DE3812671C2

DE3812671C2 -

Info

Publication number: DE3812671C2
Application number: DE3812671A
Authority: DE
Inventors: Isamu Fukuoka Jp Tanaka; Fuminao Kumamoto Jp Tanitomi
Original assignee: KAISEI KOGYO CORP KUMAMOTO JP
Current assignee: KAISEI KOGYO CORP KUMAMOTO JP
Priority date: 1987-04-17
Filing date: 1988-04-16
Publication date: 1993-01-07
Also published as: GB2203835B; FI92137C; CA1327234C; GB8808794D0; JPH0829140B2; FI881155A0; DE3812671A1; GB2203835A; FI881155A; JPS63260533A; FI92137B; US4920973A

Description

Die Erfindung betrifft eine Hauttemperaturmeßeinrichtung zum Diagnostizieren von Störungen der peripheren Zirkulation.

Es ist bekannt, daß bei einem Zitterleiden, einer "Diffuse Collagen" Krankheit oder einer Zuckerkrankheit (Diabetes Mellitus) Störungen der peripheren Zirkulation auftreten. Wenn man an solchen Störungen der peripheren Zirkulation leidet, tritt eine Störung des Blutflusses in dem peripheren Zirku lationssystem, beispielsweise den Fingern auf und äußert sich in einer abnormalen Hauttemperatur infolge der Störung des Blutflusses. Es ist daher sinnvoll, die Hauttemperaturen beispielsweise der Finger zu messen, um damit eine Methode zum Diagnostizieren der Störung der peripheren Zirkulation zu bekommen.

Zur Messung der Hauttemperatur von Fingern ist beispielsweise ein Verfahren zur Messung der Hauttemperatur bekannt, das in Fig. 7 (a) dargestellt ist. Ein Thermoelement 52 wird durch ein Klebeband 51 an einem Finger befestigt. Danach wird der Finger in kaltes Wasser 53 (im allgemeinen etwa 5°C) für eine vorherbestimmte Zeit (im allgemeinen etwa 10 Minuten) einge taucht, um während dieser Zeitdauer die Hauttemperatur zu messen. Danach wird der Finger aus dem kalten Wasser 53 ge nommen und die Hauttemperatur während einer vorherbestimmten Zeit (im allgemeinen etwa 10 Minuten) kontinuierlich in der Luft gemessen, wie es in Fig. 7 (b) gezeigt ist. Dieses Ver fahren hat aber folgende Nachteile:

(i) Eine dritte Person, beispielsweise eine Krankenschwester, muß das Thermoelement an dem gemessenen Finger durch ein Klebeband befestigen. In diesem Fall muß das Thermoelement eng und richtig an dem Finger befestigt sein. Ist das Thermoelement falsch an dem Finger befestigt, können große Meßfehler auftreten.
(ii) Wenn der Finger für eine längere Zeitdauer in das kalte Wasser eingetaucht wird, kann dies für die Person, die an der Störung der peripheren Zirkulation leidet, sehr schmerzhaft sein. Wenn die Finger in das kalte Wasser eingetaucht werden, steigt der Blutdruck an. Dies kann für Personen mit erhöhtem Blutdruck, einem Herzfehler oder älteren Personen sehr gefährlich sein.
(iii) Wenn die Hauttemperatur in der Luft gemessen wird, nachdem die Temperatur in dem kalten Wasser gemessen wurde, können erhebliche Meßfehler durch äußere Einflüsse auftreten, wie beispielsweise die Lufttemperatur oder das Vorhandensein bzw. das Nichtvorhandensein einer Luftströmung oder ganz allgemein von Wind. Werden die Finger während dieser Messung bewegt, tritt ein großer Meßfehler durch die Luft oder den Wind auf.

