NL8003884A - Inrichting voor het meten van de hart- of polsslagfrequentie en van de temperatuur. - Google Patents

Description

JK 1502-1-Ned

i J

Willy Muller te Zollikon, Zwitserland.

Inrichting voor het meten van de hart- of polsslagfrequentie en van de temperatuur.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het 'meten van de polsslag en de temperatuur, meer in het bij- * zonder van het menselijk lichaam, met een optisch electrische polstaster voor een lichaamsdeel, een aan deze pólstaster 5 aangesloten meetschakeling en een aanwijzinginrichting voor de hartslagwaarde, respectievelijk met een temperatuurtaster, een aan deze temperatuurtaster aangesloten meetschakeling en een aanwijsinrichting voor de gemeten temperatuur, waarmee voor de hartslagmeting een met de hand omvatbare behuizing 10 is voorzien van een optisch electrische polstaster met een tastorgaan voor een vinger.

Inrichtingen voor de polsslagmeting waarbij bij elke polsslag ten gevolge van de zich verwijdende bloedvaten veranderende reflectie van een belicht lichaamsdeel benut 15 wordt voor het vormen van corresponderende meetimpulsen, * waarbij de intervallen tussen, de pols- of hartslagen elec- tronisch worden gemeten en als het aantal hartslagen per minuut worden aangewezen, zijn bekend.

Meer in het bijzonder zijn dergelijke inrichtingen met kleine 20 afmetingen bekend welke met de hand kunnen worden vast- · gehouden en waarbij een vinger van deze hand op genoemde wijze voor het bepalen van de pols- of hartslag wordt afgetast.

. ΐ· '-- -ΐϋίβΐ

Ook zijn electronische thermometers van geringe afmetingen bekend'- waarbij de door een temperatuurtaster opgenomen 25 temperatuur in cijfers tot uitdrukking wordt gebracht.

* 8003884 -2- - 2 -

De uitvinding beoogt een inrichting van de eerdergenoemde soort te verschaffen met behulp waarvan bij eenvoudige hantering snel en precies de meting en aanwijzing van de hartslag of polsfrequentie en de lichaamstemperatuur bij 5 een eenvoudige uitvoer van de inrichting mogelijk is.

De uitvinding wordt thans toegelicht aan de hand van de. tekening van een uitvoeringsvoorbeeld.

Pig. 1 is een vooraanzicht van de inrichting met aangebrachte temperatuurtaster.

10 Pig. 2 is een zijaanzicht van de inrichting volgens fig. 1 met een bedrijfssoortenomschakelaar.

tv

Fig. 3 is een bovenaanzicht op de bovenste smalle zijde van de inrichting volgens fig. 1. ___

Fig. 4 is,een principeschema van de meetschakeling van 15 de inrichting volgens fig. 1.

De weergegeven inrichting is voorzien van een rechthoekige kunststoffen behuizing 1, waarvan de breedte, en de dikte ongeveer gelijk zijn aan die van een sigarettenverpakking, en waarvan de hoogte ongeveer de helft groter is dan die 20 van een sigarettenverpakking.

De voorzijde van de behuizing 1 (fig. 1) is voorzien van een venster 2 waarachter een aanwijsinrichting 3 voor cijfers, letters en andere symbolen is aangebracht, bij voorkeur een vloeistofaanwijsinrichting (LCD).

25 In^het onderste,gedeelte is de behuizing 1 voorzien van een....

batterijvak 4 waarin bijvoorbeeld een 9voltsbatterij kan worden aangebracht. Een aan de onderste smalle zijde aangebrachte stekerbus 5 dient voor de aansluiting van Λ een laadinrichting voor een oplaadbare batterij.

k I

, » 8003884 -3- ér -λ - 3 -

Op een ene lange smalle zijde van de behuizing 1 (fig. 2) is een schuifschakelaar 6 aangebracht die daartoe dient ëên van de verschillende bedrijfssoorten van de inrichting te kiezen.

5 In een eerste, in fig. 1 met P4 aangegeven stand van de schuifschakelaar 1 is de inrichting ingesteld voor een hartslag-of polsfrequentiemeting waarbij elke polsslag wordt gemeten en met de voorgaande polsslag vergeleken polsfrequentie wordt gemiddeld, en waarop het gemiddelde van de vier laatste 10 · gemiddelden op de aanwijsinrichting 3 wordt weergegeven.

In de andere, met P8 aangegeven stand van de schuifschakelaar 6 worden de polsslagen eveneens opgemeten, echter wordt steeds met elke polsslag de gemiddelde waarde van de polsfrequentie over de laatste acht polsslagen gemiddeld en aan-15 gegeven. In de met C aangegeven middenstand van de schuif schakelaar 6is de inrichting afgesteld voor een temperatuur-' meting.

