DE102020003890A1 - Diagnostic method and diagnostic device for determining abnormal heat behavior in areas of the body of a living being - Google Patents

Diagnostic method and diagnostic device for determining abnormal heat behavior in areas of the body of a living being Download PDF

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Abstract

Erfindungsgemäß werden an Körperbereichen eines Lebewesens jeweils ein Peltierelement angebracht, solcherart, dass ein erster Körperbereich mit der Kaltseite des einen Peltierelements und ein zweiter Körperbereich mit der Heißseite eines anderen Peltierelements in Verbindung steht. Es erfolgt eine Spannungsvergleichsmessung zwischen den beiden Peltierelementen. Da die beiden Körperbereiche gleichen Umgebungstemperaturen ausgesetzt sind, geben im Normalfall die beiden Körperbereiche die gleiche Spannung ab, so dass keine oder nur eine geringe Spannungsdifferenz vorhanden ist. Zeigt einer der Körperbereiche jedoch ein anormales Wärmeverhalten, so gibt der Körperbereich mit der erhöhten Temperatur eine höhere Spannung als der andere Körperbereich ab. Durch die Spannungsvergleichsmessung kann sehr präzise und schnell ein anormales Wärmeverhalten eines Körperbereiches diagnostiziert werden.

Figure DE102020003890A1_0000
According to the invention, one Peltier element is attached to each body area of a living being in such a way that a first body area is connected to the cold side of one Peltier element and a second body area is connected to the hot side of another Peltier element. A voltage comparison measurement takes place between the two Peltier elements. Since the two areas of the body are exposed to the same ambient temperatures, the two areas of the body normally emit the same voltage, so that there is little or no voltage difference. However, if one of the body areas shows abnormal heat behavior, then the body area with the increased temperature emits a higher voltage than the other body area. The voltage comparison measurement can be used to diagnose abnormal heat behavior in a part of the body very precisely and quickly.
Figure DE102020003890A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Diagnoseverfahren und eine Diagnosevorrichtung zur Ermittlung eins anormalen Wärmeverhaltens von Körperbereichen eines Lebewesens unter Verwendung von Peltierelementen.The present invention relates to a diagnostic method and a diagnostic device for determining abnormal heat behavior of parts of the body of a living being using Peltier elements.

Die Verwendung von Peltierelementen zum Erwärmen oder Kühlen von Objekten ist allgemein bekannt.The use of Peltier elements for heating or cooling objects is generally known.

Aus DE 69 734 534 T2 ist es für den medizinischen Bereich bekannt, mittels eines Peltier-Moduls die Haut eines menschlichen oder tierischen Körpers zu erwärmen oder zu kühlen.Out DE 69 734 534 T2 it is known in the medical field to use a Peltier module to heat or cool the skin of a human or animal body.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein anormales Wärmeverhalten von Körperbereichen eines Lebewesens auf einfache Weise zu ermitteln.The invention is based on the object of determining an abnormal heat behavior of body areas of a living being in a simple manner.

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 6 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the features specified in claims 1 and 6.

