DE19753030A1 - Meßsystem - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Meßsystem zur Erfassung, Verarbeitung und Ausgabe von medizinischen Meßwerten nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Es sind Meßsysteme zur Erfassung, Verarbeitung und Ausgabe von medizinischen Meßwerten bekannt, die ei­ nen Rechner, eine Eingabeschnittstelle zum Anschluß von Meßsonden, eine Ausgabeschnittstelle zur Weiter­ verarbeitung der von den Meßsonden erfaßten Meßdaten sowie eine Vorrichtung zur Signalabgabe enthalten, wobei der Rechner mit der Eingabeschnittstelle, der Ausgabeschnittstelle sowie der Vorrichtung zur Si­ gnalabgabe verbunden ist. Solche Meßsysteme sind meist für ganz spezielle Anwendungszwecke geschaffen, etwa für die EMG-Messung (Elektromyographie-Messung) in der Beckenbodenmuskulatur. Die eng begrenzten An­ wendungsgebiete bedingen dabei im allgemeinen eine geringe Stückzahl der Meßsysteme. Hierdurch wird der Stückpreis für ein solches Meßsystem sehr hoch. Häu­ fig sind solche Meßsysteme deshalb nur in größeren Arztpraxen oder in Krankenhäusern anzutreffen, die Langzeitbeobachtung von Patienten, etwa in der eige­ nen Wohnung, wird daher bereits aus Kostengründen sehr erschwert. Hinzu kommt, daß, um ein Spektrum mehrerer Körperfunktionen überprüfen zu können, meh­ rere der oben beschriebenen teuren Meßsysteme notwen­ dig sind, wobei die Auslastung der einzelnen Geräte häufig gering ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges Meßsystem zu schaffen, das auf eine einfache Weise die Messung unterschied­ licher Körperfunktionen erlaubt.

Diese Aufgabe wird mit einem Meßsystem nach dem Ober­ begriff von Anspruch 1 in Verbindung mit seinen kenn­ zeichnenden Merkmalen gelöst.

Dadurch, daß der Rechner eine Vorrichtung zum selbsttätigen Erkennen einer bestimmten aus einer Mehrzahl verschiedener vorgegebener Ausführungsformen von Meßsonden bei Anschluß einer Meßsonde einer be­ stimmten Ausführungsform an die Eingabeschnittstelle sowie eine damit verbundene Vorrichtung zur Umpro­ grammierung des Rechners nach Maßgabe der Vorrichtung zum selbsttätigen Erkennen enthält, ist die Messung unterschiedlicher Körperfunktionen mit einem einzigen Grundgerät möglich. Je nach zu messender Körperfunk­ tion wird lediglich eine andere Ausführungsform einer Meßsonde (eine gemeinsame Eigenschaft der vorzugswei­ se zu verwendenden Meßsonden liegt darin, daß sie über Kraftmessungen auf Körperfunktionen schließen) an die Eingabeschnittstelle angeschlossen. Die Aus­ führungsform der Meßsonde wird selbsttätig erkannt und der Rechner entsprechend umprogrammiert, so daß eine aufwendige Kalibrierung, die häufig nur mit gro­ ßem Fachwissen ausgeführt werden kann, entfällt. Die Umprogrammierung kann zum Beispiel so erfolgen, daß ein vorgegebenes Meßprogramm abgerufen wird. Damit ist es zum Beispiel auch technisch wenig versierten Personen möglich, in kürzester Zeit (einfach durch Wechseln der Meßsonde) das Gerät für die jeweilige Aufgabenstellung umzuprogrammieren.

Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfin­ dung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, daß bei Erreichen eines von der Meßsonde erfaßten vorgegebe­ nen Grenzwertes von der Vorrichtung zur Signalabgabe ein Signal abgegeben wird und/oder die Vorrichtung zur Signalabgabe als ein LCD-Display oder als akusti­ scher Signalgeber ausgeführt ist. Mit dieser Weiter­ bildung ist die Ausführung des Meßsystems als "Biofeedback"-System möglich. Eine einfache Überprü­ fung von Körperfunktionen wird damit dem Patienten ermöglicht. So kann der Patient auf eine sehr einfa­ che Weise, zum Beispiel den Tonus der Beckenbodenmus­ kulatur, der mit einer geeigneten Meßsonde gemessen wird, überprüfen. Das "Biofeedback"-System gibt an, ob überhaupt der richtige Muskel vom Patienten ange­ spannt wird und ob die Anspannung einen gewünschten Grenzwert übersteigt. Die direkte Kontrolle der Meß­ daten über das LCD-Display fördert die korrekte Durchführung der Übungen. Eine aktive Beteiligung des Patienten an einem vorgegebenen Trainingsprogramm erhöht das Bewußtsein für die spezielle Problematik bei dem Aufbau und der Erhaltung, etwa der Beckenbo­ denmuskulatur, und kann auf diesem Wege zu einer Steigerung der langfristigen Erfolgsquote beitragen. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß die Meßsonde als Rektal- oder Vaginalsonde zur Messung radialer Kräfte zur Funktionskontrolle der menschlichen Beckenbodenmuskulatur ausgeführt ist. Die Beckenbodenmuskulatur ist ein sehr komplexes Ge­ flecht von Muskelgruppen, das unter anderem zwei Anus-Schließmuskeln sowie einen Muskel am Blasenaus­ gang enthält. Durch die auf die erfindungsgemäßen Rektal- oder Vaginalsonden einwirkenden radialen Kräfte kann auf den Zustand der obengenannten Schließmuskeln bzw. der gesamten Beckenbodenmuskula­ tur geschlossen werden. Gegenüber üblichen Verfahren zum Messen dieser Muskelgruppen, etwa mit Hilfe der Elektromyographie (EMG), ist ein direktes Erfassen der zu messenden Muskelkräfte möglich, während bei dem EMG-Verfahren mit an den Muskeln angebrachten Elektroden (im allgemeinen Oberflächenelektroden) nur elektrische Potentiale aktivierter Muskeln gemessen werden. Bei der direkten Kraftmessung bestehen deut­ lich weniger Fehlerquellen als bei dem EMG-Verfahren, bei dem, etwa durch Verschmutzungen oder unterschied­ liche Hautdicken, die Meßergebnisse entscheidend be­ einflußt werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß die Rektal- oder Vaginalsonde einen im wesentli­ chen starren Grundkörper, ein im wesentlichen radial zur Einführrichtung bewegliches Verschiebeteil sowie mindestens ein zwischen dem Grundkörper und dem Ver­ schiebeteil befindliches Kraftmeßelement, das mit der Eingangsschnittstelle verbindbar ist, aufweist. Bei dieser Ausführungsform ist der Aufbau der Sonde sehr einfach, außerdem kann bei dem verwendeten Kraftmeß­ element auf bekannte Standardbauteile zurückgegriffen werden, wodurch die Kosten der Rektal- oder Vaginal­ sonde entscheidend verringert werden.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß die Meßsonde als Sonde zur Urinflußmessung und/oder zur Erfassung von Stuhlmengen ausgeführt ist und eine an mindestens drei Haltemitteln aufgehängte Auftreffläche enthält. Es ist besonders vorteilhaft, daß die Sonde zur Urinflußmessung und/oder zur Erfas­ sung von Stuhlmengen ein die Zugkraft innerhalb eines Haltemittels erfassendes Kraftmeßelement aufweist. Mit dieser Vorrichtung können bei Auftreffen eines direkt auf die Auftreffläche gerichteten Urinstrahls der Volumenstrom des Urinstrahls über die innerhalb des einen Haltemittels zu messende Zugkraft ermittelt werden. Die erfindungsgemäßen Haltemittel (zum Bei­ spiel Haken oder auch handelsübliche Klebebänder oder Saugnäpfe) ermöglichen es, die Sonde zur Urinflußmes­ sung und/oder zur Erfassung von Stuhlmengen mit weni­ gen Handgriffen in der heimischen Toilette zu instal­ lieren. Die Abspeicherung der Meßdaten ermöglicht eine spätere Analyse in einer Arztpraxis oder in ei­ ner Klinik. Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Sonde zur Urinflußmessung und/oder zur Erfassung von Stuhlmengen können umfangreiche Daten gesammelt wer­ den, die eine Verlaufskontrolle unter "natürlichen" Bedingungen ermöglicht. Dies schließt zum Beispiel eine Verlaufskontrolle bei der Anwendung neuer Medi­ kamente für Prostatapatienten oder nach einer Prosta­ taoperation ein. Außerdem ist eine Erfassung und Auf­ zeichnung von Stuhlmengen möglich. In jedem Fall ist es vorteilhaft, die Auftreffläche aus einem wasser­ löslichen Material zu gestalten, so daß ohne eine nennenswerte Umweltbelastung die Auftreffläche nach ihrer Benutzung in der Toilette hinuntergespült wer­ den kann.

