DE4022272A1 - Messvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung und Anzeige von Körperfunktionen, die einen einen Puls erfassenden Drucksensor sowie einen eine Körpertempera­ tur erfassenden Temperatursensor aufweist.

Die meßtechnische Erfassung wesentlicher Körperfunkti­ onen wie Puls und Körpertemperatur ist insbesondere bei einer Anwendung im Bereich eines menschlichen Körpers ein wichtiges Hilfsmittel zur Ermöglichung von Aussagen über den Gesundheitszustand. Derartige Messungen werden nicht nur von medizinischem Personal durchgeführt, sondern erfolgen in zunehmendem Maße aufgrund eines steigenden Gesundheitsbewußtseins auch im privaten Bereich durch die Patienten selber. Neben der Körper­ temperatur, die eine Aussage über ggf. vorliegende Infektionen oder Erkrankungen erlaubt, denen der Körper mit einer Heraufsetzung der Temperatur und damit einer Beschleunigung der innerhalb des Körpers ablaufenden biochemischen Vorgänge begegnet, ist auch die Erfassung der Pulsfrequenz von erheblicher Bedeutung.

Mit Hilfe von bekannten Meßvorrichtungen ist es nicht in einem allen Anforderungen genügenden Ausmaß möglich, eine kombinierte Messung von Körpertemperatur und Puls durchzuführen. Insbesondere die Zuordnung der Meßergeb­ nisse zueinander und eine qualifizierte Aussage über die gemeinsame Bedeutung der Meßergebnisse ist vor allem bei einer privaten Anwendung mit Schwierigkeiten verbunden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art so zu konstru­ ieren, daß eine qualifizierte Auswertung der Meßergeb­ nisse ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein die zeitliche und örtliche Zuordnung der gemessenen Körperfunktionen festlegender Koordinator vorgesehen ist.

Mit Hilfe des Koordinator ist es möglich, unterschied­ liche Meßabläufe zu realisieren. Insbesondere ist daran gedacht, eine gleichzeitige Messung von Puls- und Körpertemperatur vorzunehmen und hierdurch einen sehr kurzen Meßvorgang zu ermöglichen. Darüber hinaus ist es aber auch möglich, nacheinander für die jeweilige Messung besonders geeignete Körperbereiche auszuwählen und in einem Körperbereich den Puls und in einem anderen Körperbereich die Körpertemperatur zu messen. In Abhän­ gigkeit von der konkreten Auslegung des Koordinators kann somit eine Anpassung der Vorrichtung an einen vorgesehenen Einsatzzweck vorgenommen werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Koordinator als ein eine gleich­ zeitige Messung zulassender Schalter ausgebildet ist, der in einem seitlichen Bereich eines den Temperatur­ sensor und den Drucksensor halternden Gehäuses angeord­ net ist. Mit Hilfe des Schalters können sowohl der Drucksensor als auch der Temperatursensor gleichzeitig aktiviert und deaktiviert werden. Es wird hierdurch ein genau definiertes Meßintervall erzeugt und gewährlei­ stet, daß nur während des Meßvorgangs Energie für die Sensoren bereitgestellt werden muß. Durch die seitliche Anordnung des Schalters wird eine einfache Bedienung sowie eine schlanke Formgebung des Gehäuses ermöglicht.

Zur Vereinfachung der Bedienung wird vorgeschlagen, daß der Koordinator als ein eine gleichzeitige Messung zulassender Tastschalter ausgebildet ist, der im Bereich eines den Drucksensor aufnehmenden Endes des Gehäuses angeordnet ist. Durch die Anordnung des Tastschalters im Bereich des den Drucksensor aufnehmenden Endes des Gehäuses wird eine weitere Vereinfachung der Bedienung erzielt. Zur Gewährleistung genauer Meßergebnisse ist es erforderlich, die Vorrichtung mit einem Mindestdruck gegen den meßtechnisch zu beaufschlagenden Körper zu drücken und hierdurch einen ausreichenden Kontakt der Sensoren mit einer Körperoberfläche zu ermöglichen. Durch den Tastschalter wird eine Aktivierung der Sen­ soren genau für den Zeitraum durchgeführt, während dem ein ausreichender Andruck und somit ein ausreichender Kontakt der Sensoren zur Körperoberfläche gegeben ist.

