DE3516018A1

DE3516018A1 - Tragbares geraet zur feststellung der magenfunktion auf der grundlage der magensaeure

Info

Publication number: DE3516018A1
Application number: DE19853516018
Authority: DE
Inventors: Holger 1000 Berlin Kruse
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-05-02
Filing date: 1985-05-02
Publication date: 1986-12-18
Also published as: EP0200673A3; JPS62281924A; EP0200673A2; US4774956A

Description

Pfenning, Meinig & Partner Patentanwälte

European Patent Attorneys

Dipl.-lng. J. Pfenning, Berlin Dipl.-Phys. K. H. Meinig, München Dr.-lng. A. Butenschön, Berlin Dipl.-lng. J. Bergmann, München Rechtsanwalt

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2. Mai
Bt/Ko

1985

Holger Kruse Kurfürstendairan 64/65, 1OOO Berlin 15

"Tragbares Gerät zur Feststellung der Magenfunktion auf der Grundlage der Magensäure"

Tragbares Gerät zur Feststellung der Magenfunktion auf der Grundlage der Magensäure

Die Erfindung betrifft ein tragbares Gerät zur Feststellung der Magenfunktion auf der Grundlage der Magensäure, wobei der Säurespiegel über den pH-Wert der Magenflüssigkeit gemessen wird.

Um den Säuregehalt der Magenflüssigkeit festzustellen, ist es bekannt, in mehreren Abständen über eine Sonde mit Schlauch die Magenflüssigkeit zu entnehmen, die anschließend im Labor auf die H Ionenaktivität bzw. auf den pH-Wert untersucht wird. Dieses Verfahren ist äußerst aufwendig, wobei bei der Entnahme der Proben verunreinigungen in diese gelangen können, die den eigentlichen Säurespiegel verfälschen. Da sich die Säuresekretion zeitlich stark ändert, müßten zur genauen Erfassung des Säuresekretionsver-

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haltens laufend Proben entnommen werden, eine Vorgehensweise, die den Probanden in starkem Maße in seinem Wohlbefinden beeinträchtigt und keinen physiologischen Tages ablauf mit Ernährung des Patienten zuläßt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kleines tragbares Gerät zur Feststellung der Magenfunktion auf der Grundlage der Magensäure zu schaffen, das kostengünstig in seiner Herstellung ist, ohne zusätzliche Kenntnisse anwendbar und überall einsetzbar ist, wobei gleichzeitig zu einer kontinuierlichen Messung eine Auswertung der Messwerte vorgenommen wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Durch Vorsehen des erfindungsgemäßen tragbaren Gerätes, bei dem die von einer Sonde kontinuierlich über einen längeren Zeitbereich gelieferten pH Messwerte gespeichert, ausgewertet, angezeigt und ausgedruckt werden, stehen zu jedem Zeitpunkt der Messung und auch unmittelbar danach die gesamte Information zur Ver-

fügung, so daß, falls notwendig, sofort Maßnahmen zur Behandlung getroffen werden können. Die kleine Ausführung des Gerätes beeinträchtigt den Probanden trotz langer Messzeit nur unwesentlich in seinen Akti-

vitäten. Das Gerät erlaubt, die individuelle Tagesrhytmik im Säuresekretionsverhalten zu beobachten, wobei die Auswirkung verschiedener Einflußgrößen auf den Säurespiegel, wie eingenommene Nahrungsmittel, Zigaretten, Alkohol, Kaffee oder

Medikamente sofort erkannt werden kann. Diese Kenntnis erlaubt eine Abstimmung der Medikamenteneinnahme auf die Essensgewohnheiten sowie die Tagesaktivitäten des Probanden, so daß der Medikamentenverbrauch verringert bzw. unnötige Medikamente nicht eingenommen werden müssen. Außerdem erlaubt das erfindungsgemäße Gerät den Einsatz verschiedener Medikamente innerhalb einer einzigen Messung, wodurch Medikamenten-Responder von Non-respondern zuverlässig unterschieden werden können und in einer geringstmöglichen Messzeit das für den jeweiligen Probanden für seinen Säurespiegel günstige Medikament herausgefunden werden kann.

