DE68916349T2

DE68916349T2 - Temperaturmesssonde und elektronisches klinisches Thermometer, versehen mit dieser Sonde.

Info

Publication number: DE68916349T2
Application number: DE68916349T
Authority: DE
Inventors: Makoto Ikeda; Masami Iriki; Yoshikatsu Kawashima; Masahiro Kusakabe; Masahiro Shiokawa; Kiyoshi C O Terumo Kabus Sohma; Kinji Uchino
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1988-08-25
Filing date: 1989-08-24
Publication date: 1994-10-27
Anticipated expiration: 2009-08-25
Also published as: JPH02132333A; EP0360025A3; EP0360025B1; US5088837A; AU625438B2; JP2675344B2; DE68916349D1; EP0360025A2; AU4023089A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Temperaturmeßsonde und insbesondere eine von einem einen Signalprozessor enthaltenden Hauptkörper abnehmbare Temperaturmeßsonde.
Bei einem herkömmlichen, elektronischen klinischen Thermometer ist ein einen Signalprozessor enthaltender Hauptkörper mit einer Sonde ausgeführt. Das gesamte Thermometer ist starr, und der Sondenabschnitt davon ist stabförmig. Aus diesem Grund hat der Temperaturfühlerabschnitt eine große Wärmekapazität, so daß es schwierig ist, die Meßdauer zu verkürzen.
Darüber hinaus kann bei Einlegen eines elektronischen klinischen Thermometers dieses herkömmlichen Typs in die Achselhöhle die Kleidung die Messung behindern. Wird das Thermometer in den Mund genommen, verursacht es ein unangenehmes Gefühl unter der Zunge.
Bei einem herkömmlichen, elektronischen klinischen Thermometer des Typs, der zur oralen oder analen Messung der Körpertemperatur verwendet wird, ist eine aufwendige Sterilisationsoperation desselben aufgrund des Infektionsrisikos erforderlich. Im Ergebnis sind solche Thermometer aus Gründen der Hygiene und Sauberkeit wenig beliebt.
Die dem Stand der Technik zugehörige US-A-4 317 367 beschreibt ein Fieberthermometer, bei welchem ein Thermistor zwischen zwei Leitern angeordnet ist, welche sich von gegenüberliegenden Flächen eines Substrats aus nach außen erstrecken.
Des weiteren beschreibt die dem Stand der Technik zugehörige EP-A-0 180 951 ein elektronisches klinisches Thermometer, bei dem ein längliches Gehäuse mit einer herausgeführten schlanken Spitze versehen ist, welche eine mit einer Metallkappe abgedeckte Temperaturfühlereinheit bereitstellt. Die Metallkappe 51 enthält ein Vergußmaterial, welches das Temperaturfühlerelement umgibt.
Schließlich beschreiben die dem Stand der Technik zugehörigen GB-A-2 114 226 und GB-A-2 085 595 spezifische für elektronische Thermometer geeignete Schaltungsstrukturen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neuartige Einmal-Temperaturmeßsonde bereitzustellen, bei welcher der Temperaturfühlerabschnitt eine hervorragende Temperaturanstiegsrate aufweist und die Sonde bei der Temperaturmassung an verschiedenen Körperstellen leicht handhabbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung eine Temperaturmeßsonde gemäß Anspruch 1 bereit.
Die erfindungsgemäße Temperaturmeßsonde enthält eine von einem flachen, flexiblen, bandförmigen Basiselement aufgenommene Temperaturmeßschaltung, welche durch ein Beschichtungselement, z.B. einem Film und/oder einem Füllstoff dessen eines Ende so behandelt wird, daß es einen Steckverbinder bildet, in diesem Basiselement versiegelt ist. Zwischen dem Basiselement und dem Beschichtungselement ist ein Kernelement vorgesehen. Das Kernelement hat ungefähr die gleiche Dicke wie die Schaltungselemente der Temperaturmeßschaltung und ist so ausgeformt, daß es Hohlräume zur Aufnahme der Schaltungselemente aufweist.
Die Temperaturmeßschaltung enthält einen Temperaturfühlerkörper und einen Leiter, um ein elektrisches Signal vom Temperaturfühlerkörper zur Außenseite der Temperaturmeßschaltung zu leiten.
In einer bevorzugten Ausführungsform beinhaltet die Temperaturmeßschaltung den Temperaturfühlerkörper, einen Präzisions-Kompensationswiderstand oder einen Linearisierungswiderstand für den Temperaturfühlerkörper und einen Leiter, um elektrische Signale von diesen Elementen zur Außenseite der Temperaturmeßschaltung zu leiten.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Temperaturfühlerkörper ein Thermistor oder ein Dünnfilmkörper aus Platin oder dergl.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Präzisions- Kompensationswiderstand oder der Linearisierungswiderstand ein Dünnfilm-Widerstand.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Temperaturfühlerkörper mit einem Füllmaterial versiegelt, welches eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit hat und gegenüber dem Beschichtungselement freiliegt.
In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt das Kernelement eine oder mehrere polygonale oder kreisförmige Hohlräume an anderen Abschnitten als denen, die den Schaltungselementen entsprechen.
In einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich das Kernelement nur an einem Umfangsabschnitt des Temperaturfühlerkörpers und hat eine gleichmäßig abnehmende Dicke.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens der Hohlraum für den Temperaturfühlerkörper mit einem Füllmaterial mit hervorragender Wärmeleitfähigkeit gefüllt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist auf einem Abschnitt einer Sondenoberfläche ein haftender Abschnitt vorgesehen.
Ein elektronisches klinisches Thermometer besitzt die obenbeschriebene daran abnehmbar befestigte Temperaturmeßsonde.
