EP0245393A1 - Vorrichtung zur bestimmung der basaltemperaturkurve - Google Patents

Vorrichtung zur bestimmung der basaltemperaturkurve

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EP0245393A1
EP0245393A1 EP19860906773 EP86906773A EP0245393A1 EP 0245393 A1 EP0245393 A1 EP 0245393A1 EP 19860906773 EP19860906773 EP 19860906773 EP 86906773 A EP86906773 A EP 86906773A EP 0245393 A1 EP0245393 A1 EP 0245393A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
temperature
value
measured
cycle
intermediate part
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19860906773
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Günther BRAMM
Peter Koschke
Stefan Seitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Publication of EP0245393A1 publication Critical patent/EP0245393A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B10/00—Other methods or instruments for diagnosis, e.g. instruments for taking a cell sample, for biopsy, for vaccination diagnosis; Sex determination; Ovulation-period determination; Throat striking implements
    • A61B10/0012—Ovulation-period determination
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/16—Special arrangements for conducting heat from the object to the sensitive element
    • G01K1/18—Special arrangements for conducting heat from the object to the sensitive element for reducing thermal inertia
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B10/00—Other methods or instruments for diagnosis, e.g. instruments for taking a cell sample, for biopsy, for vaccination diagnosis; Sex determination; Ovulation-period determination; Throat striking implements
    • A61B10/0012—Ovulation-period determination
    • A61B2010/0019—Ovulation-period determination based on measurement of temperature

Definitions

  • the invention relates to a device for determining the basal temperature curve and for determining the conception days, with a device for measuring the body core temperature, an evaluation unit in which the daily measured body core temperature values can be stored and evaluated in association with the measurement date, and a display and Control unit and possibly a clock and alarm function.
  • Devices according to the preamble of claim 1 are known for example from US-PS 4,151,831, US-PS 4,377,171 or DE 32 21 999 AI.
  • thermometers have been proposed at the present time, within very short measuring times of less than one minute, very accurate measurements with an accuracy of at least 0.1 ° C. are proposed. Measuring tolerances of 25/1000 ° C are required, as required for the measurement of basal body temperature in women and the determination of the conception day. But so that such accurate thermometer can be used meaningfully for this purpose, an evaluation is required by the appropriate facilities, the possible Uncertainties that are not due to the physical temperature measurement switches off.
  • the mature follicle usually jumps on the fifteenth day before menstruation, it is be ⁇ fertile for up to 24 hours.
  • the self-motile sperm normally retain the ability to fertilize the follicle in the uterine tract for three days. Therefore, the conception is possible only up to three days before and up to one day after the follicle jump.
  • a distinction can be made precisely between fertile and infertile days. With the temperature method, however, only an already occurring follicular jump can be detected, so that only the following days until the next menstrual period can be classified as infertile with high reliability. A reliable prediction of the follicle jump is not possible.
  • the definition of the World Health Organization for the transition from the low to the high temperature level of the basal temperature curve is: "A significant increase in temperature is characterized by the fact that it takes place within 48 hours or less and that the temperatures of three consecutive days are at least 0.2 ° C higher than in the previous six days ". This criterion of the World Health Organization for a significant rise in temperature in the basal temperature curve occurs only in ideal cases Cases that are very rare.
  • the device according to the invention detects the temperature jump of 0.2 ° C undistorted and accurately between the cycle with low and the cycle with high temperature level.
  • a data window ie a series of successive measured values of the body core temperature, is considered, which, however, does not replace the individual measured temperature value with an average result of the preceding and following values.
  • German Patent Application P 35 27 942 does not describe how a sensor must be designed to measure reproducible temperature values in as short a time as possible.
  • the Ergeb ⁇ between the measured temperature values of the temperature sensor is influenced by the holder to which the Tempera ⁇ tursensor for handling 'and is mounted for use. This holder particularly influences the dynamic behavior of the temperature sensor.
  • the state of the art corresponds to the generally prevailing view that a good conductive temperature sensor must be attached to a very poorly conductive holder in order to extract as little heat as possible from the temperature sensor.
  • the intermediate part is contrary to the prevailing opinion of a material with the best possible thermal conductivity, e.g. from a thin-walled metal tube.
  • this object can be achieved in that of a device according to the preamble of claim 16, that is, a device with a measuring bridge, in which a temperature-dependent resistance was used ,, assumed and this device by the characterizing part of claim 16 specified features is developed.
  • the device according to the invention is based on the following statement:
  • the design according to the invention has the advantage that the energy consumption is low and, on account of the low energy consumed in the temperature sensor, its self-heating can also be neglected.
  • the device according to the invention has a surprisingly high long-term stability and measuring accuracy. Therefore, it is possible to apply the output voltage of the battery without additional stabilization measures to the bridge as a reference voltage (claim 18). As a result, the power consumption of the device according to the invention is further reduced. Of course, it can be particularly advantageous' in this Caribbean ⁇ hang to use battery types whose output voltage as little as possible changes in discharge.
  • the control circuit which controls the switching state of the individual switches, can in principle be constructed as desired and switch over the individual switches in a fixed clock ratio.
  • it can have, for example, a clock generator whose output signal assumes a plurality of states in a predetermined clock ratio, by which the switching of the individual switches takes place (claim 19).
  • microprocessor circuit for temperature calculation as a control circuit for the switches.
  • the microprocessor circuit can be an internal clock or a special sequence program whose length is known exactly, for controlling the switching states on point.
  • switches are electronic switches, since such switches can be actuated by the control unit or the microprocessor circuit without much effort and with low power consumption.
  • a certain starting value is assigned to the data window, ie the series of consecutive temperature values that are jointly considered for the evaluation, which was placed at the beginning of the cycle curve.
  • This starting value is referred to as the first temperature threshold value and set so that it is safely below the expected temperature level of the postmenstrual phase.
  • the temperature level of the first temperature threshold value is then compared with each individual temperature value detected by the data window and counted as many values are at or above this first temperature threshold value. If it is more than half of all temperature values detected by the window, then the post-menstrual temperature level has not yet been found.
  • FIG. 3 shows this device according to the invention, which is constructed from a temperature sensor 1, an intermediate part 36 and a handle 37.
  • the temperature sensor 1 and the intermediate part 36 are in contact with the measurement object 6.
  • FIG. 4 shows a simplified equivalent circuit of the electronic thermometer embodied according to the invention.
  • TK means the body core temperature.
  • the resistor 38 and the capacitor 39 form the Optimiz ⁇ circuit diagram for the sensor, the resistor 40 and the Capacitance 41 form the equivalent circuit diagram for the intermediate part 36 and the resistor 42 and the capacitance 43 form the equivalent circuit diagram for the handle 37.
  • Measured values are to be interrogated at intervals of 1/10 s. In this case, the energy requirement can be reduced approximately by a factor of 10 3 to 104.

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Description

B e s c h r e i b u n g
Vorrichtung zur Bestiamung der Basal emperaturkurve
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Be¬ stimmung der Basaltemperaturkurve und zur Ermittlung der Konzeptionstage, mit einer Einrichtung zur Messung der Körperkerntemperatur, einer Auswerteeinheit, in der die täglich gemessenen Körperkerntemperaturwerte in Zuordnung zum Meßdatum speicherbar und auswertbar sind, und einer Anzeige- und Bedienungseinheit sowie gegebenenfalls einer Uhr-und Weckfunktion.
Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Messung der Körperkerntemperatur sowie auf eine batterie¬ betriebene Einrichtung zur Messung und Auswertung von Temperaturen.
Stand der Technik
Vorrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sind beispielsweise aus der US-PS 4 151 831, US-PS 4 377 171 oder der DE 32 21 999 AI bekannt.
Es sind zum gegenwärtigen Zeitpunkt zwar elektronischen Thermometer vorgeschlagen worden, mit denen innerhalb sehr kurzer Meßzeiten von weniger als einer Minute sehr genaue Messungen mit einer Genauigkeit von wenigstens 0,1°C bei. Meßtoleranzen von 25/1000°C durchgeführt werden, wie sie für die Messung der Basalte peratur bei Frauen und die Ermittlung des Konzeptionstages erforderlich sind. Damit aber derart genaue Thermometer für diesen Zweck sinnvoll eingesetzt werden kann, ist durch die entsprechenden Einrichtungen eine Auswertung erforderlich, die mögliche Unsicherheitsfaktoren, die nicht auf die physikalische Temperaturmessung zurückzuführen sind, ausschaltet.
Ein wesentlicher Unsicherheitsfaktor bei der Konzeptions¬ bestimmung resultiert aus der relativ komplexen Auswertung der Vielzahl von Basalmessungen. Bisher gewährleistet daher nur die Erfahrung des Gynäkologen, der mit Kenntnis von außergewöhnlichen Temperaturverschiebungen, wie sie z. B. durch Medikamenteneinnahme, Krankheit, Fieber, usw. hervorgerufen werden können, eine sichere Aussage über den Eintritt der Konzeption zu machen. Die Bewertung der gemessenen Temperaturdaten ist damit erst dann optimal, wenn mit einem relativ geringen Speicherumfang alle Kombi¬ nationsfälle, die auftreten können, im medizinischen Sinne richtig bewertet werden können.
Die Basaltemperaturkurve unterteilt sich grundsätzlich in einzelne Zyklen, deren Dauer sich jeweils vom Beginn einer Regelblutung bis zur nächsten erstreckt. Jeder normale Zyklus besteht aus zwei Hauptabschnitten, dem ersten postmenstruellen, der unter Berücksichtigung der Tempera¬ turschwankungen zwischen 36,3°C und 36,8°C liegt, und dem zweiten praemenstruellen, der unter Berücksichtigung der TemperaturSchwankungen zwischen 36,9°C und 37,4°C liegt. Dementsprechend variieren auch die Mittelwerte der post- und prämentruellen Zyklen, die somit nicht als konstant angenommen werden können. Die erste Zyklushälfte endet mit der Ovulation, der ein Temperaturanstieg von 0,2 C bis 0,6°C folgt. Oft kommt es direkt vorher zu einem Kurven¬ minimum, das ein bis drei Tage andauern kann. Der letzte Tag innerhalb dieser Tiefphase vor dem Steigungsbeginn gilt als wahrscheinlichster Ovulationstag.
Das Problem bei der Bestimmung des entscheidenden Tempera- turanstiegs infolge der Ovulation besteht darin, daß ein vergleichbarer Temperatursprung durch eine Reihe anderer Ursachen herbeigeführt werden kann. So kann schon eine leichte Erkrankung, eine Reise oder irgendwelche unübli¬ chen Ereignisse, genauso wie intensive geistige Beschäfti¬ gung, Essen, Alkoholgenuß oder unzureichender Schlaf zu einem Körpertemperaturanstieg bis zu 0,5°C führen.
Das reife Follikel springt normalerweise am fünfzehnten Tag vor der Menstruation, es ist bis zu 24 Stunden be¬ fruchtungsfähig. Die eigenbeweglichen Spermien behalten normalerweise drei Tage die Fähigkeit, das Follikel im Gebärmuttertrakt zu befruchten. Deshalb ist die Konzeption nur bis zu drei Tage vor und bis zu einem Tag nach dem Follikelsprung möglich. Somit kann bei der Kenntnis des Ovulationstages genau zwischen fruchtbaren und unfrucht¬ baren Tagen unterschieden werden. Mit der Temperaturmetho¬ de kann allerdings nur ein bereits stattgefundener Folli¬ kelsprung festgestellt werden, so daß nur die folgenden Tage bis zur nächsten Regelblutung mit hoher Zuverlässig¬ keit als unfruchtbar eingestuft werden können. Eine siche¬ re Voraussage des Follikelsprungs ist nicht möglich. Darum kann die Empfängniswahrscheinlichkeit vor der Ovula¬ tion nur mittels Hochrechnung der Temperaturdaten vergan¬ gener Zyklen bestimmt werden. Die Definition der Weltge¬ sundheitsorganisation für den Übergang vom tiefen zum hohen Temperaturniveau der Basaltemperaturkurve lautet: "Ein signifikanter Temperaturanstieg zeichnet sich dadurch aus, daß er innerhalb von 48 Stunden oder weniger statt¬ findet und daß die Temperaturen von drei aufeinanderfol¬ genden Tagen um mindestens 0,2°C höher liegen als an den vorangegangenen sechs Tagen". Dieses Kriterium der Weltge¬ sundheitsorganisation für einen signifikanten Temperatur¬ anstieg in der Basaltemperaturkurve tritt nur bei idealen Fällen auf, die sehr selten sind. Die Basaltemperaturkur¬ ve, die sich aus den gemessenen und gespeicherten Tempera¬ turwerken zusammensetzt, wird nicht nur durch gestörte Temperaturwerte, Artefakte genannt, die durch Krankheit und Aufregung hervorgerufen werden, sondern auch durch fehlende Meßdaten und durch abweichende Meßdaten, die durch Fieber hervorgerufen werden, verändert. Außerdem muß die Bewertungseinrichtung die zwei verschiedenen Tempera¬ turniveaus der Basaltemperaturkurve deutlich hervorheben und dabei störende Schwankungen herausfiltern ohne die Kurve zu verfälschen.
Eine derartige Filterung kann beispielsweise mit einer Tiefpass-Funktion erfolgen, die anhand von gemessenen diskreten Temperaturdaten ermittelt werden muß. Eine grundsätzliche Möglichkeit besteht darin, -für jeden gemes¬ senen Temperaturwert einen neuen Wert zu errechnen, der sich aus dem Mittelwert einer gewissen Anzahl von Daten vor und hinter diesem Wert ergibt. Die Breite dieses Datenfeldes, Fenster oder Reihe genannt, bestimmt die Stärke der Tiefpass-Charakterisitk. Mit ihr kann der Grad der Einebnung von gestörten Temperaturwerten festgesetzt werden. Ist das Fenster bzw. die Reihe breit und die Inhalte z. B. neun bis elf Werte, so werden auch noch TemperaturStörungen von zwei bis drei Tagen herausgefil¬ tert, wenn deren Amplituden nicht weit neben den normalen Werten liegen. Ein schmales Datenfenster hingegen hinter¬ läßt größere Schwankungen, da ein falscher Wert einen starken Einfluß auf den Mittelwert ausübt.
