NL7907078A - Elektrische klinische thermometer. - Google Patents

Description

* N/29.275-St/lb *

Temp-Stik Corporation te Laguna Niguel, Californië, Verenigde Staten van Amerika.

Elektrische klinische thermometer.

De uitvinding betreft een elektrische klinische thermometer met een warmte-gevoelige sonde en een tempera-tuuraanwijsinrichting voor de gemeten temperatuur.

Elektrische of elektronische klinische koorts-5 thermometers voor het bepalen en aanwijzen van de tempera tuur van een patient zijn in verschillende uitvoeringen bekend, zie bijvoorbeeld de Amerikaanse octrooischriften 3.949.609, 3.688.580, 3.903.743 en 3.507.153. Dergelijke thermometers zijn relatief goedkoop in het gebruik vergeleken 10 bij de conventionele glazen thermometers, die breekbaar zijn, voor het uitvoeren van een meting relatief veel tijd vragen en dikwijls onnauwkeurig aanwijzen.

De bekende koortsthermometers van het elektrische of elektronische type bieden echter nog problemen ten 15 aanzien van hun nauwkeurigheid en van de voor het aanwijzen van de gemeten temperatuur benodigde tijd, hetgeen het gevolg is van de isolerende eigenschappen van de toegepaste sondes, de grote thermische tijdconstante daarvan en de afkoelende werking, die de massa van de sonde op het weef-20 sel van de patient uitoefent.

De uitvinding beoogt een elektrische klinische thermometer te verschaffen, die deze bezwaren ondervangt.

De elektrische klinische thermometer volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk, dat de sonde en de 25 temperatuuraanwijsinrichting door een verbindingsorgaan losneembaar aan elkaar zijn verbonden, waarbij de sonde bestaat uit een langwerpig draaglichaam en door dit draag-lichaam ondersteunde, niet-zelfdragende dunne thermokoppel-draden, die zich vanaf het verbindingsorgaan in de langs-30 richting van het draaglichaam uitstrekken en eindigen in een zich bij het uiteinde van het draaglichaam bevindende, 790 70 78 * . <* » 2 vrijliggende thermokoppellas, welke rechtstreeks met het weefsel van een patient in aanraking kan worden gebracht.

Doordat de thermokoppellas aldus zonder tussenliggende isolatie of andere constructiedelen recht-5 streeks met het weefsel van een patient in aanraking kan komen, heeft het thermokoppel een zeer kleine thermische tijdconstante, terwijl door geschikte uitvoering van het draaglichaam van de sonde het koeleffeet daarvan tot een minimum kan worden teruggebracht.

10 De sonde en de temperatuurmeet- en aanwijs- inrichting van de thermometer kunnen overigens op verschillende wijze zijn uitgevoerd. De aanwijsinrichting kan zijn opgenomen in een op een tafel of tegen een wand te plaatsen afzonderlijke eenheid, die door een lange 15 leiding met de sonde kan worden verbonden. De temperatuur-aanwijsinrichting kan echter ook zijn uitgevoerd als een kleine, in de hand te houden afzonderlijke eenheid, bijvoorbeeld ter grootte van een vulpen, die een digitale aanwijziging geeft en waaraan de sonde kan worden bevestigd.

20 Het draaglichaam van de sondekan een eenvou dig en goedkoop te fabriceren onderdeel vormen, zodat een wegwerpsonde wordt verkregen. Het draaglichaam kan bijvoorbeeld in verschillende vormen door extrusie of spuit-gieten uit een geschikt kunststofmateriaal worden vervaar-25 digd, waarbij tijdens de vorming van het draaglichaam de thermokoppeldraden daarmee kunnen worden verenigd. Door toepassing van aan elkaar aangepaste thermokoppeldraden kan worden bereikt, dat de wegwerpsondes de zelfde emk-karakteristiek bij de klinische temperatuur hebben.

30 Zoals hieronder nog zal worden beschreven, zijn de sonde en de temperatuuraanwijsinrichting zo uitgevoerd, dat zij op eenvoudige wijze met de juiste polariteit met elkaar kunnen worden verbonden en weer van elkaar losgemaakt kunnen worden.

