DE102004001931A1

DE102004001931A1 - Kontakt-Thermometer zur Bestimmung der Körpertemperatur

Info

Publication number: DE102004001931A1
Application number: DE102004001931A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Kraus
Original assignee: Braun GmbH
Current assignee: Braun GmbH
Priority date: 2004-01-14
Filing date: 2004-01-14
Publication date: 2005-08-04

Abstract

Es ist ein Kontakt-Thermometer mit einer Kontaktfläche (K) beschrieben, die mit mehreren Temperatursensoren (T1 bis T8) versehen ist. Die Temperatursensoren (T1 bis T8) können beispielsweise aus Thermistoren oder Thermoelementen bestehen. Die Temperatursensoren (T1 bis T8) sind vorzugsweise zumindest teilweise von einem Material (S) mit geringer Wärmeleitfähigkeit und geringer Wärmekapazität umgeben. Sie können zusätzlich auch als Wärmeflußsensoren verwendet sein. Das Thermometer kann Heizelemente (H1 bis H4) aufweisen, durch die die Kontaktfläche (K) und/oder die Meßspitze des Thermometers beheizt werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Thermometer zur Bestimmung der Körpertemperatur, das einen Temperatursensor aufweist, der zur Temperaturmessung mit der Hautoberfläche in wärmeleitenden Kontakt gebracht wird.

Aus der DE 35 27 942 A1 ist ein Fieberthermometer bekannt, dessen Meßfühler zur Messung der Körperkerntemperatur mit der Hautoberfläche in Kontakt gebracht wird. Es weist zwei Temperaturfühler zur Messung des von der Hautoberfläche ausgehenden Wärmeflusses sowie ein Heizelement auf, mit dem der Meßfühler des Thermometers solange beheizt wird, bis der Wärmefluß Null wird.

Bei der Bestimmung der Körpertemperatur ist die gemessene Temperatur fast immer abhängig von der exakten Positionierung des Thermometers. Je nach Meßort ist die gemessene Temperatur weiterhin abhängig von verschiedenen Parametern, wie z. B. der Umgebungstemperatur oder der Dauer der Messung. Durch Auswertung des zeitlichen Verlaufs der gemessenen Temperatur läßt sich bereits nach kurzer Meßzeit eine Vorhersage der tatsächlichen Temperatur machen, die sich ansonsten erst nach sehr langer Meßzeit einstellen würde, vgl. EP 0 232 899 A1 .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Thermometer anzugeben, bei dem die gemessene Temperatur von der exakten Plazierung des Thermometers nur noch wenig abhängt.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist ein erfindungsgemäßes Thermometer eine Kontaktfläche auf, die mit mehreren Temperatursensoren versehen ist. Als Meßwert für die Körpertemperatur wird im einfachsten Fall in einer Auswertungseinrichtung der Temperaturmeßwert des Temperatursensors bestimmt und durch eine Anzeigeeinrichtung angezeigt, der die höchste Temperatur liefert. Durch Vergleich der einzelnen Temperaturmeßwerte mit typischen Temperaturverteilungen lassen sich darüber hinaus Fehlplazierungen detektieren und anzeigen. Insbesondere kann auf der Anzeigeeinrichtung beispielsweise ein Pfeil abgebildet werden, wenn ein am Rand der Kontaktfläche angeordneter Temperatursensor eine höhere Temperatur mißt als alle anderen Temperatursensoren. Ein Benutzer kann dann das Thermometer in Richtung des Pfeils verschieben, um ein genaueres Meßergebnis zu erhalten.