Es wäre demnach möglich, ein solches Datenfenster über eine Basaltemperaturkurve zu schieben und dabei Wert für Wert durch das jeweilige Durchschnittsergebnis zu er¬ setzen. Auf diese Weise ebnet ein breites Datenfenster die Kurve gut ein, verwischt aber auch den Temperatursprung in der Zyklusmitte. Der Beginn des Zykluses mit erhöhter Temperatur kann deshalb nie mehr genau errechnet werden. Ein schmales Datenfenster bewahrt diese Sprungcharakte¬ ristik, hinterläßt aber auch falsche Tem eraturSprünge, da anomale Temperaturen (Fieber etc) , die auch als Artefakte bezeichnet werden, nicht genügend herausgefiltert werden. Die Bewertung der gemessenen Temperaturwerte nach der Durchscfaπittsmethode besitzt - wie erfindungsgemäß erkannt worden ist - so erhebliche Mängel besitzt, daß keine zufriedenstellende Lösung damit möglich ist.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäß dem „Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß auch bei Vorliegen gestörter Tempera.turwerte der Temperatursprung in der Zyklusmitte mit Sicherheit erfasst und hieraus der wahrscheinlichste Ovulationstag bestimmt werden kann.
Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist mit ihren Weiterbildungen in den Patentansprüchen gekennzeichnet.
Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung den Temperatursprung von 0,2°C zwischen dem Zyklus mit niedrigem und dem Zyklus mit hohem Temperaturniveau unverzerrt und exakt erfaßt. Hierzu wird ein Datenfenster, d.h. eine Reihe von aufein¬ anderfolgenden Meßwerten der Körperkerntemperatur betrach¬ tet, das jedoch nicht den einzelnen gemessenen Temperatur¬ wert durch ein Durchschnittsergebnis der davor und danach liegenden Werte ersetzt. Ferner wird erfindungsgemäß nur noch bewertet, ob ein Temperaturwert eine gewisse Höhe erreicht hat, nicht jedoch welche Amplitude er dabei erreicht hat.
Es bedarf wohl keiner näheren Erläuterung, daß zu einer zuverlässigen Bestimmung der e pfängniskristischen und empfängnisunkritischen Tage auch eine hochgenaue Messung der Körperkerntemperatur erforderlich ist. Bei der Messung der Basaltemperaturkurve ist insbesondere ein schnelles Ansprechen und ein möglichst kleiner systematischer Me߬ fehler Voraussetzung für eine zuverlässige Messung.
Deshalb ist beispielsweise in der nicht vorveröffentlich¬ ten deutschen Patentanmeldung P 35 27 942 beschrieben, wie ein Fühler beschaffen sein muß, um in möglichst kurzer Zeit reproduzierbare Temperaturwerte zu messen. Das Ergeb¬ nis der gemessenen Temperaturwerte des Temperatursensors wird jedoch beeinflußt von dem Halter, an dem der Tempera¬ tursensor zur Handhabung' und zum Gebrauch befestigt ist. Dieser Halter beeinflußt insbesondere das dynamische Verhalten des Temperatursensors. Dem Stand der Technik entspricht dabei die allgemein vorherrschende Meinung, daß ein gut leitender Temperatursensor an einen äußerst schlecht leitenden Halter befestigt werden müsse, um dem Temperatursensor möglichst wenig Wärme zu entziehen. Ein kürzlich auf dem Markt erschienener Fiebermeßfühler, der streng nach diesem Prinzip konstruiert worden ist, macht durch sein Einschwingverhalten deutlich, daß - wie erfin¬ dungsgemäß erkannt worden ist - dieses Prinzip nachteilig ist. Gerade weil der Halter aus schlecht wärmeleitendem Material besteht, erwärmt er sich nur sehr langsam und nimmt noch nach mehreren Minuten Wärme von dem Temperatur¬ sensor auf, der dadurch gehindert wird, seinen Temperatur¬ endwert nämlich die Körperkerntemperatur zu erreichen. Der Erfindung liegt deshalb weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Messung der Körperkerntem- peratur derart weiterzubilden, daß das Ansprechverhalten verbessert, systematische Meßfehler verringert und die benötigte Meßzeit deutlich herabgesetzt wird
Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist mit ihren Weiterbildungen in den Patentansprüchen 9 bis 15 gekenn¬ zeichnet.
Erfindungsgemäß besteht die Vorrichtung zur Messung der Körperkerntemperatur aus dem eigentlichen Temperatursen¬ sor, einem Zwischenteil und einem Griff zur Handhabung der Vorrichtung.
Der Sensor sollte eine möglichst geringe Wärmekapazität und einen möglichst guten Wärmekontakt zwischen dem Sen¬ sorelement und dem Sensorgehäuse haben; vorteilhaft ist beispielsweise eine großflächige Lötverbindung zwischen beiden.
Der Zwischenteil besteht entgegen der vorherrschen Meinung aus einem Material mit möglichst guter Wärmeleitfähigkeit, z.B. aus einem dünnwandigen Metallrohr.
Der Griff dagegen besteht aus einem schlecht wärmeleit- fähigen Material, beispielsweise einem Kunststoff oder einem Schaumstoff.
Durch diese Ausbildung ergibt sich die in Fig. 6 darge¬ stellte Temperaturverteilungskurve, in deren Realisierung der allgemeine Erfindungsgedanke enthalten ist; dabei kann die gegenständliche Realisierung auch von der vorstehend beschriebenen abweichen. Die erfindungsgemäßen Grundprinzipien lassen sich auch bei Fühlern anwenden, die vor dem Einsetzen in Körperhöhlen vorgeheizt oder auch während der Messung beheizt werden. Beispiele für derartige beheizte Vorrichtungen sind in der bereits einleitend genannten älteren Patentanmeldung, der DE 32 20 124 Äl oder im Anspruch 15 gekennzeichnet. Die im Anspruch 15 angegebene Vorrichtung hat insbesondere den Vorteil, daß sie sehr einfach zu realisieren ist.
Insbesondere bei der Basaltemperaturmessung zur Erkennung der empfängnisfreien und der empf ngnisgünstigen Tage beispielsweise zur biologischen Schwangerschaftsverhütung ist es erforderlich, die Körperkerntemperatur sehr genau und mit einer hohen Reproduzierbarkeit über Jahre hinweg zu messen. Da andererseits bei der biologischen Schwanger¬ schaftsverhütung .aufgrund der Basaltemperaturmessung eine tägliche Temperaturmessung erforderlich ist, ist die Verwendung eines stationären netzbetriebenen Temperatur¬ meßgerätes nicht angeraten. Um eine tägliche Temperatur¬ messung sicherzustellen, sollte das Temperatur- und aus- wertemeßgerät klein tαnd handlich und nicht auf eine äußere Energieversorgung angewiesen sein, also über eine eigene Versorgungsbatterie bzw. einen Versorgungsakku verfügen.
Andererseits wirft die hochpräzise Messung von Temperatu¬ ren mit batteriebetriebenen Einrichtungen an wechselnden Orten erhebliche meßtechnische Probleme auf, die sich unter anderem durch die schwankende, temperaturabhängige VersorgungsSpannung, große Schwankungen der Umgebungstem¬ peratur sowie die durch den Batteriebetrieb geringe Ener¬ giekapazität der Versorgungsbatterie ergeben.
Der Erfindung liegt deshalb weiterhin die Aufgabe zugrun- de, eine batteriebetriebene Einrichtung zur Messung von Temperaturen anzugeben, die auch bei- schwankenden, tempe¬ raturabhängigen VersorgungsSpannungen und großen Schwan¬ kungen der Umgebungstemperatur über lange Zeiten hinweg ein sehr hohes Auflösungsvermögen, eine gute Reproduzier¬ barkeit sowie eine hohe Langzeitstabilität der Messung gewährleistet.
Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist mit ihren Weiterbildungen in den Patentansprüchen 16 folgende ge¬ kennzeichnet.