Zur Ermöglichung einer Konstruktion mit wenigen Bauele­ menten wird vorgeschlagen, daß der Tastschalter minde­ stens bereichsweise mit dem in Richtung einer Längsachse des Gehäuse verschieblich angeordneten Drucksensor verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform wird der Drucksensor bei einem ausreichenden Andruck gegenüber der Körperoberfläche in einen Innenraum des Gehäuses hinein verschoben und schließt bei dieser Positionsver­ änderung einen Kontakt im Bereich des Tastschalters. Es ist aber auch möglich, daß der Tastschalter mindestens bereichsweise als ein den Drucksensor mindestens be­ reichsweise umgebender und in Richtung der Längsachse verschieblich gelagerter Schutzring ausgebildet ist. Bei dieser Ausbildung wird eine Relativbewegung zwischen dem Drucksensor und dem Gehäuse und damit eine mögliche Belastung von elektrischen Verbindungen zwischen dem Drucksensor und einer elektrischen Auswertung vermieden. Darüber hinaus ist während einer Nichtbenutzung der Vorrichtung ein ausreichender Schutz des Drucksensors gegenüber ihn seitlich belastenden und mit Scherkräften beaufschlagenden Belastungen gegeben.

Gemäß einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Tastschalter als ein nur die Pulsmessung schaltender Signalgeber ausgebildet ist. Durch diese Ausbildung wird es ermöglicht, über den Tastschalter lediglich die Pulsmessung zu aktivieren und eine Messung der Körper­ temperatur zu einem anderen Zeitpunkt oder im Bereich eines anderen Körperteiles durchzuführen.

Eine übersichtliche Ablesbarkeit der ermittelten Meßin­ formationen wird dadurch gewährleistet, daß eine die Körpertemperatur anzeigende Temperaturanzeige und eine den Puls anzeigende Pulsanzeige im Bereich des Gehäuses in Richtung der Längsachse hintereinander angeordnet sind. Zur Ermöglichung einer genauen Ablesbarkeit wird vorgeschlagen, daß mindestens eine der Anzeigen als eine Digitalanzeige ausgebildet ist. Insbesondere ist es möglich, eine LCD-Anzeige vorzusehen und hierdurch einen geringen Energieverbrauch im Bereich der Anzeigen zu verursachen.

Eine Verringerung der Anzahl der verwendeten Bauelemente kann dadurch erreicht werden, daß für eine Anzeige der Körpertemperatur und des Pulses eine Kombinationsanzeige vorgesehen ist.

Die Ausgabe eines fehlerhaften Meßwertes kann dadurch vermieden werden, daß eine die Anzahl von durchzufüh­ renden Messungen festlegende Wiederholungssteuerung vorgesehen ist. Durch die Wiederholungssteuerung ist es möglich, eine Mehrfachmessung durchzuführen und bei­ spielsweise durch eine Mittelwertbildung oder durch eine Verwerfung abliegender Meßwerte eine genaue Anzeige der Körperfunktionen zu ermöglichen.

Eine qualitative Überprüfung der Meßwerte kann dadurch erfolgen, daß der Temperatursensor und der Drucksensor mit einem die Plausibilität der Messung überprüfender Korrelator verbunden sind, der aufeinanderfolgende Messungen gleicher oder unterschiedlicher Körperfunkti­ onen bezüglich vorliegender Abweichungen untersucht.

Eine qualitative Überprüfung der ermittelten Meßwerte wird auch dadurch ermöglicht, daß eine mindestens zwei Messungen plausibilisierende Analyseeinheit vorgesehen ist. Mit Hilfe dieser Analyseeinheit können sowohl aufeinander folgende Meßwerte einer gleichen Körper­ funktion oder Meßwerte unterschiedlicher Körperfunkti­ onen in Verbindung miteinander gebracht werden und einer Analyse bezüglich ihres zeitlichen Verlaufes unterworfen werden. Insbesondere kann hierbei beispielsweise berücksichtigt werden, daß in der Regel bei einer höheren Körpertemperatur auch der Puls höhere Werte aufweist und somit die Bereiche von einen bestimmten Gesundheitszustand charakterisierenden Meßwerten Abhän­ gigkeiten voneinander aufweisen. Aus während eines Meßintervalles mit erheblichen Schwankungen behafteten Meßwerten kann von der Analyseeinheit ein unzureichender Kontakt der Sensoren mit der Körperoberfläche ermittelt werden.