Eine besondere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, daß die Meßsonde als Sonde zur penilen Rigidität aus­ geführt ist. Hierbei ist es vorteilhaft, daß die Son­ de zur penilen Rigidität, die vorteilhafterweise als in Umfangsrichtung elastischer, auf den Penis auf­ steckbarer Ring gestaltet ist, zwei bezüglich der Längsachse des Penis übereinanderliegende Schalen aufweist, wobei eine Vorrichtung zur Verhinderung einer Relativbewegung der Schalen zueinander in Um­ fangsrichtung des Penis vorgesehen ist und daß die Schalen jeweils mit einem Ende eines elastischen Ban­ des in solch einer Weise in Eingriff stehen, daß die übereinanderliegenden Schalen zusammen mit dem ela­ stischen Band einen Ring bilden und bei einer Aufdeh­ nung des Ringes von innen die übereinanderliegenden Schalen gegeneinander gepreßt werden. Mit einem Kraftmeßelement, das sich zwischen den übereinander­ liegenden Schalen befindet, kann bei Ausübung eines nach außen gerichteten Radialdrucks durch den Penis auf den Ring auf die Steifigkeit des Penis geschlos­ sen werden. Im Gegensatz zu dem Stand der Technik ist hiermit eine besonders einfach aufgebaute Sonde zur penilen Rigidität gegeben, die mit Hilfe von elasti­ schen Bändern verschiedener hänge und Elastizität auf den jeweiligen Penis eingestellt werden kann. Außer­ dem weist das zwischen den beiden übereinanderliegen­ den Schalen befindliche Kraftmeßelement einen defi­ nierten Sitz zwischen zwei im wesentlichen starren Schalen auf. Gegenüber bekannten Vorrichtungen be­ schränkt sich die Sonde zur penilen Rigidität im we­ sentlichen auf die Messung der Steifigkeit des Penis, da diese die wesentliche Größe zur Ausübung von Ge­ schlechtsverkehr darstellt. Die bei Vorrichtungen nach dem Stand der Technik zusätzlich gemessene Um­ fangszunahme ist bei der vorliegenden Erfindung zwar auch möglich (über eine bekannte Kraft-Weg-Beziehung des elastischen Bandes), aber nicht erforderlich. Die vorliegende Erfindung stellt damit ein sehr einfaches System zur Rigiditätsmessung und damit zur Diagnose von Impotenz dar. Es ist zum Beispiel möglich, durch Anlegen der Sonde zur penilen Rigidität während des Nachtschlafes des Patienten Steifigkeitsmessungen durchzuführen und aufzuzeichnen, da auf diese Weise zwischen physiologischen und psychologischen Ursachen von Impotenz geschlossen werden kann. Diese Unter­ scheidung, die bei den Vorrichtungen nach dem Stand der Technik nur mit sehr teuren Geräten möglich ist (zum Beispiel solchen, die in Schlaflabors von Kran­ kenhäusern zur Verfügung stehen, hier bestehen aber sehr lange Wartezeiten), kann nun auch auf eine ko­ stengünstigere Weise getroffen werden. So kann zum Beispiel ein niedergelassener Arzt das Meßsystem dem Patienten mit nach Hause geben, wodurch sich zunächst erhebliche Kosten für einen Klinikaufenthalt einspa­ ren lassen und außerdem das Meßergebnis aufgrund des Einflusses der ungewohnten Umgebung auf den Patienten nicht verfälscht wird.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß das Meßsystem zwei Eingangsschnittstellen und der Rechner eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Erfassen zweier an den Eingangsschnittstellen ange­ schlossener Meßsonden enthält. Hiermit wird es mög­ lich, komplexe Zusammenhänge zwischen verschiedenen Körperfunktionen zu erfassen, dies ist nach dem Stand der Technik nur mit sehr hohem Geräteaufwand möglich. So kann bei dem erfindungsgemäßen Meßsystem zum Bei­ spiel bei paralleler Benutzung einer Sonde zur Urin­ flußmessung und/oder zur Erfassung von Stuhlmengen sowie einer Rektal- oder Vaginalsonde zur Messung der Beckenbodenmuskulatur eine umfassende Diagnose von Blasenschwäche bzw. Harnwegskrankheiten durchgeführt werden. Außerdem kann zum Beispiel bei Einsatz einer Sonde zur penilen Rigidität während des Nachtschlafs eines Patienten über eine zweite Eingangsschnittstel­ le zum Beispiel ein EEG erstellt oder die Pulsfre­ quenz ermittelt werden, um so Aussagen über die je­ weilige Schlafphase des Patienten treffen zu können und somit die Diagnose sicherer zu gestalten.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen werden in den übrigen abhängigen Ansprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße Meßsystem wird nun anhand von Figuren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Meßsystem,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Rektal- oder Vaginalsonde,

Fig. 3a und 3b eine in eine Toilette eingehängte er­ findungsgemäße Sonde zur Urinflußmes­ sung und/oder zur Erfassung von Stuhl mengen, und

Fig. 4a und 4b eine erfindungsgemäße Sonden zur peni­ len Rigidität.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Meßsystem 1.

