DE1616006C

DE1616006C - Circuit for monitoring the permeability of the cell tissue of a living body to an endogenous fluid, in particular a glycose solution

Info

Publication number: DE1616006C
Authority: DE
Inventors: Arnold Dipl Ing Habekus Horst 6350 Bad Nauheim Forster
Original assignee: Forster, Dipl Ing Arnold, 6350 Bad Nauheim
Publication date: 1971-04-01

Description

1 21 2

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zum Über- Gerät keine spezifischen Angaben über die Durchwachen der. Durchlässigkeit des Zellgewebes eines lässigkeit des Zellgewebes eines lebenden Körpers lebenden Körpers für eine körpereigene Flüssigkeit, gemacht werden.The invention relates to a circuit for over-device no specific information about the watch through the. Cell tissue permeability of the cell tissue permeability of a living body living body for an endogenous fluid.

insbesondere eine Glykoselösung, unter Anwendung Mit einem anderen Gerät, bei dem der menschzweier an das Gewebe anlegbarer Elektroden im 5 liehe Körper als passiver Zweipol wirkt, wird die Eingang "eines zugleich an eine Wechselspannungs- Verteilung des elektromagnetischen Feldes an bequelle angeschlossenen Verstärkers, der ausgangs- stimmten Punkten des Körpers gemessen. Dieses beseitig ein Anzeigeinstrument aufweist. kannte Gerät besteht aus einem Hochfrequenz-in particular a glycose solution, using another device in which the human being to the tissue can be applied electrodes in the 5 borrowed body acts as a passive two-pole, the Input "one at the same time to an alternating voltage distribution of the electromagnetic field to convenient connected amplifier, the output-correct points of the body measured. Eliminate this has a display instrument. known device consists of a high-frequency

Die Aufbereitung der vom Körper aufgenommenen generator, der eine sinusförmige Schwingung von Nahrung' in vom Körper verwertbare Stoffe, deren io etwa 400 kHz erzeugt, die mit 800 Hz moduliert sind. Speicherung und Umsetzung werden von der Durch- Abgelesen wird der Modulationsgrad an einem Drehlässigkeit des Zellgewebes für körpereigene Flüssig- spulinstrument, jedoch ist auch dieses Gerät nur gekeiten wesentlich beeinflußt. Die Durchlässigkeit des eignet, eine elektrische Feldänderung, nicht aber die Zellgewebes für die körpereigenen Glykoselösungen Durchlässigkeit lebenden Zellgewebes zu erfassen, wird durch den in den Langerhansschen Inseln pro- 15 Ferner sind Vorrichtungen für die Messung von duzierten Wirkstoff Insulin gesteuert. Beim gesunden Durchblutungsvorgängen im Gewebe bekannt, bei Menschen sorgt das Insulin für eine ausreichende denen ein den zu durchmessenden Körper symme-Versorgung des Zellgewebes mit Glykose und ver- trisch und möglichst gleichförmig durchfließender hindert aber eine übermäßige Anreicherung der Strom erzeugt wird. Dieser wird mittels kapazitiv, Glykose im Zellgewebe. Eine Unterproduktion 20 induktiv oder galvanisch bzw. kombiniert angean Insulin führt zu der als Diabetes ' mellitus koppelter Elektroden abgenommen und gemessen, oder Zuckerkrankheit bekannten Erkrankung. Die Mit einem weiterhin bekannten Gerät wird der fehlende Insulinmenge kann bei dieser Erkrankung Durchblutungszustand im menschlichen oder tieridem Patienten durch Insulininjektionen oder auch sehen Körper durch Leitwertbestimmung mittels in anderer - Weise zugeführt werden. Voraus- 25 einer elektrischen Spannung durch zwei Elektroden setzung für die Ermittlung der zusätzlichen Insulin- ermittelt.The preparation of the generator absorbed by the body, which produces a sinusoidal oscillation of Food 'in substances that can be used by the body, whose io generated about 400 kHz, which are modulated with 800 Hz. Storage and implementation are carried out by the read-out of the degree of modulation on a rotational speed of the cell tissue for the body's own liquid coil instrument, but this device is also only available significantly influenced. The permeability of the is suitable for a change in the electric field, but not the Cell tissue to capture the permeability of living cell tissue for the body's own glycose solutions, is by the in the Langerhans islands pro- 15 Furthermore there are devices for the measurement of controlled active ingredient insulin. Known for healthy blood flow processes in tissue Insulin provides people with a sufficient supply of symme to the body to be measured of the cell tissue with glycose and vertically and as evenly as possible flowing through but prevents excessive enrichment of the electricity being generated. This is generated by means of capacitive, Glycosis in cell tissue. An underproduction 20 inductively or galvanically or combined is indicated Insulin leads to the electrodes coupled as diabetes' mellitus removed and measured, known disease or diabetes. With a device that is still known, the A lack of insulin in this disease can affect the human or animal blood flow Patients through insulin injections or also see the body through conductance determination by means of in another way - be fed. Prepare an electrical voltage through two electrodes setting for the determination of the additional insulin determined.