35 In de tekening zijn uitvoeringsvoorbeelden van de elektrische klinische thermometer volgens de uit- 790 7 0 78 φ * 3 vinding afgeheeld, bij de bespreking waarvan nog andere gunstige constructieve maatregelen naar voren zullen komen.

Fig. 1 is een zijaanzicht van een eerste uit-5 voeringsvorm van de thermometer, voorzien van een losneem bare sonde met thermokoppel;

fig. 2 is een doorsnede volgens de lijn II-II

vanfig. 1; fig. 3 is een doorsnede volgens de lijn III-10 III van fig. 1; fig. 4 is een zijaanzicht van een andere uitvoeringsvorm van de sonde en van het verbindingsorgaan daarvoor?

fig. 5 is een doorsnede volgens de lijn V-V

15 van fig. 4; fig. 6 is een zijaanzicht van weer een andere uitvoeringsvorm van de sonde;

fig. 7 is een doorsnede volgens de lijn VII-VII

van fig. 6; 20 fig. 8 is een langsdoorsnede van een andere uitvoeringsvorm van het verbindingsorgaan voor de sonde? fig. 9 is een dergelijke langsdoorsnede als fig. 8 van weer een andere uitvoering van het verbindingsorgaan? 25 fig. 10 is een perspectivisch aanzicht van een andere uitvoering van het uiteinde van de sonde? en fig. 11 is een eindaanzicht van de sonde van fig. 10.

In fig. 1 is een samengestelde elektrische 30 klinische thermometer afgeheeld, die is voorzien van een langwerpig cilindrisch huis 10 ter grootte van een vulpen, zodat dit huis gemakkelijk kan worden gehanteerd en opgeborgen. Het huis bevat een temperatuurmeet- en aanwijsinrichting met digitale, door een venster 11 in 35 het huis zichtbare temperatuuraanwijzing, welke inrichting uit bekende en daarom niet nader beschreven elektro- 790 70 78 •t % 4 nische middelen kan zijn opgebouwd, waarbij licht-emitterende dioden of kristallen voor de temperatuuraanwijziging kunnen zijn toegepast.

De thermometer heeft een sonde P, die door 5 een verbindingsorgaan 12 losneembaar met het huis 10 is ver bonden, zodanig, dat de door de sonde afgetaste temperatuur aan de elektronische aanwijsinrichting wordt doorgegeven en aangewezen.

De uitvinding gaat uit van het inzicht, dat 10 als een snel afleesbare klinische thermometer moet worden verkregen, die vergeleken bij de langzaam werkende conventionele glazen thermometers de gewenste tijdsbesparing bij het opnemen van de temperatuur van een patient kan verschaffen, de sonde bepaalde eigenschappen moet 15 bezitten. De temperatuursonde dient in dit verband een kleine thermische tijdconstante te hebben, waarbij er geen of althans nagenoeg geen thermische isolatie tussen de sonde en het weefsel van de .patiënt aanwezig moet zijn, terwijl de koelwerking van de sonde op het weefsel zo klein moge-20 lijk dient te zijn. De hieronder te beschrijven sondes P zijn zo geconstrueerd, dat zij aan deze eisen voldoen.

Bij de uitvoeringsvorm van de fig. 1, 2 en 3 heeft de sonde P een langwerpig draaglichaam 14, dat een paar dunne thermokoppeidraden 15 en 16 ondersteunt, welke 25 draden zich in de lengterichting van het draaglichaam 14 tussen het verbindingsorgaan 12 en een thermokoppellas 17 uitstrekken. De draden 15 en 16 zijn zeer dun, waarbij hun diameter bijvoorbeeld kleiner is dan 0,25 mm, zodat de draden niet-zelfdragend zijn, terwijl de las 17 als gevolg 30 van de zeer kleine draaddikte een zeer kleine thermische tijdconstante heeft. Een van de draden bestaat bij voorkeur uit chromel en de andere uit constantin.