Im wesentlichen besitzt daher die Temperaturmeßsonde eine Struktur, bei welcher eine Temperaturmeßschaltung von einem flachen, flexiblen, bandförmigen Basiselement aufgenommen und durch ein Beschichtungsmaterial, z.B. einen Film und/oder ein Füllmaterial, versiegelt ist. Dadurch wird es möglich, die Gesamtsonde als ein filmförmiges Element (mit einer Dicke von 0,05 - 0,2 mm), ein folienförmiges Element (mit einer Dicke von 0,2 - 1,0 mm) oder eine plattenförmiges Element (mit einer Dicke von 1,0 - 4,0 mm) auszuformen. Im Resultat wird die Wärmekapazität am Umfang des Temperaturfühlerkörpers verringert und gleichzeitig der Wärmewiderstand gegenüber dem freiliegenden Abschnitt während der Dauer der Temperaturmessung erhöht, wodurch es möglich wird, die Temperaturmeßdauer zu verkürzen. Da die Sonde weiterhin aus einem flexiblen Material mit flacher Form besteht, bleibt die Flexibilität senkrecht zu der Oberfläche, deren Temperatur gemessen wird (d.h. in Richtung der Oberfläche, auf der die Sonde angewendet wird), erhalten, während nahezu keine Flexibilität parallel zur Oberfläche (d.h. in seitlicher Richtlung zur Oberfläche) besteht. Bei der Temperaturmessung nimmt deshalb die in den zu messenden Körperteil eingeführte oder an diesem angebrachte flache Sonde eine solche Haltung an, daß zu diesem Zeitpunkt die Steifigkeit in seitlicher Richtung und die Flexibilität in Richtung der Oberfläche, an welcher die Sonde verwendet wird, sicherstellen, daß die Sonde in einfacher Weise eingeführt oder angebracht werden kann und diese Lage nach ihrer Anordnung stabil beibehält.
Vorzugsweise besteht die Temperaturmeßschaltung aus einer minimalen Anzahl von Schaltungselementen. Die Sonde wird beispielsweise durch eine Bearbeitung, wie etwa Abgleichen des Temperaturfühlerkörpers und/oder des Präzisions-Kompensationswiderstand und/oder des Linearisierungswiderstands oder durch die Wahl des Präzisions-Kompensationswiderstand und/oder des Linearisierungswiderstands austauschbar. Damit kann die Sonde wegwerfbar ausgeführt werden.
Vorzugsweise ist der Temperaturfühlerkörper mittels eines Füllstoffes mit hervorragender Wärmeleitfähigkeit versiegelt und gegenüber dem Beschichtungselement freigelegt, um die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit des Temperaturfühlerabschnitts zu verbessern.
Ein Kernelement ist zwischen das Basis- und das Beschichtungselement eingelegt. Flexibilität und Starrheit lassen sich durch Wahl der Dicke, des Werkstoffs und der Querschnittsform des Kernelements frei wählen.
Das Kernelement hat vorzugsweise dieselbe Dicke wie die Schaltungselemente der Temperaturmeßschaltung, und den Schaltungselementen entsprechende Abschnitte des Kernelements sind zum Schutz der Schaltungselemente in Hohlräumen untergebracht. Die Sondenbeschichtung in Form eines Films oder dergl. ist allseits glatt ausgeformt.
Vorzugsweise verfügt das Kernelement über eine oder mehrere polygonale oder kreisförmige Hohlräume an anderen Abschnitten als denjenigen, die die Schaltungselemente aufnehmen. Dies verringert die Wärmemenge, welche vom Temperaturfühlerabschnitt über das Kernelement freigesetzt wird. Die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit wird verbessert.
Das Kernelement ist vorzugsweise nur an einem Umfangsabschnitt des Temperaturfühlerkörpers angebracht und hat eine gleichmäßig abnehmende Dicke. Dies schützt den Temperaturfühlerkörper und glättet die aus einem Film oder dergl. bestehende Beschichtung.
Vorzugsweise ist mindestens der den Temperaturfühlerkörper aufnehmende Hohlraum mit einem Füllmaterial mit hervorragender Wärmeleitfähigkeit gefüllt, wodurch die Wärmeeigenschaften des Temperaturfühlerkörpers verbessert werden. Außerdem schützt es den Temperaturfühlerkörper gegen das Eindringen von Chemikalien, Speichel oder dergl.
Vorzugsweise ist ein haftender Abschnitt auf einem Oberflächenabschnitt vorgesehen, um die Sonde nach ihrem Anbringen zu stabilisieren und in ihrer Lage zu halten.
Ein elektronisches klinisches Thermometer besitzt die obenbeschriebene Temperaturmeßsonde, welche abnehmbar an ihm befestigt ist. Indem sie so angeordnet wird, daß die Signalverarbeitung mittels eines geeigneten Verfahrens er- Signalverarbeitung mittels eines geeigneten Verfahrens erfolgen kann, kann die Sonde wegwerfbar ausgeführt werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich, in welchen identische Bezugszeichen stets gleiche oder ähnliche Teile kennzeichnen; es zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Temperaturmeßsonde;
Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in der Fig. 1;
Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in der Fig. 1;
Fig. 4 eine Vorderansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Temperaturmeßsonde;
Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie C-C in der Fig. 4;
Fig. 6 eine Schnittansicht eines dritten Ausführungs beispiels einer erfindungsgemäßen Temperaturmeßsonde;
Fig. 7 eine Schnittansicht einer Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels;
Fig. 8 bis 10 Schnittansichten eines weiteren Ausführungsbeispiels entsprechend dem Querschnitt B-B der Konfiguration der Fig. 3;
Fig. 11 eine Schnittansicht eines fünften Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Temperaturmeßsonde;
Fig. 12 und 13 Rückansichten eines sechsten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Temperaturmeßsonde;
Fig. 14 eine den Fall darstellende Ansicht, in dem die Sonde der Fig. 12 zur oralen Temperaturmessung verwendet wird;
Fig. 15(A), (B) den Fall darstellende Ansichten, in denen die Sonde der Fig. 13 zur Temperaturmessung in der Achselhöhle verwendet wird;
Fig. 16 ein Schaltschema einer Temperaturmeßschaltung für den Fall, in dem die durch ein elektronisches klinisches Thermometer durchgeführte Messung vom oszillierenden bzw. Schwingkreistyp ist;
Fig. 17 ein Schaltschema einer Temperaturmeßschaltung für den Fall, in dem die durch ein elektronisches klinisches Thermometer durchgeführte Messung vom Konstanstromtyp ist;
Fig. 18 eine perspektivische Außenansicht eine elektronischen klinischen Thermometers des oszillierenden bzw. Schwingkreistyps; und
Fig. 19 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines elektronischen klinischen Thermometers.