Erfindungsgemäß werden an den Körperbereichen jeweils ein Peltierelement angebracht, solcherart, dass ein erster Körperbereich mit der Kaltseite des einen Peltierelements und ein zweiter Körperbereich mit der Heißseite eines anderen Peltierelements in Verbindung steht. Es erfolgt eine Spannungsvergleichsmessung zwischen den beiden Peltierelementen. Da die beiden Körperbereiche gleichen Umgebungstemperaturen ausgesetzt sind, geben im Normalfall die beiden Körperbereiche die gleiche Spannung ab, so dass keine oder nur eine geringe Spannungsdifferenz vorhanden ist. Zeigt einer der Körperbereiche jedoch ein anormales Wärmeverhalten, so gibt der Körperbereich mit der erhöhten Temperatur eine höhere Spannung als der andere Körperbereich ab. Durch die Spannungsvergleichsmessung kann sehr präzise und schnell ein anormales Wärmeverhalten eines Körperbereiches diagnostiziert werden.According to the invention, a Peltier element is attached to each body area in such a way that a first body area is connected to the cold side of one Peltier element and a second body area is connected to the hot side of another Peltier element. A voltage comparison measurement takes place between the two Peltier elements. Since the two areas of the body are exposed to the same ambient temperatures, the two areas of the body normally emit the same voltage, so that there is little or no voltage difference. However, if one of the body areas shows abnormal heat behavior, then the body area with the increased temperature emits a higher voltage than the other body area. The voltage comparison measurement can be used to diagnose abnormal heat behavior in a part of the body very precisely and quickly.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.Further developments of the invention are the subject of subclaims.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Ermittlung des anormalen Wärmeverhaltens von Körperbereichen eines Lebewesens, und
  • 2 ein Programmablaufplan zur Erläuterung des Verfahrens zur Ermittlung des anormalen Wärmeverhaltens von Körperbereichen des Lebewesens.
The invention is explained in more detail with reference to the drawings. Show in it:
  • 1 a schematic representation of a device for determining the abnormal heat behavior of body areas of a living being, and
  • 2 a program flow chart to explain the method for determining the abnormal heat behavior of body areas of the living being.

Wie in 1 dargestellt ist, besteht eine Vorrichtung 100 aus einem ersten Peltierelement PE1, einem zweiten Peltierelement PE2 und einer Spannungsvergleichs-Messeinrichtung 10. Das erste Peltierelement PE1 ist mit einer Kaltseite KS1 und einer Heißseite HS1 ausgebildet. Das zweite Peltierelement PE2 ist mit einer Kaltseite KS2 und einer Heißseite HS2 ausgebildet.As in 1 is shown, there is an apparatus 100 from a first Peltier element PE1 , a second Peltier element PE2 and a voltage comparison measuring device 10 . The first Peltier element PE1 is with a cold side KS1 and a hot side HS1 educated. The second Peltier element PE2 is with a cold side KS2 and a hot side HS2 educated.

Eine Leitung der Kaltseite KS1 des ersten Peltierelements PE1 ist mit einer Leitung der Heißseite HS2 des zweiten Peltierelements PE2 verbunden, während eine Leitung der Heißseite HS1 des ersten Peltierelements PE1 und eine Leitung der Kaltseite KS2 des zweiten Peltierelements PE2 mit der Spannungsvergleichs-Messeinrichtung 10 verbunden sind.One line of the cold side KS1 of the first Peltier element PE1 is with a pipe of the hot side HS2 of the second Peltier element PE2 connected while a line of the hot side HS1 of the first Peltier element PE1 and a cold side line KS2 of the second Peltier element PE2 with the voltage comparison measuring device 10 are connected.

Zwei Körperbereiche 20a, 20b eines menschlichen Körpers werden auf ihr unterschiedliches Wärmeverhalten hin untersucht, um z.B. eine Überwärmung auf Grund einer Entzündung an einem Arm eines Menschen zu diagnostizieren. In der gezeigten Ausführungsform sind die beiden Körperbereiche 20a, 20b nur mit einem geringen Abstand angeordnet. In einer anderen Ausführungsform kann der erste Körperbereich 20a an einem der Arme und der zweite Körperbereich 20b an einer vergleichbaren Stelle am anderen der Arme angeordnet werden.Two areas of the body 20a , 20b of a human body are examined for their different heat behavior, for example to diagnose overheating due to an inflammation in a human arm. In the embodiment shown, the two body areas are 20a , 20b arranged only with a small distance. In another embodiment, the first body region 20a on one of the arms and the second area of the body 20b be arranged at a comparable point on the other of the arms.

