DE8701560U1

DE8701560U1 - Hautuntersuchungseinrichtung

Info

Publication number: DE8701560U1
Application number: DE8701560U
Authority: DE
Original assignee: Yissum Research Development Co of Hebrew University of Jerusalem
Current assignee: Yissum Research Development Co of Hebrew University of Jerusalem
Priority date: 1986-08-28
Filing date: 1987-02-02
Publication date: 1987-10-22
Also published as: IT212360Z2; IL79873A; FR2603183B3; FR2603183A1; IT8735504V0; IL79873A0

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Hautüntersuchungseinrichtüng/ Umfassend eine oder mehrere der folgenden Meßeinrichtungen S eine Hautoberflächen-pH-Meßeinrichtung/ eine Hautfeüchtigkeitsgehaltsmeßeinrichtüng, eine Hautoberflächenlipidniveaümeßeinrichtüng, eine Hautweichheitsmeßeinriöhtüng, eine Hautelastizitätsparametermeßeihrichtüng.

Es gibt eine Anzahl von Instrumenten, die Information über verschiedene Parameters des menschlichen Körpers liefern; und zwar von Instrumenten für einfache Messungen der Temperatur und des Blutdrucks bis zu ziemlich komplizierten Einrichtungen zur Berechnung bzw. Beurteilung von Blut sowie Blüt- oder Urinzucker* Was die menschliche Haut anbetrifft, so existieren Einrichtungen zum Bewirken von Messungen einer weiten Verschiedenheit von Parametern von physiologischer Signifikanz bzw. Wichtigkeit. Unter anderem gibt es eine Einrichtung zum Messen der Feuchtigkeit der Haut, und es ist eine Einrichtung zum Messen der Elastizität der menschlichen Haut bekannt. Es ist weiterhin bekannt, wie man den pH-Wert der Haut messen kann sowie außerdem den Grad der Fettigkeit der Haut. Die meisten dieser Instrumente sind ziemlich kompliziert und teuer und geben eine numerische Datenausgabe bzw. liefern numerische Meßwerte. Ein weiterer Nachteil ist der, daß solche Messungen in Standardeinheiten übertragen und mit bekannten Werten verglichen werden müssen, bevor man eine Angabe darüber hat, ob sich der gemessene Wert in dem Bereich von Normalwerten befindet oder nicht.

Demgegenüber wird mit der vorliegenden Erfindung eine Hautuntersuchungseinrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung gestellt, die sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, daß eine oder mehrere der vorgesehenen Meßeinrichtungen folgendes aufweisen:

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(ä) eine Vergieichseihrichtüng zürn Vergleichen des erhaltenen Meßwerts mit einem öder mehreren Vergleichswerteh; und

(b) eine Anzeigeeinrichtung zur sichtbaren oder sonstigen Anzeige des Ergebnisses des Vergleichs?

und daß eine oder mehrere der vorgesehenen Meßeinrichtungen zusätzlich zu der Vergleichseinrichtung Und der Anzeigeeinrichtung eine Umschälteinrichtürig zürn Umschalten auf eine quantitative Messung aufweisen.

Die Mautuntersuchungseinrichtung nach der Erfindung führt den Benutzer automatisch in der Ausführung der Messungen und liefert eine direkte Angabe, insbesondere Anzeige, ob ein gemessener Parameter innerhalb des normalen Bereichs ist oder nicht; es wird außerdem eine Einrichtung zum Bewirken einer quantitativen Messung, wenii dieses erwünscht ist, zur Verfügung gestellt oder es werden bevorzugt auch mehrere Einrichtungen zum Bewirken einer quantitativen Messung, wenn dieses gewünscht ist, zur Verfügung gestellt.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die mit der Erfindung zur Verfügung gestellte Hautuntersuchungseinrichtung eignet sich turn schnellen Bestimmen von verschiedenen Parametern der menschlichen Haut, die physiologische Signifikanz bzw. Wichtigkeit haben; sie liefert Information auf Ja/Nein-Basis (Positiv/Negativ-^Basis) , und zwar basierend auf einem vorbestimmten Bereich von normalen Werten für jeden solchen Parameter. Gewünschtenfalls kann ein überwechseln zu einer quantitativen Meßbetriebsweise für jeden Parameter bewirkt werden. Das Ergebnis aller Parametermessungen wird wiedergegeben, insbesondere in Sichtwiedergabe, und es kann auch durch Anschließen an einen Drucker und/oder Rechner bzw. Druckerrechner bzw. an einen Rechner-

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drucker ausgedruckt werden. Durch Verwenden eines Mikroprozessors und von Logikschaltüngen können alle die Instrumente zu einer Einheit kombiniert sein.