menge und für die Aufstellung exakten Diät- Alle bekannten Vorrichtungen enthalten als Vorschrift ist bei einer derartigen Erkrankung in Grundlage eine, echte Widerstandsmessung. Dabei der Regel ein "mehrtägiger Krankenhausaufenthalt, handelt es sich entweder um einfache Widerstandsbei dem aufwendige Versuchsreihen erforderlich 30 messungen bei Gleichstromgeräten, die den Nachteil sind. Diese Vorschriften über die zusätzlichen der Polarisation haben, oder um Widerstandsmessun-Insulinmengen und die Ernährung bilden jedoch gen bei Wechselstrom, bei denen eine Kenngröße ernur Anhaltspunkte für die Behandlung und die faßt wird, die keinen ausreichenden' Aussageinhalt Lebensweise des Patienten, da verschiedene äußere über die Durchlässigkeit lebenden Zellgewebes hat. Einflüsse, z. B. seelischer Art, eine starke Änderung 35 Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, zur Bedes Insulinbedarfs herbeiführen können. Derartige seitigung der oben angegebenen Nachteile ein Gerät Schwankungen. im Insulinbedarf können durch die zu schaffen, mit dem die Durchlässigkeit lebenden bisher bekannten Methoden und Geräte nur durch Zellgewebes regelmäßig und ohne klinischen Aufaufwendige und zeitraubende Untersuchungen in .wand überwacht werden kann,
einem Laboratorium durchgeführt werden. 40 Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei eineramount and for the establishment of an exact diet- All known devices contained as a prescription is a real resistance measurement in the basis of such a disease. Usually a "hospital stay lasting several days, it is either a simple resistance with the complex series of tests required 30 measurements with direct current devices, which are the disadvantage. These regulations about the additional polarization, or resistance measurement insulin quantities and the diet form, however Alternating current, in which a parameter only provides clues for the treatment and which does not provide sufficient information about the patient's lifestyle, since various external influences beyond the permeability of living cell tissue The present invention is able to bring about the above-mentioned disadvantages, a device fluctuations in the insulin demand can be created by the previously known methods and devices with which the permeability only through cell tissue regularly and without clinical complexities and time-consuming examinations can be monitored in .wand,
be carried out in a laboratory. 40 According to the invention, the task at a

