem piezoelektrischen Material (1) als Messmembran dergestalt einem Sensor-Grundkörper (4) zugeordnet ist, dass diese eindimensional elastisch in Richtung der Piezo-Dipolorientierung auf Zug vorgespannt sind und zwischen dem aufgespannten piezoelektrischem Sensormaterial (1) im Messbereich und dem Sensor-Grundkörper (4) durch Aussparung/Ausfräsung ein freier Hohlraum (5) vorhanden ist.
(EN)The invention relates to a piezoelectric sensor for the improved measurement of mechanical variables such as force, pressure or measurement variables which are derived therefrom, particularly a PVDF film sensor exhibiting an improved sensitivity and temperature stability of the measurement signal for pressure measurements that vary in time and/or space, and for the one- and two-dimensional determination of the position and propagation speed of pressure fluctuations and pressure waves with a single measurement sensor at a measurement location. A preferred field of application of the invention is the non-invasive, low-strain and continuous measurement of the pulse rate and the systolic and diastolic blood pressure of humans and animals by determining the velocity and the signal form of the pulse waves. The aim of the invention is to allow the measurement of the blood pressure and the pulse rate, for example even in the case of emergency patients having only a very low blood pressure and patients having circulatory disorders in the extremities, for example patients which have developed diabetes or the "smoker's leg", by using only one sensor at a measurement location due to the improved measurement sensitivity of the piezoelectric sensor, with the result that the continuous application of a pressurized sleeve for continuously measuring and monitoring the blood pressure is not necessary. The present invention solves this problem by the fact that a plurality of parallel strips of a piezoelectric material (1) are associated as a measurement membrane in the pressure sensor according to the invention with a sensor base body (4) in such a manner that said parallel strips are pre-tensioned by traction in a one-dimensional and elastic manner in the direction of the piezo dipole orientation and that an empty hollow space (5) is present between the tensioned piezoelectric sensor material (1) in the measurement region and the sensor base body (4), formed by a recess/cut-out.
(FR)La présente invention concerne un capteur piézo-électrique destiné à réaliser une mesure améliorée de grandeurs mécaniques telles qu'une force, une pression ou des grandeurs de mesure dérivées, en particulier un capteur mince PVDF ayant une sensibilité au signal de mesure et une stabilité à la température améliorées lors de mesures de pressions variables dans le temps et/ou dans l'espace, et pour la détermination monodimensionnelle ou bidimensionnelle de la position et de la vitesse de propagation de fluctuations de pression et d'ondes de pression au moyen d'un seul capteur de mesure en un emplacement de mesure. Un champ d'application préféré de l'invention est la mesure non invasive, peu contraignante et continue du pouls et de la pression sanguine systolique et diastolique chez des êtres humaines et des animaux par détermination de la vitesse des ondulations de pouls et de la forme du signal des ondulations de pouls, l'invention ayant pour objet de permettre, à l'aide d'un seul capteur en un emplacement de mesure, grâce à la sensibilité de mesure améliorée du capteur piézo-électrique, la mesure de la tension artérielle et du pouls par exemple chez des patients faisant l'objet d'une urgence et ayant une tension artérielle très faible et chez des patients présentant des problèmes de circulation sanguine des extrémités, par exemple chez des patients atteints de diabète ou souffrant de la "jambe du fumeur", en rendant inutile l'application à long terme d'un brassard sous pression pour la mesure et la surveillance continues de la tension artérielle. A cet effet, une pluralité de bandes parallèles en matériau piézo-électrique (1) disposées dans le capteur de pression de l'invention en tant que membrane de mesure, sont associées au corps de base (4) du capteur de sorte qu'elles sont précontraintes en traction de façon monodimensionnelle et élastique en direction de l'orientation piézo-électrique dipolaire, et un espace creux vide (5) est formé par évidement/fraisage entre le matériau piézo-électrique (1) sous tension du capteur dans la zone de mesure et le corps de base (4) du capteur.
Designated States: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KM, KN, KP, KR, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PE, PG, PH, PL, PT, RO, RS, RU, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW.
African Regional Intellectual Property Organization (BW, GH, GM, KE, LS, MW, MZ, NA, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Eurasian Patent Organization (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM)
European Patent Office (AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, SE, SI, SK, SM, TR)
African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
Publication Language: German (DE)
Filing Language: German (DE)