Überraschenderweise kann diese Aufgabe dadurch gelöst werden, daß von einer Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 16, also von einer Einrichtung mit einer Meßbrücke, in die ein temperaturabhängiger Wider¬ stand eingesetzt ist,, ausgegangen und diese Einrichtung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 16 angegebenen Merkmale weitergebildet wird. Die erfindungs¬ gemäße Einrichtung geht dabei von folgender Erkenntis aus:
Eine Messung der Basaltemperatur, die eine weitgehend sichere Aussage über empfängnisfreie Tage gewährleistet, muß eine hochgenaue und reproduzierbare Temperaturmessung sein, deren Genauigkeit im Bereich von 36 - 42 °C im Bereich von 0,025 °C liegt. Um eine derartige Genauigkeit mit batteriebetriebenen Einrichtungen über lange Zeiträume hinweg zu erreichen, ist es unter anderem notwendig, Offset-SpannungsVeränderungen des Verstärkers aufgrund von Alterungs- und/oder Temperatureinflüssen zu kompensieren. Die Verwendung von Operationsverstärkern, deren Offset- Spannung alterungs- und temperaturkompensiert ist, also beispielsweise von sogenannten Chopper-Verstärkern verbie¬ tet sich aufgrund der hohen Kosten derartiger Verstärker von selbst. Weiterhin ist es nicht möglich, hochgenaue und hochstabilisierte Referenzspannungsquellen zur Temperatur¬ messung einzusetzen, da der Energieverbrauch derartiger Spannungsquellen eine zu große Belastung für die Batterie darstellen würde.
Deshalb wird erfindungsgemäß als Temperatursensor auf einen Sensor zurückgegriffen, dessen Widerstandswert sich temperaturabhängig ändert. Dieser Sensor wird in an sich bekannter Weise in eine Halb-oder Voll-Meßbrücke geschal¬ tet. Da insbesondere bei kleinen Temperaturmeßbereichen, wie sie zur Messung der Basaltemperatur erforderlich sind, die "Verstimmung" der Meßbrücke klein ist, ist es nicht erforderlich, an die Meßbrücke eine hochstabilisierte Spannung anzulegen. Unter Umständen genügt es gemäß An¬ spruch 3 sogar, wenn an die Meßbrücke die Batteriespannung direkt ohne zusätzliche Stabilisierungsmaßnahmen angelegt ist. Erforderlich ist es aufgrund der Meßbrückenschaltung lediglich, die unter "Umständen erheblichen Offset-Spannun¬ gen von integrierten Halbleiterverstärkungen, die aufgrund von Umgebungstemperatur- und/oder Zeiteinflüssen auftre¬ ten, zu kompensieren. Da eine derartige Kompensation entweder die Verwendung teurer Verstärker oder vom durch¬ schnittlichen Benutzer nicht zu fordernde elektronische Kenntnisse voraussetzen würde, wird erfindungsgemäß auf einen Operationsverstärker zurückgegriffen, bei dem keine besonderen Maßnahmen zur Nullpunkts- und Temperaturkompen¬ sation ergriffen sind, und die Offset-Fehlspannung durch das im folgenden beschriebene Meßprinzip kompensiert:
Hierzu sind drei Schalter vorgesehen, deren Schaltzustand eine Steuereinheit steuert. Der erste Schalter legt je nach Schaltzustand an die Brücke die Referenzspannung oder das Bezugspotential an. Ist das Bezugspotential angelegt. liegt zwischenden Eingangskle men des Operationsverstär¬ kers keine äußere Spannung. Die auftretende Ausgangsspan¬ nung ist damit die um den Verstärkungsfaktor des Opera¬ tionsverstärkers verstärkte Offsetspannung. Ist dagegen die Referenzspannung an die Meßbrücke angelegt, so ist die AusgangsSpannung die um den Verstärkungsfaktor verstärkte "Summenspannung" aus "Brückenspannung" und "Offset-Span- nung".
Durch Subtraktion des bei angelegtem Bezugspotential auftretenden Ausgangsspannungswertes vom Ausgangsspan¬ nungswert bei angelegter Referenzspannung erhält man damit die tatsächliche "Brückenspannung" -natürlich verstärkt um den Verstärkungsfaktor -, die ein Maß für die Temperatur des Temperatursensors ist. Diese Subtraktion der beiden Ausgangsspannungswerte ermöglicht in einfacher und kosten¬ günstiger Weise die in den Merkmalen (c) und (d) des Anspruchs 16'beanspruchte erfindungsgemäße Ausbildung. Die erfindungsgemäße Ausbildung hat darüber hinaus den Vor¬ teil, daß der Energieverbrauch gering und ferner aufgrund der geringen im Temperatursensor verbrauchten Energie dessen Eigenerwärmung zu vernachlässigen ist. Gegenüber bekannten Schaltungen kann bei geeigneter Wahl des Meß- zeit/Pausen-Verhältnisses der Energieverbrauch um den Faktor 10 2 bis 103 gegenüber bekannten Einrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 verringert werden. Entsprechend verringert sich die Eigenerwärmung des Sen¬ sors, was gerade bei Messungen in biologischem Gewebe äußerst vorteilhaft ist.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 17 ff angegeben.
Im Anspruch 17 ist eine einfache und kostengünstige Aus- bildung der Speicherschaltung geknnzeichnet, die darüber- hinaus - da keine aktiven Elemente wie beispielsweise bei einer Sample- and Hold-Schaltung erforderlich sind - den Energieverbrauch weiter reduziert. Als Speicherkondensato¬ ren können beliebige Kondensatoren verwendet werden, die frei von sogenannter Nachpolarisation sind, d.h. bei denen nach Entladung des Kondensators sich nicht von selbst wieder Spannungen im Inneren aufbauen.
Die erfindungsgemäße Einrichtung weist eine überraschend hohe LangzeitStabilität und Meßgenauigkeit auf. Deshalb ist es möglich, die AusgangsSpannung der Batterie ohne zusätzliche Stabilisierungsmaßnahmen an die Brücke als Referenzspannung anzulegen (Anspruch 18) . Hierdurch wird der Stromverbrauch der erfindungsgemäßen Einrichtung weiter verringert. Natürlich kann es in diesem Zusammen¬ hang besonders vorteilhaft sein', Akku-Typen zu verwenden, deren AusgangsSpannung sich bei Entladung möglichst wenig ändert.
Die Steuerschaltung, die den Schaltzustand der einzelnen Schalter steuert, kann im Prinzip beliebig aufgebaut sein und die einzelnen Schalter in einem festen Taktverhältnis umschalten. Hierzu kann sie beispielsweise einen Taktgene¬ rator aufweisen, dessen AusgangsSignal in einem vorgegebe¬ nen Taktverhältnis mehrere Zustände annimmt, durch die die Umschaltung der einzelnen Schalter erfolgt (Anspruch 19) .
Besonders vorteilhaft ist es jedoch, die gemäß Anspruch 20 zur Temperaturberechnung verwendete Mikroprozessorschal¬ tung auch als Steuerschaltung für die Schalter zu verwen¬ den. Die Mikroprozessorschaltung kann dabei einen internen Taktgeber oder ein spezielles Ablaufprogramm, dessen Länge genau bekannt ist, zur Steuerung der Schaltzustände auf- weisen.
Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Mikroprozes¬ sorschaltung die Zahl der Messungen pro Zeiteinheit ent¬ sprechend der gemessenen Temperaturänderungs-Geschwindig- keit (Anspruch 22) festlegt:
Du. nahezu stationären Fall, also bei geringen Temperatur¬ änderungen pro Zeiteinheit, sind dann entsprechend weniger M-essungen erforderlich als bei schnellen Temperaturände¬ rungen.. Hierdurch wird die Belastung der Versorgungsbat¬ terie weiter verringert und damit die Batterielebensdauer erhöht.
In jedem Falle ist es besonders vorteilhaft, wenn die Schalter elektronische Schalter sind, da derartige Schal¬ ter ohne großen Aufwand und mit geringem Stromverbrauch durch die Steuereinheit bzw. die MikroprozessorSchaltung betätigbar sind.
Die "getaktete" Messung, die die erfindungsgemäße Einrich¬ tung ausführt, wird besonders vorteilhafterweise mit einer Digitalanzeige kombiniert, da die Speicherwirkung derarti¬ ger Digitalanzeigen über eine bestimmte "Abfragezeit" "Anzeigeschwankungen" der erfindungsgemäßen Einrichtung ausgleicht.
Als Digitalanzeige wird dabei vorteilhafterweise eine LCD- Anzeige verwendet, da bei einer derartigen Anzeige der Stromverbrauch und damit die Batteriebelastung gering sind.
Die erfindungsgemäße Einrichtung kann natürlich zu belie¬ bigen Temperaturmessungen verwendet werden. Die erfin- dungsgemäß erreichten Vorteile äußern sich jedoch in besonderem Maße bei einem batteriebetriebenen Handgerät, das zur Messung der Körpertemperatur und insbesondere der Basaltemperatur verwendet wird. Die Mikroprozessorschal¬ tung kann im letzteren Falle auch zusätzliche Funktionen ausführen und beispielsweise empfängnisfreie Tage über die Digitalanzeige anzeigen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der zeigen:
Figur 1 eine Basaltemperaturkurve, die nach der Durch¬ schnittsmethode bewertet worden ist,
Figur 2 eine Basaltemperaturkurve, die von der erfin- 'dungsgemäßen Vorrichtung bewertet worden ist,
Figur 3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung der Kδrperkerntemperatur,
Figur 4 ein Ersatzschaltbild dieser Vorrichtung,
Figur 5 die Temperatureinschwingkurven des Sensors und der Bestandteile des Halters,
Figur 6 die Temperaturverteilungskurven für den Sensor und den Halter zu verschiedenen Zeitpunkten.
Figur 7 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Einrichtung und
Figur 8 die Signalbildung bei der in Figur 7 dargestell¬ ten Einrichtung. Weg zur Ausführung der Erfindung
In Figur 1 ist die Bewertung einer Basaltemperaturkurve mit der Durchschnittsmethode dargestellt. Es ist eine Fensterbreite von sieben Tagen verwendet worden, d.h. es werden jeweils sieben aufeinanderfolgende Temperatur- Meßwerte betrachtet, wobei Wert für Wert der gemessenen Temperaturen durch das jeweilige Durchschnittsergebnis ersetzt worden ist. In der Basaltemperaturkurve gemäß Figur 1 ist am siebten und achten Tag ein Artefakt, also ein gestörter Temperaturwert, aufgezeichnet worden. Das Ergebnis der Auswertung mit der Durchschnittsmethode der Basaltemperaturkurve 31 ist mit den eingezeichneten Kreu¬ zen 32 und ihrer Verbindung zu einer Kurve dargestellt. Es ist deutlich erkennbar, daß der Artefakt am siebten und achten Tag einen erheblichen Fehler bei der Bewertung der Basaltemperaturkurve verursacht.
In Figur 2 ist die gleiche Basaltemperaturkurve 31 wie in Figur 1 zugrunde gelegt, wobei ebenfalls ein Artefakt am siebten und achten Tag aufgezeichnet ist. Die Auswerte¬ schaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die bei¬ spielsweise aus einem Mikroprozessor mit RAM- und ROM- Speichern, einem Speicher, einer Uhr mit Alarmvorrichtung und einer Anzeigevorrichtung für die gemessenen und ge¬ speicherten Temperaturwerte besteht, führt die im folgen¬ den näher erläuterten Arbeitsvorgänge aus, wobei die diskrete Ausführung der elektronischen Auswerteschaltung hier nicht dargestellt ist.
Auch die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet zur Bewer¬ tung der Basaltemperaturkurve mit einer Fensterfunktion. Breite Fenster haben dabei den Nachteil, den Zweizehntel- Sprung zwischen dem Zyklus mit den niedrigen und dem Zyklus mit dem hohen Temperaturniyeau erst später zu finden, da von ihnen entsprechend mehr hohe Temperaturwer¬ te erfaßt werden müssen, um mindestens die Hälfte aller Werte auf dem gleichen Niveau zu erkennen. Aus diesem Grund wurde eine mittlere Fensterbreite von sieben Tempe¬ raturwerten ausgewählt. Das bedeutet, daß bis zu drei Artefakte pro Fenster herausgefiltert werden können und cfer Temperatursprung in der Zyklusmitte spätestens am Frer e Tag nach seinem Beginn erkannt wird. Ein normaler Zyklus beginnt mit einer tiefen Temperaturphase, es wird deshalb zuerst mit der Ermittlung des Temperaturwertes der tiefen Temperaturphase des Zykluses begonnen. Dazu wird dem Datenfenster, d.h. der Reihe von aufeinanderfolgenden Temperaturwerten, die gemeinsam zur Auswertung betrachtet werden, das an den Anfang der Zykluskurve gelegt wurde, ein bestimmter Startwert zugeordnet. Dieser Startwert wird als erster Temperaturschwellwert bezeichnet und derart gelegt, daß er sicher unter dem erwarteten Temperaturni¬ veau der postmenstruellen Phase liegt. Das Temperaturni¬ veau des ersten Temperaturschwellwertes wird nun mit jedem einzelnen vom Datenfenster erfaßten Temperaturwert vergli¬ chen und dabei mitgezählt, wieviele Werte sich auf oder oberhalb dieses ersten Temperaturschwellwertes befinden. Sind es mehr als die Hälfte aller vom Fenster erfaßten Temperaturwerte, so ist das postmenstruelle Temperaturni¬ veau noch nicht gefunden. Die Temperaturschwellwerte für den nächsten Durchlauf des Fensters werden jeweils um einen konstanten Betrag und zwar um 0,1°C erhöht und bei dem nächsten Durchlauf erneut mit jedem von Fenster er¬ faßten Temperaturwert verglichen. Dieses Vergleichen erfolgt vom Zyklusanfang her über die gemessenen und gespeicherten Daten und zwar stufenweise, wobei jeder Stufe ein definierter Temperaturschwellwert zugeordnet ist. Dieses Vergleichen mit immer wieder erhöhten Tempera¬ turschwellwerten des Fensters wird solange wiederholt, bis zum ersten Mal weniger als die Hälfte dieser Temperatur¬ werte auf oder über dem Temperaturniveau des Datenfensters liegen. Damit ist eine Stufe des Temperaturschwellwertes des Fensters erreicht, der mit zweitem Temperaturschwell¬ wert bezeichnet wird. Dieser zweite Temperaturschwellwert liegt 0,1°C über dem Niveau der postmenstruellen Phase. Zur Ermittlung des Temperatursprungs von mindestens 0,2°C wird nunmehr in einem zusätzlichen Durchlauf des Daten¬ fensters ohne Erhöhung des Temperaturschwellwertes (also mit dem zweiten Temperaturschwellwert) geprüft, ob mehr als die Hälfte aller Temperaturwerte gleich groß oder größer als der zweite Temperaturschwellwert ist. Das Datenfenster mit dem zweiten Temperaturschwellwert wird also mit dem gerade bestimmten Niveau Stelle für Stelle in Richtung Zyklusende geschoben. Trifft es zu, daß mehr als die Hälfte aller Temperaturwerte des Fensters gleich groß oder größer sind, was der Fall ist, wenn das Fenster in das hohe Temperaturniveau der prämenstruellen Phase hineingeschoben wurde, wird das Fenster an den Startplatz am Zyklusanfang zurückgebracht, um nach einer erneuten Erhöhung des zugeordneten Temperaturschwellwertes des Fensters um 0,1°C, was als dritter Temperaturschwellwert bezeichnet wird, erneut den Beginn der höheren Temperatur¬ phase des praemenstruellen Zykluses zu suchen. Der dritte Temperaturschwellwert liegt jetzt genau 0,2°C oberhalb der postmenstruellen Phase. Befinden sich bei der letzten Stufe mit einem dem Fenster zugeordneten dritten Tempera- tursehwellwert beim Durchlauf zum ersten Mal mehr als die Hälfte der Temperaturwerte des Fensters auf gleichem oder höherem Niveau, so wird der Ort des ersten Temperaturwer¬ tes dieses Fensters abgespeichert. Von dieser Stelle aus wird der erste Temperaturwert gesucht, dessen Amplitude mindestens auf gleicher Höhe wie das Temperaturniveau des Fenstes, also der dritte Temperaturschwellwert, liegt. Dadurch ist der Startplatz des Zweizehntel-Sprungs zwi¬ schen dem postmenstruellen Zyklus und dem praemenstruellen Zyklus gefunden worden.