Eine Diagnose kann auch so durchgeführt werden, dass eines der Peltierelemente PE1; PE2 an einem Körperbereich verbleibt, und mit dem anderen der Peltierelemente PE2; PE1 abwechselnd andere Körperbereiche diagnostiziert werden.A diagnosis can also be carried out in such a way that one of the Peltier elements PE1 ; PE2 remains on one area of the body, and with the other the Peltier elements PE2 ; PE1 alternately diagnosing other areas of the body.

Das anormale Wärmeverhalten betrifft nicht nur eine Überwärmung von Körperbereichen sondern auch ausgekühlte Körperbereiche, z.B. durch eine ungenügende Durchblutung.The abnormal heat behavior affects not only overheating of parts of the body but also parts of the body that are cooled down, e.g. due to insufficient blood circulation.

Die Heißseite HS1 des ersten Peltierelements PE1 ist an einem ersten Körperbereich 20a angebracht, während die Kaltseite KS2 des zweiten Peltierelements PE2 an einem zweiten Körperbereich 20b angebracht ist. Die Kaltseite KS1 des ersten Peltierelements PE1 und die Heißseite HS2 des zweiten Peltierelements PE2 sind der Umgebungstemperatur ausgesetzt.The hot side HS1 of the first Peltier element PE1 is on a first area of the body 20a attached while the cold side KS2 of the second Peltier element PE2 on a second area of the body 20b is appropriate. The cold side KS1 of the first Peltier element PE1 and the hot side HS2 of the second Peltier element PE2 are exposed to the ambient temperature.

In bekannter Weise gibt das erste Peltierelement PE1 eine erste Spannung U1 ab, wenn ein Temperaturunterschied zwischen der Heißseite HS1 und der Kaltseite KS1 vorhanden ist. In gleicher Weise gibt das zweite Peltierelement PE2 eine zweite Spannung U2 ab, wenn ein Temperaturunterschied zwischen der Heißseite HS2 und der Kaltseite KS2 vorhanden ist.In a known manner there is the first Peltier element PE1 a first tension U1 off when there is a temperature difference between the hot side HS1 and the cold side KS1 is available. In the same way there is the second Peltier element PE2 a second tension U2 off when there is a temperature difference between the hot side HS2 and the cold side KS2 is available.

Wenn beide Körperbereiche 20a, 20b die gleiche Temperatur haben, nimmt eine Anzeigeeinrichtung mit einem Zeiger 12 der Spannungsvergleichs-Messeinrichtung 10 eine Mittelstellung ein. Wenn der erste Körperbereich 20a eine höhere Temperatur als der zweite Körperbereich 20b hat, wandert der Zeiger 12 in die in 1 gezeigte Stellung. Wenn dagegen der zweite Körperbereich 20b eine höhere Temperatur als der erste Körperbereich 20a hat, geht der Zeiger 12 in eine Stellung, die in gestrichelter Linie in 1 dargestellt ist.When both areas of the body 20a , 20b have the same temperature, takes a display device with a pointer 12th the voltage comparison measuring device 10 a middle position. When the first body area 20a a higher temperature than the second area of the body 20b has, the pointer wanders 12th in the in 1 position shown. If, on the other hand, the second area of the body 20b a higher temperature than the first area of the body 20a has, the pointer goes 12th to a position indicated by the dashed line in 1 is shown.

In einer modifizierten Ausführungsform ist die Anzeigeeinrichtung eine digitale Anzeige. Alternativ zur Anzeigeeinrichtung oder ergänzend hierzu weist die Spannungsvergleichs-Messeinrichtung 10 einen Signalausgang auf, der ein erstes Signal Si1 abgibt, wenn eine Spannungsdifferenz ΔU einen vorbestimmten ersten Schwellenwert A überschritten hat und ein zweites Signal Si2 abgibt, wenn die Spannungsdifferenz ΔU einen vorbestimmten zweiten Schwellenwert B unterschritten hat.In a modified embodiment, the display device is a digital display. As an alternative to or in addition to the display device, the voltage comparison measuring device 10 a signal output which emits a first signal Si1 when a voltage difference .DELTA.U has exceeded a predetermined first threshold value A and emits a second signal Si2 when the voltage difference .DELTA.U has fallen below a predetermined second threshold value B.