In einem Grundgerät 20 ist ein nicht näher darge­ stellter Rechner enthalten. Dieser Rechner ist mit einer Eingabeschnittsstelle 2 zum Anschluß von kraft­ messenden Meßsonden 3, 4, 5 und einer Ausgabeschnitt­ stelle 6 zur Weiterverarbeitung der von den Meßsonden 3, 4, 5 erfaßten Meßdaten verbunden. Außerdem enthält das Grundgerät eine Vorrichtung zur Signalabgabe 7, die im vorliegenden Fall als LCD-Display ausgeführt ist. Die Vorrichtung zur Signalabgabe 7, die zum Bei­ spiel auch als akustischer Signalgeber ausgeführt sein kann, ist ebenfalls mit dem Rechner verbunden. Der Rechner enthält außerdem eine Vorrichtung zum selbsttätigen Erkennen einer bestimmten aus einer Mehrzahl verschiedener vorgegebener Ausführungsformen von Meßsonden 3, 4, 5 bei Anschluß einer Meßsonde 3, 4, 5 einer bestimmten Ausführungsform an die Eingabe­ schnittstelle 2. Diese verschiedenen Ausführungsfor­ men können zum Beispiel eine als Rektal- oder Vagi­ nalsonde 3 ausgeführte Meßsonde, eine als Sonde zur Urinflußmessung und/oder zur Erfassung von Stuhlmen­ gen 4 ausgeführte Meßsonde oder eine als Sonde zur penilen Rigidität 5 ausgeführte Meßsonde sein. Diese Sonden geben elektrische Signale an die Eingabe­ schnittstelle 2 ab. In geeigneten Sensoren, die zum Beispiel als Kraftmeßelemente ausgeführt sind, werden gemessene Kräfte in elektrische Signale umgesetzt und die gemessenen Größen auf diese Weise über Leitungen 22 bei einer bestehenden Verbindung der Leitung 22 mit der Eingabeschnittstelle 2 an den Rechner weiter­ geleitet. Bei der Eingabeschnittstelle 2 handelt es sich um eine kodierte Schnittstelle (bei Anschluß der Meßsonden 3, 4 oder 5 erkennt der Rechner, um welche Ausführungsform einer Meßsonde es sich handelt). Au­ ßerdem enthält der Rechner eine mit der Vorrichtung zum selbsttätigen Erkennen verbundene Vorrichtung zur Umprogrammierung des Rechners. Je nach der gewählten Ausführungsform der Meßsonde (beispielsweise wird die Ausführungsform als Sonde zur Urinflußmessung und/oder zur Erfassung von Stuhlmengen 4 gewählt), paßt der Rechner den Betriebsmodus des Meßsystems an die gewählte Ausführungsform der Meßsonde an. Dies umfaßt eine automatische Kalibrierung sowie die Anzeige ge­ eigneter Instruktionen auf dem LCD-Display 7. Ein manueller Eingriff in den Betriebsablauf bzw. eine Variation von Meßparametern ist über Bedienknöpfe 21 möglich. Außerdem kann vorgesehen sein, daß ein zur Meßsonde gehörendes Datenspeicherelement (zum Bei­ spiel ein EEProm oder ein Flash-Eprom) ausgelesen wird. In diesem in den Zeichnungen nicht dargestell­ ten Datenspeicherelement können Korrekturdaten abge­ legt werden, die nach dem Anschluß an das Grundgerät 20 ausgelesen und bei Messungen und Aufzeichnungen durch den Rechner berücksichtigt werden können. Das Grundgerät 20 ist gekennzeichnet durch seine Hand­ lichkeit. Es ist daher leicht möglich, das gesamte Meßsystem zu transportieren, um Messungen in der Woh­ nung von Patienten durchführen zu können. Der in dem Grundgerät 20 enthaltene Rechner weist vorteilhafter­ weise einen großen Arbeitsspeicher zur Speicherung über längere Zeit gemessener Meßdaten auf. Natürlich ist es auch möglich, bei besonders langen Meßreihen auch magnetische Datenträger, wie zum Beispiel Kas­ setten und Disketten zu verwenden. In jedem Fall ist es jedoch möglich, daß der Patient in seinem gewohn­ ten häuslichen Umfeld verbleibt und daß die über län­ gere Zeit gesammelten Daten später über eine Ausgab­ schnittstelle 6 abgerufen und weiterverarbeitet wer­ den. Die Ausgabeschnittstelle kann hierzu mit einem Datenauslesegerät 23 oder mit einem herkömmlichen Personalcomputer, der an einen Drucker angeschlossen ist, zum Abspeichern, Bearbeiten sowie Ausdrucken von Meßdaten erfolgen.

