DE4441720A1 - Vorrichtung zur Temperaturüberwachung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Tempera­ turüberwachung, insbesondere, aber nicht einschränkend, auf die Temperaturüberwachung bei weiblichen Menschen.

Die Temperaturüberwachung bei Frauen ist ein bekanntes Verfah­ ren zum Anzeigen des Eisprungs und daher der Wahrscheinlich­ keit, daß ein Empfängnis stattfindet. Die erhaltene Informa­ tion ist sowohl bei einer in vitro Befruchtung als auch zur Empfängnisverhütung wertvoll. Die Temperaturmessungen werden durch die Person zu Hause durchgeführt, normalerweise mit ei­ nem oralen Thermometer, oder, aus Gründen der größeren Genau­ igkeit, mit einem rektalen oder vaginalen Sensor.

Temperaturaufzeichnungen dieser Art sind für ungeübte Beobach­ ter oftmals schwierig genau zu erhalten. Die Forschung hat gezeigt, daß Frauen die Messungen nicht jeden Tag zur gleichen Zeit durchführen, und daß das manuelle Aufzeichnen einer ein­ zigen Ablesung oftmals einem Fehler unterliegt. Ferner sind die genommenen Daten zuverlässiger, wenn semi-kontinuierliche Ablesungen vorgenommen werden, z. B. über Nacht, dies ist je­ doch unter Verwendung herkömmlicher Thermometer nicht prak­ tisch.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung zur Über­ wachung eines physiologischen Parameters, wie z. B. der Tempe­ ratur, vorzusehen, welche für lange Perioden "getragen" werden kann, um das Nehmen und Aufzeichnungen mehrerer Meßwerte zu ermöglichen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Tem­ peraturüberwachung vorgesehen, umfassend eine Sendereinheit, welche ein Gehäuse zum Einführen in eine Höhlung eines Körpers umfaßt, wobei das Gehäuse eine Komponente mit einer elektri­ schen Charakteristik aufweist, welche sich in Abhängigkeit des Wertes der zu messenden Temperatur ändert, und einen Radiosen­ der umfaßt zum Senden eines Radiosignals, in welchem Variatio­ nen der elektrischen Charakteristik als eine Modulation des Signals codiert sind, sowie eine physikalisch getrennte Emp­ fängereinheit zum Erfassen und Demodulieren des Radiosignals.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun anhand eines Bei­ spiels mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:

Fig. 1 die Sendereinheit der Ausführungsform zeigt;

Fig. 2 ein Diagramm der elektrischen Schaltung innerhalb der Sendereinheit ist;

Fig. 3 das Wesen des Signals an verschiedenen Punkten der elektrischen Schaltung der Sendereinheit darstellt; und

Fig. 4 ein Blockschaltungsdiagramm der Empfängereinheit der Ausführungsform ist.

Die in den Zeichnungen gezeigte Vorrichtung ist zum Überwachen der Temperatur eines weiblichen Menschen vorgesehen und umfaßt im wesentlichen eine Sendereinheit (Fig. 1, 2 und 3), welche die Temperatur überwacht und diese als ein amplitudenmodulier­ tes Radiosignal sendet, sowie eine physikalisch getrennte Emp­ fängereinheit (Fig. 4), welche ein derartiges Signal empfängt und demoduliert.

Die Sendereinheit umfaßt ein tamponartiges Gehäuse 10, Fig. 1, in der Form eines hohlen, abgedichteten, nicht metallischen Zylinders mit den ungefähren Abmessungen: Durchmesser 10 mm, Länge 30 mm. Bei der Verwendung wird das Gehäuse 10 in die Vagina der Person eingeführt, für welchen Zweck dieses aus einer geeigneten inerten medizinisch zugelassenen Schutz­ schicht besteht oder mit dieser beschichtet ist. Eine Zieh­ schnur 11 vereinfacht das Entfernen des Gehäuses.

Die Temperatur der Person wird durch einen Thermistor TH1 er­ faßt und dieser ist in der Wandung des Gehäuses 10 direkt un­ ter der äußeren Oberfläche angeordnet, um eine gute Wärmeüber­ tragung von den Körpergeweben sicherzustellen. Wie bekannt ist, verändert sich der Widerstand des Thermistors als eine Funktion von dessen Temperatur.