Zur Verdeutlichung der Erfindung werden nachfolgend einige Ausführungsbeispiele für erfindungsgemäße Kontakt-Thermometer beschrieben. Es zeigt
1 schematisch ein erstes Thermometer;
2 schematisch ein zweites Thermometer;
3 schematisch das Ende einer Meßspitze für ein drittes Thermometer;
4 schematisch den Aufbau einer Meßspitze für ein beheizbares Thermometer.
1 zeigt eine Ausführungsform für ein erstes Kontakt-Thermometer mit drei Temperatursensoren T1, T2 und T3, das beispielsweise bei der rektalen oder oralen Temperaturmessung eingesetzt werden kann. Das Thermometer besitzt eine beispielsweise zylinderförmige Meßspitze M, an der ganz vorne der erste Temperatursensor T1 angeordnet ist. Der zweite Temperatursensor T2 ist hinter dem ersten Temperatursensor T1, d.h. mit einem gewissen Abstand vom Ende der Meßspitze M angeordnet. Der dritte Temperatursensor T3 ist hinter dem zweiten Temperatursensor T2, d.h. mit einem größeren Abstand vom Ende der Meßspitze M angeordnet als der zweite Temperatursensor T2. Die Oberfläche der Meßspitze M im Bereich der drei Temperatursensoren T1 bis T3 dient als Kontaktfläche für die berührende Temperaturmessung. Ist das Thermometer nicht ausreichend tief plaziert, so ist die Temperatur am Temperatursensor T3 im Vergleich zum Temperatursensor T1 niedriger, als bei optimaler Positionierung. Dies kann vom Thermometer durch Verlängerung der Meßzeit oder bei der Temperaturberechnung entsprechend berücksichtigt werden. Mit einer Anzeigeeinrichtung A kann die gemessene Temperatur und bei festgestellter falscher Positionierung dem Benutzer eine Fehlbedienung angezeigt werden. Insbesondere kann auf der Anzeigeeinrichtung beispielsweise ein Pfeil abgebildet werden, wenn der erste Temperatursensor T1 eine um beispielsweise mehr als 0,5°C höhere Temperatur mißt als der zweite Temperatursensor T2. Ein Benutzer kann dann das Thermometer in Richtung des Pfeils verschieben, d.h. tiefer in die Körperöffnung einführen, um ein genaueres Meßergebnis zu erhalten.
In 2 ist ein zweites Thermometer skizziert, das vorzugsweise zur berührenden Temperaturmessung im Ohrkanal gedacht ist. Es weist eine Meßspitze M mit vier Temperatursensoren T1 bis T4 auf, von denen zwei am Ende der Meßspitze M und zwei weitere mit Abstand vom Ende der Meßspitze M angeordnet sind. Die Oberfläche der Meßspitze M im Bereich der vier Temperatursensoren T1 bis T4 dient als Kontaktfläche für die berührende Temperaturmessung. Durch die Anordnung mehrerer Temperatursensoren T1 bis T4 an der Meßspitze M ist sichergestellt, daß mindestens einer der Temperatursensoren T1 bis T4 den Ohrkanal berührt, auch beispielsweise bei stark gekrümmten Ohrkanälen.
In 3 ist schematisch das Ende einer Meßspitze eines dritten Thermometers dargestellt, das sich besonders für die Körpertemperaturmessung unter der Achsel oder auf der Stirn eignet. Acht Temperatursensoren T1 bis T8 sind auf einer Kontaktfläche K angeordnet, und ansonsten von einem vorzugsweise weichen, schlecht wärmeleitenden Material mit geringer Wärmekapazität umgeben, beispielsweise einem Schaumstoff S. Auf diese Weise findet nur ein geringer Wärmeaustausch zwischen dem Thermometer und der Hautoberfläche statt, d.h. die mit der Hautoberfläche in Kontakt stehende Kontaktfläche K des Thermometers beeinflußt die Temperatur der Hautoberfläche nur wenig. Durch die Verrwendung mehrerer Temperatursensoren T1 bis T8 ist dieses Thermometer insbesondere an Körperstellen einsetzbar, an denen starke lokale Temperaturgradienten vorhanden sind, also beispielsweise auch an Stellen, an denen größere Blutgefäße dicht unter der Hautoberfläche verlaufen. Dieses Thermometer ist auch gut für Langzeitmessungen geeignet, da ein leichtes Verrutschen tolerierbar ist (Schläfe, unter der Achsel, Stirn, Handgelenk).
Um die Meßgenauigkeit der oben beschriebenen Thermometer weiter zu erhöhen, kann der Wärmeaustausch zwischen der Meßstelle und der umgebenden Luft und zum Thermometer reduziert werden. Dies ist möglich durch

• eine Wärmeisolation, wie bereits bei 3 beschrieben;
• eine auf beispielsweise 37°C vorgeheizte Meßspitze;
• ein Thermometer, bei dem nur die Kontaktfläche vorgeheizt ist, und bei dem als Heizelemente auch die Temperatursensoren verwendet sein können (vorzugsweise beim Thermometer gemäß 2 anwendbar);
• ein aktiv wärmeisoliertes Thermometer, wie im Zusammenhang mit 4 beschrieben.

