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53. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie e. V. (GMDS)

Deutsche Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie

15. bis 18.09.2008, Stuttgart

Erinnerungs- und Monitoringsystem zur Flüssigkeitsaufnahme

Meeting Abstract

  • Felis Steinbeck - Fachhochschule Stralsund, Stralsund, Deutschland
  • Tony Klieber - Fachhochschule Stralsund, Stralsund, Deutschland
  • Thomas Grimmert - Fachhochschule Stralsund, Stralsund, Deutschland
  • Hans Jörg Stürenburg - Klinik Niedersachsen, Bad Nenndorf, Deutschland
  • Martin Staemmler - Fachhochschule Stralsund, Stralsund, Deutschland

Deutsche Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie. 53. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie (gmds). Stuttgart, 15.-19.09.2008. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2008. DocMI16-4

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/gmds2008/08gmds187.shtml

Veröffentlicht: 10. September 2008

© 2008 Steinbeck et al.
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Gliederung

Text

Einleitung und Fragestellung

Exsikkose (Austrockung) zeigt sich bei betroffenen Personen mit einer Vielzahl von Symptomen und Änderungen in Verhaltensweisen wie z.B.: (i) geringere Teilnahme am Leben, (ii) Müdigkeit, (iii) Schwindel, (iv) Beeinträchtigung des Herz-Kreislauf Systems, (v) Nierenerkrankungen und Entzündungen der Harnwege aufgrund des geringen Durchflusses. Betroffen sind vorwiegend ältere Menschen. Ursächlich dafür ist, dass mit zunehmenden Alter das Durstgefühl nachlässt, die Niere den Flüssigkeitshaushalt schlechter stabilisiert und ältere Personen – im Falle ausreichender Flüssigkeitsaufnahme - der häufigen Weg zur Toilette scheuen. Für die Betroffenen ergibt sich durch die Exsikkose zumindest eine Einschränkung der Lebensqualität häufig in Verbindung mit zusätzlichen Arztbesuchen, Notarzteinsätzen und stationärer Krankenhausaufenthalten. Aus Sicht der Gesundheitsversorgung versucht Exsikkose damit vermeidbare Kosten, sie führt zudem oft zu sekundären Folgen (z.B. Sturz, kardiologische Ereignisse). Selbst im betreuten Wohnens bzw. stationären Einrichtungen muss kontinuierlich durch die Mitarbeiter an eine Flüssigkeitsaufnahme erinnert werden.

Dieser Beitrag stellt eine Systementwicklung vor, die eine Person ermutigen soll Flüssigkeit zu sich zu nehmen und die gleichermaßen die getrunkene Flüssigkeitsmenge protokolliert.

Material und Methoden

Die Anforderungsanalyse für ein System zur Exsikkoseprävention führte zu folgenden Vorgaben [1]:

  • Erfassung der getrunkenen Flüssigkeitsmenge mit Zeitstempeln
  • Erinnerungsfunktion zur Flüssigkeitsaufnahme, die mit zunehmender Dringlichkeit erinnert
  • einfache Benutzbarkeit, d.h. wenige Bedienelemente, keine für ältere Personen schlecht lesbare LCD-Anzeige, Batterie- oder Akkubetrieb
  • Standsicherheit und geringer Mehrbedarf an Platz im Vergleich zu einem Glas/zu einer Flasche
  • drahtlose Kommunikation zum Auslesen des Protokolls zum Trinkverhaltens, zur Konfiguration und Personalisierung des Systems und
  • Auswertemodul zur Darstellung des Trinkverhaltens einer oder mehrerer Personen.

Von den mehr marktorientierten Anforderungen (ansprechendes Äußeres, notwendige CE Zertifizierung und möglichst geringe Kosten) wurden zunächst nur die letztgenannte Anforderung im Rahmen der Entwicklung berücksichtigt.

Ausgehend, dass Flüssigkeiten in typischen Flaschen (Glas- bzw. PET-Flasche) angeboten bzw. bereitgestellt werden, liegt der Trinkmengenermittlung ein erweiteter Flaschenkühler zu Grunde, der in seinem Sockel um eine Wiegeeinrichtung ergänzt wurde, deren Signal entsprechend verstärkt an den ADC des Mikrocontrollers (µC) gelangt.