Dadurch, daß in einem Speicher über das Tastenfeld eingebbare Schwellenwerte gespeichert werden und ein Vergleicher vorgesehen ist, der die jeweiligen Schwellenwerte mit den Messwerten vergleicht, wobei bei momentanem oder länger-währendem Unterbzw, überschreiten des jeweiligen Schwellenwertes ein akustisches Signal abgegeben wird, kann eine sofortige Maßnahme zur Abänderung des nicht normalen Säureverhaltens vorgenommen werden.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Gerätes liegt darin, daß der Proband bei Auftreten einer Symptomatik, z.B. von Schmerzen über die sofort ausgedruckte Information über den Säurespiegel erkennt, ob seine eigenen Beschwerden an einem unnatürlichen pH- liegen. Dadurch kann die Einnähme von Medikamenten wegen Schmerzen, die

nicht durch den Säurespiegel hervorgerufen werden, verhindert werden. Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Gerätes.

Die Sonde 1, die eine pH-sensitive Elektrodenanordnung aufweist, ist mit einem Analog-Verstärker 2 verbunden, der an einen A/D-Wandler 3 angeschlossen ist. Der A/D-Wandler wird von einer Steuereinheit 4 gesteuert, an die eine Uhr 5 mit Kalender angeschlossen ist, die die zeitliche Steuerung vornimmt. Weiterhin ist ein Tastenfeld 6, das als Folientastenfeld ausgebildet sein kann, eine Anzeige: einheit 7 und ein graphikfähiger Nadeldrucker 8 vorgesehen, die alle mit der Steuereinheit 4 in Verbindung stehen. Ein programmierbarer Messwertspeieher 9 und ein programmierbarer Schwellenwertspeicher 10 sind an die Steuereinheit angeschlossen,und ein Vergleicher 11 erhält an seinem einen Eingang die Messwerte und an seinem anderen Eingang die Schwellenwerte. Der Vergleicher steht mit einem Signalgeber 12 in Verbindung, der als akustischer Signalgeber mit Piezoscheibe ausgebildet sein kann.

Das von der Sonde 1 gelieferte kontinuierliche Signal wird von dem Analog-Verstärker 2 verstärkt und aufgearbeitet und steht als digitales Signal am Ausgang des A/D-Wandlers zur Verfügung. Abhängig von einer beispielsweise über das Tastenfeld 6eingestellten

* Abtastrate tastet die Steuereinheit 4 unter Steuerung durch die Uhr 5 den Ausgang des A/D-Wandlers 3 ab und leitet die Messwerte an einen Medianwertbildner 13 weiter. Innerhalb der eingestellten Abtastrate liefert der A/D-Wandler 3 ungefähr 100 Messwerte. Der

Medianwertbildner 13 sortiert diese Messwerte nach ihrer Größe und wählt dann den mittleren Messwert, beispielsweise den 51igsten aus. Dieser Messwert steht am Ausgang des Median- ^•⁰ wertbildners 13 als Medianwert an und wird dem Messwertspeicher 9 zugeführt, in dem er zeitrichtig gespeichert wird.

Vorzugsweise vor der kontinuierlichen Messung werden über das Tastenfeld 6 und die Steuereinheit 4 Schwellenwerte bzw. Grenzwerte für die pH-Werte der Magenflüssigkeit des Probanden eingegeben, die in dem Schwellenwertspeicher gespeichert werden. Im Blockschaltbild sind beispielhaft acht Schwellenwerte, Sch W1 bis Sch W8, gezeigt. Jedem Schwellenwert ist ein Zeitpunkt ZP 1 bis ZP 8 zugeordnet. Außerdem enthalten die Schwellenwerte die Information, ob der Signalgeber 12 bei über- oder ünterschreiten des Schwellenwertes aktiv werden soll. Mit dieser Information wird eine Kleiner-Größer Auswahleinheit 19 gesteuert.

Ein Zeitvergleicher 14 vergleicht die in den Schwellenwertspeicher 10 eingegebenen Zeiptunkte mit der durch die Uhr 5 vorgegebenen Uhrzeit und wählt abhängig von seinem Vergleichsergebnis den aktuellen Schwellenwert aus, der in einem

Zwischenspeicher 15 gespeichert wird. Selbst-35

verständlich können in dem Schwellenwertspeicher 1O auch zeitunabhängige Schwellenwerte gespeichert werden, die abhängig von dem Steuersignal der Steuereinheit 4 jeweils dem Zwischenspeicher 5 zugeführt werden.