[Erstes Ausführungsbeispiel]

Eine erste Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Temperaturmeßsonde, bei welcher die Schaltungselemente eine Dicke aufweisen.
Die Fig. 1 ist eine Vorderansicht des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Temperaturmeßsonde, die Fig. 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A der Fig. 1, und die Fig. 3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B der Fig. 1. Wie aus den Fig. 1 bis 3 zu ersehen ist, ist eine Temperaturmeßschaltung auf einem Basiselement 2 angebracht und umfaßt einen als Temperaturfühlerkörper dienenden Thermistor 4, einen Präzisions-Kompensations- oder Linearisierungswiderstand 5 und einen Leiter 3 zum Leiten der elektrischen Signale von diesen Elementen zur Außenseite der Sonde. Auf dem Basiselement 2 ist ein Kernelement 6 mit dem Thermistor 4 bzw. dem Widerstand 5 entsprechenden Hohlräumen 100, 101 angeordnet. Zumindest der Hohlraum 100 ist mit einem Füllmaterial 7 mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit gefüllt. Die Oberseite dieser Anordnung ist mit einer Beschichtung 8, wie z.B. einem Film, beschichtet. Zur Bereitstellung einer elektrischen Verbindung zum Hauptkörper eines elektronischen klinischen Thermometers ist das Ende des Leiters 3 nicht durch den Kern 6 oder den Film 7 bedeckt, sondern bleibt freiliegend, um einen Steckverbinderabschnitt 9 zu bilden.
Als das Basiselement wird Polyimid, Polyester oder dergl. verwendet, die gegenüber Weichlöten hitzebeständig sind. Ein Beispiel für das Kernmaterial ist Polyethylen oder dergl., das einer Oberflächenbehandlung unterzogen worden ist. Ein Beispiel für den Film 8 ist Polyester oder dergl. Das Kernmaterial 6 hat eine etwa gleich große Dicke wie der Thermistor 4 oder der Widerstand 5, dient zum Schutz dieser Schaltungselemente und ist von einer solchen Beschaffenheit, daß die durch den Film 8 bereitgestellte Beschichtung einfach und glatt ausgeführt werden kann. Dicke, Form und Material des Kerns 6 können frei gewählt werden, so daß die Sonde über die geeingete Steifigkeit verfügt. Wahlweise kann das Kernmaterial 6 am Sondenende E etwas dünner werden, so daß dieses Sondenende leichter in eine Körperöffnung, z.B. den Mund, in der die Temperatur zu messen ist, eingeführt werden kann.
Das Basiselement 2, das Kernmaterial 6 und der Film 8 sind elektrisch isolierend, um den Temperaturfühlerkörper, den Leiter usw. zu schützen, und sie müssen eine gewisse Wasserbeständigkeit sowie Beständigkeit gegen Chemikalien (Desinfektionsmittel) aufweisen.
Ein Beispiel für das Füllmaterial 7 ist Epoxydkleber oder dergl.
In ihrer Gesamtheit hat die Sonde eine flache, bandförmige Konfiguration und kann zu einer Folie (mit einer Dicke von 0,2 - 1,0 mm) oder einer Platte (mit einer Dicke von 1,0 - 4,0 mm) geformt werden. Im Resultat wird die Wärmekapazität am Umfang des Temperaturfühlerkörpers verringert und gleichzeitig der Wärmewiderstand gegenüber dem freiliegenden Abschnitt während der Dauer der Temperaturmessung erhöht, wodurch es möglich ist, die Temperaturmeßdauer zu verkürzen. Da die Sonde weiterhin aus einem flexiblen Material mit flacher Form besteht, bleibt die Flexibilität senkrecht zu der Oberfläche, deren Temperatur gemessen wird (d.h. in Richtung der Oberfläche, auf der die Sonde angewendet wird), erhalten, während nahezu keine Flexibilität parallel zur Oberfläche (d.h. in seitlicher Richtlung zur Oberfläche) besteht. Erfolgt die Temperaturmessung im Mund, nimmt deshalb die flache Sonde eine unter der Zunge eingeführte Haltung an, so daß zu diesem Zeitpunkt die Steifigkeit in seitlicher Richtung das Auftreten von Verziehen erschwert, während die Flexibilität in Richtung der Oberfläche ein Einführen der Sonde an der gewünschten Stelle ermöglicht. Nach dem Einführen der Sonde kann die Flexibilität in Richtung der Oberfläche zur Krümmung der Sonde genutzt werden, so daß sie nicht zu einer Behinderung wird.
Es sollte beachtet werden, daß das Basiselement 2 und der Leiter 3 durch ein flexibles Substrat ersetzt werden können, wobei in diesem Fall das Basiselement 2 ein thermoplastisches Harz mit Wärmebeständigkeit im Schmelzpunkt des Weichlots enthalten würde; Beipiele hierfür sind Polyimid oder Polyester. Die den Kern 6 und den Film 8 bildenden Materialien werden unter Berücksichtigung solcher Faktoren, wie z.B. Adhäsion, Verschweißbarkeit und Schmelzfähigkeit gewählt.
Der Widerstand 5 und der Hohlraum 101 können entfallen, wenn ein z.B. durch Trimmen feinabgeglichener Thermistor 4 verwendet wird.