Abbildung 1 [Abb. 1]

Das Sprachmodul mit dem Lautsprecher erfüllt die geforderte Erinnerungsfunktion und erlaubt zusammen mit dem Mikrofon zudem eine Personalisierung z.B. für eine Anrede „Herr Müller“. Für die Kommunikation werden ZigBee Module verwendet. Zur Erfassung von Umwelteinflüssen auf das Trinkverhalten ist ein Temperatursensor im System enthalten. Alle Komponenten können vom µC– bis auf ihn selbst – ein- und ausgeschaltet werden, um durch ein geeignetes Tastverhältnis den Energiebedarf weitestgehend zu reduzieren.

Das Verhalten des Systems folgt einer Konfiguration, die über die Kommunikationsschnittstelle gemäß dem Protokoll MSD [6] vorgegeben werden kann. Die Konfiguration ermöglicht verbunden mit unterschiedlichen Formen der Erinnerung (zeitlich zufällig, variierenden Texten, unterschiedliche Ebenen der Dringlichkeit).eine Vorgabe und Verteilung der Trinkmenge auf Abschnitte des Tages.

Ergebnisse

Eine typische Protokollierung des ermittelten Trinkverhaltens skizziert Abbildung 2 [Abb. 2] und setzt diese in Bezug zu den Vorgaben. Deutlich wird, dass am 18.4.2008 um die Mittagszeit die Trinkmenge der Vorgabe gerecht wird, am Abend jedoch die vorgegebene Trinkmenge trotz zweifacher Erinnerung (gekennzeichnet durch !) nicht erreicht wurde und die verbliebene Restmenge in den folgenden Tag übertragen wurde. An diesem Tag wurde mit einer Erinnerung am Abend die vorgesehene Trinkmenge erreicht.

Die Protokollierung nutzt das von der IEC empfohlene MSD Protokoll in der Zigbee Verbindung, der Datenhaltung auf der Auswerteeinrichtung liegt eine entsprechende Datenbank, die ein Rollenkonzept in der Zugangsberechtigung unterstützt, zugrunde. Die Generierung der Texte für die Erinnerungsfunktion erfolgt über eine Text-to-Speech Komponente und nachfolgende Übertragung in das System zur Erfassung der Trinkmengen.

Diskussion

Im Gegensatz zu diagnostischen Vorgehensweisen, die Auswirkungen einer Exsikkose per Hautfaltentest [2], Veränderung des Gewichts, Eigenschaften des Urins [3], Bestimmung von Herz-Kreislaufparametern oder Impedanzmessungen [4] erfassen erlaubt das hier vorgestellte System präventiv im häuslichen und klinischen Umfeld Personen in ihrer Flüssigkeitsaufnahme zu unterstützen. Im Vergleich zu Systemen, die manuell oder elektronisch die Trinkmenge mittels eines Trinkgefäßes ermitteln [5] umfasst der hier vorgestellte Lösungsansatz zur Exsikkoseprävention zusätzlich die Möglichkeit der Motivation zur Flüssigkeitsaufnahme. Die Akzeptanz dieses Ansatzes muss jedoch noch bei unterschiedlichen Nutzerszenarien (altersabhängig, demente Personen, häuslicher oder klinischer Anwendungsbereich) überprüft werden. Dazu werden die vorhandenen Prototypen in einer klinischen Einrichtung getestet und eine Evaluierung bezüglich der Akzeptanz und eines geänderten Trinkverhaltens durchgeführt.


Literatur

1.
Stürenburg HJ. Gerät zur Erfassung und Überwachung der Einnahme von Trinkmengen. Gebrauchsmuster 202006012755.0 IPC G01G 19/40. 2006.
2.
Ellinger K, Osswald P, Genzwürker H. Kursbuch Notfallmedizin. Deutscher Ärzteverlag; 2007.
3.
MayoClinic.com: Dehydration. 2007. Available at: http://www.mayoclinic.com/health/dehy%ACdration/DS00561 Externer Link
4.
Beckmann L. Aufbau eines tragbaren Durstsensors. Diplomarbeit. 2006. http://www.medit.hia.rwth-aachen.de/events/index.html Externer Link
5.
Bucksch H. Vorrichtung zur Anzeige der Trinkmenge. Patent DE 10136236A1 und Gebrauchsmuster DE201 22 009 U1. 2004.
6.
IEC. Micro System Data Format Specification. 2005. www.iec.ch/Searchtech/pdf_ita/IEC_MSD_Format (ITA).pdf