Aus der DE 31 00 610 A1 ist eine Meßeinrichtung zur nichtinvasiven Feststellung venöser bzw. arterieller Abfluß- und Durchflußstörungen bekannt, die einen Meßkopf aufweist, der mit seiner Stirnfläche mit Hilfe beidseitig klebender Folienringe auf die Extremität appliziert wird. In der Achsenmitte der Meßeinrichtung ist in einer Öffnung ein Strahlungsempfänger befestigt, um den ringförmig mehrere Strahlungsquellen in weiteren Öffnungen angebracht sind. Des weiteren befindet sich im Meßkopf ein kleiner Temperaturfühler zur gleichzeitigen Messung der aktuellen Hauttemperatur. Bei dieser Meßvorrichtung besteht ebenfalls die Gefahr, daß der Meßfühler nicht richtig an der jeweiligen Extremität befestigt wird. Darüber hinaus ist nicht auszuschließen, daß die Ausstrahlungsquellen und der Strahlungsempfänger, die unmittelbar mit der zu messenden Extremität in Kontakt kommen, im Austritts- bzw. Eintrittsbereich der Strahlen Verschmutzungen ausgesetzt sind, die zu Verfälschungen des Meßergebnisses führen können.

Aus der EP 00 16 454 A1 ist eine Meßeinrichtung bekannt, mit der eine thermische Topographie einer Oberfläche, insbesondere der menschlichen Haut, aufgenommen werden kann. Dabei wird eine Schicht aus Flüssigkristallen auf die Hautoberfläche appliziert. Die Flüssigkristalle weisen eine Empfindlichkeit in bezug auf die Temperatur in der Weise auf, daß sich bspw. Bereiche mit gleicher Temperatur in der gleichen Farbe darstellen. Die Flüssigkristallschicht wird mit Licht im sichtbaren Spektrum beleuchtet, wobei mittels einer Kamera eine Reihe von Aufnahmen bei verschiedenen Wellenlängen des Lichts aufgenommen werden. Auch diese Meßmethode weist den Nachteil auf, daß die Flüssigkristallschicht durch eine dritte Person auf der zu messenden Hautoberfläche nicht immer richtig befestigt wird, was zu großen Meßfehlern führen kann.

Wie oben beschrieben weisen die herkömmlichen Methoden zur Messung der Hauttemperatur zahlreiche Nachteile auf. Daher werden diese herkömmlichen Methoden nicht häufig zum Diag nostizieren von Störungen der peripheren Zirkulation ver wendet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Haut temperaturmeßeinrichtung zum Diagnostizieren von Störungen der peripheren Zirkulation zu schaffen, die sehr einfach in ihrem Aufbau ist und exakte Meßergebnisse der Hauttemperatur ergibt, ohne daß die Person, an der die Messung vorgenommen wird, Schmerzen erleidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung wird die Hauttem peratur dabei nicht durch Eintauchen eines Fingers in kaltes Wasser gemessen, wie dies herkömmlich der Fall ist, sondern die Hauttemperatur wird in einem Kaltluftbehälter mit einem Thermostat gemessen, ohne daß die Person während der Messung irgendeinen Schmerz erleidet. Als Hauttemperaturmeßinstrument wird anstatt eines Thermoelementes ein Radiationsthermometer verwendet, wodurch die Hauttemperatur ohne Kontakt mit der Haut gemessen werden kann. Um Meßfehler zu verhindern, die durch die atmosphärische Luft entstehen, bläst während des Meßvorganges ein Gebläse kalte Luft auf den Testabschnitt der Haut, wodurch eine exakte Hauttemperatur gemessen wird.

Außerdem wird nicht nur die Hauttemperatur des Testab schnittes, sondern gleichzeitig auch ein Referenzabschnitt gemessen und die beiden Meßergebnisse werden verglichen, wodurch eine noch exaktere Diagnose der Störung der peripheren Zirkulation möglich ist. Gemäß einer Ausgestaltung der vor liegenden Erfindung ist sowohl an dem Testabschnitt als auch an dem Referenzabschnitt eine Positioniereinrichtung in dem Kaltluftbehälter mit dem Thermostat vorgesehen, um gleich zeitig die Hauttemperatur sowohl des Testabschnittes als auch des Referenzabschnittes durch zwei Radiationsthermometer zu messen. Gemäß der erfindungsgemäßen Lehre können damit die oben beschriebenen Nachteile der herkömmlichen Verfahren und Vorrichtungen vermieden werden und die Messung der Hauttempe ratur, die zur Diagnose von Störungen der peripheren Zirku lation notwendig ist, kann ohne daß die Person, an der diese Messung vorgenommen wird, Schmerzen zu erleiden braucht, exakt durchgeführt werden.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind.

Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Hauttemperaturmeßeinrichtung gemäß der Erfindung zum Diagnostizieren von Störungen der peripheren Zirkulation;

Fig. 2 in geschnittener Darstellung eine Ansicht einer Aus führungsform der Erfindung;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer Positionier einrichtung der Apparatur;

Fig. 4 ein graphisches Schaubild zur Darstellung der Relation zwischen Temperatur und Zeit;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausfüh rungsform einer Apparatur gemäß der Erfindung;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer Anordnung einer dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 7(a) und Fig. 7(b) Frontansichten einer herkömmlichen Apparatur.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform einer Hauttemperaturmeßeinrichtung gemäß der Erfindung weist einen Kaltluftbehälter 1 mit einem Thermostaten auf, sowie Ra diationsthermometer 2, die in dem Kaltluftbehälter 1 mit dem Thermostaten angeordnet sind, einen Thermo-Sender 3, der mit den Radiationsthermometern 2 verbunden ist, einen Empfänger 4, der mit dem Thermo-Sender 3 verbunden ist, und ein Aufzeich nungsblatt 5.

Die Meßeinrichtung weist auch eine Einschubeinrichtung 6 für eine Hand H auf, die an der Seitenwand des Kaltluftbehälters 1 mit dem Thermostat angeordnet ist und aus einer weichen Schaumstoffplatte gebildet ist. Die Einschubeinrichtung 6 weist in ihrem zentralen Bereich einen Schlitz 7 auf, der dazu dient, die Hand H in die Apparatur hinein und wieder heraus zu bringen. Die Schaumstoffplatte 6 gewährleistet eine Luftun durchlässigkeit des Kaltluftbehälters 1 mit dem Thermostat, wobei sie eng den Arm der Hand umschließt, wenn die Hand H in die Apparatur eingeführt ist. Die Meßeinrichtung weist ferner eine Positioniereinrichtung 8 für einen Finger f in dem Kalt luftbehälter 1 mit dem Thermostat auf. Die Positionierein richtung 8 hat ein Positionierteil 9 für den Finger f in Form einer kreisförmigen Ausnehmung in der Frontwand der Posi tioniereinrichtung 8 (Fig. 3). Die Hand H ist in der Positio niereinrichtung 8 angeordnet und der Finger ist in das Posi tionierteil 9 eingeführt, wodurch der Finger f in das Ge sichtsfeld des Radiationsthermometers 2 gelangt. Die Positio niereinrichtung 8 ist aus einem weichen Material, beispiels weise Schaumstoff oder Gummi, hergestellt, wodurch an der Hand H einer Person, an der die Messung durchgeführt wird, keine Schmerzen erzeugt werden. Die Meßeinrichtung weist außerdem ein Fenster 19 zum Beobachten des Inneren des Kaltluftbe hälters 1 mit dem Thermostat auf.

Die Apparatur enthält im oberen Teil des Kaltluftbehälters 1 eine Kältemaschine 12, sowie ein Gebläse 13, einen zu öffnen den Dämpfer 14 und ein Solenoid 15 zum Öffnen des Dämpfers 14 zum Zuführen kalter Luft durch das Gebläse 13 in den Kaltluft behälter 1 mit dem Thermostat. Der Kaltluftbehälter 1 mit dem Thermostat ist auf eine beliebige Temperatur im Bereich von 0° C bis 7°C eingestellt. Mit anderen Worten, wenn die Tempe ratur im Kaltluftbehälter 1 niedriger als 0°C ist, wachsen die physikalischen Belastungen auf die zu messende Person derart stark an, daß diese die Hand wieder zurückzieht, und wenn die Temperatur im Kaltluftbehälter größer als 7°C ist, ist es für die Messung wesentlich zu warm. Der bevorzugte Temperaturbereich liegt daher zwischen 0°C und 7°C; eine Temperatur zwischen 4°C und 7°C hat sich als besonders vor teilhaft erwiesen. Eine Düse 16 dient dazu, die kalte Luft durch ein Gebläse 17 zu dem Finger f zu blasen. Dadurch, daß die kalte Luft auf den Finger f geblasen wird, wird verhin dert, daß die kalte Luft an der Oberfläche des Fingers f steht und damit einen Fehler bei der Messung der Hauttemperatur ver ursacht. Außerdem ist ein Motor 18 vorgesehen.