[Zweites Ausführungsbeispiel]

Die zweite Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Temperaturmeßsonde, in der die über das Kernmaterial entweichende Wärmemenge reduziert ist.
Die Fig. 4 ist eine Vorderansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Temperaturmeßsonde, und die Fig. 5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie C-C darin. Wenn das Kernmaterial 6 in den Fig. 4 und 5 über mehr als ein bestimmtes Dickenausmaß verfügt, wird der Großteil der Wärme am Umfang des Thermistors 4 über das Kernmaterial bei Temperaturmessung in Rückwärtsrichtung der Sonde geleitet, und die Wärme entweicht aus dem freiliegenden Abschnitt nach außen. Dementsprechend sind im zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung dreieckige Hohlräume 102 an einer Anzahl von Stellen vorgesehen, damit der Wärmeverlust in Längsrichtung der Sonde über den Kern 6 verringert wird. Die Hohlräume 102 können, falls gewünscht, kreisförmig oder vieleckig ausgeführt, und es kann ein Hohlraum oder eine Vielzahl von Hohlräumen vorgesehen werden. Ist der Kern hinreichend dünn, wird wenig Wärme zum freiliegenden Abschnitt entweichen, so daß in diesem Fall keine Löcher im Kern erforderlich sind.

[Drittes Ausführungsbeispiel]

Die dritte Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Temperaturmeßsonde, bei welcher nur der Temperaturfühlerkörper über eine Dicke verfügt.
Die Fig. 6 ist eine Schnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Temperaturmeßsonde, und die Fig. 7 ist eine Schnittansicht einer Modifikation 15 des dritten Ausführungsbeispiels. Wird wie in den Fig. 6 und 7 ein Dünnfilmwiderstand 10 als der Präzisions-Kompensations- oder der Linearisierungswiderstand verwendet, ist es nicht immer erforderlich, eine Schichtstruktur vorzusehen, in welcher der Kern 6 zwischen Lagen eingebettet ist. Als Ergebnis ist im dritten Ausführungsbeispiel der Kern 6 nur am Umfangsabschnitt des dicken Thermistors 4 vorgesehen und hat im Abschnitt nahe des Thermistors 4 eine etwa gleich große Dicke wie dieser. Die Dicke des Kerns 6 nimmt von diesem Abschnitt zum hinteren Ende der Sonde hin ab. Der Kern 6 verläuft somit konisch in einer solchen Weise, daß er an dem zur Messung dienenden Körperteil kein Unbehagen verursacht, während außerdem der Film 8 auf dem Umfangsabschnitt des Thermistors 4 eine glatte und gleichmäßige Beschichtung bilden kann. Da der Dünnfilmwiderstand 10 nahezu keine Dicke besitzt, wird er durch den Film 8 in direktem, innigem Beschichtungskontakt mit dem Basiselement 2 gehalten. Da also die Sonde des dritten Ausführungsbeispiels nur in ihrem Temperaturmeßabschnitt über eine Dicke verfügt, kann der Benutzer unmittelbar die Stelle des Temperaturmeßabschnitts feststellen und die Messung in einfacher Weise durchführen.
Anstatt erhabene Stellen nur in einer Oberfläche der Sonde vorzusehen, kann eine konische Struktur verwirklicht werden, bei welcher das Basiselement 2 an den Abschnitten D und E gebogen ist.
Der Widerstand 10 kann entfallen, wenn der Thermistor 4 z.B. durch Trimmen feinabgeglichen wird.
Des weiteren ist der Fall möglich, daß eine Vielzahl von Präzisions-Kompensationswiderständen 10 anstelle des nur einen (Fig. 17) bereitgestellt wird. Sieht die Anordnung jedoch die Herstellung der Widerstände 10 beispielsweise durch Aufdampfen vor, so unterscheiden sich die Anzahl der Teile und der Bestückungsprozeß nicht von dem Fall mit nur einem Widerstand. Nur ein Prozeß, wie Trimmen zur Einstelleng der Präzisions-Kompensationswiderstände 10, wird verschieden sein. Können auf diese Weise die Herstellungskosten pro Sonde niedrig gehalten werden, so kann das Meßsystem des Hauptkörpers des elektronischen klinischen Thermometers diversifiziert werden, wie z.B. als oszillierendes bzw. Schwingkreis- oder als ein Gleichstromsystem ausgeführt werden, so daß das Meßsystem flexibel einsetzbar ist.