De warmte-gevoelige thermokoppellas 17 wordt in een naar voren uitstekende stand ondersteund, waarin 35 de las vrij ligt van het draaglichaam 14 of andere constructie- of isolatiedelen, zodat de las gemakkelijk in 790 7 0 78 it ·* 5 rechtstreekse aanraking met het weefsel van een patient, waarvan de temperatuur moet worden opgenomen, kan worden gebracht. De kleine thermische tijdconstante van de ther-mokoppellas wordt aldus niet door het draaglichaam 14 be-5 invloedt.

Als de las 17 met het weefsel van een patient in aanraking komt, treedt wegens de kleine thermische tijdconstante en door de afwezigheid van isolatiedelen een althans nagenoeg ogenblikkelijke thermische reactie op, 10 waarbij het thermokoppel ook niet door de ohmse weerstand van bijvoorbeeld speeksel of slijm in de mond van de patient wordt beïnvloedt, zoals wel het geval is bij de bekende thermometers van het weerstandtype, die een warmte-ge-voelige thermistor toepassen.

15 De sonde P van de fig. 1-3 kan gemakkelijk aan de temperatuuraanwijsinrichting in het huis 10 worden verbonden. Het draaglichaam 14 bestaat bij deze uitvoeringsvorm uit een langwerpige dunwandige buis, waarbij de draden 15 en 16 zich tussen de las 17 en het verbindings-20 orgaan 12 langs deze buis uitstrekken. De buis kan worden vervaardigd door extrusie van een kunststofmateriaal, waarbij de middelste delen van de draden 15 en 16 in de wand van het geextrudeerde vormstuk kunnen worden opgenomen op de wijze als fig. 2 aangeeft, waardoor een goede 25 ondersteuning van de draden wordt verkregen. Aan de zijde van het verbindingsorgaan 12 is de buis zo uitgevoerd, dat de sonde op de juiste wijze ten opzichte van contacten van de temperatuuraanwijsinrichting in het huis 10 of van een verbindingskabel wordt gericht. Daartoe heeft dit ver-30 bindingseinde van het sondelichaam een ongelijkmatig profiel verkregen door een op de buis gevormde insteek-nok 15a, waarbij de ene draad 15 over deze nok teruggeslagen is en dit teruggeslagen draaddeel kan worden opgenomen in een contactholte in het verbindingsorgaan 12, 35 waarin een contact 18 van het zelfde materiaal als de draad 15 is geplaatst. De andere thermokoppeldraad 16 komt bij 790 70 78 - ·ν 6 insteken van de sonde in het contactorgaan 12 in aanligging met eenin dit contactorgaan aangebracht contact 19 van het zelfde materiaal als de draad 16. Door deze uitvoering is een juiste polarisatie gewaarborgd als de sonde P met 5 de temperatuuraanwijsinrichting wordt verbonden, waarbij geen uitwendige warmte-gevoelige thermokoppelverbindingen kunnen worden gemaakt.

Bij gebruik van de thermometer komt het weefsel van de patient rechtstreeks in aanraking met de thermo-10 koppellas 17, zodat de draagbuis 14 geen merkbaar koel- effect op het weefsel ter plaatse van de las kan uitoefenen. Als echter de draagbuis 14 in aanraking met het weefsel komt, is niettemin de koelwerking minimaal als gevolg van de dunne rand van de buis en de afstand tussen deze buisrand 15 en de las 17.

De sonde kan ook anders zijn gevormd ter verkrijging van een zodanige ondersteuning van de thermokoppel-draden, dat een minimale koeling van het weefsel bij de aanrakingsplaats daarvan met de thermokoppellas 17 optreedt. 20 Bij de uitvoeringsvorm van de fig. 4 en 5 worden de draden 15 en 16 gedragen door een langwerpige dunne cilinder 20 van een geschuimd materiaal, waarvan de holten niet met elkaar in verbinding staan. De thermokoppellas 17 bevindt zich weer voor het uiteinde van het lichaam 20 25 en is niet geïsoleerd, zodat de las in rechtstreekse aanraking met het weefsel van de patient kan worden gebracht.