Innerhalb des Gehäuses 10 ist eine Leiterplatte 12 vorgesehen, welche die in der Fig. 2 gezeigte Schaltung trägt. Diese Schaltung umfaßt einen Basisband-Generator 13, welcher die Temperatur, wie sie durch den Thermistor TH1 gemessen wird, in einen Impulszug umwandelt, dessen Periode zwischen zwei Impul­ sen von der gemessenen Temperatur abhängt, sowie eine abgeta­ stete RF-Oszillatorschaltung 14, in welcher die Amplitudenmo­ dulation durch den Impulszug zu einem UHF-Radiosignal führt, welches durch die Tankinduktionsspule L1, welche als Antenne dient, zur Empfängereinheit übertragen wird.

Das Basisband-Generator 13 ist im wesentlichen ein Relaxa­ tionsoszillator, welcher um einen CMOS-Niederenergieopera­ tionsverstärker A1 herum aufgebaut ist. Die Schaltung erzeugt ein Basisband-Signal 15 (Fig. 3) in der Form eines Ausgangs­ impulszuges, dessen Periode T zwischen zwei Impulsen direkt proportional zum Widerstand des kurvenangepaßten Thermistors TH1 ist. T kann daher leicht unter Verwendung veröffentlichter Tabellen des Herstellers auf die Temperatur des Thermistors bezogen werden.

Der Oszillator hat zwei Operationszeitkonstanten, welche durch den Kondensator C1 und entweder den Widerstand R2 (zum Aufla­ den über die Steuerdiode D1) oder die Reihenschaltung von R1 und TH1 (zum Entladen des Kondensators) gesetzt sind. Wider­ stände R3, R4 und R5 bilden den positiven Rückkopplungspfad in der Schaltung und bestimmen die Schaltschwellen des Kompara­ tors während des Oszillationszyklus. Geeignete Komponentenwer­ te führen zu einer Ausgabe 15 mit geringem Tastgrad, welche zum Abtasten einer aktiven RF-Quelle in einem Modus mit gerin­ gem Energieverbrauch geeignet ist.

Die RF-Oszillatorschaltung 14 ist um den Transistor Q1 als das aktive Verstärkungselement in einer Colpitts-Basisschaltung- Anordnung herum aufgebaut. Widerstände R6 und R7 setzen die Bias-Ströme in dem Oszillator, wobei R6 ferner eine AN/AUS- Steuerung vorsieht. Kondensatoren C3 und C4 sehen mit der In­ duktionsspule L1 bei der gewünschten UHF-Betriebsfrequenz von 480 MHz, wie sie durch den akustischen Oberflächenwellenreso­ nator SAWR (surface acoustic wave resonator) bestimmt ist, eine Rückkopplung und Resonanz vor (in Kombination mit den parasitären Kapazitäten des Transistors). Derartige Resonato­ ren, welche den Aufbau von Schaltungen im Frequenzbereich von 200 bis 2000 MHz ermöglichen, sind erhältlich. Ein Kondensator C2 entkoppelt die Energiezuführschiene +Vcc, welche durch eine interne Batteriequelle 16 (Fig. 1) nominal auf zwischen 3 und 6 Volt Gleichspannung gesetzt ist.

Die abgestrahle Ausgabe von der Induktionsspule L1, welche eine abstrahlende Induktionsspule oder eine Antenne mit ge­ druckter Schleife ist, besteht daher aus einer impulsamplitu­ denmodulierten (PAM) Wellenform 17 (Fig. 3) mit einem durch den Basisband-Generator 13 gesetzten Tastgrad. Dies ist das durch die Empfängereinheit erfaßte Signal.

Die Empfängereinheit (Fig. 4) ist innerhalb eines Gehäuses enthalten, um eine kompakte, tragbare Einheit vorzusehen, wel­ che in nicht störender Weise am Körper der Person getragen werden kann, z. B. entsprechend einer Funkrufvorrichtung.

In der Empfängereinheit wird die gesandte PAM-Wellenform durch einen geeigneten Niedrigenergieempfänger 19 mit einer integra­ len Antenne 20 aufgenommen. Der Empfänger 19 ist vorzugsweise ein Superregenerativempfänger, welcher einen SAWR zur Steue­ rung der Mittenfrequenz verwendet. Die Ausgabe von diesem stellt die durch die Sendereinheit erzeugte originale Basis­ wellenform 15 dar und enthält somit die Temperaturinformation.