Die ermittelte Spannungsdifferenz ΔU kann in einer modifizierten Ausführungsform gespeichert und/oder ausgedruckt und/oder drahtlos übertragen werden.In a modified embodiment, the determined voltage difference ΔU can be stored and / or printed out and / or transmitted wirelessly.

In der beschriebenen Ausführungsform unterscheidet sich das erste Signal Si1 von dem zweiten Signal Si2, so dass sofort erkennbar ist, welcher der Körperbereiche 20a, 20b einen anormalen Temperaturverlauf aufweist. Die Signale Si1, Si2 werden einer Warneinrichtung 14 zugeführt, die ein optisches oder akustisches Warnsignal oder eine Kombination aus einem optischen und einem akustischen Warnsignal abgibt. Die Warnsignale unterscheiden sich in Abhängigkeit davon, ob das erste Signal Si1 oder das zweite Signal Si2 der Warneinrichtung 14 zugeführt wird.In the embodiment described, the first signal Si1 differs from the second signal Si2, so that it is immediately recognizable which of the body regions 20a , 20b has an abnormal temperature history. The signals Si1, Si2 become a warning device 14th supplied, which emits an optical or acoustic warning signal or a combination of an optical and an acoustic warning signal. The warning signals differ depending on whether the first signal Si1 or the second signal Si2 of the warning device 14th is fed.

An Hand von 2 wird das Verfahren näher erläutert.Based on 2 the procedure is explained in more detail.

In einer Stufe S10 wird die Routine in vorbestimmten Zeitintervallen Ti gestartet.In one step S10 the routine is started at predetermined time intervals Ti.

In einer Stufe S12 erfolgt die Eingabe der ersten Spannung U1 vom ersten Peltierelement PE1 und der zweiten Spannung U2 vom zweiten Peltierelement PE2.In one step S12 the first voltage is entered U1 from the first Peltier element PE1 and the second voltage U2 from the second Peltier element PE2 .

In einer Stufe S14 wird die Spannungsdifferenz ΔU zwischen der ersten Spannung U1 und der zweiten Spannung U2 ermittelt.In one step S14 becomes the voltage difference ΔU between the first voltage U1 and the second voltage U2 determined.

In einer Stufe S16 erfolgt ein Vergleich der Spannungsdifferenz ΔU mit dem vorbestimmten ersten Schwellenwert A.In one step S16 the voltage difference ΔU is compared with the predetermined first threshold value A.

Ist die ermittelte Spannungsdifferenz ΔU größer als der vorbestimmte erste Schwellenwert A, schreitet das Programm zur Stufe S18 fort, und es wird das erste Signal Si1 abgegeben.If the determined voltage difference .DELTA.U is greater than the predetermined first threshold value A, the program advances to the stage S18 continues, and the first signal Si1 is output.

Ist die ermittelte Spannungsdifferenz ΔU kleiner als der vorbestimmte erste Schwellenwert A, schreitet das Programm zur Stufe S20 fort.If the determined voltage difference ΔU is smaller than the predetermined first threshold value A, the program advances to the stage S20 away.

In der Stufe S20 erfolgt ein Vergleich der Spannungsdifferenz ΔU mit dem vorbestimmten zweiten Schwellenwert B.In the stage S20 there is a comparison of the voltage difference ΔU with the predetermined second threshold value B.

Ist die ermittelte Spannungsdifferenz ΔU kleiner als der vorbestimmte zweite Schwellenwert B, schreitet das Programm zur Stufe S22 fort, und es wird das zweite Signal Si2 abgegeben. If the determined voltage difference .DELTA.U is smaller than the predetermined second threshold value B, the program proceeds to the stage S22 continues, and the second signal Si2 is output.