Zur deutlichen Kenntlichmachung eines durch Überschrei­ tung vorgebbarer Toleranzgrenzen charakterisierten Gesundheitszustandes ist es möglich, daß mindestens der Korrelator oder die Analyseeinheit mit einer gesund­ heitsabträgliche Meßwerte anzeigenden Warnvorrichtung verbunden sind.

Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen und den beigefügten Zeichnungen.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Meßvorrichtung,

Fig. 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung gemäß Blickrichtung II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine rückwärtige Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 4 eine Draufsicht gemäß Blickrichtung IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 ein Blockschaltbild der wesentlichen elek­ trischen Bauelemente einer Vorrichtung,

Fig. 6 eine prinzipielle Darstellung einer mit einem Schalter versehenen Energieversorgung,

Fig. 7 eine teilweise Darstellung eines Längsschnittes im Bereich eines Gehäuses mit verschieblich gelagertem Drucksensor,

Fig. 8 ein elektronisches Blockschaltbild einer mikroprozessorgesteuerten Vorrichtung und

Fig. 9 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung mit Korrelator, Wiederholungssteuerung und Analyse­ einheit.

Eine Vorrichtung zur Messung und Anzeige von Körper­ funktionen besteht im wesentlichen aus einem Drucksensor 10 und einem Temperatursensor 11, die im Bereich eines Gehäuses 12 angeordnet sind. Der Drucksensor 10 ist mit einer Pulsanzeige 13 und der Temperatursensor 11 mit einer Temperaturanzeige 14 verbunden. Das Gehäuse 12 ist im wesentlichen aus einem an die Pulsanzeige 13 und die Temperaturanzeige 14 halternden Gehäusehauptteil 15 sowie einer Gehäusekappe 16 ausgebildet, die im Bereich eines dem Drucksensor 10 abgewandt angeordneten Endes des Gehäuses 12 vorgesehen ist. Der Temperatursensor 11 ist als eine Elektrode 17 ausgebildet, die im Bereich des Drucksensors 10 angeordnet ist. Insbesondere ist daran gedacht, die Elektrode 17 im Bereich einer Ober­ fläche des Gehäuses 12 anzuordnen und eine das Gehäuse 12 in einem der Gehäusekappe 16 abgewandten Bereich mindestens bereichsweise umschließende Ausbildung vorzusehen.

Im Bereich eines Überganges der Gehäusekappe 16 zum Gehäusehauptteil 15 ist am Gehäusehauptteil 15 ein Klipp 19 befestigt, der eine Anordnung eines schreiberartig ausgebildeten Gehäuses 12 im Bereich von Hemd- oder Jackentaschen ermöglicht und dadurch eine ständige Präsenz der Meßvorrichtung sicherstellt. Der Klipp 19 besteht aus einer Klippbasis 20, die sich ausgehend vom Gehäusehauptteil 15 im wesentlichen quer zu einer Längsachse 42 des Gehäuses 12 erstreckt und im Bereich eines gerundet ausgebildeten Überganges in einen sich im wesentlichen parallel zur Längsachse 42 erstreckenden Bereich übergeleitet ist. An die Klippbasis 20 schließt sich ein gegenüber der Klippbasis 20 verjüngter Klipp­ hals 21 an, der im Bereich seiner der Klippbasis 20 abgewandten Ausdehnung in eine sich ausgehend vom Klipphals 21 erweiternde Klippzunge 22 übergeleitet ist. Im Bereich ihrer dem Klipphals 21 abgewandten Ausdehnung verjüngt sich die Klippzunge 22 zu einer abgerundeten Spitze.