Soweit zur Hauttemperaturmeßeinrichtung. Nachfolgend wird ein Verfahren zum Messen der Hauttemperatur des Fingers f be schrieben:

Als erstes wird die Hand H in den Kaltluftbehälter 1 mit dem Thermostat für niedrige Temperaturen eingeführt. Der Kaltluft behälter 1 mit dem Thermostat wird auf einer niedrigen Tempe ratur (im vorliegenden Fall auf 5°C) gehalten und der Abfall der Hauttemperatur wird durch das Radiationsthermometer 2 ge messen. Dabei wird das Gebläse 17 betrieben, um kalte Luft von der Düse 16 zum Finger f zu blasen, um zu verhindern, daß die Luft in der Nähe des Fingers f steht. Bevor die Hauttemperatur in dem Kaltluftbehälter 1 mit dem Thermostat gemessen wird, werden die Ursprungsbedingungen vorzugsweise konstant ge halten was beispielsweise dadurch erfolgen kann, daß die zu messende Person sich für eine vorherbestimmte Zeit (z.B. 15 Minuten) in einem Raum mit einer vorbestimmten Temperatur (z.B. 25°C) aufhält, oder, wenn der Kaltluftbehälter eine entsprechend hohe Temperatur (z.B. 25°C) aufweist, ist die Hand für eine vorbestimmte Zeit (z.B. 15 Minuten) in den Kaltluftbehälter 1 mit dem Thermostat einzuführen.

Fig. 4 zeigt eine Temperaturkurve für den Fall, daß die Hand H in den Kaltluftbehälter 1 mit dem Thermostat, das wie oben beschrieben auf eine Temperatur von 5°C eingestellt ist, eingeführt ist, wobei die durchgezogene Linie die Kurve einer gesunden Person ist, während die gestrichelte Linie die Kurve einer Person mit Störungen der peripheren Zirkulation zeigt. Im Fall der gesunden Person fällt die Hauttemperatur langsam in der gleichen Weise ab, wie der Finger f abgekühlt wird, und zwar nach 5 Minuten bis zu einer ungefähren Temperatur von 10° C. Nach 7 Minuten steigt die Temperatur aber wieder an und erreicht nach 8 Minuten und 40 Sekunden 21°C. Danach beginnt die Hauttemperatur der gesunden Person wieder zu sinken und zwar nach 18 Minuten bis auf 8°C. Danach steigt die Hauttem peratur der gesunden Person wieder an und erreicht nach 20 Minuten 12°C. Nach 22 Minuten beginnt die Hauttemperatur der gesunden Person wieder zu sinken. Selbst für den Fall, daß die Hauttemperatur der gesunden Person bis zu einer vorherbe stimmten Temperatur absinkt, steigt sie aufgrund der kältebe dingten Blutgefäßerweiterung des peripheren Zirkulations systems wieder bis zu einer vorbestimmten Temperatur. Dieser Punkt ist der entscheidende Unterschied zum Fall der kranken Person, deren periphere Zirkulation gestört ist, wie nach folgend beschrieben wird. Für den Fall, daß die periphere Zirkulation gestört ist, sinkt die Hauttemperatur wenn die Hand H in den Kaltluftbehälter 1 mit dem Thermostat eingeführt wird, abrupt ab und fällt bis in die Nähe der umgebenden Temperatur (5°C) in dem Kaltluftbehälter 1 mit dem Thermostat nach etwa 10 Minuten. Im betrachteten Fall, in dem die Person an Störungen der peripheren Zirkulation leidet, wird die kältebedingte Blutgefäßerweiterung bei einer gesunden Person nicht beobachtet, so daß die abgefallene Hauttemperatur nicht mehr ansteigt. Mit diesem Verfahren der Messung der Hauttem peratur läßt sich aufgrund des Vorhandenseins oder des Fehlens der kältebedingten Blutgefäßerweiterung eindeutig unterschei den, ob die Person gesund ist oder an Störungen der peripheren Zirkulation leidet. Während der Messung der Hauttemperatur in dem Kaltluftbehälter 1 mit dem Thermostat kann der Finger f einer Schwingung ausgesetzt werden, indem die Positioniereinrichtung 8 durch eine (nicht gezeigte) Schwingungseinrichtung in eine zitternde Bewegung versetzt wird.