Die Hautuntersuchungseinrichtung nach der Erfindung bildet eine integrierte Anordnung zum Bestimmen einer Mehrzahl von physiologisch signifikanten bzw. bedeutsamen Werten, wobei eilfie oder mehrere Einrichtungen zum automatischen Anzeigen bzw,> Angeben, ob jeder der gemessenen Werte innerhalb des Bereichs von Werten, die als normal betrachtet werden, ist oder nicht, vorgesehen ist. Es sind eine oder mehrere Einrichtungen zur quantitativen Messung von je einem bzw. jedem (solchen Parameter, wenn so gewünscht, vorgesehen.

Die erfindungsgemäße Hautuntersuchungseinrichtung ist auf eine Verschiedenheit von Sätzen von physiologischen Parametern anwendbar. Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf eine .■Hau tunter suchungseinrichtung zum Messen verschiedener physiologischer Werte der menschlichen Haut erläutert, Und zwar insbesondere zum Messen des pH-Werts der Oberfläche der rlaut, deren Grad an zufälligem bzw. gerade vorhandenem Fettniveau, Feiiichtigkeitsgehalt, der Elastizität der Haut etc. Jede solche Messung erfordert eine spezielle Schaltung, und in der vorliegenden Erfindung ist eine automatische Angabe, insbesondere Anzeige, auf Ja/Nein-Basis, ob der gemessene Parameter in dem Bereich, der als normal betrachtet wird, liegt oder nicht, vorgesehen. Es ist auch möglich, Information in einer halbquantitativen Weise durch visuelle oder andere Angabe, insbesondere Anzeige, und/oder durch Ausdrucken zu liefern. Die Ja/Nein-Angabe bzw. -Anzeige wird durch ein Visuelles Signal (beispielsweise Lichtglühlampe, Lichtdiode o.dgl.), durch ein Audiosignal o.dgl. gegeben. Die Tatsache, daß ein gegebener Parameter in dem normalen Bereich liegt, kann durch ein grünes Licht angezeigt werden, während die Tatsache, daß er außerhalb dieses Bereichs ist, durch ein

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röteä Licht angezeigt werden kann. Eine halbquantitätive Angabe, insbesondere Anzeige, känh durch eine Reihe aus zwei oder mehr optischen Anzeigeelementen, beispielsweise Licht- »ijlvhlampen, geliefert werden, wobei die Anzahl ihres Aufleuchtens bzw. die An2ähl der aufleuchtenden Anzeigeelementa eine zusätzliche Information über den Bereich des gemessenen Parameters liefert.

In der Hautuntersuchüngseinrichtung nach der Erfindung können eine oder mehrere Einrichtungen vorgesehen sein, die eine genaue quantitative Datenausgabe des gemessenen Werts liefern: Das kann mittels eines Analogaüsgähgs bewirkt werden/ der mit einem Millivoltmeter -, einem Graphikauf zeichner, einem Computer o.dgl. verbunden ist. Eine solche quantitative Meßeinrichtung kann für jeden Meßparameter vorgesehen sein.

Es ist natürlich möglich, eine Aufeinanderfolge von drei Lampen oder lichtemittierenden Dioden vorzusehen, von denen die erste einen Wert unter dem normalen Wert, die zweite einen normalen Wert und die dritte einen Wert oberhalb des Bereichs der normalen Werte anzeigt.