De draad 15 loopt dicht langs het buitenvlak van het cilindrische lichaam 20, terwijl de draad 16 zich langs de as van dit lichaam uitstrekt. De aansluiteinden van de draden 30 15 en 16 komen bij het insteken van het lichaam in het contactorgaan 12 in aanligging met contactringen 21 en 22 in dit verbindingsorgaan, welke contactringen weer uit het zelfde materiaal bestaan als de draden waarmee zij contact maken, zodat het thermokoppel vanzelf op de juiste 35 wijze wordt aangesloten en uitwendige thermokoppelverbindingen worden vermeden.

790 7 0 78 7

Doordat het schuimlichaam 20 gesloten, onderling niet verbonden holten heeft, kan het voorste, bij de las 17 liggende deel van de sonde geen speeksel van het weefsel absorberen of opzuigen, waardoor de lage thermische 5 geleidbaarheid van het schuimlichaam in stand blijft.

In de uitvoeringsvorm van de fig. 6 en 7 heeft het draaglichaam 23 van de sonde P de vorm van een langwerpige dunne en platte staaf, die enigszins gelijkt op eentongspatel. Aan het vooreinde van de staaf 23 ligt de 10 thermokoppellas 17 vrij in de ruimte tussen twee op afstand van elkaar liggende uitsteeksels 24, zodat de las weer rechtstreeks in aanraking met het weefsel van de patient kan worden gebracht. De draden 15 en 16 van het thermokoppel zijn in het kunststofmateriaal van het staaflichaam 23 opgenomen 15 en lopen dicht langs de lange zijranden daarvan. Het in- steekeinde van het staaflichaam 23 heeft een passende onsymmetrische vorm, zodat dit staafeinde alleen in de juiste stand in het niet-getekende verbindingsorgaan kan worden opgenomen, dat een corresponderend gevormde holte heeft, 20 waarin contacten zijn aangebracht, die met de uitstekende blanke einden van de draden 15 en 16 bij het insteken van de sonde in het contactorgaan contact maken.

De fig. 8 en 9 tonen uitvoeringsvormen van het verbindingsorgaan 12 en het daarin te steken einde van 25 de plug P, waarbij het, evenmin als bij de uitvoeringsvorm van fig. 4, niet nodig is, dat de sonde P bij het insteken in een bepaalde hoekstand ten opzichte van het verbindingsorgaan 12 moet worden geplaatst om de juiste aansluitingen te verkrijgen.

30 Bij deze uitvoeringsvormen van de fig. 8 en 9 hebben de verbindingsorganen 12 contacten 21 en 22, die weer van het zelfde materiaal zijn vervaardigd als de daarop aan te sluiten thermokoppeldraden 15 respectievelijk 16. In fig. 8 loopt de draad 15 langs de binnenzijde en 35 de draad 16 langs de buitenzijde van het buisvormige sonde-lichaam, waarbij de einden van de draden en het buislichaam 790 70 78 8 in het zelfde vlak liggen. De draden worden op geschikte wijze door het buislichaam ondersteund of kunnen daarin zijn opgenomen en dan aan hun uiteinden zijn blank gemaakt. Het verbindingsorgaan 12 heeft een buitenste ringvormig 5 contact 21 en een centraal penvormig contact 22, zodat derhalve de contactring en de contactpen langs hun omtrek doorlopende contactvlakken hebben, waartegen de draden 15 en 16 in elke relatieve hoekstand van het buislichaam en het contactorgaan kunnen aanliggen.

10 Het contactorgaan 12 van fig. 9 is gelijk aan dat van fig. 8. Het buislichaam van de sonde P heeft echter draden 15 en 16, die bij de extrusie van het buislichaam geheel in de wand daarvan zijn opgenomen, terwijl de blanke uitstekende contacteinden van deze draden respec-15 tievelijk tegen de binnenwand van het buislichaam (draad- einde 15a) en tegen de buitenwand van het buislichaam (draadeinde 16a) zijn teruggebogen, zodanig, dat deze draad-einden 15a en 16a met de corresponderende ringvormige oppervlakken van de contacten 22 en 21 contact kunnen maken 20 in elke relatieve hoekstand van de delen.

De hiervoor beschreven sondes zijn eenvoudig en goedkoop, zodat zij wegwerpsondes kunnen vormen. Zulke wegwerpsondes hebben het voordeel, dat zij geen kruisinfecties van patiënten kunnen veroorzaken en geen sterili-25 satiekosten meebrengen.