Aan de bovenste smalle zijde van de behuizing 1 is de in- . richting voorzien van een trogvormige druktaster 7 (fig. 1, 20 3)i.De behuizing volgens fig. 1 is bestemd om door de gebruiker met de hand te worden omvat en waarbij de gebruiker ëên vinger van de hand, bij voorkeur de wijsvinger, op de druktaster 7 legt.

Deze druktaster 7 heeft twee functies. Wanneer deze druktaster 25 door de opgelegde vinger wordt ingedrukt wordt de zich in de behuizing 1 bevindende meet- en aanwijsschakeling met de genoemde batterij verbonden, zodat de inrichting overeen- ·* · '* komstig de stand van de schuifschakelaar 6 bepaalde meting ' kan uitvoeren. ·, 30 Daarmede wordt bereikt dat de batterij slechts gedurende de _ eigenlijke meettijd stroom afgeeft. Het inschakelen van de inrichting resp. het aanschakelen van de batterij wordt op de bekende wijze door een met behulp van de druktaster 7 bedienbaar contact bewerkstelligd.

u 8003884 - 4 - v- - 4 -

De tweede functie van de druktaster 7 is het opnemen van de hart- of polsslag bij het opleggen van een vinger en het neerdrukken van de druktaster.

Op op zichzelf bekende wijze zijn binnen in de druktaster 5 7 een lichtbron, bijvoorbeeld een infrarood emiterende, diode, - — -- en eén lichtsensor, bijvoorbeeld een fotodiode of een foto- - .

- --transistor aangebracht, zodanig, dat van de lichtbron op .

de opgelegde vinger geworpen licht door de in het verloop van de pols- of hartslag zich verwijdende bloedvaten op de ' 10 lichtsensor wordt gereflecteert. "

Aan de bovenste smalle zijde van de behuizing 1 is een - verdere stekerbus 8 (fig. 1, 3) aangebracht waarin de'kabel - ' 10 van een temperatuurtaster kan worden ingestoken.

De stiftvormige temperatuurtaster 9 is vóórzien van een 15 warmte-isolerende tasterbehuizing 11 met aan het einde daarvan een metallisch tasterelement 12.

De temperatuurtaster kan zonder enige moeite op een lichaamsplaats voor het meten van de lichaamstemperatuur . in aanraking worden gebracht waarbij de vorm van de taster-20 behuizing 11 en het tasterelement 12 het mogelijk maken, aan de-betreffende lichaamsplaats een afstraling, een afleiding van warmte, en daarmede een foutieve temperatuurmeting te vermijden.

Verder kan de weergegeven temperatuurtaster zonder neer 25 afdoend gereinigd worden.

In fig. 4 is het principeschema van de zich in de behuizing 1 van fig. 1 opgenomen meetschakeling voor de hartslag-frequentie en de temperatuur weergegeven.

De meetschakeling bevat een enkele microprocessor 15, waaraan 30 voor het verkrijgen van de voor de meting benodigde tel- impulsen van een hogere frequentie een kwartskristal 16 is aangesloten.

De microprocessor 15 is. voorzien van een eerste gegevens- of * 80 0 3 8 8 4 - 5 - 5" ~r - 5 - datainvoer 17 voor impulsen welke overeenkomen met de hartslagen, en een tweede gegevensinvoer 18 voor impulsen welke corresponderen met de temperatuur.

Verder is de microprocessor 15 voorzien van drie stuuringangen 5 19,20 en 21 welke met behulp van de eerdergenoemde schuif- schakelaar 6 naar keuze aan de massa kunnen worden verbonden, om êën der drie beschreven bedrijfssoorten P4, P8 en C in te stellen. '

De microprocessor :15- bestuurt verder op zichzelf bekende 10 wijze de aanwijsinrichting 3 dié als aanwijselementen lichtgevende dioden (LED) of vloeikristalsegmenten.

(LCD) heeft. De voedingsspanning van de batterij 22 wordt over het reeds genoemde, door de druktaster 7 bedienbare schakelcontact 23 naar de microprocessor 15 en andere delen 15 van de schakeling toegevoerd.

De in de druktaster 7 ondergebrachte, infrarood licht emiterende diode 24 wordt over een weerstand 25 gevoed, evenals dit het geval is met de fotodiode 26 over de weerstand 27 en welke fotodiode 26 het licht ontvangt dat door 20 de opgelegde vinger wordt gereflecteert.

In plaats van eenvoudige weerstanden 25, 27 kan ook op gunstige wijze de spannings-, resp..stroomstabilisatieschakeling worden 'toegepast om wisselingen van de spanning van de batterij 22 uit te sluiten.