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Rektal- oder Vagi­ nalsonde 3, wobei sich eine erfindungsgemäße Rektal­ sonde nur durch ihre Größe von einer erfindungsgemä­ ßen Vaginalsonde unterscheidet. Eine solche Meßsonde wird primär zur Funktionskontrolle und einem geziel­ ten Training der Beckenbodenmuskulatur verwendet. Die Beckenbodenmuskulatur umfaßt unter anderem zwei Schließmuskeln für den Anus (einen inneren und einen weiter zum Körperäußeren hin gelegenen Schließmuskel) sowie einen Muskel am Blasenausgang, der für das be­ wußte Öffnen und Schließen der Blase unerläßlich ist. Besonders bei Patienten, die an Inkontinenz (zum Bei­ spiel aufgrund von Nervenschäden oder auch altersbe­ dingt) leiden, ist eine Funktionskontrolle der Beckenbodenmuskulatur sowie ein gezieltes Training dieser Muskulatur wünschenswert. Mit der erfindungs­ gemäßen Rektal- oder Vaginalsonde kann beides gewähr­ leistet werden. Hierzu wird die Rektal- oder Vaginal­ sonde in den Anus bzw. die Vagina gesteckt. Die Rek­ tal- oder Vaginalsonde 3 besitzt in der vorliegenden Ausführungsform einen Grundkörper 8, der im wesentli­ chen starr ist und zum Beispiel aus einem geeigneten Kunststoff hergestellt werden kann. Dieser Grundkör­ per besitzt einen im wesentlichen kreisförmigen Quer­ schnitt und weist an seiner Spitze, in Einführrich­ tung 9, eine Einlaufschräge auf sowie an dem entge­ gengesetzten Ende einen geeignete Haltegriff. Die Rektal- oder Vaginalsonde 3 verfügt außerdem über ein in radialer Richtung bewegliches Verschiebeteil 10. Zwischen dem Grundkörper 8 und dem Verschiebeteil 10 sind Kraftmeßelemente 11 angeordnet. Diese sind ge­ eignet, die Messung radialer Kräfte auszuführen. Die­ se Kräfte werden im eingeführten Zustand von den oben erwähnten Schließmuskeln aufgebracht. Bei den Kraft­ meßelementen 11 handelt es sich um übliche Elemente zur Kraftmessung (Dehnungsmeßstreifen-Prinzip), die aus dem Verschiebeweg des Verschiebeteils 10 auf die aufgebrachte Kraft schließen (die Kraft-Verformungs- Beziehung der Kraftmeßelemente ist bekannt). Das vor­ liegende Ausführungsbeispiel zeigt eine Anordnung mit zwei in Einführrichtung 9 hintereinanderliegenden Kraftmeßelementen. Hiermit ist es möglich, zum Bei­ spiel bei Messungen im Anus, die Muskelkräfte des inneren und des äußeren Schließmuskels getrennt zu erfassen. Es ist jedoch selbstverständlich auch mög­ lich, eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rek­ tal- oder Vaginalsonde 3 mit lediglich einem Kraft­ meßelement zu gestalten. Die Kraftmeßelemente geben die gemessenen Daten in Form elektrischer Impulse durch eine Leitung 22 an die Eingangsschnittstelle 2 weiter. Mit der vorliegenden Vaginal- oder Rektalson­ de kann sowohl eine schnelle Diagnose über Muskel­ schließkräfte getroffen werden, außerdem ist es auch möglich, ein "Biofeedback"-System zu schaffen, mit dem die Muskeln trainiert werden können. Hierbei sind die Muskeln des Patienten so anzuspannen, daß ein vorgegebener Grenzwert von den Kraftmeßelementen 11 erreicht wird. Bei Erreichen dieses vorgegebenen Meß­ wertes gibt die Vorrichtung zur Signalabgabe 7, etwa in Form von Zeichen auf einem LCD-Display oder durch akustische Signalgeber, ein Signal ab. Hiermit ist es möglich, daß der Patient lernt, die richtigen Muskel­ gruppen anzuspannen, außerdem ist mit durch im Rech­ ner enthaltener Speichervorrichtungen die zeitliche Entwicklung des Trainingszustandes erfaßbar.

Fig. 3a zeigt die Seitenansicht einer Sonde zur Urin­ flußmessung und/oder zur Erfassung von Stuhlmengen 4, die in eine herkömmliche Toilette 25 eingespannt ist. Eine Draufsicht der eingespannten Sonde zur Urinfluß­ messung und/oder zur Erfassung von Stuhlmengen 4 ist in Fig. 3b zu sehen. Es handelt sich hierbei um eine an drei Haltemitteln 12 aufgehängte Auftreffläche 13. An einem der Haltemittel ist ein Kraftmeßelement 11 so angeordnet, daß es die Zugkraft innerhalb des Haltemittels 12 erfaßt. Die Haltemittel können als selbstklebende Bänder, die auf den Toilettenrand auf­ geklebt werden, oder als auf die Toilettenoberfläche aufsetzbare Saugnäpfe ausgeführt sein. Es ist selbst­ verständlich auch möglich, hierzu geeignete Haken zu verwenden. Bei Auftreffen eines Urinstrahls auf die Auftreffläche 13 entsteht eine Zugkraft innerhalb der Haltemittel 12, diese wird von dem Kraftmeßele­ ment 11 erfaßt. In analoger Weise zu den oben be­ schriebenen Kraftmeßelementen wird das Meßergebnis in Form elektrischer Impulse über eine Leitung 22 an die Eingangsschnittstelle 2 weitergeleitet. Aus der Höhe der gemessenen Zugkraft kann auf den Volumenstrom des Urinstrahls geschlossen werden. Im Rechner werden hierzu geeignete Umrechnungen durchgeführt. Selbst­ verständlich ist mit der Sonde zur Urinflußmessung und/oder zur Erfassung von Stuhlmengen auch ein "Bio­ feedback"-System möglich. Hierzu kann, etwa bei Men­ schen mit einem Prostataleiden, der Volumenstrom des Urinstrahls gemessen werden und bei Überschreitung einer vorgegebenen Grenze von der Vorrichtung zur Signalabgabe 7 ein entsprechendes optisches oder aku­ stisches Signal ausgegeben werden. Mit der erfin­ dungsgemäßen Sonde zur Urinflußmessung und/oder zur Erfassung von Stuhlmengen ist es außerdem möglich, Stuhlmengen zu bestimmen (das Gewicht der zu bestim­ menden Stuhlmenge wird über die im Haltemittel 12 von dem Kraftmeßelement 11 erfaßte Zugkraft bestimmt). Aufgrund des Materials der Auftreffläche 13 kann die Auftreffläche 13 leicht in der Toilette entsorgt werden, da sie aus einem wasserlöslichen Material be­ steht.