Die Temperaturanzeige 14 und die Pulsanzeige 13 sind in einem seitlichen Bereich des bezüglich der Längsachse 42 schlank ausgebildeten Gehäuses 12 angeordnet. Insbeson­ dere ist daran gedacht, die Anzeigen 13, 14 als Digi­ talanzeigen, beispielsweise LCD-Anzeigen, auszubilden. Eine Zuordnung der jeweils angezeigten Meßwerte zu einer bestimmten Körperfunktion wird durch Beschriftungen 23, 24 erleichtert. Darüber hinaus ist es möglich, im Bereich der Anzeigen 13, 14 den angezeigten Meßwert charakterisierende Piktogramme 25 anzuordnen. Ein im Bereich der Pulsanzeige 13 angeordnetes Piktogramm 25 kann beispielsweise als ein Herzsymbol ausgebildet sein. In einem seitlichen Bereich des Gehäusehauptteils 15 ist gleichfalls ein in einem eingeschalteten Zustand eine Energieversorgung 27 aktivierender Schalter 26 angeordnet, der als die Zuordnung der gemessenen Kör­ perfunktionen festlegender Koordinator ausgebildet sein kann. Es ist aber auch möglich, alternativ oder ergän­ zend zum Schalter 26 im Bereich eines dem Drucksensor 10 zugewandten Endes des Gehäuses 12 einen als Koordinator verschalteten Tastschalter 18 anzuordnen. Der Tast­ schalter 18 kann aus einem fest mit dem Gehäuse 12 und einem weiteren mit einem verschieblich im Bereich des Gehäuses 12 gelagerten Drucksensor 10 verbundenen Schalterteil ausgebildet sein. Entsprechend der Ver­ schiebung des von einer Feder 28 beaufschlagten Druck­ sensors 10 relativ zum Gehäuse 12 ergibt sich der Schaltzustand des Tastschalters 18. Es ist aber auch möglich, den Tastschalter 18 im Bereich eines den Drucksensor 10 mindestens bereichsweise umgebenden und verschieblich gegenüber dem Gehäuse 12 gelagerten Schutzringes auszubilden, der den Drucksensor 10 gegen­ über seitlichen Beaufschlagungen schützt.

Der Drucksensor 10 ragt in einem der Gehäusekappe 16 abgewandten Bereich des Gehäusehauptteils 15 über dieses hinaus und kann mit einer beispielsweise als Körperober­ fläche einer menschlichen Haut ausgebildeten Meßauflage 29 in Druckkontakt gebracht werden. Der vom Drucksensor 10 ermittelte Meßwert wird über einen Analog-Digital- Wandler 30 einem Decoder 31 zugeführt, der die Pulsan­ zeige 13 ansteuert und bei einer digitalen Pulsanzeige 13 einzelnen Anzeigeziffern zugeordnete Anzeigesegmente aktiviert. Die Verbindung des Temperatursensors 11 mit der Temperaturanzeige 14 erfolgt ebenfalls über einen Analog-Digital-Wandler 30 sowie einen Decoder 31.

Bei einer Ausbildung entsprechend Fig. 8 sind der Drucksensor 10 und der Temperatursensor 11 über einen mit einem Multiplexer versehenen gemeinsamen Analog-Digital-Wandler 30 mit einem Bus 36 verbunden, der eine Kommunikation mit einem Mikroprozessor 32 ermöglicht. Der Mikroprozessor 32 ist über den Bus 36 mit einem Programmspeicher 33 sowie einem Datenspeicher 34 verbunden. Gleichfalls ist an den Mikroprozessor 32 eine Kombinationsanzeige 35 angeschlossen. Es ist aber auch bei dieser Ausführungsform möglich, jeweils eine separate Pulsanzeige 13 und eine Temperaturanzeige 14 vorzusehen.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 sind der Drucksen­ sor 10 sowie der Temperatursensor 11 über einen eben­ falls mit einem Multiplexer versehenen Analog-Digital- Wandler 30 mit einer Steuereinheit 37 verbunden, die sowohl eine Dekodierung der Meßinformationen im Bereich des Decoders 31 als auch die Weitergabe der Meßinforma­ tionen an die Kombinationsanzeige 35 steuert. Auch hier sind wieder separate Anzeigen möglich. Die Steuereinheit 37 ist gleichfalls mit einem Korrelator 38 verbunden, in dem die Korrelation von von aufeinanderfolgenden Messun­ gen einer gleichen Körperfunktionen bzw. die Korrelation von Meßwerten unterschiedlicher Körperfunktionen unter­ sucht wird. Die Steuereinheit 37 weist gleichfalls eine Verbindung zu einer Wiederholungssteuerung 39 auf, die mehrfache Messungen ermöglicht und dadurch eine Verbes­ serung der Meßgenauigkeit zuläßt. Eine weitere Verbin­ dung der Steuereinheit 37 besteht zu einer Analyseein­ heit 40, in der ein zeitlicher Verlauf der Meßwerte überprüft und ggf. eine Plausibilisierung der jeweiligen Zuordnungen durchgeführt wird. Bei einem Überschreiten vorgebbarer Plausibilisierungsgrenzen werden eine gesundheitliche Gefährdung anzeigende Meßwerte durch eine Aktivierung einer Warnvorrichtung 41 kenntlich gemacht. Die Warnvorrichtung 41 kann beispielsweise als eine optische oder akustische Einrichtung ausgebildet sein.

