PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102006024501A1 29.11.2007
Titel Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Temperatur von Organen, insbesondere beim Menschen
Anmelder Rabkin, Rafail, 19063 Schwerin, DE
Erfinder Rabkin, Rafail, 19063 Schwerin, DE
Vertreter Jaap, R., Pat.-Anw., 19370 Parchim
DE-Anmeldedatum 26.05.2006
DE-Aktenzeichen 102006024501
Offenlegungstag 29.11.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.11.2007
IPC-Hauptklasse A61B 5/01(2006.01)A, F, I, 20060526, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G01J 5/00(2006.01)A, L, I, 20060526, B, H, DE   
Zusammenfassung Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gattungsgemäßes Verfahren zu entwickeln, mit dem die Temperatur von Organen, insbesondere beim Menschen, ermittelt werden kann.
Erreicht wird dies dadurch, dass die gemessenen elektrischen Messwerte für die Oberflächentemperaturen der Haut des Menschen durch mathematisch statistische Methoden und einem künstlich-neuronalen Netz für die Oberflächentemperatur ausgewertet und die Temperatur des untersuchten Organs sowie eine statistisch ermittelte Wahrscheinlichkeit für die Richtigkeit der Temperaturanzeige angezeigt werden.
Derartige Verfahren und Vorrichtungen werden im medizinischen Bereich zur Messung der Körpertemperatur und der Temperatur von inneren Organen beim Menschen eingesetzt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Messung der Temperatur von Organen, insbesondere beim Menschen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine entsprechende Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2.

Derartige Verfahren und Vorrichtungen werden im medizinischen Bereich zur Messung der Körpertemperatur und der Temperatur von inneren Organen beim Menschen eingesetzt.

Die Körpertemperatur ist ein wesentliches Indiz für den Gesundheitszustand eines Patienten. Eine bekannte Messvorrichtung zur Messung der Körpertemperatur eines Patienten ist ein Quecksilberthermometer, das allerdings zur Körpertemperaturmessung eine lange Ansprechzeit besitzt. Außerdem bürgt es bei Zerstörung z. B. durch Herunterfallen durch aufsteigende Quecksilberdämpfe ein hohes gesundheitliches Risiko.

Deshalb haben sich in den letzten Jahren elektronische Fieberthermometer auf dem Markt durchgesetzt, bei denen als Messfühler thermische Detektoren, wie z. B. Messwiderstände oder Thermistoren, verwendet werden. Nachteilig ist hier aber auch, dass die thermischen Detektoren ein zu großes Messvolumen aufweisen, das während des Messvorganges bis auf die zumessende Körpertemperatur erwärmt werden muss. Darum sind die Ansprechzeit dieser Fieberthermometer, vor allem bei Notfällen, immer noch zu lang ist.

Ein weiterer Nachteil der zuvor genannten Thermometer ist, dass sie Berührungsthermometer sind, wobei die Messfühler in Kontakt mit der Haut des Patienten gelangen. Deshalb sind diese Thermometer unhygienisch und müssen nach dem Gebrauch gereinigt werden.

Aus den zuvor genannten Gründen werden in zunehmendem Maße berührungslose Infrarot-Thermometer eingesetzt, mit denen die Infrarot-Wärmestrahlung des Patienten gemessen wird. Dazu ist z. B. aus der DE 20 2005 001 093 U1 ein tragbarer Infrarot-Temperatursensor bekannt, der ein Kernmodul, einen zylindrischen Körper, eine Abschirmung sowie eine Batterieeinheit umfasst, wobei das Kernmodul eine Schaltungsplatine mit einem Infrarot-Detektor, eine Ausgangseinheit sowie einen Schaltungsmechanismus besitzt.

Derartige Infrarot-Thermometer haben aber ebenso wie die zuvor genannten Thermometer den Nachteil, dass die Körpertemperatur des Patienten nur an einem Messpunkt gemessen wird und deshalb vergleichende Messungen der Körpertemperatur an verschiedenen Messpunkten auf der Haut des Patienten nicht zeitgleich durchgeführt werden können.