Zur Bestimmung des Ovulationstages wird das Kurvenminimum des Basaltemperaturverlaufes benützt, das meistens vor dem Temperatursprung von 0,2°C auftritt und etwa ein bis zwei Tage andauert. Der letzte Tag innerhalb dieser postmen¬ struellen Phase mit niedrigem Temperaturniveau vor dem Steigungsbeginn gilt als wahrscheinlicher Ovulationstag. Zu dessen Bestimmung wird nun der Zeitraum untersucht, der sich drei Tage vor dem Starttag der praemenstruellen Phase und bis zu drei Tage danach erstreckt. Die Bewertung beginnt am- dritten Tag der praemenstruellen Phase und durchläuft diese sieben Temperaturwerte in Richtung Zyk¬ lusbeginn, um den Temperaturwert und Platz mit dem kleinsten Temperaturwert zu finden. Derjenige Tag, der diesem Wert zuerst entspricht, ist zunächst der näherungs¬ weise bestimmt Ovulationstag. Da Störungen die Kδrperkern- temperatur nur erhöhen können, ist bei zwei oder mehr minimalen Temperaturwerten innerhalb dieses Zeitraums derjenige das entscheidende Minimum, der zu dem Zyklusende hin am nächsten gelegen ist. Das hohe Temperaturniveau der praemenstruellen Phase beginnt nämlich erst nach dem Ovulationstag und gesundheitliche Störungen können norma¬ lerweise die Temperatur nicht herabsetzen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bewertung der Basal¬ temperaturkurve filtert durch ein breites Fenster von sieben Temperaturwerten Temperaturschwankungen heraus, ohne die jeweiligen gemessenen und gespeicherten Absolut¬ werte der Temperaturen zu ändern. Dadurch wird der Zwei- zehntel-Sprung bei diesem Verfahren nicht verwischt. Da außerdem nur noch überprüft wird, ob die gemessene Tem¬ peraturwerte eine gewisse Höhe erreicht haben, die Ampli¬ tude der Temperaturen selbst aber nicht mehr in die Be¬ rechnung eingeht, spielt die Dominanz' der Artefakte keine Rolle mehr.
Es muß noch zusätzlich beachtet werden, daß zum Zyklusbe¬ ginn in der postmenstruellen Phase mit einem Temperaturab¬ fall zu rechnen ist, der das hohe Temperaturniveau der praemenstruellen Phase in das der postmenstruellen Phase überführt. Darum wird das Datenfenster zur Suche der postmenstruellen Temperaturwerte nicht an die erste Stelle des Zykluses, sondern erst an die fünfte Stelle gesetzt, dadurch werden die ersten vier Temperaturwerte innerhalb jedes Zykluses vernachlässigt. Dies führt in den aller¬ meisten Fällen zu keinem - Fehler, da für die Bewertung bereits vier Werte auf tiefem Niveau genügen, eine post- menstruelle Phasendauer von weniger als acht Tagen aber nicht vorkommen kann. Während der Bewertung der Basaltem¬ peraturkurve durchläuft das Datenfenster den Zyklus vom fünften Tag ab mit einem Temperaturschwellwert von 0,1°C, also dem zweiten Temperaturschwellwert, über dem der postmenstruellen Phase bis hin zum Zyklusende, um sicher zu gehen, daß es sich bei dem Temperatursprung nicht um eine langanhaltende Störung handelt, die an einem verfrüh¬ ten Temperaturabfall erkannt werden würde. Da am Zyklusen¬ de mit einem Absinken der Temperatur gerechnet werden- muß, werden mit dem Datenfenster auf dem Zweizehntel-Niveau, also dem dritten Temperaturschwellwert nur neun Tempera¬ turwerte überprüft. Fieber und fehlende Daten werden einfach dadurch eliminiert, daß jedes Datenfenster immer solange verbreitert wird, bis sich sieben Daten ohne Störwerte in ihm befinden. Die erfindungsgemäße Arbeitsweise der Auswerteeinheit zur Bewertung der gemessenen und gespeicherten Temperaturwerte einer Basaltemperaturkurve ist in der Darstellung gemäß Figur 2 angewandt worden. Die Basaltemperaturkurve 31 wurde dabei mit einem Fenster mit insgesamt sieben Daten von Temperaturen bewertet. Die Bewertung der Basaltempera¬ turkurve 31 gemäß der erfindungsgemäßen Arbeitsweise ist durch die Kreuze 33 bzw. durch die durch diese Kreuze gezogene Kurve erfolgt. Es ergibt sich aus der Auswer¬ tungskurve mit den Kreuzen 33 ganz eindeutig, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung den Beginn des Zweizehntel¬ sprunges und auch der Ovulationstag ganz eindeutig bestim¬ men kann. In Figur 2 ist auch ein Datenfenster 35, das sich über sieben Teπrperaturwerte erstreckt, eingezeichnet und ferner der Starttag 34 dieses Datenfensters.
Um beispielsweise die Messung der Basaltemperatur mög¬ lichst,zuverlässig messen zu können, ist es erforderlich, daß die gemessenen und gespeicherten Temperaturwerte nach Möglichkeit überhaupt nicht oder nur ganz wenig durch die von dem Halter des Sensors verursachte Wärmezufuhr oder Wärmeabfuhr beeinflußt werden können.