Ist die ermittelte Spannungsdifferenz ΔU größer als der vorbestimmte zweite Schwellenwert B, wird die Routine zur Stufe S10 zurückgeführt.If the determined voltage difference .DELTA.U is greater than the predetermined second threshold value B, the routine goes to the stage S10 returned.

Obgleich in der beschriebenen Ausführungsform das erste Signal Si1 und das zweite Signal Si2 sich voneinander unterscheiden, sind in einer modifizierten Ausführungsform das erste Signal Si1 und das zweite Signal Si2 gleich.Although the first signal Si1 and the second signal Si2 differ from one another in the described embodiment, the first signal Si1 and the second signal Si2 are the same in a modified embodiment.

In einer weiteren, nicht gezeigten Ausführungsform erfolgt gleichzeitig die Überwachung von mehr als zwei Körperbereichen mit einer entsprechenden Anzahl von Peltierelementen, deren Spannungsdifferenz ΔU wechselseitig ermittelt wird.In a further embodiment, not shown, the monitoring of more than two body areas takes place at the same time with a corresponding number of Peltier elements, the voltage difference ΔU of which is determined alternately.

In einer nicht gezeigten Ausführungsform sind die Peltierelemente PE1, PE2 mit einer Handhabung, z.B. einem Griff, versehen, die das Anlegen an die entsprechenden Körperbereiche 20a, 20b erleichtert.In an embodiment not shown, the Peltier elements are PE1 , PE2 provided with a handle, for example a handle, which allows it to be placed on the corresponding body areas 20a , 20b facilitated.

In einer weiteren, nicht gezeigten Ausführungsform sind die Peltierelemente PE1, PE2 fest oder längenverstellbar mechanisch miteinander verbunden.In a further embodiment not shown, the Peltier elements are PE1 , PE2 fixed or mechanically adjustable in length.

In der Ausführungsform von 1 wurden zwei Körperbereiche 20a, 20b eines Arms eines Menschen mit der Vorrichtung 100 verbunden. Die Vorrichtung 100 kann auch an anderen Körperbereichen des Menschen zur Ermittlung eines anormalen Wärmeverhaltens installiert werden.In the embodiment of 1 became two areas of the body 20a , 20b of a human arm with the device 100 connected. The device 100 can also be installed on other parts of the human body to detect abnormal heat behavior.

Die Vorrichtung 100 ist auch für die Ermittlung eines anormalen Wärmeverhaltens von Körperbereichen eines Tieres einsetzbar.The device 100 can also be used to determine abnormal heat behavior in areas of an animal's body.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 69734534 T2 [0003]DE 69734534 T2 [0003]

Claims (10)