Wegwerpsondes met thermokoppels moeten in het klinische temperatuurgebied tussen ca. 35°C en 41°C de zelfde karakteristiek van de thermokoppel-emk hebben.

Bij de fabricage van de sondes volgens de uitvinding, waar-30 bij in de handel verkrijgbare thermokoppeldraden worden gebruikt, worden deze draden daartoe gesorteerd en passend gecombineerd. De spoelen van de draden worden gecombineerd op grond van hun afwijking van een standaard - emk bij een bepaalde gekozen klinische temperatuur van bijvoorbeeld 35 37,8°C.

Als chromel en constantin als draadmateriaal 790 7 0 78 * « 9 worden gebruikt, worden alle spoelen van elk materiaal onderzocht om de afwijking van de standaard-emk in microvolts, te bepalen. Vervolgens worden de spoelen van de twee materialen, waarvan de emk-afwijkingen opgeteld nul 5 of nul plus of min een acceptabele tolerantiewaarde leveren, gecombineerd voor de vervaardiging van sondes, waarvan de emk-karakteristieken bij de klinische temperaturen binnen de gewenste tolerantie corresponderen.

Uit het voorgaande volgt, dat de uitvinding 10 een betrouwbare, goedkope sonde voor elektronische thermometers verschaft, welke sonde snel en nauwkeurig werkt, na gebruik kan worden weggeworpen en op eenvoudige wijze met de betrokken temperatuuraanwijsinrichting kan worden verbonden en daarvan kan worden losgemaakt.

15 Gemeend wordt, dat de oogmerken van een zo klein mogelijke thermische tijdconstante en een zo gering mogelijke afkoelende werking van de sonde op het weefsel of het speeksel het best kunnen worden bereikt door toepassing van de uitvoeringsvorm van de sonde als afgeheeld 20 in de fig. 10 en 11. Deze uitvoeringsvorm leent zich eveneens voor de toepassing van blanke einden van de thermokoppeldraden, die respectievelijk binnenwaarts en buitenwaarts om de rand van het buisvormige draaglichaam worden teruggebogen. Deze draden 15 en 16 liggen tegenover 25 elkaar in de wand van de buis ingebed, hetgeen bijvoorbeeld kan worden bereikt door passende verwarming zodanig, dat de draden in het kunststof materiaal van de buis kunnen worden gedrukt. Aan het uiteinde van de dragerbuis worden dan segmenten uit de cilindrische buiswand weggesneden, 30 zodat twee axiaal naar voren uitstekende dunne vorktanden 25 overblijven, die de draden 15 en 16 ondersteunen. In fig. 11 is te zien, dat als gevolg van de oorspronkelijke cilindrische vorm van het buiseinde de tanden een gebogen profiel en daardoor een goede buigweerstand hebben. De 35 draden 15 en 16 overbruggen de opening tussen de tanden 790 7 0 78 10 25 en zijn bij de midden tussen de tanden liggende las 17 aan elkaar verbonden. Door deze constructie kan de las 17 gemakkelijk rechtstreeks in aanraking met het weefsel van de patient worden gebracht, terwijl de massa van het even-5 tueel met dit weefsel in aanraking komende deel van het dragerlichaam zeer klein is.

790 7 0 78

Claims (19)

1. Elektrische klinische thermometer met een warmte-gevoelige sonde en een temperatuuraanwijsinrichting voor de gemeten temperatuur, met het kenmerk, dat de sonde en de temperatuuraanwijsinrichting door een 5 verbindingsorgaan losneembaar aan elkaar zijn verbonden, waarbij de sonde bestaat uit een langwerpig draaglichaam en door dit draaglichaam ondersteunde, niet-zelfdragende dunne thermokoppeldraden, die zich vanaf het verbindingsorgaan in de langsrichting van het draaglichaam uitstrekken en 10 eindigen in een zich bij het uiteinde van het draaglichaam bevindende, vrijliggende thermokoppelas, welke vrij en op afstand van het materiaal van het draaglichaam hangt en daardoor rechtstreeks met weefsel van een patient in aanraking kan worden gebracht.