Aufgabe der- vorliegenden Erfindung ist ein Gerät, Schaltung der eingangs näher beschriebenen Art damit welchem krankhafte Störungen in der Durch- durch gelöst, daß der Verstärker einen Rücklässigkeit des Zellgewebes eines lebenden Körpers kopplungspfad aufweist, der so ausgelegt ist, daß der für körpereigene Flüssigkeiten, insbesondere für Verstärker kurz vor der Selbsterregung steht, und körpereigene Glykoselösungen, regelmäßig und ohne 45 daß das Anzeigeinstrument den Strom im Rückklinischen Aufwand überwacht werden können. Bei kopplungspfad als Maß für die Zellgewebedurcheinem Diabctes-mellitus-Patienten ist beispielsweise lässigkeit erfaßt. Mit dem die neue Schaltung aufin Abständen von wenigen Wochen eine Unter- weisenden Gerät kann man rechtzeitig krankhafte suchung des Brennstoff-Haushalts im Zellgewebe Veränderungen der Durchlässigkeit im Zellgewebe notwendig. Trotz der dabei erarbeiteten Diät- 50 gegenüber der normalen Durchlässigkeit feststellen. Vorschrift und den dabei ermittelten Insulingaben Hierdurch wird eine Frühdiagnose des krankhaften kann es aus den bereits geschilderten Gründen zu Zustandes des Zellgewebes ermöglicht, die mit plötzlichen und starken Veränderungen des Insulin- anderen Mitteln gar nicht oder mindestens nicht so Haushalts kommen. einfach ausgeführt werden kann. An Hand der mitThe object of the present invention is a device, circuit of the type described in more detail with it what pathological disturbances in the passageway solved, that the amplifier a backwardness of the cell tissue of a living body has coupling path which is designed so that the for the body's own fluids, especially for amplifiers, is about to self-excite, and The body's own glycose solutions, regularly and without the display instrument showing the current in the back clinic Effort can be monitored. In the case of coupling path as a measure of the cell tissue through one For example, diabetes mellitus patients are recorded. With which the new circuit opens At intervals of a few weeks, an instructing device can become pathological in good time Searching for the fuel balance in the cell tissue Changes in the permeability of the cell tissue necessary. In spite of the diet developed in the process, determine the normal permeability. Regulation and the determined insulin doses. This enables an early diagnosis of the pathological one it can, for the reasons already described, allow the cell tissue to be in a condition that is associated with sudden and strong changes in insulin- other means not at all or at least not so Household come. can be easily performed. Using the with

Es gibt bereits elektrische Vorrichtungen zur Fest- 55 der erfindungsgemäßen Schaltung erhaltenen Meßstellung von Eigenschaften des lebenden Zellgewebes, werte ist es z. B. jedem Diabetiker möglich, seinen im besonderen von zeitlichen oder örtlichen Ver- Zustand selbst laufend und regelmäßig zu konänderungen desselben, unter Verwendung von trollieren, so daß auf die Dauer schädliche Verspeziellen Abtastelektroden zur Erfassung des elek- änderungen seines Zuckerhaushalts im Stoffwechsel, irischen Feldes. 60 plötzliche Bewußtlosigkeit oder ein Koma sicher ver-There are already electrical devices for fixing the measurement position obtained by the circuit according to the invention of properties of living cell tissue, values it is z. B. every diabetic possible to his in particular of temporal or local conditions, to constantly and regularly change the state the same, using trolls, so that in the long run harmful specials Scanning electrodes for recording the electrical changes in its sugar balance in the metabolism, Irish field. 60 Sudden unconsciousness or a coma are certain to

Bekannt ist ferner eine Vorrichtung zur Fest- mieden werden. Insbesondere kann jeder Diabetiker stellung von Veränderungen und Inhomogenitäten in durch eine richtige Ernährung und eventuell auch Körpern, bei der mittels angekoppelter Elektroden Änderung seiner Insulingaben sich ständig in einem ein den Körper durchfließender Wechselstrom mittels etwa gleichen Zustand halten wie bei voll funk-Abtastvorrichtungen abgenommen und gemessen 65 tionierender körpereigener Insulinversorgung,
wird. Durch Verglcichsmessungcn soll mit dieser be- Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungskaiintcn Vorrichtung ein Krankheitsherd im Körper form der Schaltung nach der Erfindung ist das Anlokalisiert werden. Jedoch können mit einem solchen zeigeinstrument am Ausgang eines mit seinen Ein-A device for forcing is also known. In particular, every diabetic can identify changes and inhomogeneities in the body through proper nutrition and possibly also in the body, in which, by means of coupled electrodes, changes in his insulin doses are constantly kept in an alternating current flowing through the body by means of approximately the same state as with fully wireless scanning devices taken and measured 65 functioning endogenous insulin supply,
will. In a particularly advantageous embodiment of the device, a focus of disease in the body of the circuit according to the invention is to be localized by means of comparison measurements. However, with such a pointing instrument at the exit of a