Fig. 4a zeigt einen Penis 16 mit einer aufgesetzten Meßsonde zur penilen Rigidität 5. Die Sonde zur pe­ nilen Rigidität enthält einen auf den Penis 16 auf­ steckbaren Ring 14. Fig. 4b zeigt einen Querschnitt durch einen Penis 16 mit Schwellkörpern 24. Um den Penis herum ist ein aufsteckbarer Ring 14 angeordnet. Der Ring 14 enthält in Umfangsrichtung elastische Abschnitte 15, die als elastische Bänder ausgeführt sind. Außerdem enthält die Sonde zur penilen Rigidi­ tät zwei bezüglich der Längsachse des Penis 16 über­ einanderliegende Schalen 17, 18. Außerdem ist eine Vorrichtung zur Verhinderung einer Relativbewegung 19 vorgesehen, die eine Relativbewegung der Schalen zu einander in Umfangsrichtung des Penis verhindert. Diese Vorrichtung zur Verhinderung einer Relativbewe­ gung 19 kann auf vielfältige Weisen ausgeführt sein, zum Beispiel durch einfaches Einhaken. Jeweils ein Ende des elastischen Bandes 15 steht in solch einer Weise mit den übereinanderliegenden Schalen 17 und 18 in Eingriff, daß beim Anschwellen der Schwellkörper 24 und damit des gesamten Penis 16 in Umfangsrich­ tung, die übereinanderliegenden Platten 17 und 18 in radialer Richtung aufeinandergedrückt werden. Die dabei entstehende Kraft wird von einem Kraftmeßele­ ment 11 in der oben skizzierten Weise aufgenommen, die gemessenen Meßdaten werden in Form elektrischer Impulse durch die Leitung 22 an die Eingangsschnitt­ stelle 2 weitergegeben. Bei dieser Vorrichtung steht die Messung der Rigidität des Penis im Vordergrund, da die Rigidität den entscheidenden Faktor bei der männlichen Impotenz darstellt. Es ist jedoch auch möglich, mit der vorliegenden Sonde zur penilen Rigi­ dität eine Tumeszenz (Umfangszunahme) zu erfassen. Dies ist bei Kenntnis der Kraft-Verformungs-Beziehung des elastischen Bandes 15 leicht möglich. Bei dieser Kraft-Verformungs-Beziehung sind jedoch Nichtlineari­ täten infolge der geometrischen Verhältnisse bei der Verformung des Bandes sowie von Nichtlinearitäten der Federkennlinie zu beachten. Informationen über diese Nichtlinearitäten können in einem Datenspeicherele­ ment (zum Beispiel einem EEProm oder einem Flash- Eprom) gespeichert werden. Dieses Datenspeicherele­ ment kann direkt an dem Ring 14 befestigt sein und auch weitere Informationen zur Kalibrierung der Sonde zur penilen Rigidität enthalten. Diese werden dann bei Anschluß an die Eingangsschnittstelle ausgelesen und bei der Messung sowie Aufzeichnung von Meßdaten berücksichtigt. Das Kraftmeßelement 11 ist so auszu­ legen, daß es Messungen von Kräften bis zu 6 Newton erfassen kann (im Normalfall bewegt sich der Meßbe­ reich jedoch nicht über 4,5 Newton). Je nachdem, ob eine Rigiditätsmessung oder eine Tumeszenzmessung des Penis im Vordergrund stehen soll, kann die Federkon­ stante des elastischen Bandes entsprechend gewählt werden. Zur Rigiditätsmessung ist es ausreichend, ein relativ dehnsteifes elastisches Band 15 vorzusehen. Außerdem ist es bei richtiger Anpassung der Sonde zur penilen Rigidität ausreichend, das Kraftmeßelement 11 zum Beispiel als einen Mikroschalter auszuführen, der bei Überschreitung eines vorgegebenen Grenzwert es ein Signal an den Rechner weitergibt. Diese Ausführungs­ form ist außerdem besonders kostensparend. Soll eine Messung der Tumeszenz durchgeführt werden, ist es vorteilhaft, ein weniger dehnsteifes Material für das elastische Band 15 vorzusehen, da hierbei der Penis nicht verformt (eingeschnürt) wird. Diese Einschnü­ rung ist unbedingt zu vermeiden, da sonst fehlerhafte Meßwerte erfaßt werden. Während es bei der Steifig­ keitsmessung lediglich auf den Absolutwert der durch die radiale Ausdehnung des Penis entstehenden Kräfte ankommt (das elastische Band 15 dient lediglich der Kraftübertragung), kommt es bei der Messung der Tu­ meszenz auf die genaue Längenänderung des elastischen Bandes an. Über diese Längenänderung wird auf den Umfang des Penis geschlossen. Daher ist es wichtig, daß das elastische Band möglichst wenig radiale Kräf­ te auf den Penis einwirken läßt, so daß der Umfang des Penis an der Meßstelle ungefähr dem Umfang ent­ spricht, den der Penis aufweisen würde, wenn der Ring 14 nicht an dieser Stelle montiert wäre. Es ist na­ türlich auch möglich, zur gleichen Zeit zwei Ringe 14 auf dem Penis zu positionieren, die die Rigidität an verschiedenen Stellen des Penis messen oder auch Ri­ gidität und Umfangszunahme getrennt erfassen.