In Fig. 5 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung darge stellt, die aus einem Kaltluftbehälter 1 mit Thermostat besteht, der zwei Radiationsthermometer 2, 2 und zwei Posi tionierteile 10, 11 aufweist, die in Form rinnenförmiger Ver tiefungen in der Positioniereinrichtung 8 ausgebildet sind. In der einen Positioniereinrichtung 10 ist der zweite Finger fa eingeführt, der möglicherweise an einer Störung der peripheren Zirkulation leidet, und in der anderen Positioniereinrichtung 11 ist der kleine oder fünfte Finger fb eingeführt, der wahr scheinlich nicht an einer Störung der peripheren Zirkulation leidet. In diesem Fall sind die Düse 16 und das Gebläse 17 so ausgerichtet, daß sie kalte Luft auf die Finger fa und fb blasen. Wenn die Hauttemperaturen des Finger fa des Testab schnittes und des Finger fb des Referenzabschnittes in dieser Weise gleichzeitig gemessen werden, kann das Vorhandensein oder das Fehlen oder der Grad der Störung der peripheren Zir kulation des zweiten Fingers fa genauer diagnostiziert werden, als dies ohne Vergleich dieser beiden Meßergebnisse der Fall wäre.

Fig. 6 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Diese weist Radiationsthermometer 2, 2, Positioniereinrichtungen 21, 21 und Düsen 22, 22 auf, die gemeinsam an Platten 23, 23 be festigt sind, um Meßeinrichtungen 20, 20 zu bilden. Jede Platte 23 wird an ihrem oberen und unteren Ende von Federn 24, 24 schwingend gehalten. Damit können die Positioniereinrich tungen 21, 21 entsprechend der Größe der Hand und der Länge der Finger beliebig angeordnet werden, was durch gestrichelte Linien dargestellt ist. Außerdem können die Finger fa und fb genau im Sichtfeld der Radiationsthermometer 2, 2 gehalten werden. Diese Ausführungsform weist auch Rohre 25 auf, durch die mittels eines Gebläses 17 kalte Luft auf die Finger fa und fb geblasen wird.

Mit der oben beschriebenen Erfindung werden die Hauttemperatur oder ganz allgemein Temperaturen mittels eines Kaltluftbehäl ters mit einem Thermostat für niedrige Temperatur gemessen. Dabei sind die Schmerzen für die zu messende Person wesentlich niedriger als bei herkömmlichen Meßverfahren, bei denen die Hauttemperatur in kaltem Wasser gemessen wird. Auch kann die Hauttemperatur exakt ohne Beeinflussung durch störende äußere Faktoren gemessen werden. Da die Messung gemäß der Erfindung der Hauttemperaturen mittels Radiationsthermometer ohne Kontakt erfolgt, während Kaltluft durch das Gebläse geblasen wird, kann die Hauttemperatur ungewöhnlich genau gemessen werden.

Claims

1. Hauttemperaturmeßeinrichtung zum Diagnostizieren von Störungen der peripheren Zirkulation, gekennzeichnet durch einen Kaltluftbehälter (1) mit einem Thermostat für niedrige Temperatur, ein Radiationsthermometer (2), das in dem Kalt luftbehälter (1) mit Thermostat angeordnet ist, und dadurch, daß der Kaltluftbehälter (1) mit Thermostat eine Testab schnittseinschubeinrichtung (6), eine Positioniereinrichtung (8) zum Positionieren des eingeschobenen Testabschnittes in dem Sichtfeld des Radiationsthermometers (2) und ein Gebläse (17) zum Blasen von kalter Luft auf den positionierten Testabschnitt aufweist.

2. Hauttemperaturmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kaltluftbehälter (1) mit Thermostat zwei Radiationsthermometer (2), zwei Positioniereinrichtungen (10, 11) zum Positionieren des Testabschnittes und eines Referenzabschnittes in dem Sichtfeld der beiden Radiations thermometer (2) und ein Gebläse (17) zum Blasen kalter Luft auf die positionierten Test- und Referenzabschnitte aufweist.

3. Hauttemperaturmeßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Radiationsthermometer (2) und die Positioniereinrichtung (21) vollständig miteinander ver bunden sind, um so eine Meßeinrichtung (20) zu bilden, und daß die Meßeinrichtung (20) schwenkbar angeordnet ist.