- 25 De door de hartslag of polsslag aan,de fotodiode 26 opgewekte impuls wordt aan een impulsvormer 28 toegevoerd welke uit de toegevoerde impuls van een variabele vorm en amplitude een gedefinieerde impulsflank, bijvoorbeeld een neergaande - impulsflank, vormt.

30 Deze wordt aan gegevensingang 17 van de microprocessor 15 fC 5_ *· ·'' ingevoerd. '

Het tasterelement 12 van de temperatuurmeter 9 geeft een stroom af welke proportioneel met de temperatuur aan het tasterelement 12 is.

« 8003884 _6_ - 6 -

Een spannings- freguentieomzetter 29 geeft impulsen af met een frequentie welke proportioneel is met de stroom van het tasterelement 12.

. Deze impulsen worden toegevoerd aan de gegevensingang 18 5 van de microprocessor 15.

-: De microprocessor 15 tq. op zichzelf bekende wijze zodanig' geprogrammeerd dat eerst vastgesteld wordt of naar gelang - de stand van de schuifschakelaar 16 een hartslag- of. polsslagfrequentiemeting of een temperatuurmeting zal 10 moeten worden uitgevoerd. .

In geval van de polsfrequentiemeting veroorzaakt de microprocessor eerst een aanwijzing -P- gedurende korte tijd, bijvoorbeeld gedurende één seconde, om de bevestigen dat door de stand van de schuifschakelaar 6 en het opleggen 15 van de vinger een polsfrequentiemeting zal worden uitgevoerd.

Hierna stelt de microprocessor vast of de impulsflanken * van de impulsvorraer 28 aanwezig.zijn.

Eventueel wordt een règister van de microprocessor met een in tijdsintervallen van twee op elkaar volgende impulsflanken 20 yan gelijke helling overeenkomstig impulsaantal geladen.

Voor het geval -zich de schuifschakelaar 6 in de stand P4 bevindt worden de impulsaantallen van vier op elkaar volgende intervallen gesommeert en wordt daaruit het gemiddelde bepaald.

25 Overeenkomstig geldt dit voor het geval, wanneer de schuif schakelaar 6 zich in de stand P8 bevindt. Voor de vorming van een meetwaarde "aantal polsslagen per minuut" wordt in een register van de microprocessor het aantal 60.000 door de vastgestelde intervallengte, resp. het overeenkomstige 30 impülsaantal gedeeld.

De microprocessor stelt hierna vast of de aldus gevormde polsfrequentie in een bepaald gebied ligt, bijvoorbeeld boven 100 polsslagen per minuut en onder 200 polsslagen per minuut.

8003884 _7_ % - 7 -

Wanneer dit zo is brengt de microprocessor het vastgestelde aantal impulsen op de aanwijsinrichting 3 decimaal tot uitdrukking.

Wanneer dit niet het geval is dan wordt een bijzonder sym-5 bool aangegeven, bijvoorbeeld -L- voor minder dan 20 pols slagen per minuut en -H- voor meer dan 200 polsslagen per minuut.Hierna begint de cyclus opnieuw waarbij de microprocessor nagaat of de volgende impulsflank aanwezig is.

Bij de afstelling van de inrichting voor het uitvoeren van 10 een temperatuurmeting wordt dit door de microprocessor eerst kort van tevoren aangeduidmet het symbool -C-. ✓

Hierna gaat de microprocessor na of er een impuls van de spanning-frequentieomzetter 29 aanwezig is, bijvoorbeeld aan de hand van een impulsflank.

15 Wanneer dit het geval is laadt de microprocessor een register met het getal -273150 overeenkomstig het absolute nulpunt omdat immers de met de temperatuur proportionele stroom van het tasterelement 12 van dit referentiepunt oploopt, maar waarbij de aanwijzing in moet plaatsvinden. -.20 Hierna laadt de microprocessor de van de spanning- frequentie- omzetter 29 afgegeven impulsen positief in het genoemde register en wel gedurende een bepaalde tijd van bijvoorbeeld vier seconden. De registerinhoud wordt dan door de microprocessor in de aanwijsinrichting 3 decimaal en met een 25 decimaalpunt weergegeven.

Bij het onderschri.jden of het overschrijden van een bepaald temperatuurgebied kan eveneens de aanwijzing met behulp , van een' bijzonder symbool plaatsvinden. Hierna begint de meetcyclus opnieuw.

30 Het“is duidelijk dat de uitgevonden inrichting de functies van een polsfrequentiemeting en een temperatuurmeting op een zeer eenvoudige wijze combineert en wel met betrekking tot de opbouw en tot de hantering.