Die Sonde zur penilen Rigidität 5 ist besonders ge­ eignet, während des Nachtschlafes des Patienten ange­ legt zu werden. Während des Nachtschlafes durchläuft der Patient verschiedene Schlafphasen. Während der Phasen des REM (Rapid Eye Movements) kommt es bei dem gesunden Patienten zur Ausbildung eines steifen Pe­ nis. Dieses Merkmal ist für die Untersuchung der Im­ potenz von größter Wichtigkeit, da es die Unterschei­ dung von somatischer und psychologischer Impotenz erlaubt. Ein Patient, der lediglich im wachen Zustand Phänomene der Impotenz aufweist, während der REM-Pha­ sen jedoch einen steifen Penis ausbildet, besitzt eine psychologische Impotenz, während ein Patient, der auch während der REM-Phasen keinen steifen Penis ausbildet, eine somatische Impotenz besitzt. Der ein­ fache und kostengünstige Aufbau des erfindungsgemäßen Meßsystems erlaubt auch eine einfache Handhabung au­ ßerhalb der Klinik und eignet sich somit für den Ein­ satz bei niedergelassenen Ärzten, bei Sexualtherapeu­ ten und besonders bei Patienten zu Hause.

In einer anderen Ausführungsform besitzt das erfin­ dungsgemäße Meßsystem zwei Eingangsschnittstellen 2 und der Rechner besitzt außerdem eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Erfassen zweier an den Eingangs­ schnittstellen 2 angeschlossener Meßsonden 3, 4 und 5. Hiermit ist es möglich, gewisse Korrelationen zwi­ schen den von den einzelnen, verschiedenen Meßsonden gelieferten Meßwerten darzustellen. Es ist zum Bei­ spiel möglich, den Zusammenhang zwischen der Funktion des Blasenschließmuskels und dem Volumenstrom eines Urinstrahls festzustellen. Dies kann sowohl bei Sphinkterinsuffizienzen als auch bei Prostatabe­ schwerden die Diagnose deutlich sicherer gestalten. Außerdem kann zum Beispiel bei Einsatz einer Sonde zur penilen Rigidität während des Nachtschlafs eines Patienten über eine zweite Eingangsschnittstelle ein EEG erstellt oder die Pulsfrequenz ermittelt werden, um so Aussagen über die jeweilige Schlafphase des Patienten treffen zu können. So kann anhand von Cha­ rakteristika des EEG oder der Pulsfrequenzmessung auf REM-Phasen geschlossen und zeitgleich die Rigidität des Penis (mit einem einzigen Gerät) untersucht wer­ den, hierdurch wird die spätere Diagnose entscheidend vereinfacht.