Zur Durchführung einer Messung wird die Vorrichtung mit Hilfe des Schalters 26 bzw. nach einem Kontakt mit der Meßauflage 29 durch den Tastschalter 18 aktiviert. Von dem Drucksensor 10 und dem Temperatursensor 11 werden anschließend gleichzeitig oder in aufeinander folgenden Meßvorgängen der Puls und die Körpertemperatur ermittelt sowie im Bereich der Anzeigen 13, 14 dargestellt. Bei der Verwendung einer Kombinationsanzeige 35 ist es möglich, entweder einer alternierende Anzeige von Körpertemperatur und Puls vorzusehen, oder über einen separaten Schalter eine von einem Benutzer jeweils gewünschte Anzeige zu generieren. Bei einer mit einer Warnvorrichtung 41 ausgestatteten Meßvorrichtung erfolgt bei der Detektierung von unplausiblen Meßergebnissen durch den Korrelator 38 oder die Analyseinheit 40 eine Auslösung der Warnvorrichtung 41. Es ist jedoch auch möglich, mit Hilfe der Warnvorrichtung 41 lediglich eine Überschreitung von oberen oder unteren Grenzwerten für einzelne Puls- oder Temperaturwerte anzuzeigen.

Bezugszeichenliste

10 Drucksensor
11 Temperatursensor
12 Gehäuse
13 Pulsanzeige
14 Temperaturanzeige
15 Gehäusehauptteil
16 Gehäusekappe
17 Elektrode
18 Klipp
20 Klippbasis
21 Klipphals
22 Klippzunge
23 Beschriftung
24 Beschriftung
25 Piktogramm
26 Schalter
27 Energieversorgung
28 Feder
29 Meßauflage
30 Analog-Digital-Wandler
31 Decoder
32 Mikroprozessor
33 Programmspeicher
34 Datenspeicher
35 Kombinationsanzeige
36 Bus
37 Steuereinheit
38 Korrelator
39 Wiederholungssteuerung
40 Analyseeinheit
41 Warnvorrichtung
42 Längsachse

Claims (13)

1. Vorrichtung zur Messung und Anzeige von Körperfunk­ tionen, die einen einen Puls erfassenden Drucksensor sowie einen eine Körpertemperatur erfassenden Tempera­ tursensor aufweist, die mit mindestens einer Anzeige verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein die zeitliche und örtliche Zuordnung der gemessenen Körper­ funktionen festlegender Koordinator vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Koordinator als ein eine gleichzeitige Messung zulassender Schalter (20) ausgebildet ist, der in einem seitlichen Bereich eines den Temperatursensor (11) und den Drucksensor (10) halternden Gehäuses (12) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Koordinator als ein eine gleichzeitige Messung zulassender Tastschalter (18) ausgebildet ist, der im Bereich eines den Drucksensor (10) aufnehmenden Endes des Gehäuses 12 angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastschalter (18) mindestens bereichsweise mit dem in Richtung einer Längsachse (42) des Gehäuses (12) verschieblich angeordneten Drucksensor (10) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastschalter (18) mindestens bereichsweise als ein den Drucksensor (10) mindestens bereichsweise umgebender und in Richtung der Längsachse (42) verschieblich gelagerter Schutzring ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastschalter (18) als ein nur die Pulsmessung schaltender Signalgeber ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Körpertemperatur anzeigende Temperaturanzeige (14) und eine den Puls anzeigende Pulsanzeige (13) im Bereich des Gehäuses (12) in Richtung der Längsachse (42) hintereinander angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Anzeigen (13, 14) als eine Digi­ talanzeige ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Anzeige der Körpertemperatur und des Pulses eine Kombinationsanzeige (35) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Anzahl von durchzuführenden Messungen festlegende Wiederholungs­ steuerung (39) vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperatursensor (11) und der Drucksensor (10) mit einem die Plausibilität der Messung überprüfenden Korrelator (38) verbunden sind.

12. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine mindestens zwei Messungen plausibilisierende Analyseeinheit (40) vorgese­ hen ist.

13. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der Korrelator (38) oder die Analyseeinheit (40) mit einer gesundheitsabträgliche Meßwerte anzeigenden Warnvor­ richtung (41) verbunden sind.