gangsklemmen im Rückkopplungspfad befindlichen Potentiometers angeordnet. Besonders vorteilhaft ist einer anderen erfindungsgemäßen Weiterbildung zufolge auch ein' in der Größenordnung des Gleichstromwiderstandes des Zellgewebes den Elektroden parallel schaltbarer Widerstand und Stellmittel, durch die die Verstärkerempfindlichkeit so einstellbar ist, daß die Anzeige des Instrumentes bei ein- und abgeschaltetem Widerstand gleich ist. Durch Verändern der Eingangsempfindlichkeit des Verstärkers durch Stellmittel, beispielsweise ein Potentiometer, ist ein Zustand erreichbar, bei welchem der Meßwert am Anzeigeinstrument mit und ohne parallelgeschaltetem Widerstand derselbe ist. Während also zunächst die Anzeige am Meßinstrument im Rhythmus des periodischen Ein- und Ausschaltens des Parallelwiderstandes schwankt, kommt nach Änderung der Empfindlichkeit des Verstärkers bei fortdauernder periodischer Umschaltung die Anzeige im Meßinstrument zur Ruhe, d. h., der Zeiger des¹ Instrumentes schlägt weder nach oben noch nach unten bei Zuschaltung des" Parallelwiderstandes aus. Der angezeigte Skalenwert gibt eine sehr genaue Definition einer bestimmten Durchlässigkeit des Zellgewebes mit außerordentlich hoher Verstärkung des Signals, d. h., daß das Auflösungsvermögen und damit die mögliche Spreizung des Meßbereiches sehr groß wird.Output terminals arranged in the feedback path potentiometer. According to another further development according to the invention, a resistor and adjusting means which can be switched in parallel with the electrodes in the order of magnitude of the direct current resistance of the cell tissue and through which the amplifier sensitivity can be adjusted so that the display of the instrument is the same when the resistor is switched on and off is particularly advantageous. By changing the input sensitivity of the amplifier by adjusting means, for example a potentiometer, a state can be achieved in which the measured value on the display instrument is the same with and without a resistor connected in parallel. While the display on the measuring instrument initially fluctuates in the rhythm of the periodic switching on and off of the parallel resistor, after changing the sensitivity of the amplifier and continuous periodic switching, the display in the measuring instrument comes to a standstill, i.e. the pointer of the ¹ instrument does not look up or down The displayed scale value gives a very precise definition of a certain permeability of the cell tissue with an extraordinarily high amplification of the signal, ie the resolving power and thus the possible spread of the measuring range is very large.

Der Zusammenhang zwischen dem Skalenwert am Anzeigeinstrument und dem Stoffwechselzustand des Zellgewebes ist aus einer Eichkurve und aus Vergleichsmessungen nach herkömmlichen Methoden feststellbar. Die vom Wechselspannungsgenerator abgegebene Spannung hat vorzugsweise eine Frequenz zwischen 450 Hz und 300 kHz.The relationship between the scale value on the display instrument and the metabolic status of the Cell tissue is obtained from a calibration curve and from comparative measurements using conventional methods detectable. The voltage output by the alternating voltage generator preferably has a frequency between 450 Hz and 300 kHz.

Es ist günstig, Elektroden zu verwenden, die, wie bekannt, eine vorzugsweise mit gesättigter Kochsalzlösung benetzte Kontaktfläche enthalten und als Haftelektroden ausgebildet sind.It is advantageous to use electrodes which, as is known, are preferably one with saturated saline solution contain wetted contact surface and are designed as adhesive electrodes.

Bei einer anderen Ausführungsform der Schaltung kann man eine besondere Vorrichtung zum dauernden periodischen Ein- und Ausschalten des Parallelwiderstandes verwenden.In another embodiment of the circuit, a special device can be used for permanent Use periodic switching on and off of the parallel resistor.

Die Schaltung nach der Erfindung ist besonders zweckmäßig ausgestaltet, wenn das Anzeigeinstrument ein schreibendes Instrument ist. Derartige schreibende Geräte werden mit besonderem Vorteil verwendet, um die Veränderung der Durchlässigkeit des Zellgewebes über längere Zeiträume selbsttätig zu registrieren und damit die Möglichkeit zu geben, so in einer Klinik bei einer kranken Person die Veränderung der Durchlässigkeit des Zellgewebes fortlaufend aufzuzeichnen.The circuit according to the invention is designed particularly expediently when the display instrument is a writing instrument. Such writing devices are of particular advantage used to automatically change the permeability of cell tissue over long periods of time to register and thus to give the possibility, so in a clinic with a sick person the change continuously record the permeability of the cell tissue.