Claims (16)

1. Meßsystem (1) zur Erfassung, Verarbeitung und Ausgabe von medizinischen Meßwerten, das einen Rechner, eine Eingabeschnittstelle (2) zum An­ schluß von Meßsonden (3, 4, 5), eine Ausgabe­ schnittstelle (6) zur Weiterverarbeitung der von den Meßsonden (3, 4, 5) erfaßten Meßdaten sowie eine Vorrichtung zur Signalabgabe (7) enthält, wobei der Rechner mit der Eingabeschnittstelle (2), der Ausgabeschnittstelle (6) sowie der Vor­ richtung zur Signalabgabe (7) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner eine Vorrichtung zum selbsttäti­ gen Erkennen einer bestimmten aus einer Mehrzahl verschiedener vorgegebener Ausführungsformen von Meßsonden (3, 4, 5) bei Anschluß einer Meßsonde (3, 4, 5) einer bestimmten Ausführungsform an die Eingabeschnittstelle (2) sowie eine damit ver­ bundene Vorrichtung zur Umprogrammierung des Rechners nach Maßgabe der Vorrichtung zum selbsttätigen Erkennen enthält.

2. Meßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß bei Erreichen eines von der Meßsonde (3, 4, 5) erfaßten vorgegebenen Grenzwertes von der Vorrichtung zur Signalabgabe (7) ein Signal abgegeben wird und/oder die Vorrichtung zur Signalabgabe als ein LCD-Display (7) oder als aku­ stischer Signalgeber ausgeführt ist.

3. Meßsystem nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabe­ schnittstelle (6) mit einem Personalcomputer, der an einem Drucker angeschlossen ist, zum Ab­ speichern, Bearbeiten sowie Ausdrucken von Meß­ daten verbindbar ist.

4. Meßsystem nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsonde als Rektal- oder Vaginalsonde (3) zur Funktions­ kontrolle der menschlichen Beckenbodenmuskulatur ausgeführt ist.

5. Meßsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rektal- oder Vaginalsonde (3) als Sonde zur Messung radialer Kräfte ausgeführt ist.

6. Meßsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rektal- oder Vaginalsonde (3) einen im wesentlichen starren Grundkörper (8), ein im wesentlichen radial zur Einführrichtung (9) be­ wegliches Verschiebeteil (10) sowie mindestens ein zwischen dem Grundkörper (3) und dem Ver­ schiebeteil (10) befindliches Kraftmeßelement (11), das mit der Eingangsschnittstelle (2) ver­ bindbar ist, aufweist.

7. Meßsystem nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rektal- oder Vaginalsonde (3) in Einführrichtung (9) einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist und an ihrer Spitze eine Einlaufschräge besitzt.

8. Meßsystem nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsonde als Sonde zur Urinflußmessung und/oder zur Er­ fassung von Stuhlmengen (4) ausgeführt ist.

9. Meßsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Sonde zur Urinflußmessung (4) eine an mindestens drei Haltemitteln (12) aufgehängte Auftreffläche (13) enthält und/oder die Halte­ mittel (12) als Haken oder selbstklebende Bänder oder Saugnäpfe ausgeführt sind.

10. Meßsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Sonde zur Urinflußmessung und/oder zur Erfassung von Stuhlmengen (4) ein die Zug­ kraft innerhalb eines Haltemittels (12) erfas­ sendes Kraftmeßelement (11) aufweist.

11. Meßsystem nach mindestens einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auf­ treffläche (13) aus einem wasserlöslichen Mate­ rial besteht.

12. Meßsystem nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsonde als Sonde zur penilen Rigidität (5) ausgeführt ist.

13. Meßsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß die Sonde zur penilen Rigidität (5) einen auf den Penis (16) aufsteckbaren Ring (14), der in Umfangsrichtung elastische Ab­ schnitte (15) aufweist, enthält und/oder die elastischen Abschnitte (15) als elastisches Band ausgeführt sind.

14. Meßsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die Sonde zur penilen Rigidität (5) zwei bezüglich der Längsachse des Penis (16) übereinanderliegende Schalen (17, 18) aufweist, wobei eine Vorrichtung zur Verhinderung einer Relativbewegung (19) der Schalen (17, 18) zuein­ ander in Umfangsrichtung des Penis vorgesehen ist und daß die Schalen (17, 18) jeweils mit ei­ nem Ende eines elastischen Bandes (15) in solch einer Weise in Eingriff stehen, daß die überein­ anderliegenden Schalen (17, 18) zusammen mit dem elastischen Band (15) einen Ring (14) bilden und bei einer Aufdehnung des Ringes (14) von innen die übereinanderliegenden Schalen (17, 18) gegen­ einander gepreßt werden.

15. Meßsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich­ net, daß dieses zwischen den übereinanderliegen­ den Schalen (17, 18) ein Kraftmeßelement (11) enthält.

16. Meßsystem nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß dieses zwei Eingangsschnittstellen (2) und der Rechner eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Erfassen zweier an den Eingangsschnittstellen (2) angeschlosse­ ner Meßsonden (3, 4, 5) bzw. einer Meßsonde (3, 4, 5) sowie einer zusätzlichen Meßeinrichtung zur Pulsmessung, EEG-Erfassung sowie Atemfre­ quenzmessung enthält.