In der erfindungsgemäßen Hautuntersuchüngseinrichtung sind in einer einzigen Einheit untergebracht die Einrichtung zum Ausführen von Messungen von einem oder mehreren Hautparametern, wie beispielsweise des pH-Gehalts, der Feuchtigkeit, der Weichheit, der Elastizität und des Fettgehalts.. Der Betrieb einer solchen integrierten Einheit wird durch einen oder mehrere Mikroprozessoren gesteuert, und zwar über ein Programm, das in deren internem elektronischen Speicher vorhanden ist. Das Programm kann gemäß den Bedürfnissen des Benutzers modifiziert sein bzw. werden. Eine wichtige Funktion des Programms besteht auch darin, ein Mittel zum Selbsttesten und Eichen von allen den Teilen der Anordnung vor einer aktuellen Messung zu liefern bzw. zu bilden.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht aufgrund eines integrierten Unterbringens von Untersuchungseinrichtungen für mehrere Parameter in einer einzigen Einheit eine schnelle Durchführung und Beurteilung solcher Untersuchungen, und zwar werden nämlich insbesondere vier solcher Untersuchungen in etwa zwei Minuten erzielt·

Die Hautuntersuchungseinrichtung nach der Erfindung basiert auf einer umfangreichen Reihe von Messungen der menschlichen Bevölkerung, die Information über den Bereich von Werten liefern, welche für einen gegebenen physiologischen Parameter als normal betrachtet werden bzw. zu betrachten sind, so daß es auf diese Weise ermöglicht wird, jedes Meßinstrument so zu eichen, daß es anzeigt, ob der Meßwert, der bei einer speziellen Messung erhalten wird, die bei einer gegebenen Person ausgeführt wird, innerhalb des normalen Bereichs von Werten ist oder nicht. Wenn er nicht in dem normalen Bereich ist, dann wird vorteilhafterweise angezeigt, ob der Wert zu niedrig oder zu hoch ist.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf eine Hautuntersuchungseinrichtung erläutert, die zum Messen von einem oder mehreren der folgenden Hautparameter geeignet ist: pH-Wert, Feuchtigkeit, Elastizität und Fettgehalt. Eine solche bzw. diese Hauttmtersuchungseinrichtung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten

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Zeichnungen erläutert, wobei diese Zeichnungen schematischer Art und nicht maßstabsgerecht sind; es zeigen:

Figur 1 ein Blockschaltbild eines pH-Untersuchungsmoduls bzw. -bausteins;

Figur 2 ein Blockschaltbild eines Feuchtigkeits-Unter^uchungsmoduls bzw. -bausteins;

Figur 3 ein Blockschaltbild eines Indento-Untersuchungsgeräts/Levaro-Untersuchungsgeräts, und dessen Sichtwiedergabe ;

Figur 4 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines Sebu- bzw. Sebum-Untersuchungsmoduls bzw. -bausteins, und zwar in einer teilweise auseinandergezogenen Ansicht bzw. in einem teilweise auseinandergezogenen Zustand;

Figur 5 eine elektronische Schaltung eines solchen Sebutesters;

Figur 6 ein Blockschaltbild einer integrierten Sebum-Untersuchungseinrichtung; und

Figur 7 ein Blockschaltbild einer integrierten Untersuchungseinrichtung für pH-Wert, Feuchtigkeit und Sebum- bzw. Fettgehalt.

Die pH-Untersuchungsvorrichtung zum Messen des pH-Werts der Haut umfaßt eine flache Elektrode 11 an dem Ende der Sonde 12/ die über einen Pufferverstärker 13 mit dem einen Eingang eines !Comparators 14 verbunden ist, dessen anderer Eingang mit einer Schwellenwert- bzw. Schwelleneinstelieinrichtung 15 verbunden ist* Der Ausgang des Komparators 14 ist an eine Diode 16 angeschlossen/ die eine LED (d.h.. eine lichtemittierende Diode) 17 sein kann oder mit einer LED 17 verbunden sein kann. Die Schwellenwert- bzw, SchWellenein-

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Stelleinrichtung 15 ermöglicht die Einstellung des Ausgangs bzw. Ausgangssignals auf einen vorbestimmten Wert, und entsprechend leuchtet die LED 16 auf oder nicht. Der Pufferverstärker 13 bzw. dessen Ausgang ist außerdem mit dem Meß ausgang 18 verbunden, was gewüngchtenfalls eine quantitative Messung des Ausgangssignals des Pufferverstärkers 13 ermöglicht.