[Viertes Ausführungsbeispiel]

Das vierte Ausführungsbeispiel betrifft verschiedene andere Ausführungsformen bezüglich des Querschnitts B-B der Sonde des ersten Ausführungsbeispiels.
Die Fig. 8 bis 10 sind Schnittansichten anderer Ausführungsformen bezüglich des Querschnitts B-B der Fig. 3. Die Konfigurationen des Basiselements 2 und des Films 8 können den Darstellungen der Fig. 8 oder 9 entsprechen. Im Vergleich zur Anordnung entsprechend der Fig. 3 ist hier der Film 8 unmittelbar mit der Basis 2 verklebt, verschweißt oder verschmolzen, und die Haftoberfläche zum Kern 6 hat einen größeren Bereich. Die Sonde besitzt deshalb eine verbesserte Abdichtung. Der Querschnitt der Sonde braucht nicht immer rechteckig zu sein. Ist beispielsweise der Querschnitt des Kern 6 von dem in der Fig. 10 dargestellten HH-Typ, so kann das Flächenträgheitsmoment des Querschnitts erhöht werden.

[Fünftes Ausführungsbeispiel]

Die fünfte Ausführungsform betrifft eine Sonde, bei welcher der Temperaturfühlerkörper gegenüber der Beschichtung freiliegt, wobei er mit einem Füllmaterial mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit versiegelt ist.
Die Fig. 11 ist eine Schnittansicht eines fünften Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Tmeperaturmeßsonde. Obwohl der Thermistor 4 und der Präszisions-Kompensations- und/oder Linearisierungswiderstand 5 eine Dicke aufweisen, sind sie jeweils mit dem Füllmaterial 7 beschichtet und dadurch versiegelt und geschützt. Die anderen Abschnitte sind mit dem Film 8 beschichtet. Durch die Verwirklichung dieser Anordnung wird die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit des Thermistors 4 verbessert.
Außerdem kann man die gleiche Struktur selbst dann erhalten, wenn der Temperaturfühlerkörper 4 und/oder der Widerstand 5 keine Dicke aufweisen.

[Sechstes Ausführungsbeispiel]

Eine sechste Ausführungsform betrifft eine Temperaturmeßsonde, bei welcher ein haftender Abschnitt an einem Teil der Sondenoberfläche vorgesehen ist.
Die Fig. 12 und 13 sind Rückansichten eines sechsten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Temperaturmeßsonde. Hier verwendet die dargestellte Temperaturmeßsonde selbst die Anordnung entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel. Das gleiche gilt für die weiteren Ausführungsformen der Sonden. Durch Anbringen eines Klebers auf einem geeigneten Abschnitt der Rückseite (oder der Vorderseite) der Sonde kann dieser Abschnitt auf der Oberfläche des menschlichen Körpers befestigt werden. Entsprechend können ein Steckverbinder und ein Kabel zur Herstellung des elektrischen Anschlusses an den Hauptkörper befestigt und gehaltert werden, ohne die Temperaturmessung zu behindern.
Im Fall der Fig. 12 ist ein haftender Abschnitt 21 auf dem gesamten oder einem Teil des Abschnitts der Sondenrückseite vorgesehen, welcher sich in Längsrichtung ab der Mittellinie 20 der Sonde bei Blickrichtung vom Temperaturfühlerkörper aus erstreckt. Dank dieser Anordnung kann die Sonde bei oraler Temperaturmessung bequem auf der Körperoberfläche angebracht und gehaltert werden.
Im Fall der Fig. 13 ist der haftende Abschnitt 21 auf dem gesamten oder einem Teil des Abschnitts der Sondenrückseite am distalen Sondenende in Längsrichtung entfernt zur Sondenmittellinie 20 vorgesehen. Dieser Abschnitt der Sonde enthält den benachbarten Bereich des Temperaturfühlerkörpers. Diese Anordnung ist dadurch vorteilhaft, daß sich der Temperatursondenabschnitt bei Messung der Temperatur in der Achselhöhle nicht verschiebt.
Die Fig. 14 ist eine Ansicht des Falles, in dem die Sonde der Fig. 12 zur oralen Temperaturmessung verwendet wird. Der Temperaturfühlerabschnitt an der Sondenspitze wird unter die Zunge gelegt, wonach der Hauptkörper der Sonde zum Kinn hin gebogen und an diesem mittels des auf der Rückseite der Sonde befindlichen Haftabschnitts 21 befestigt wird. Diese Anordnung gestattet es, auch einen Steckverbinder 14 und ein Kabel 15 unterhalb der Sonde zu haltern und zu sichern, so daß die Messung nicht gestört wird.
Die Fig. 15(A), (B) sind Ansichten für den Fall, in dem die Sonde der Fig. 13 zur Temperaturmessung in der Achselhöhle verwendet wird. Die Fig. 15(A) zeigt, wie die Rückseite des Temperaturfühlerabschnitts der Sondenspitze in der Achselhöhle befestigt wird, und die Fig. 15(B) zeigt die Sonde in einem Zustand, wie sie nach der Befestigung leicht in der Achselhöhle gehalten wird. Dies stellt sicher, daß sich der Temperaturfühlerabschnitt während der Temperaturmessung nicht verschiebt.