O

8003884 - 8 -

Omdat goedkope microprocessors geheugens bezitten die groter zijn dan bijvoorbeeld ongeveer 250 woorden voor een polsfrequentiemeting, maakt verdere benutting van dezelfde microprocessor voor de ongeveer 200 woorden 5 benodigde temperatuurmeting geen grotere en duurdere . ·· - microprocessor nodig. ' -

Met de uitgevonden inrichting kunnen vanzelfsprekend ook andere temperaturen dan de temperaturen van het menselijk lichaam snel en preciès worden gemeten zolang deze 10 -temperaturen binnen het temperatuurgebied van de inrichting (bijvoorbeeld van 0 tot 100°C) zijn gelegen.

Bijzonder gunstig is echter de gecombineerde toepassing van de inrichting voor particulieren of medici.

Voor de omzetting van de inrichting voor het meten van de 15 polsfrequentie tot die van het meten van de temperatuur - kan in plaats van de schuifschakelaar 6 ook de stekerbus 8 met een schakelcontact zijn voorzien welke door het instekeh van de temperatuurtasterkabel 10 wordt bediend en daardoor de bijbehorende stuuringang 20 van de microprocessor 15 aan de 20 massa legt.

Dan kan weliswaar zonder een verdere omschakelaar de pols-frequentiemeting slechts met een enkel gemiddelde.over het betreffende polsinterval worden doorgevoerd, bij voorkeur over 8. Dit is echter, zoals dit in de praktijk is gebleken, 25 zonder nadeel. Eerder is het voor het verkrijgen van een nog eenvoudiger bediening en-voor het verkrijgen van zekerder resultaten doelmatig de in fig. 1 en fig. 4 weergegeven inrichting met een slechts twee standen bezittende schuif-sc^akelaar 6 toe te passen en van welke twee standen de 30 ene bestemd is voor de hartslag- of polsslagfrequentiemeting met een steeds een gemiddelde vorming over 8 polsintervallen terwijl de andere stand bestemd is voor de temperatuurmeting.

* - 9 - 8003884

Claims (4)

1. Inrichting voor de hartslag- of polsfrequentiemeting en temperatuurmeting, meer in het bijzonder van het menselijk lichaam, met een optisch electrische pols-taster voor een lichaamsdeel, een aan de polstaster 5 aangesloten meetschakeling en een aanwijsinrichting voor de hartslag- of polsfreguentiemeetwaarden, resp. met een temperatuurtaster, een aan de temperatuurtaster aangesloten meetschakeling en een aanwijsinrichting voor de temperatuurmeetwaarden, waarbij voor de· pols-10 frequentiemeting een met de hand omvatbare behuizing is voorzien van een optisch electrische pulstaster met een tastorgaan voor een vinger van de hand, met het kenmerk, dat de behuizing (1) is voorzien van een aansluitorgaan (8) voor de temperatuurtaster (9) 15 en dat in de behuizing (1) een enkele, met de puls taster (24,26) en de temperatuurtaster (9) in verbinding staande microprocessor (15) is ondergebracht, waaraan een enkele aanwijsinrichting (3) en een omschakelaar (6) ter keuze van de pulsfrequentiemeting resp. de 20 temperatuurmeting zijn aangesloten.

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij het tastorgaan is voorzien van een schakelaar voor het inschakelen van de voedingsspanning welke gelevert wordt door een in de behuizing ondergebrachte batterij, met het kenmerk, 25 dat aan de schakelaar (23)· de voedingsspanningsklemmen spyan : deaanwijsinrichting - (3.) -.·. alsmede van alle verdere schakelingsdelen tussen de pulstaster (24,26) en de microprocessor (15) alsmede tussen de temperatuurtaster (9) en de microprocessor (15) 30 zijn aangesloten. - io - 8003884 \ - 10 -

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de behuizing (1) is voorzien van een aansluitbus (8) voor het insteken van de temperatuurtaster (9), bijvoorbeeld van een verbindingskabel (10) naar de temperatuurtaster (9).

4. Inrichting volgens conclusie 1 tot 3, met het kenmerk, dat de microprocessor (15) van een eerste gegevens-ingang (17) voor de van het uitgangssignaal van de pulstaster (24,26) afgeleide impulsen, en van een tweede . gegevensingang (18) voor de van het uitgangssignaal van de temperatuurtaster (9) afgeleide impulsen en van tenminste twee stuuringangen (19,20,21) welke met behulp van een omschakelaar (6) voor het bepalen van de meet-soort naar keuze aan een: referentiepotentiaal, bijvoorbeeld de massa, kunnen worden gelegd. 8003884