Weiterhin ist aus der WO 2004/089206 A1 eine Vorrichtung zur Messung der Körpertemperatur bekannt, bei der mit Hilfe einer Infrarotkamera eine Aufnahme von dem zu untersuchenden Patienten auf einem Computer abgespeichert, mittels eines Computerprogramms ausgewertet und an einem Monitor angezeigt wird. Dabei zeigt die Aufnahme die sichtbaren Körperoberflächen in verschiedenen Farben, wobei jede Farbe einen Temperaturwert repräsentiert. So steht die Farbe Schwarz für Temperaturen kleiner 34°C. Höhere Temperaturen werden beginnend mit blau, über gelb für Temperaturen größer gleich 37,5°C bis rot für Temperaturen größer gleich 38°C dargestellt. Von Nachteile ist aber, dass diese Vorrichtung zur Messung der Körpertemperatur mittels Infrarotkamera zum einen im Vergleich zu bekannten Thermometern teuer ist und zum anderen relativ groß und deshalb ortsfest ist. Dadurch wird der Einsatz häutsächlich auf medizinische Einrichtungen, wie Krankenhäuser und Arztpraxen beschränkt.

Von Nachteil aller zuvor genannten Vorrichtungen ist es, dass die Temperaturen von Organen nicht ermittelt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein gattungsmäßiges Verfahren zu entwickeln, mit dem die Temperatur von Organen, insbesondere beim Menschen ermittelt werden kann.

Verfahrensseitig wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Im Bezug auf die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2 gelöst und zweckmäßig durch die Unteransprüche 3 und 4 ausgestaltet.

Das lösungsgemäße Verfahren zur Messung der Temperatur von Organen und die entsprechende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens beseitigen die genannten Nachteile des Standes der Technik.

Vorteilhaft bei der Anwendung des lösungsgemäßen Verfahrens und der entsprechenden Vorrichtung ist es, dass die gemessenen elektrischen Messwerte für die Oberflächentemperaturen der Haut des Menschen durch mathematisch statistische Methoden und einem Künstlich-neuronalen Netz für die Oberflächentemperatur ausgewertet und die Temperatur des untersuchten Organs sowie eine statistisch ermittelte Wahrscheinlichkeit für die Richtigkeit der Temperaturanzeige angezeigt werden. Dadurch können die Temperaturen der Organe abgeschätzt und daraus Organerkrankungen erkannt werden.

Vorteilhaft bei der Anwendung der lösungsgemäßen entsprechenden Vorrichtung ist es, dass die Erfassungseinheit für Infrarotstrahlen eine elektrisch mit mindestens einer Temperaturmesseinheit verbundene Auswerteelektronik aufweist. Dabei verfügt die Auswerteelektronik über mathematisch statistische Methoden und Künstlich-neuronale Netze, die zur Ermittlung der Temperaturen der Organe aus diesen Oberflächentemperaturen dient. Außerdem ist jede Temperaturmesseinheit aus einem Anschlussstecker, einem Infrarotsensor, einem Lichtleitkabel und einer außenliegende Sammellinse besteht und die Auswerteelektronik über die Anschlüsse mit den Anschlusssteckern verbunden. Dadurch ist die Vorrichtung handlich, im Aufbau einfach und kostengünstig.

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Dazu zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht gemäß der Figur aus einem Gehäuse 1 mit einer Auswerteelektronik 2 und aus mehreren Temperaturmesseinheiten 3. Dabei sind in die Vorderseite des Gehäuses 1 eine Anzeige 4, ein Ein/Aus-Schalter 5 und drei Anschlüsse 6 für drei Temperaturmesseinheiten 3 integriert.

Jede Temperaturmesseinheit 3 besteht aus einem Lichtleitkabel 7, dass einerseits einen Anschlussstecker 8 mit einem Infrarotsensor 9 und andererseits eine außenliegende Sammellinse 10 aufweist.

Auf einer Seitenfläche des Gehäuses 1 befindet sich eine Computerschnittstelle 11. Die von dem Gehäuse 1 ummantelte Auswerteelektronik 2 ist über den Ein/Aus-Schalter 3 bedienbar. Eingangsseitig ist die Auswerteelektronik 2 über die Anschlüsse 6, den Anschlusssteckern 8, den Infrarotsensoren 9 sowie die ausgangsseitig mit Anzeige 2 elektrisch verbunden. Die Auswerteeinheit 2 dient der Umrechnung der Infrarotmesswerte in Oberflächentemperaturen sowie der Speicherung und der Auswertung dieser gemessenen Temperaturen. Dabei werden zur Auswertung der Oberflächentemperaturen mittels mathematisch statistischer Methoden und Künstlich-neuronaler Netze aus diesen Oberflächentemperaturen die Temperaturen der inneren Organe ermittelt. Dazu sind im Vorfeld auf einem in der Figur nicht dargestellten Computer die Parameter der mathematisch statistischen Methoden rechnerisch sowie die Gewichte der Künstlich-neuronalen Netze mittels einer Trainingsphase aus Versuchsdaten zu ermitteln und über die Computerschnittstelle 11 auf die Auswerteelektronik 2 zu übertragen.