[Temperaturmeßsschaltung]

Damit eine Sonde wegwerfbar sein kann, ist die Sondenaustauschbarkeit erforderlich. Um diese Austauschbarkeit zu erhalten, ist für jede Sonde ein Feinabgleich des Temperaturfühlerkörpers durchzuführen. Zu diesem Zweck stehen zwei Verfahren zur Verfügung. Bei einem Verfahren werden ein kostengünstiger Temperaturfühlerkörper sowie einer oder mehrere Präzisions-Kompensationswiderstände an der Sonde angebracht, und die Präzisions-Kompensationswiderstände werden abgeglichen. Bei dem anderen Verfahren wird nur ein teurer, hochpräziser Temperaturfühlerkörper an der Sonde angebracht
Die Fig. 16 zeigt ein Schaltschema einer Temperaturmeßschaltung für den Fall, in dem ein elektronisches klinisches Thermometer Messungen mittels einer oszillierenden bzw. Schwingkreismethode ausführt. Entsprechend der sog. Schwingkreismethode werden ein Kreis mit einem Referenzwiderstand R&sub1; (= der Präzisions-Kompensationswiderstand 5), dessen Wert sich mit der Temperatur nicht ändert, und ein Kreis mit dem Thermistor 4 abwechselnd angeschlossen und getrennt, ein Oszillator im Hauptkörper wird in Schwingung versetzt, die Schwingungen werden gezählt, und die Temperatur wird auf Basis des Zählwertes berechnet.
Dementsprechend wird der Widerstandswert des Referenzwiderstand R&sub1; vor dem Widerstandswert Ro des Thermistors 4 bei einer vorgegebenen Temperatur To z.B. durch Trimmen abgeglichen.
Die Fig. 17 ist ein Schaltschema einer Temperaturmeßschaltung für den Fall, in dem ein elektronisches klinisches Thermometer Temperaturmessungen mittels einer Konstantstrommethode ausführt. Hier werden die Widerstandswerte R&sub2;, R&sub3;, R&sub4; einer Vielzahl von Präzisions-Kompensationswiderständen 5-1, 5-2, 5-3 jeweils im voraus durch Trimmen oder dergl. eingestellt.
Ist der Temperaturfühlerkörper selbst feinabgeglichen, sind die Präzisions-Kompensationswiderstände nicht mehr erforderlich.

[Elektronisches klinisches Thermometer]