Die Feuchtigkeits-Untersuchungsvorrichtung zum Bestimmen, ob die Feuchtigkeit der Haut innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von Werten ist, umfaßt, wie in Figur 2 dargestellt, eine Sonde 21&ldquor; die eine Elektrode ist und mit einem vorbestimmten Druck von weniger als 100 g/cm² bzw. 98,07 mbar auf die Haut aufgebracht bzw. aufgedrückt wird; der vorgenannte Druck wird mittels einer Feder erzeugt. Diese Elektrode ist mit einem Niedrigr'requenz-Kapazitätsmesser 23 verbunden, dessen Ausgang über ex.ie Zeitgebungseinrichtung 24 mit einem Haltespeicher 25 verbunden ist; der Ausgang des Haltespeichers ist über einen einstellbaren Komparator 26 mit einer Diode 27 verbunden, die selbst eine lichtemittierende Diode sein kann oder mit einer LED 28 verbunden bzw. an eine LED 28 angekoppelt sein kann. Der Bereich von Werten wird mittels des Komparators 26 eingestellt, und infolgedessen leuchtet die LED entweder auf oder nicht, wenn der Wert in dem gewünschten Feuchtigkeitsbereich ist oder nicht. Die Oberfläche der Elektrode umfaßt verflochtene bzw. verschlungene gewundene bzw. mäanderförmig geführte Leiterstreifen und ist feuchtigkeitsempfindlich. Die Elastizität der Haut wird mittels des in Figur 3 gezeigten Indentotesters/Levarotesters bestimmt. Dieser besteht aus zwei Einheiten, nämlich einer in Figur 3 gezeigten Sensoreinheit und einer in Figur 4 veranschaulichten Elektronikeinheit. Die Prinzipien des «mechanischen Aufbaus der Sensoreinheit sind aus Figur" 3 eis.ichtlich, und diese befindet sich in einem Gehäuse von 'kleinen Abmessungen. Diese Einheit umfaßt einen Hebel 41

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bzw. einen Taster 41, der ein leichtgewichtiges Rohr (vorzugsweise aus Kunststoff) mit einem Durchmesser von etwa 5 mm an dessen Basis ist. Wenn die Sonde auf die Haut zur Einwirkung gebracht wird, befindet sich der Hebel bzw. Taster in einem gev/issen Abstand über der Hautoberfläche, und er wird durch Betätigung des Relais 42 in sanften Kontakt mit der Haut gebracht, wo die Federn 43, 4 4 ein Gleichgewicht derart aufrechterhalten, daß der Kontakt ein sanfter, leich-Il ter und sachter von etwa 2 g bzw. 2 pond Kraft is':.

&iacgr; Der Präzisionslichtsensor 45 besteht aus einer Lichtdetek-

I toranordnung, welche die Verlagerung bzw. Verschiebung des

J dreieckigen Hebels 46 bzw. des dreieckigen Prismas 46 ab-

\. tastet bzw. detektiert, der bzw. das durch eine Lichtquelle

i₍ 47 beleuchtet wird. Auf diese Weise detektiert der Sensor

1 45 die relative Verschiebung des Hebels bzw. Prismas 46

I (was beispielsweise dadurch geschehen kann, daß das Prisma

'"■ 4 6 lichtdurchlässig ist und eine gewisse Lichtabsorption

pro Volumeneinheit hat, so daß die jeweilige Lichtabsorption zwischen der Lichtquelle und dem Sensor um so größer wird, je größer die vom Licht innerhalb des Prismas zu durchlaufende Strecke wird) , und diese Messung wird ?.u der elektronischen Steuereinheit für einen exakten Vergleich "' und eine Sichtwiedergabe und/oder Aufzeichnung übertragen.