Die Handhabung der erfindungsgemäßen Vorrichtung soll nun nachstehend erläutert werden. Dabei wird von einer in der Figur dargestellten zusammengebauten Vorrichtung ausgegangen, auf dessen Auswerteelektronik 2 die Parameter der mathematisch statistischen Methoden sowie die Gewichte der Künstlich-neuronalen Netze übertragen sind. Der Ein/Aus-Schalter 5 der Vorrichtung befindet sich in der Stellung „Aus".

Zur Durchführung der Messung der Oberflächentemperaturen bei einem in der Figur nicht dargestellten Patienten werden die Infrarotsensoren 9 mit ihren jeweiligen Sammellinsen 10 auf ein zu untersuchendes Gewebe 12 aufgelegt. Anschließend wird die Vorrichtung über den Ein/Aus-Schalter 5 eingeschaltet und die jeweilige Infrarotstrahlung des durch die Sammellinsen 10 abgedeckten Gewebes 12 durch das entsprechende Lichtleitkabel 7 auf den zugehörigen Infrarotsensoren 9 geleitet. Die Infrarotsensoren 9 erfassen die Infrarotstrahlungen des jeweiligen Gewebes 12 eingangsseitig und geben ausgangsseitig jeweils einen elektrischen Messwert für die Oberflächentemperaturen aus.

Diese durch die Infrarotsensoren 9 ermittelten elektrischen Messwerte für die Oberflächentemperaturen jeder Temperaturmesseinheit 3 werden elektrisch über die Anschlussstecker 8 und die Anschlüsse 6 auf die Auswerteelektronik 2 übertragen.

In der Auswerteelektronik 2 werden durch die mathematisch statistischen Methoden und dem Künstlich-neuronalen Netz die gemessenen elektrischen Messwerte für die Oberflächentemperatur ausgewertet.

Im Ergebnis werden dann an der Anzeige 4 die Temperatur des untersuchten Organs sowie eine statistisch ermittelte Wahrscheinlichkeit für die Richtigkeit der Temperaturanzeige angezeigt.

1
Gehäuse
2
Auswerteelektronik
3
Temperaturmesseinheit
4
Anzeige
5
Ein/Aus-Schalter
6
Anschluss
7
Lichtleitkabel
8
Anschlussstecker
9
Infrarotsensor
10
Sammellinse
11
Computerschnittstelle
12
Gewebe


Anspruch[de]
Verfahren zur Messung der Temperatur von Organen, insbesondere beim Menschen, bei dem die Infratorstrahlung der Haut des Menschen gemessen und daraus die Oberflächentemperatur der Haut des Menschen ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die gemessenen elektrischen Messwerte für die Oberflächentemperaturen der Haut des Menschen durch mathematisch statistische Methoden und einem Künstlich-neuronalen Netz für die Oberflächentemperatur ausgewertet und die Temperatur des untersuchten Organs sowie eine statistisch ermittelte Wahrscheinlichkeit für die Richtigkeit der Temperaturanzeige angezeigt werden. Vorrichtung zur Messung der Temperatur von Organen, insbesondere beim Menschen, bestehend aus einer Erfassungseinheit für Infrarotstrahlen, womit aus den Infrarotstrahlen Oberflächentemperaturen ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinheit für Infrarotstrahlen eine elektrisch mit mindestens eine Temperaturmesseinheit 3 verbundene Auswerteelektronik 2 aufweist, wobei die Auswerteelektronik 2 über mathematisch statistischer Methoden und Künstlich-neuronale Netze verfügt, die zur Ermittlung der Temperaturen der Organe aus diesen Oberflächentemperaturen dient. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Temperaturmesseinheit 3 aus einem Anschlussstecker 8, einem Infrarotsensor 9, einem Lichtleitkabel 7 und einer außenliegende Sammellinse 10 besteht. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteelektronik 2 über die Anschlüsse 6 mit den Anschlusssteckern 8 verbunden ist.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com