Die Fig. 19 ist eine perspektivische Außenansicht eines elektronischen klinischen Thermometers des oszillierenden bzw. Schwingkreistyps. Mit 16 ist ein Hauptkörper des elektronischen klinischen Thermometers und mit 17 eine Flüssigkristallanzeige, auf welcher die gemessene Körpertemperatur angezeigt wird, gekennzeichnet. Das Bezugszeichen 15 kennzeichnet das Sondenkabel, das frei aus dem Innenraum des Hauptkörpers 16 herausgezogen werden kann. Am Ende des Kabels 15 ist ein Steckverbinder 14 vorgesehen. Mit 1 ist die Temperaturmeßsonde der vorstehenden Ausführungsformen gekennzeichnet.
Die Fig. 19 ist ein Blockschaltbild des Aufbaus eines elektronischen klinischen Thermometers. In der Fig. 19 enthält die Sonde 1 einen Thermistor Rth und einen Präzisions-Kompensationswiderstand (Referenzwiderstand) Rs, welcher Trimmen oder dergl. unterzogen worden ist. Die die Widerstände Rth, Rs umfassende Temperaturmeßschaltung ist mit einem Oszillatorkreis 35 des Hauptkörpers 16 über den Steckverbinder 9 der Sonde 1, den Streckverbinder 14 des Kabels 15 und das Kabel 15 verbunden. Der Oszillatorkreis 35 umfaßt einen C-MOS-Inverter I, einen Kondensator C, einen Analogschalter (ASW) zum wechselnden Zuschalten des Widerstands Rs oder Rth in den Oszillatorkreis als Antwort auf ein Steuersignal von einer CPU und einen Widerstand R, welcher den C-MOS-Inverter I schützt. Der Oszillatorkreis 35 bildet einen Abschnitt einer A-/D-Wandlerschaltung. Im einzelnen umfaßt die A-/D-Wandlerschaltung einen Referenztaktoszillator (OSC) 38, welcher mit einer festen Frequenz fo (z.B. 1 MHz) schwingt, einen Zähler (CT) 36 zur Zählung einer vorgegebenen Anzahl N&sub1; von Impulsen einer Impulsreihe fs, welche generiert wird, wenn der Widerstand Rs in den Oszillatorkreis 35 eingeschaltet ist, und einen Auf-/Abwärtszähler (U/D-CT) 39 zur Aufwärtszählung der Impulse einer Referenzimpulsreihe fo, welche vom Referenztaktoszillator 38 für eine Zeitspanne T generiert wird, während der der CT 36 die vorgegebenen Anzahl N&sub1; zählt, und zur Abwärtszählung derselben Referenzimpulsreihe fo, bis der Wert der Zählung "0" erreicht. Der CT 36 zählt die Impulse einer Impulsreihe fth, die generiert wird, wenn der Widerstand Rth mit dem Oszillatorkreis 35 für eine Zeitspanne (gleich T) verbunden ist, während der der U/D-CT 39 bis "0" herunterzählt. Die A-/D-Wandlerschaltung wird von einer CPU 31 gesteuert. Die letztgenannte wickelt die Temperaturmeßsteuerung regelmäßig als Antwort auf ein Zeitgeber-Unterbrechungssignal TIS mit einem Takt von beispielsweise 1 s ab, der das Ergebnis einer Frequenzteilung der Referenzimpulsreihe fo durch einen Zähler (CT) 40 ist. Mit anderen Worten, die CPU 31 wickelt die Temperaturmeßverarbeitung (nicht dargestellt) ab, deren Programm in einem ROM 32 gespeichert ist. Ein RAM 33 sorgt für eine Zwischenspeicherung der Temperaturdaten sowie anderer zur Meßverarbeitung erforderlicher Daten. Der ROM 32 speichert die Korrelationstabelle, die unter Verwendung eines Referenzthermistors erstellt wird, und die erkannte Temperaturwerte und digitale Anzeigewerte mit einer vorgegebenen Beziehung hinsichtlich der erkannten Temperaturwerte besitzt. Mit 40 ist eine Treiberschaltung (LCD-DR) zur Steuerung der Flüssigkristallanzeigeeinrichtung (LCD) 17 gekennzeichnet. Mit 41 ist eine Batterieschaltung gekennzeichnet, welche mit der Spannungsversorgung bei Niederdrücken eines Versorgungsschalters 22 beginnt und die Spannungsversorgung als Antwort auf ein Signal von der CPU 31 einstellt.
Nunmehr wird das Funktionsprinzip eines elektronischen klinischen Thermometers mit einer Einmal-Sonde entsprechend der Anordnung der Fig. 19 beschrieben. Ist der Analogschalter AWS jur Rs-Seite umgeschaltet, so ergibt sich die Schwingfrequenz fs aus der folgenden Gleichung, in der k eine Proportionalkonstante darstellt:
fs = 1/kCRs ... (1)
Die Schwingfrequenz fs ändert sich bei einer Temperaturänderung nicht. Wird der Analogschalter ASW zur Rth-Seite umgeschaltet, so ergibt sich die Schwingfrequenz fth aus der folgenden Gleichung:
fth = 1/kCRth ... (2)
Die Temperaturbeständigkeitscharakteristik des Widerstands Rth ergibt sich aus der nachstehenden Gleichung:
Rth = Ro exp [B(1/Tt-1/To)] ... (3)
Ro: Thermistor-Widerstandswert bei Referenztemperatur To
Rth: Thermistor-Widerstandswert bei einer bestimmten Temperatur Tt
B: B-Konstante des Thermistors
Dementsprechend ändert sich bei zugeschaltetem Rth die Schwingfrequenz fth in Abhängigkeit von der Temperaturänderung. Wird die Impulsreihe fth während einer auf einen konstanten Werte eingeregelten Gate-Zeitspanne Tc gezählt, so ändert sich der Zählwert Nth entsprechend der nachstehenden Gleichung:
Nth = Tc/kCRth ... (4)
Nimmt man den Zählwert No bei der Referenztemperatur To als
No = Tc/KCRo ... (5)
an, so ergibt sich der Zählwert Nth bei einer bestimmten Temperatur Tt aus der folgenden Gleichung:
Nth = No exp [-B(1/Tt-1/To)] ... (6)
Das elektronische klinische Thermometer nimmt eine Temperaturkompensation auf Basis der vorstehenden Ausführungen vor. Im einzelnen wird die für die bei zugeschaltetem Widerstand Rs erzeugte Impulsreihe fs, die bis zu einem festen Zählwert N&sub1; hochzuzählen ist, erforderliche Gate- Zeitspanne TG erhalten, dann wird die Impulsreihe fth, die bei zugeschaltetem Widerstand Rth erzeugt wird, für die gleiche Zeitspanne TG gezählt, wodurch man einen Zählwert N&sub2; erhält. Die Zählwerte N&sub1;, N&sub2; und die Gate-Zeitspanne TG stehen zueinander in folgender Beziehung:
TG = N&sub1;/fs, N&sub2;/fth ... (7)
und für die Zählwerte N&sub1;, N&sub2; besteht folgende Beziehung:
N&sub2; = (fth/fs)N&sub1; ... (8)
Da man den Zählwert N&sub2; erhält, indem während der Gate-Zeitspanne TG, während der der Widerstand Rth zugeschaltet ist, gezählt wird, ergibt sich
N&sub2; = TG/kCRth ... (9)
Ein Zählwert N&sub2;&sub0; bei der Referenztemperatur To ergibt sich aus der folgenden Gleichung:
N&sub2;&sub0; = TG/kCRo ... (10)
Dementsprechend hat der Zählwert N&sub2; einen sich proportional zu den beiden in den beiden Zähloperationen generierten Schwingfrequenzen fs, fth verhaltenden Wert, wobei der Zählwert N&sub1; eine vorgegebene Größe ist. Der Zählwert N&sub2; ist somit stets korrekt und weist eine hervorragende Wiederholgenauigkeit auf.
Selbst wenn also die Schaltungscharakteristik, mit Ausnahme von Rs und Rth im Lauf der Zeit oder in Abhängigkeit von der Temperatur eine geringfügige Änderung erfährt, findet hinsichtlich des Zählwertes N&sub2; ein Annullierungseffekt statt. Damit ist es möglich, ein hochpräzises, hochstabiles elektronisches klinisches Thermometer bereitzustellen. Wird Trimmen oder dergl. in einer solchen Weise ausgeführt, daß der Wert von Rs dem Widerstandswert Rtho des Thermistors Rth zum Zeitpunkt der Referenztemperatur To vergleichsweise nahe kommt, so kann der Zählwert N&sub2;&sub0; zur Vereinfachung der Vorrichtung durch den Zählwert N&sub1; ersetzt werden. Demzufolge ist das elektronische klinische Thermometer mit dem für jede austauschbare Sonde getrimmten Widerstand Rth oder Rs ausgerüstet. Hierzu wird das Thermometer so behandelt, als wäre der Zählwert N&sub2;&sub0; stets durch den Zählwert N&sub1; auf der Seite des Thermometer-Hauptkörpers 16 ersetzt, wodurch die Sonde wegwerfbar wird.
Entsprechend der vorliegenden obenbeschriebenen Erfindung hat die Sonde eine flache Konfiguration. Als Ergebnis ist die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit hervorragend, und die Meßdauer kann verkürzt werden.
Da es sich außerdem um eine Einmal-Sonde handelt, besteht keine Infektionsgefahr. Dadurch wird die Nachfrage nach solchen Sonden steigen.