I Ein Blockschaltbild ist in Figur 4 gezeigt. Der Mikropro-

• zessor und das interne Programm unterscheiden zwischen dem

normalen Verlagerungs- bzw. Verschiebungsbereich (des Prismas 46) und dem Bereich, del* außerhalb des normalen Bereichs liegt, und sie bewirken, daß das angemessene Licht aufleuchtet. Der Mikroprozessor ist außerdem in der Lage, die Eindrücktiefe von verschiedenen Zeiti"tervallen zu sampeln &kgr; bzWi als Meßwerte aufzunehmen bzw* abzutasten und/oder zu

I epeichern. Er ist so programmiert, daß er das Kriechen der

I HaUt aus deif Änderung de§ Eindrüökeng in Abhängigkeit von

I der 2eit berechnet und daß er das Ergebnis in einer ähnli"

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chen Weise in Sichtwiedergäbe wiedergibt Und/öder aufzeichnet wie das Ergebnis für das Eiridrüökeri« Es ist außerdem ein DrückeräUsgäng 48 Vorgesehen,* das ermöglicht es, jederzeit auf ein exaktes quantitatives Äusgangssignal bzw* eine exakte quantitative Ausgangsgröße der Messung zurückzugreifen i so daß infolgedessen exakte Messungen der Parameter wie auch der Bereich der Messungen zur Verfugung gestellt bzw* verfügbar gemacht werden* Die Genauigkeit der Sonde ist in der Größenordnung von etwa 50 um, und der Bereich der Messung ist generell innerhalb etwa 0,2 bis 1 mm* Wenn die Sonde für levarometrische Untersuchungen verwendet wird, dann wird die Sonde (Figuren 3 uiid 3b) mit einem geeigneten Klebstoff oder Klebemittel an äet Haut angebracht, und die Messungen werden durch Anwendung der Kraft in der entgegengesetzten Richtung, d.h. weg von der Haut, ausgeführt. Der Bereich vom Relais 42 für diese Messungen ist gleichartig bzw. ähnlich wie derjenige der indentometrischen Messungen bzw. der Eindrückmessungen.

Der Sebutester bzw. die Sebum-Untersuchungsvorrichtung wird dazu verwendet, die Fettigkeit der Haut zu bestimmen. Der mechanische Aufbau der verwendeten Sonde ist in Figur 5 gezeigtDieser umfaßt eine spezielle Reflektoreinheit 61, die vorliegend ein Spiegel von etwa 1 cm² Oberfläche ist, vor welcher ein separates Glas 62, insbesondere eine Glasscheibe, positioniert ist, dessen bzw. deren Vorderseite durch einen konventionellen Prozeß diffus bzw. zerstreuend gemacht worden ist.

Dieses Glas wird fest gegen die Haut gedrückt, so daß es die Haut mit einem vorbestimmten Druck kontaktiert, der durch den Federdruck bzw. die Federkompression der Feder 64 bestimmt wird. Dieser Druck wird generell so eingestellt, daß ein Druck von etwa 500 g/cm² bzw. 0,4903 bar auf die Haut ausgeübt wird. Durch diese Anwendung bzw. Druckanwen-

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dung bzw. Drückänwendüng auf die Haut wird ein gewisser Be^ trag an fettigen Substanzen Von der Haut auf der Oberfläche des Glases 62 gesammelt. Dieser Betrag zeigt den Lipidgehäit der HäUtöberfläche an bzw* ist repräsentativ für diesen Gehalt» Das Sammeln wird Während etwa 10 s bewirkt/ Wenn es im wesentlichen vollständig ist* Die gesammelten Lipide werden quantitativ durch Messen des Verhältnisses der Übertragungsfähigkeit bzw. Transparenz bzw. Transmittanz vor und nach der Lipidsammlung erfaßt. Die gesammelten Lipide verändern die Oberfläche der Sonde in einer solchen Weise> daß die Übertragungsfähigkeit bzw» Transparenz bzw. Transmittanz dieses Glases um so höher ist, je mehr Lipide gesammelt worden sind. Das Licht der LED 65 wird mittels des Photodetektors 66 gemessen.

Wie oben angegeben worden ist/ ist Figur 6 ein Blockschaltbild der Sebum-Üntersuchungskomponente der integrierten Anordnung, während Figur 7 ein Blockschaltbild der gesamten Untersuchungsanordnung ist.

