Erkennen von Trinkmengen

Vorbeugung von Dehydratationen

Seit 2010 besteht eine feste Kooperation mit dem Kuratorium Wohnen im Alter (KWA), um Geräte und Verfahren zur Unterstützung von Senioren und Pflegern zu entwickeln. Mit finanzieller Unterstützung der Alfried Krupp von Bohlen und Halbach-Stiftung wurden automatisierte Pflegedokumentationshilfen für Pflegekräfte entwickelt.

Ältere Menschen sind durch altersbedingte Beeinträchtigungen natürlicher Regulierungsmechanismen vermehrt durch Dehydratationen bedroht, also unzureichender Flüssigkeitsversorgung des Körpers. Dem wird in Institutionen wie Wohnstiften entgegengewirkt, indem die Flüssigkeitsaufnahme von gefährdeten Bewohnern beobachtet und dokumentiert wird, so dass rechtzeitig Gegenmaßnahmen ergriffen werden können.

Am Lehrstuhl wurde zwischen September 2012 und Mai 2016 ein System zur automatisierten Erfassung der Flüssigkeitsaufnahme entwickelt, mit welcher früh potentielle Dehydratationen erkannt werden können. Dieses besteht aus zwei unterschiedlichen Sensoreinheiten. Ein Detektionsbecher misst den jeweils aktuellen Füllstand und leitet daraus die Trinkmenge ab. Ein Detektionshalm bestimmt die Trinkmenge direkt. Zur Anzeige der Informationen dient eine Baisseinheit.

System zur Trinkmengendetektion

Das System zur Trinkmengenbestimmung nutzt zwei unterschiedliche Sensoreinheiten, um verschiedene Anwendungsszenarien abzudecken. Links sind Detektionshalme abgebildet, welche mit Einwegstrohhalmen verbunden werden, um die dadurch getrunkene Flüssigkeit zu bestimmen. Rechts sind Detektionsbecher abgebildet, welche den Füllstand mittels seitlich angebrachten kapazitiven Elektroden bestimmen und daraus die Trinkmenge ableiten. Im Hintergrund sind 3 Basisstation dargestellt, welche einen interaktiven Zugriff auf die Sensoreinheiten und gleichzeitig ein induktives Laden eines Bechers ermöglichen.

 

Publikationen

  • Kreutzer, J.F.: „Messmethoden für die Detektion der Flüssigkeitsaufnahme zur Prävention von Dehydratation“. Dissertation. Technische Universität München, 12.04.2017. URL: http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:91-diss-20170412-1307367-1-6
  • Kreutzer, J.F., Deist, J., Hein, C.M. & Lüth, T.C.: „Sensor systems for monitoring fluid intake indirectly and directly,” in IEEE EMBS 13th Annual International Body Sensor Networks Conference (BSN 2016), 14.-17.6.2016, San Francisco, USA, DOI: 10.1109/BSN.2016.7516223
  • Kreutzer, J.F., Flaschberger, J., Hein, C.M. & Lüth, T.C.: „Capacitive detection of filling levels in a cup,” in IEEE EMBS 13th Annual International Body Sensor Networks Conference (BSN 2016), 14.-17.6.2016, San Francisco, USA, DOI: 10.1109/BSN.2016.7516228
  • Kreutzer, J.F., Kosch, F., Ramesberger, S., Reimer, S.M.F. & Lüth, T.C., „Base station concepts of an automatic fluid intake monitoring system,” in IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO 2015), 6.-9.12.2015, Zhuhai, China, pp. 126 - 131, DOI:  10.1109/ROBIO.2015.7418755
  • Kreutzer, J.F., Ramesberger, S., Reimer, S.M.F., Entsfellner, K. & Lüth, T.C., „Automatically detecting fluid intake using conductivity measurements of beverages in a cup,” in IEEE International Conference on Automation Science and Engineering 2015, 24.-28.08.2015, Gothenburg, Sweden, pp. 1546-1551, DOI: 10.1109/CoASE.2015.7294319.
  • D’Angelo, L.T., Kreutzer, J.F., Neuhäuser, J., Reimer, S. & Lüth, T.C.: „Personal Assistive Devices for Elderlies”, in Holzinger, A., Ziefle, M., Röcker, C. (Eds.), Pervasive Health, Human–Computer Interaction Series. Springer London, pp. 181–210, DOI: 10.1007/978-1-4471-6413-5_8
  • Kreutzer, J.F., Schmid, R., Reimer, S.M.F., Lüth, T.C. & D'Angelo, L.T.: „Radio Frequency Identification Based Detection of Filling Levels for Automated Monitoring of Fluid Intake”, in IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO 2014), 5.-10.12.2014, Bali, Indonesien, pp. 2049-2054, DOI: 10.1109/ROBIO.2014.7090638.
  • Kreutzer, J.F.; Pfitzer, M. & D’Angelo, L.T.,  „Accuracy of caring personnel in estimating water intake based on missing liquid in drinking vessels,” in Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC 2013), 2.-7.7.2013, Osaka, Japan, pp. 4682-4685, DOI:  10.1109/EMBC.2013.6610592

Beteiligte Personen

Wissenschaftliche Mitarbeiter

  • Joachim Kreutzer

Studentische Abschlussarbeiten

  • Johannes Deist ,,Entwicklung eines Systems zur Trinkmengenerfassung mittels Durchflussmessung," Masterarbeit, Oktober 2015 - März 2016
  • Jannai Flaschberger ,,Entwicklung eines kapazitiven Messsystems zur Trinkmengenüberwachung," Semesterarbeit, Juli 2015 - Dezember 2015
  • Florian Kosch ,,Ein Netzwerk zur Trinkmengenüberwachung mit multifunktionalen Ladestationen," Bachelorarbeit, April 2014 - Oktober 2014
  • Andreea Usatenco ,,Verarbeitung gesundheitsrelevanter Daten zur Flüssigkeitsaufnahme auf einer Home Care Unit," Interdisziplinäres Projekt, Mai 2013 - Oktober 2014
  • Filippos Bamopoulos ,,Kommunikationsstruktur eines Sensorsystemens zur automatischen Bestimmung von Füllständen," Bachelorarbeit, März 2013 - Februar 2014
  • Raphaela Schmid ,,RFID-basierte Leitfähigkeitsmessung passiver Sensorsysteme," Semesterarbeit, April 2013 - Oktober 2013
  • Jakob Miedaner ,,Energieversorgung autarker Sensorsysteme zur Bestimmung von Trinkmengen," Bachelorarbeit, Dezember 2012 - Juli 2013
  • Anna-Maria Georgarakis ,,Aufbau und Evaluierung eines spülbaren Trinkgefäßes zur automatisierten Messung von Trinkmengen," Bachelorarbeit, April 2013 - Dezember 2013
  • Susanne Meindl ,,Entwicklung eines Funktionsmusters für ein System zur Erkennung der Füllmenge eines Trinkglases," Semesterarbeit, April 2013 - Juli 2013

Studentische Mitarbeiter

  • Helge Mühlschlegel (Hilfswissenschaftler)
  • Jannai Flaschberger (Hilfswissenschaftler)
  • Maike Friedrich (Ingenieurpraxis)
  • Stefan Gänsler (Hilfswissenschaftler)
  • Eicke Hecht (Hilfswissenschaftler)
  • Simon Laudahn (Hilfswissenschaftler)
  • Stefan Ramesberger (Hilfswissenschaftler)
  • Anja Schneider (Hilfswissenschaftler)