2. Thermometer volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het draaglichaam bestaat uit een holle dunwandige buis of cilinder.

3. Thermometer volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de buis van kunststofmateriaal 20 is vervaardigd, waarin de draden zijn opgenomen.

4. Thermometer volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat de draagbuis één van de draden aan zijn binnenwand en de andere draad aan zijn buitenwand ondersteunt, waarbij de vrije aansluiteinden 25 van de draden blank zijn.

5. Thermometer volgens conclusie 2, 3 of 4, met het kenmerk, dat de draden ten opzichte van de as van de dragerbuis diametraal tegenover elkaar liggen.

6. Thermometer volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat de blanke aansluiteinden van de graden in het betrokken kopvlak van het buisvormige draaglichaam eindigen.

7. Thermometer volgens conclusie 4 of 5, met 35 het kenmerk, dat de blanke aansluiteinden van de 790 70 78 draden teruggebogen zijn, waarbij het ene draadeinde aan de binnenzijde en het andere draadeinde aan de buitenzijde van de buisvormige drager ligt.

8. Thermometer volgens één der conclusies 1-7, 5 met het kenmerk, dat het cilindrische draag- lichaam aan zijn uiteinde naar voren uitstekende tanden heeft, waarbij de in de wand van het draaglichaam ingebedde draden door deze tanden heenlopen en uit de einden daarvan tredend naar elkaar toelopen ter vorming van de in 10 de ruimte tussen de tanden liggende las.

9. Thermometer volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de tanden smalle segmenten van het cilindrische draaglichaam vormen.

10. Thermometer volgens conclusie 1, met 15 het kenmerk, dat het draaglichaam bestaat uit ge schuimd materiaal, waarin de draden zijn opgenomen.

11. Thermometer volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de holten van het geschuimde materiaal niet met elkaar in verbinding staan.

12. Thermometer volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het draaglichaam spatelvormig is.

13. Thermometer volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de draden zich langs de randen 25 van het spatelvormige draaglichaam uitstrekken, waarbij dit lichaam aan zijn uiteinde op afstand van elkaar liggende uitsteeksels heeft, waar de draden doorheen lopen en waarbij de las in de ruimte tussen deze uitsteeksels ligt.

14. Thermometer volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat het spatelvormige draaglichaam van kunststof is en de draden in de zijranden van het lichaam opgenomen zijn.

15. Thermometer volgens één der voorafgaande 35 conclusies, met het kenmerk, dat het verbin- dingsorgaan is voorzien van contacten van het zelfde mate- 790 70 78 riaal als de draden, waarbij richtmiddelen aanwezig zijn om bij het verbinden van het draaglichaam met het huis de draden en contacten van gelijk materiaal met elkaar in aanraking te brengen.

16. Thermometer volgens één der conclusies 1-14, met het kenmerk, dat het verbindings-orgaan is voorzien van contacten van het zelfde materiaal als de draden, welke contacten radiaal op afstand van elkaar liggende rondlopende contactvlakken hebben, terwijl 10 de draden op zodanige afstand van elkaar liggen, dat zij met deze contactvlakken contact kunnen maken.

17. Thermometer volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat de draden aan het aansluiteinde van het draaglichaam vrij uitstekende, op afstand van 15 elkaar liggende aansluiteinden hebben.

18. Sonde bestemd voor een thermometer volgens één der voorafgaande conclusies.

19. Werkwijze voor het vervaardigen van een sonde voor een elektrische thermometer volgens één der 20 conclusies 1-18, welke sonde een draaglichaam en daardoor ondersteunde niet-zelfdragende dunne thermokoppeldraden heeft, met het kenmerk, dat van spoelen van de genoemde draden de afwijkingen van een standaard-emk bepaald en met elkaar vergeleken worden en dat het draag- 25 lichaam wordt voorzien van draden afkomstig van twee draad-spoelen, waarvan de emk-afwijkingen opgeteld nul plus of nul min een aanvaardbare tolerantiewaarde opleveren. 790 70 78