Unter Bezugnahme auf die Figur wird die Schaltung nach" der Erfindung in einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert.With reference to the figure, the circuit according to "the invention in a preferred Embodiment explained in more detail.

Eine Wechselspannungsquelle 10 wird über eine Zehnerdiode 11 und einen Widerstand 12 aus einer Gleichspannungsquelle 13 versorgt. Mittels Elektro-, den 14 und IS wird das Zellgewebe zwischen die* Wechselspannungsquelle 10 und einen Verstärker 16 geschaltet, dessen Eingang an einem Spannungsteiler mit den Widerständen 17 und 18 liegt.An AC voltage source 10 is via a Zener diode 11 and a resistor 12 from a DC voltage source 13 supplied. The cell tissue is placed between the * AC voltage source 10 and an amplifier 16 connected, the input of which is connected to a voltage divider with the resistors 17 and 18 lies.

Am Ausgang des Verstärkers liegt ein Anzeigeinstrument 19 an einem als Spannungsteiler geschalteten Stellpotentiometer 20. Widerstände 18 und bilden einen Rückkopplungspfad. Die Empfindlichkeit des Verstärkers 16 ist an dem veränderbaren Widerstand 18 einstellbar.At the output of the amplifier there is a display instrument 19 connected to a voltage divider Adjustment potentiometer 20. Resistors 18 and 18 form a feedback path. The sensitivity of the amplifier 16 is adjustable at the variable resistor 18.

Parallel zu den Elektroden 14 und 15 ist über einen Schalter 22 ein Widerstand 21 geschaltet. Der Schalter 22 kann periodisch, beispielsweise durch einen Multivibrator 23, geschlossen und geöffnet werden. Alternativ kann statt der Einrichtung mit dem Widerstand 21, dem Schalter 22 und dem Multivibrator 23 ein Widerstand 24 mit den an den Pfeilspitzen liegenden Punkten verbunden werden.A resistor 21 is connected in parallel to the electrodes 14 and 15 via a switch 22. the Switch 22 can periodically, for example by a multivibrator 23, closed and opened will. Alternatively, instead of the device with the resistor 21, the switch 22 and the multivibrator 23 a resistor 24 can be connected to the points at the arrowheads.

Ein Gerät mit der oben beschriebenen Schaltung' läßt sich verhältnismäßig klein aufbauen und mit geringem Stromverbrauch aus einer Niedervoltbatterie speisen. Somit kann ein Patient das Gerät, ständig bei sich haben und seinen Zustand damit regelmäßig auf einfache und sichere Weise überwachen. A device with the circuit described above 'can be built relatively small and with feed with low power consumption from a low-voltage battery. Thus, a patient can use the device, with you at all times and thus regularly monitor its condition in a simple and safe way.

Claims

Patent claims:

1. Circuit for monitoring the permeability of the cellular tissue of a living body to an endogenous fluid, especially a glycose solution, with the application of two to the Tissue attachable electrodes in the input of a connected to an alternating voltage source at the same time Amplifier which has a display instrument on the output side, characterized in that that the amplifier (16) has a feedback path (18, 20) which is designed in such a way is that the amplifier (16) is about to self-excite, and that the display instrument (19) records the current in the feedback path as a measure of the cell tissue permeability.

2. A circuit according to claim 1, characterized in that the indicating instrument (19) on the Output of a potentiometer with its input terminals in the feedback path (20) is arranged.

3. Circuit according to one of claims 1 or 2, characterized by one in the The order of magnitude of the direct current resistance of the cell tissue can be connected in parallel to the electrodes Resistance (23) and adjusting means (18) through which the amplifier sensitivity can be adjusted is that the display of the instrument (19) and disconnected resistor (23) is the same.

4. Circuit according to one of claims 1 to 3, characterized in that the display instrument (19) is a writing instrument.

1 sheet of drawings