4 zeigt schematisch den Aufbau einer Meßspitze eines vierten Thermometers mit acht Temperatursensoren T1 bis T8, die gleichzeitig paarweise als Wärmeflußsensoren T1/T5, T2/T6, T3/T7, T4/T8 dienen, und vier Heizelementen H1 bis H4 zur aktiven Wärmeisolation. Von den acht Temperatursensoren T1 bis T8 sind die ersten vier Temperatursensoren T1 bis T4 in einer Kontaktfläche K am vorderen Ende der Meßspitze angeordnet, und die anderen vier Temperatursensoren T5 bis T8 im Inneren der Meßspitze mit Abstand zur Kontaktfläche K. Die Temperatursensoren T1 bis T8 befinden sich in einem vorzugsweise weichen, schlecht wärmeleitenden Material mit geringer Wärmekapazität, beispielsweise einem Schaumstoff S. Noch weiter von der Kontaktfläche K entfernt als die Temperatursensoren T5 bis T8 sind vier Heizelemente H1 bis H4 angeordnet. Wenn die Kontaktfläche K der Meßspitze mit der Hautoberfläche in Kontakt gebracht wird, wird mit den Heizelementen H1 bis H4 (im einfachsten Fall reicht auch ein Heizelement) zusätzlich zum Wärmefluß zwischen der Hautoberfläche und deren Umgebung ein zusätzlicher Wärmefluß erzeugt, sodaß der resultierende Wärmefluß an der Kontaktfläche K Null wird. Dadurch stellt sich an der Kontaktfläche K die Körperinnentemperatur ein. Die Messung des Wärmeflusses erfolgt mit den Temperatursensoren T1 bis T8, d.h. der Wärmefluß wird aus den Temperaturdifferenzen T1–T5 bis T4–T8 bestimmt. Die Messung der Körpertemperatur erfolgt mit den in der Kontaktfläche K angeordneten Temperatursensoren T1 bis T4.
Als Temperatursensoren eignen sich beispielsweise Thermistoren. Besonders vorteilhaft sind Thermoelemente, da sich mit diesen direkt die Temperaturdifferenzen zwischen den einzelnen Meßpositionen bestimmen lassen. Zur Körpertemperaturmessung reicht dann die Messung einer einzigen absoluten Temperatur.
Die hier beschriebenen Thermometer haben folgende Vorteile:

• hohe Meßgenauigkeit insbesondere bei wärmeisolierten oder beheizten Thermometern
• schnelle Temperaturmessung im Vergleich zu herkömmlichen Kontaktthermometern
• exakte Plazierung nicht notwendig
• Messung an verschiedenen Meßorten möglich
• gute Eignung für Langzeitmessungen mit hoher Genauigkeit

Claims

Kontakt-Thermometer mit einer Kontaktfläche (K), die mit mehreren Temperatursensoren (T1 bis T8) versehen ist.
Thermometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatursensoren (T1 bis T8) aus Thermistoren oder Thermoelementen bestehen.
Thermometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatursensoren (T1 bis T8) von einem Material (S) mit geringer Wärmeleitfähigkeit und geringer Wärmekapazität zumindest teilweise umgeben sind.
Thermometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner eine Auswertungseinrichtung aufweist, die mit den Temperatursensoren (T1 bis T8) verbunden ist.
Thermometer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner eine Anzeigeeinrichtung (A) aufweist, die mit der Auswertungseinrichtung verbunden ist.
Thermometer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (A) eine Anzeige für die gemessene Temperatur und/oder eine Anzeige für die Positionierung der Kontaktfläche (K) des Thermometers aufweist.
Thermometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es zumindest ein Heizelement (H1 bis H4) aufweist, durch das die Kontaktfläche (K) und/oder die Meßspitze des Thermometers beheizt werden kann.
Thermometer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es zumindest einen Wärmeflußsensor aufweist.