Verfahren zur Überwachung von mindestens zwei Körperbereichen eines Lebewesens, mit folgenden Verfahrensschritten: - Anordnen von mindesten zwei Peltierelementen (PE1; PE2) an den Körperbereichen (20a, 20b), - elektrisches Verbinden der Peltierelemente (PE1, PE2) mit einer Spannungsvergleichs-Messeinrichtung (10), - Durchführen einer Spannungsvergleichsmessung, und - Anzeigen und/oder Speichern und/oder Übertragen einer Spannungsdifferenz (ΔU).Method for monitoring at least two areas of the body of a living being, with the following procedural steps: - Arranging at least two Peltier elements (PE1; PE2) on the body areas (20a, 20b), - electrical connection of the Peltier elements (PE1, PE2) with a voltage comparison measuring device (10), - Carrying out a voltage comparison measurement, and - Display and / or storage and / or transmission of a voltage difference (ΔU). Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Abgeben eines ersten Signals (Sil), wenn eine detektierte Spannungsdifferenz (ΔU) einen vorbestimmten ersten Schwellenwert (A) überschritten hat oder Abgeben eines zweiten Signals (Si2), wenn die detektierte Spannungsdifferenz (ΔU) einen vorbestimmten zweiten Schwellenwert (B) unterschritten hat.Procedure according to Claim 1 , characterized by emitting a first signal (Sil) when a detected voltage difference (ΔU) has exceeded a predetermined first threshold value (A) or emitting a second signal (Si2) when the detected voltage difference (ΔU) exceeds a predetermined second threshold value (B) has fallen below. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Signal (Si1) und das zweite Signal (Si2) angezeigt, gespeichert, und/oder zu einer Warneinrichtung (14) übertragen werden.Procedure according to Claim 2 , characterized in that the first signal (Si1) and the second signal (Si2) are displayed, stored and / or transmitted to a warning device (14). Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Warneinrichtung (14) beim Empfang des ersten Signals (Si1) ein Warnsignal abgibt, dass sich von einem Warnsignal beim Empfang des zweiten Signals (Si2) unterscheidet.Procedure according to Claim 3 , characterized in that the warning device (14) when receiving the first signal (Si1) emits a warning signal that differs from a warning signal when receiving the second signal (Si2). Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Warneinrichtung (14) ein optisches Signal, ein akustisches Signal oder eine Kombination aus einem optischen und akustischen Signal abgibt, wenn das erste Signal (Si1) oder das zweite Signal (Si2) empfangen wird.Procedure according to Claim 4 , characterized in that the warning device (14) emits an optical signal, an acoustic signal or a combination of an optical and acoustic signal when the first signal (Si1) or the second signal (Si2) is received. Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem ersten Peltierelement (PE1), das mit einer Heißseite (HS1) mit einem ersten Körperbereich (20a) eines Lebewesens in Kontakt bringbar ist, einem zweiten Peltierelement (PE1), das mit einer Kaltseite (KS2) mit einem zweiten Körperbereich (20b) in Kontakt bringbar ist, wobei eine Kaltseite (KS1) des ersten Peltierelements (PE1) mit einer Heißseite (HS2) des zweiten Peltierelements (PE1) elektrisch verbunden ist, und wobei die Heißseite (HS1) des ersten Peltierelements (PE1) und die Kaltseite (KS2) des zweiten Peltierelements (PE2) mit einer Spannungsvergleichs-Messeinrichtung (10) elektrisch verbunden sind.Device, in particular for performing a method according to one of the Claims 1 until 5 , with a first Peltier element (PE1) which can be brought into contact with a hot side (HS1) with a first body area (20a) of a living being, a second Peltier element (PE1) which with a cold side (KS2) with a second body area (20b ) can be brought into contact, wherein a cold side (KS1) of the first Peltier element (PE1) is electrically connected to a hot side (HS2) of the second Peltier element (PE1), and wherein the hot side (HS1) of the first Peltier element (PE1) and the cold side (KS2) of the second Peltier element (PE2) are electrically connected to a voltage comparison measuring device (10). Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Spannungsvergleichs-Messeinrichtung (10) eine Warneinrichtung (14) verbunden ist, die bei einer ermittelten Spannungsdifferenz (ΔU) ein Warnsignal abgibt.Device according to Claim 6 , characterized in that a warning device (14) is connected to the voltage comparison measuring device (10) and emits a warning signal when a voltage difference (ΔU) is determined. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Spannungsvergleichs-Messeinrichtung (10) eine Speichereinrichtung verbunden ist.Device according to Claim 5 or 6th , characterized in that a memory device is connected to the voltage comparison measuring device (10). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Peltierelemente (PE1, PE2) fest oder längenverstellbar mechanisch miteinander verbunden sind.Device according to one of the Claims 5 until 8th , characterized in that the Peltier elements (PE1, PE2) are mechanically connected to one another in a fixed or length-adjustable manner. Verwendung von mindestens zwei Peltierelementen (PE1; PE2) zur Temperaturüberwachung von Körperbereichen (20a, 20b) eines Lebewesens.Use of at least two Peltier elements (PE1; PE2) for temperature monitoring of body areas (20a, 20b) of a living being.
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