Ein Mikroprozessor 21 verarbeitet das Basisband-Signal, um die Temperaturdaten herauszuholen (z. B. unter Verwendung einer Nachschlagtabelle) und speichert diese zur Anzeige einer Ent­ wicklung, so wie und wenn erforderlich. Der Mikroprozessor weist einen Steuereingang 22 auf, um zu ermöglichen, daß die Empfängereinheit dazu programmiert wird, spezifische Funktio­ nen durchzuführen, z. B., um das Timing (Zeiteinstellung) der Temperaturabtastvorgänge einzustellen und um die Anzahl der pro Durchführung gespeicherten Abtastungen einzustellen. Somit tastet die Empfängereinheit nur an durch das Programm vorgege­ benen Zeiten das Signal ab und verarbeitet dieses, obwohl die Sendereinheit die Temperatur kontinuierlich überwacht und ein entsprechendes PAM-Signal sendet. Die Steuereingangsdaten kön­ nen durch eine Einsteck-Tastatur oder von einem anderen Compu­ ter vorgesehen werden. Eine Datenausgabe 23 ist ebenso vorge­ sehen, um zu ermöglichen, daß der Speicher des Mikroprozessors in geeigneter Weise abgefragt wird, z. B. am Ende einer 10-tä­ gigen Meßperiode.

Schließlich sieht eine LCD-Anzeige 24 eine Statusanzeige vor, welche Ausgaben, wie z. B. "AKTIV", "LETZTE TEMPERATURMESSUNG", "BATTERIE SCHWACH", etc. aufweist.

Die Empfängereinheit wird durch eine wiederaufladbare Batte­ riepackung angetrieben (nicht gezeigt) und der Mikroprozessor enthält vorzugsweise eine Echtzeituhr und die Fähigkeit, in einen "Schlaf"-Modus einzutreten, um die Energie der Batterie zu konservieren.

Obwohl die Empfängereinheit normalerweise am Körper getragen wird, ist die Reichweite des durch die Sendereinheit gesandten Signals ungefähr 1-2 Meter, um zu ermöglichen, daß die Emp­ fängereinheit während Schlafperioden abgenommen wird.

Die Vorrichtung kann bei Tieren oder Menschen verwendet wer­ den. Selbstverständlich wird das Gehäuse 10 der Sendereinheit bezüglich seiner Größe und Form an die entsprechende Höhlung angepaßt, in welche dieses eingeführt werden soll.

Zusammengefaßt betrifft die vorliegende Erfindung eine Vor­ richtung zum Überwachen der Körpertemperatur umfassend eine Sendereinheit zum Einführen in eine Höhlung eines Körpers und eine physikalisch getrennte Empfängereinheit. Die Senderein­ heit umfaßt ein Gehäuse, welches einen Thermistor und einen Radiosender zum Senden eines Radiosignals enthält, in welchem Variationen des Widerstands des Thermistors als eine Modula­ tion des Signals codiert sind. Die Empfängereinheit weist ei­ nen Radioempfänger zum Empfangen und Demodulieren des Radiosi­ gnals auf.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Temperaturüberwachung, umfassend eine Sendereinheit, welche ein Gehäuse zum Einführen in eine Höhlung eines Körpers umfaßt, wobei das Gehäuse (10) eine Komponente (TH1) mit einer elektrischen Charakteristik aufweist, welche sich in Abhängigkeit von dem Wert der zu messenden Temperatur verändert, und einen Radiosender (L1) umfaßt zum Senden eines Radiosignals (17), in wel­ chem Variationen der elektrischen Charakteristik als eine Modulation des Signals (17) codiert sind, sowie eine phy­ sikalisch getrennte Empfängereinheit zum Erfassen und Demodulieren des Radiosignals (17).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) eine elektrische Schaltung zum Vor­ sehen eines Impulszuges (15) enthält, dessen Zwischenim­ puls-Periode (T) von dem Wert der elektrischen Charakte­ ristik abhängt, wobei das Radiosignal (17) durch den Im­ pulszug (15) amplitudenmoduliert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Schaltung einen Relaxationsoszillator (13) umfaßt, welcher die Komponente (TH1) als ein Zeit­ einstellungselement aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Radiosender einen im UHF-Band arbeitenden, SAWR- gesteuerten Oszillator umfaßt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfängereinheit einen Radioempfänger zum Wieder­ herstellen des Impulszuges umfaßt sowie Mittel zum Be­ stimmen des Temperaturwertes aus diesem.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Radioempfänger einen superregenerativen Detektor umfaßt, welcher einen SAWR zum Steuern der Mittenfrequenz verwendet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Bestimmen des Wertes des Parameters einen Mikroprozessor (21) umfassen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente ein Thermistor (TH1) ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) eine zylindrische Form zum Einführen in eine Vagina aufweist.