Die elektronische Schaltungsanordnung ist in Figur 6 gezeigti Das Licht, das über bzw. durch das Glas 62 mit der diffusen bzw. zerstreuenden Oberfläche und die Sonde 61 übertragen bzw. durchgelassen worden ist, wird durch den Photodetektor 71 gesammelt, das hierdurch erhaltene elektrische Signal wird durch den Verstärker 72 verstärkt und auf Komparatoren 73, 74 und 75 gegeben; und die Ausgänge dieser Komparatoren sind mit LEDs 76, 77 und 78 verbunden. Es ist ein Zeitgebungsgenerator 79 mit einer Zeitgebungs-LED 80 verbunden, der dazu verwendet wird, das Instrument durch ein Rückkopplungssteuersystem zu eichen, wodurch der Strom zu der LED automatisch auf einen Bezugswert des detektierten Lichts eingestellt wird. Diese Bezugseinstellung wird mittels der Abtast- und Halteeinheit gespeichert:

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Weryti die Eichung beendet ist/ liefert der Zeitgebungsgene^ ratör einen Strom an die LED, welche zu blinken beginnt, Was der Bedienungsperson anzeigt, daß der Halter entfernt bzw. die Halteeinrichtüng abgeschaltet werden kann. In diesem Stadium wird die Sonde gegen die Haut gedrückt, und nach 10 s stoppt der Zeitgeber das Blinken der LED, was anzeigt, daß die Sonde in ihre anfängliche Position zurückgebracht werden soll: Der neue Lichtstrom wird detektiert und berechnet bzw. beurteilt, und zwar nach Verstärkung und Vergleich mittels der drei Schwellenwerte der Komparatoren 73, 74 und 75, Und die LEDs 76, 77 und 78 zeigen bzw. geben die Resultate der Messungen an*

Es sei darauf hingewiesen, daß unter "Anzeiger" insbesondere eine Anzeigevorrichtung, ein Zähler, ein Zeiger, ein Schauzeichen, eine Signallampe o.dgl. verstanden werden kann.

Claims

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TELEGRAMM KRAUSPATENT · TELEX 5-212156 kpat d · TELEFAX (&Ogr;89) 22 79 94

G 87 Ol 560.9 5830 JS/sz

Yissum Res. and Development Co.

SCHUTZANSPRÜCHE

1. <i Hautuntersuchungseinrichtung, umfassend eine oder mehrere der folgenden Meßeinrichtungen: eine Kdutoberflächen-pH-Meßeinrichtung, eine Hautfeuchtigkeitsgehaltsmeßeinrichtung, eine Hautoberflächenlipidniveaumeßeinrichtung, eine Hautweichheitsmeßeinrichtung, eine Hautelastizitätsparametermeßeinrichtung, dadurch gekennzeichnet , daß eine oder mehrere der vorgesehenen Meßeinrichtungen (11 bis 17; 21 bis 28; 41 bis 47; 61 bis 80) folgendes aufweisen:

(a) eine Vergleichseinrichtung (14;26;73, 74,75) zum Vergleichen des erhaltenen Meßwerts mit einem oder mehreren Vergleichswerten; und

(b) eine Anzeigeeinrichtung (16;27;76,77,78) zur sichtbaren oder sonstigen Anzeige des Ergebnisses des Vergleichs;

und daß eine oder mehrere der vorgesehenen Meßeinrichtungen (11 bis 17; 21 bis 28; 41 bis 47; 61 bis 80) zusätzlich zu der Vergleichseinrichtung (14;26;73,74,75) und der Anzeigeeinrichtung (16; 27; 76, 77, 78) eine Umschalteinrichtung zum Umschalten auf eine quantitative Messung aufweisen.
2* Hautuntersuchungseiiliiichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzexgeexnrichtungen &iacgr;16?27;76,77,78) eine oder mehrere lichtemittierende Dioden oder Lampen sind»

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3. Hautuntersuchungseinrichtung nach Anspruch 1/

dadurch geken nzeic hnet, daß in einer oder mehreren der vorgesehenen Meßeinrichtungen (11 bis 17; 21

^ bis 28; 41 bis 47; 61 bis 80) ein Mikroprozessor vorgesehen ist.
4. Hautuntersuchungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeic hnet, daß die Anzeigeeinrichtungen (16;27;76,77,78) mehrerer Meßeinrichtungen (11 bis 17; 21 bis 28; 41 bis 47; 61 bis 80) an einer gemeinsamen Sichtwiedergabetafel vorgesehen sind.