Claims

1. Temperaturmeßsonde, welche folgendes umfaßt:

- ein flaches, flexibles, bandförmiges Basiselement (2)

- ein auf diesem Basiselement (2) befestigtes Kernelement (6)

- eine einen Temperaturfühlerkörper (4) enthaltende Temperaturmeßschaltung,

- einen mit dem Temperaturfühlerkörper (4) gekoppelten Leiter (3),

- einen an einem Ende des Basiselements (2) angeformten Steckverbinder (9) und

- ein auf dem Kernelement (6) ausgeformtes Beschichtungselement (8) zum Versiegeln des Sondeninneren gegen die Umgebung,

dadurch gekennzeichnet, daß

- das Kernelement (6) einen Abschnitt mit mindestens einem darin ausgeformten Hohlraum (100, 101) enthält und

- der Temperaturfühlerkörper (4) innerhalb des mindestens einen Hohlraums (100, 101) des Kernelements (6) angeordnet ist, wobei die Dicke des Kernelements (6) ungefähr gleich ist der Dicke des Temperaturfühlerkörpers (4) in diesem Abschnitt.

2. Temperaturmeßsonde gemäß Anspruch 1, bei welcher der Leiter dazu dient, ein elektrisches Signal aus dem Temperaturfühlerkörper (4) zu einem Hauptkörper zur Durchführung der Signalverarbeitung zu leiten.

3. Temperaturmeßsonde gemäß Anspruch 1, bei welcher die Temperaturmeßschaltung (4) einen Präzisions-Kompensationswiderstand (Rs) oder einen Linearisierungswiderstand (Rth) für den Temperaturfühlerkörper (4) und einen Leiter zum Leiten elektrischer Signale von diesen Elementen an einen Hauptkörper zur Durchführung der Signalverarbeitung enthält.

4. Temperaturmeßsonde gemäß Anspruch 2 oder 3, bei welcher der Temperaturfühlerkörper (4) aus einem Thermistor und einem aus Platin bestehenden Dünnfilmkörper besteht.

5. Temperaturmeßsonde gemäß Anspruch 3, bei welcher der Präzisions-Kompensationswiderstand oder der Linearisierungswiderstand ein Dünnfilmwiderstand ist.

6. Temperaturmeßsonde gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher der Temperaturfühlerkörper (4) mittels eines Füllmaterials (7) mit hervorragender Wärmeleitfähigkeit versiegelt ist und gegenüber dem Beschichtungselement (8) freiliegt.

7. Temperaturmeßsonde gemäß Anspruch 1, bei welcher das Kernelement (6) über einen oder mehr polygonale oder kreisförmigen Hohlräume (102) an anderen Abschnitten als den der Temperaturmeßschaltung (4) entsprechenden Abschnitten verfügt.

8. Temperaturmeßsonde gemäß Anspruch 1, bei welcher das Kernelement (6) sich nur an einem Umfangsabschnitt des Temperaturfühlerkörpers (4) befindet und eine gleichmäßig abnehmende Dicke aufweist.

9. Temperaturmeßsonde gemäß Anspruch 1, bei welcher ein haftender Abschnitt an einem Oberflächenabschnitt der Sonde vorgesehen ist.