Fig. 3 zeigt deshalb eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung der Körperkerntemperatur bzw. der Basaltemperatur, bei der ein Temperatursensor 1 an einem Halter befestigt ist, wobei dieser Halter aus einem Zwischenteil 36 und einem Griff 37 besteht. Hierbei herrscht als Stand der Technik die allgemeine Meinung vor, ein gut wärmeleitender Temperatursensor müsse an einem äußerst schlecht leitendem Halter befestigt werden, um dem Temperatursensor möglichst wenig Wärme zu entziehen. Ein Fiebermeßfühler, der streng nach diesem Prinzip konstruiert wurde, ist vor kurzem auf den Markt gekommen. Sein Einschwingverhalten macht deut¬ lich, daß sich dieses Prinzip nicht bewährt. Gerade weil der Halter aus schlecht wärmeleitenden Material besteht, erwärmt er sich nur sehr langsam und nimmt noch nach mehreren Minuten Wärme von dem Temperatursensor auf, der dadurch gehindert wird, seinen Temperaturendwert, nämlich die Körperkerntemperatur zu erreichen.
Bei einer Messung steht nicht nur der Temperatursensor a-elbst, sondern ein weitaus größerer Teil des Vorrichtung mit dem erwärmten Gewebe in Berührung. Diese Tatsache, die sich die Erfindung zunutze macht, gestattet eine wesent¬ lich günstigere Konstruktion. Wird ein Teil des Halters, nämlich der Zwischenteil 36, im Anschluß an den Tempera¬ tursensor 1 aus einem gut wärmeleitenden Metallröhrchen gefertigt und dabei die Wandstärke so dünn gewählt, daß die Wärmekapazität pro Flächeneinheit des Zwischenteiles kleiner als bei dem Temperatursensor 1 ist, dann wird sich der Zwischenteil 36 auch schneller als der Temperatursen- sor 1 erwärmen und deshalb sogar noch Wärme an ihn abgeben können. Voraussetzung dafür ist jedoch, daß der Zwischen¬ teil 36 groß genug ausgeführt ist, um auch den geringen Wärmeström decken zu können, der von dem anschließend angebrachten schlecht leitenden Griff 37 aufgenommen wird.
Figur 3 zeigt diese erfindungsgemäße Vorrichtung, die aus einem Temperatursensor 1, einem Zwischenteil 36 und einem Griff 37 aufgebaut ist. Der Temperatursensor 1 und der Zwischenteil 36 haben dabei Berührung mit dem Meßobjekt 6. In Figur 4 ist eine vereinfachte Ersatzschaltung des erfindungsgemäß ausgeführten elektronischen Thermometers dargestellt. TK bedeutet dabei die Körperkerntemperatur. Der Widerstand 38 und die Kapazität 39 bilden das Ersatz¬ schaltbild für den Fühler, der Widerstand 40 und die Kapazität 41 bilden das Ersatzschaltbild für den Zwischen¬ teil 36 und der Widerstand 42 und die Kapazität 43 bilden das Ersatzschaltbild für den Griff 37.
In Figur 5 sind die Einschwingkurven der charakteristi¬ schen Volumenelemente des elektonischen Thermometers dargestellt, nämlich des Temperatursensors 1, des Zwi¬ schenteiles 36 und des Griffes 37. Diese Volumenelemente können im Mittelteil als unbeeinflußt von den Temperatur¬ gradienten am Rande angenommen werden. Daraus lassen sich Temperaturverteilungskurven für das ganze elektronische Thermometer ableiten, die in der Figur 6 für verschiedene Zeitpunkte aufgetragen sind.
Durch den für die Bewertung der gemessenen Temperaturwerte erforderlichen Mikroprozessor läßt sich zugleich auch eine mögliche Heizung des Zwischenteils und des Sensors steuern bzw. regeln. . *
Figur 7 zeigt eine erfindungsgemäße Einrichtung, die eine Meß brücke (1) aufweist, in die ein temperaturabhändiger Widerstand (2), beispielsweise ein Platinwiderstand, ein Heißleiter etc. eingesetzt ist. An die Brückenschaltung ist als Versorgungs- bzw. Referenzspannung die Klemmen¬ spannung der auch zur Spannungsversorgung verwendeten Batterie (3) über einen elektronischen Schalter (4) ange¬ legt. Die Brückenspannung ist an die Eingangsklemmen eines in bekannter Weise geschalteten Operationsverstärkers (5) angelegt, dessen Ausgangsanschluß über Schalter (6) bzw. (7) mit dem einen Anschluß eines Kondensators (8) bzw. dem einen Eingangsanschltαß eines Subtrahierers (9) verbunden ist. Der Kondensator (8) ist ferner über den Schalter (7) mit dem anderen Eingangsanschluß des Subtrahierers (9) verbindbar. Der Ausgangsanschluß des Subtrahierers (9) ist über einen Analog/Digital-Umsetzer (10) mit einer pauschal mit dem Bezugszeichen (11) bezeichneten Mikroprozessorschaltung verbunden, die über einen I/O-Anschluß auch den Schaltzu¬ stand der Schalter steuert. Ferner ist eine Digitalanzeige (12) vorgesehen.
Die Funktionsweise der in Figur 7 dargestellten Schaltung wird im folgenden unter Bezugnahme auf Figur 8 näher erläutert.
Figur 8(A) zeigt den Verlauf (V) der Brückenspannung (Pb) als Funktion der Zeit (t) in Folge einer Temperaturände- rung des temperaturabhängigen Widerstands. Zu den Zeit¬ punkten Tl, T2, ... schaltet die Mikroprozessor-Schaltung (11) den* elektronischen Schalter (4) für eine sehr' kurze Zeit, in der sich weder der Meßwert noch die Offset- Fehlspannung des Verstärkers ändert, um, so daß die Batte¬ riespannung an der Meßbrücke (1) anliegt. Am Ausgangsan¬ schluß des Verstärkers ergibt sich durch Überlagerung der verstärkten Offset-Spannung und der Brückenspannung das in Figur 8 (B) dargestellte Signal. Da mit Ausnahme der kurzen Zeitspannen (Tl, T2,...) das Bezugspotential an der Brücke anliegt, ist die AusgangsSpannung des Verstärkers die mit dem Verstärkungsfaktor verstärkte Offset-Spannung, deren zeitlichen Verlauf beispielhaft Figur 8 (C) zeigt.
Durch die in Figur 8 (D) veranschaulichte Differenzbildung im Subtrahierer (9) erhält man die in Figur 8 (E) darge¬ stellte verstärkte Brückenspannung, ohne daß Nullpunkts¬ driften etc. des Verstärkers das Ergebnis beeinflußt hätten. In Figur 8 (F) ist der Energiebedarf bzw. der Strom als Funktion der Zeit dargestellt. Wie F.igur.8 (F) zu entneh¬ men ist, ist der Energiebedarf durch die nur zu bestimmten Zeitpunkte erfolgte Abfrage der Meßbrücke gegenüber Schal¬ tungen, bei denen die Referenzspannung laufend an der Brücke anliegt um einen großen Faktor verringert. In vielen Einsatzfällen genügt es, wenn die Versorgungsspan- nung für 10 —5 bis 10—6 Sekunden angelegt wird und die
Meßwerte im Abstand von einer 1/10 s abgefragt werden. In diesem Falle kann der Energiebedarf cirka um den Faktor 10 3 bis 104 verringert werden.
Vorstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbei¬ spiels ohne Beschränkung des in den Ansprüchen niederge¬ legten allgemeinen Erfindungsgedankens beschrieben worden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Vorrichtung zur Bestimmung der Basaltemperaturkurve und zur Ermittlung der Konzeptionstage, mit einer Einrichtung zur Messung der Kδrperkerntempera- tur, einer Auswerteeinheit, in der die täglich gemessenen Körperkerntemperaturwerte in Zuordnung zum Meßdatum spei¬ cherbar und auswertbar sind, und einer Anzeige- und Bedie¬ nungseinheit, sowie gegebenenfalls einer Uhr-und Weckfunk¬ tion, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit zur Er¬ mittlung des Eisprungs zunächst eine Reihe gemessener, aufeinanderfolgender Temperaturwerte, deren Zahl vorgebbar ist, mit einem Temperatur-Startwert ver¬ gleicht, den sie aus der zu Beginn des Zyklus gemessenen Temperaturwert-Reihe derart bestimmt hat, daß mehr als die Hälfte der zu Beginn des Zyklus gemessenen Temperaturwerte um wenigstens 0,1°C kleiner als der Temperatur-Startwert ist, und daß die Auswerteinheit dann, wenn mehr als die Hälfte der zuletzt gemessenen Temperaturwerte dieser Reihe größer als der Startwert ist, mit einem um 0,1°C gegenüber dem Start- wert erhöhten zweiten Temperaturwert überprüft, bei wel¬ cher Reihe von Temperaturwerten, die vom Zyklusbeginn zum Zyklusende bzw. zum aktuellen Meßtag hin verschoben wird, zum ersten Mal mehr als die Hälfte der gemessenen Tempera¬ turwerte gleich groß oder größer als der zweite Tempera¬ turwert ist, und den Tag der Messung des ersten Tempera¬ turwertes dieser Reihe, der sich mindestens auf dem Niveau des zweiten Temperaturwertes befindet, als Mittelpunkt einer neuen Reihe bestimmt, in der das Minimum berechnet wird, das den Ovulationstag darstellt, wobei beim Auftre¬ ten mehrerer Minima das dem Zyklusenede nächst gilt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit zur Er¬ mittlung des Temperatur-Startwerts mit einem Anfangs-Wert beginnt, der sicher unter den Temperaturwert der prämen- struellen Phase liegt und diesen Wert bei jeder Überprü¬ fung der anfänglichen Temperaturwert-Reihe um einen kon¬ stanten Betrag erhöht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhöhung des Anfangs- Temperaturwerts in Stufen von 0,1°C erfolgt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der zuletzt gemesse¬ nen Temperaturwerte, die mit dem Temperatur-Startwert verglichen werden, sieben beträgt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihe der Temperaturwerte auf dem zweiten Temperaturwert bis zum Zyklusende hin erfüllt sein muß, und so falsche Temperautursprünge nicht entgültig ausgewertet werden.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bewertung der in einer Reihe enthaltenen Temperaturwerte die Auswerteeinheit nicht deren Mittelwert bewertet, sondern nur prüft, ob der Temperaturwert eine bestimmte Größe erreicht hat.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung des Temperatur- Startwertes erst mit dem am 5. Tag nach dem Zyklusbeginn gemessenen Temperaturwert beginnt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Fieber und fehlende Daten dadurch eliminiert werden, daß die Zahl der Temperaturwer¬ te einer Reihe solange erhöht wird, bis sich sieben Daten ohne Störwerte in der Reihe befinden.
9. Vorrichtung zur Messung der Körperkerntemperatur von Lebewesen mit einem Halter zum Anfassen des Fühlers insebsondere zur Verwendung in Verbindung mit einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter aus einem Zwischen¬ teil (36) und einem eigentlichen Griff (37) besteht, der mit dem Temperatursensor über den Zwischenteil verbunden ist, daß die Wärmekapazität des Zwischenteils (36) pro Flächeneinheit kleiner als die Wärmekapazität des Tempera¬ tursensors (1) ist, und daß die Wärmeleitfähigkeit des Zwischenteils groß ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenteil aus einem gut wärmeleitenden, dünnwandigen Metallröhrchen besteht.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Griff (37) schlecht wärme¬ leitend ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenteil (36) derart groß ausgeführt ist, daß er den geringen vom Zwischenteil (36) in den Griff (37) fließenden Wärmestrom aufbringt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenteil und der Temperatursensor vor dem Einsetzen in eine Körperhöhle auf eine Temperatur aufheizbar sind, die im Bereich der zu messenden Temperaturen liegt.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenteil und -der Temperatursensor während der Messung heizbar sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine konstante Heizleistung auf den Zwischenteil und den Temperatursensor aufbringbar ist, und die Bestimmung der Körpertemperatur durch Ermitt¬ lung des "Knickpunktes" der zeitlichen Änderung des gemes¬ senen Temperaturwertes erfolgt.
16. Batteriebetriebene Einrichtung zur Messung von Tempe¬ raturen mit einem Temperatursensor, dessen ohmscher Wider¬ standswert sich temperaturabhängig ändert, und der in einen Zweig einer Voll- oder Halb-Meßbrücke geschaltet ist, an die eine Referenzspannung angelegt ist, und deren Brückenspannung ein Verstärker verstärkt, dessen Ausgangs¬ signal ein Maß für die zu messende Temperatur ist, insbesondere zum Einsatz mit einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch die Kombination .folgender Merkmale:
(a) ein erster Schalter (4) legt je nach Schaltzustand an die Brücke (1) die Referenzspannung oder das Bezugs¬ potential an,
(b) als Verstärker wird ein Operationsverstärker (5) ohne zusätzliche Nullpunkts- und Temperaturkompensation verwendet,
(c) ein zweiter und ein dritter Schalter (6,7) verbinden je nach Schaltzustand den Ausgangsanschluß des Opera¬ tionsverstärkers mit einer Speicherschaltung (8) für die AusgangsSpannung bzw. dem einen Eingangsanschluß eines Subtrahierers (9) und die Speicherschaltung mit dem anderen Eingangsanschluß des Subtrahierers,
(d) eine Steuerschaltung (11) steuert die Schalter derart, daß in einem ersten Betriebszustand das Bezugspoten¬ tial an der Meßbrücke anliegt und die Speicherschal¬ tung die Offset-Ausgangsspannung des Operationsver¬ stärkers speichert, und in einem zweiten Betriebszustand die Referenzspannung an der Meßbrücke anliegt und der Subtrahierer von der AusgangsSpannung des Operationsverstärkers die in der Speicherschaltung gespeicherte Spannung subtrahiert.
17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschaltung ein über den zweiten Schalter mit dem Ausganganschluß des Opera¬ tionsverstärkers verbindbarer Kondensator (8) ist.
18. Einrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die AusgangsSpannung der Batterie ohne zusätzliche Stabilisierung an die Brücke als Referenzspannung angelegt ist.
19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die SteuerSchaltung einen Taktgenerator aufweist.
20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der AusgangsanSchluß des Subtrahierers über einen A/D-Umsetzer mit einer Mikropro¬ zessorschaltung (11) verbunden ist, die die Temperatur be¬ stimmt.
21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die MikroprozessorSchaltung auch als Steuerschaltung für die Schalter dient.
22. Einrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikroprozessorschaltung die Zahl der Messungen pro Zeiteinheit entsprechend der gemessenen Temperaturänderungs-Geschwindigkeit festlegt.
23. Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (4,6,7) elektro¬ nische Schalter sind.
24. Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine Digitalanzeige (12) für den gemessenen Temperaturwert vorgesehen ist.
25. Verwendung einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 24 in einem batteriebetriebenen Handgerät zur Messung der Körpertemperatur von Lebewesen.
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