Der Messwertspeicher 9 ist mit einem statistischen Rechner 17 verbunden, der beispielsweise die Häufigkeitsverteilung der gemessenen pH-Werte, den Prozentsatz der gemessenen pH-Werte, die über einem bestimmten Bezugs- oder Schwellenwert liegen und/oder den Mittelwert über einen vorgebbaren Zeitraum oder dergleichen berechnet.

Der Ausgang des statistischen Rechners 17 und der Ausgang des Medianwertbildners 13 sind mit einer beispielsweise als Schalter ausgebildeten Ist-Wert Auswahleinheit 16 verbunden, die abhängig von einem von der Steuereinheit 4 gelieferten Steuersignal zwischen den Ausgängen des statistischen Rechners 17 und des Medianwertbildners 13 hin- und herschaltet und das jeweilige Ausgangssignal an einen Ist-Wert-Speicher 18 weiterleitet. An dem Vergleicher liegt somit der aktuelle pH-Messwert oder ein Mittelwert über einen festen Zeitraum, die jeweils mit dem entsprechenden Schwellenwert verglichen werden. Auf diese Weise kann neben momentanen Änderungen auch festgestellt werden, ob innerhalb einer vorgegebenen Zeit, beispielsweise 90 Minuten, die Acidität der Magenflüssigkeit stark erhöht ist. Unterschreitet bzw. überschreitet der Ist-Wert den Schwellenwert, so ändert sich das Ausgangssignal des Vergleichers 11. Der Ausgang des Vergleichers 11 ist einmal direkt und zum anderen über einen

das Signal des Vergleichers 11 umkehrenden Inverter 20 mit der Kleiner-Größer-Auswahleinheit 19 verbunden, die als Schalter ausgebildet sein kann und abhängig von dem im Zwischenspeicher 15 gespeicherten Signal, das neben dem Schwellenwert auch die Information über das etwaige über- oder Unterschreiten des Schwellenwertes enthält, zwischen den Ausgängen des Vergleichers 11 und des Inverters 20 umschaltet und das jeweilige Signal an die Steuereinheit 4 und den Signalgeber 12 weiterleitet, der gegebenenfalls einen Warnton abgibt, wobei die Steuereinheit 4 entsprechend die Anzeigeeinheit

7 und den Drucker 8 ansteuert. 15

Mit der Steuereinheit 4 ist ein Anweisungsspeicher 21 verbunden, der bestimmte Anweisungen für den Probanden gespeichert hat, beispielsweise "trinke Milch" oder "nimm Medikament ein", wobei die jeweiligen Anweisungen von der Steuereinheit 4 beispielsweise abhängig von der Uhrzeit oder von dem Signal des Signalgebers 12 ausgelesen werden und von dem Drucker 8 oder der Anzeigeeinheit 7 sichtbar gemacht werden.

Weiterhin ist ein Ereignisspeicher 22 vorgesehen, in dem während der Messung eintretende Ereignisse zeitrichtig gespeichert werden. So wird das Aktivieren des Signalgebers 12 durch den Vergleicher 11 festgehalten. Das Tastenfeld 6 enthält neben den Ziffern 0 bis auch Symbole, beispielsweise das einer Zigarette

oder einer Tasse oder eines Medikaments. 35

Mit Hilfe dieser Symbole kann das Befolgen einer angezeigten Anweisung durch Drücken der jeweiligen Taste quittiert werden. Sowohl die Quittierung als auch bestimmte die Messung beeinflussende Ereignisse, wie das Einnehmen einer Mahlzeit, das Rauchen einer Zigarette oder dergleichen können in dem Ereignisspeicher 22 festgehalten werden.

Die gemessenen pH-Werte werden kontinuierlich auf der Anzeigeeinheit 7 dargestellt und/oder von dem Drucker 8 ausgedruckt, der sie unter anderem in Abhängigkeit von der Zeit aufzeichnet. In einer derartigen Verlaufskurve werden alle im Ereignisspeicher 22 festgehaltenen *5 Daten zeitrichtig registriert, so daß ein vollständiges Messprotokoll vorhanden ist. Entsprechend werden alle vom statistischen Rechner 17 berechneten Daten ausgedruckt.

Falls die pH-Sonde 1 während der Messung verrutscht, ändern sich die pH-Messwerte und verfälschen die Messung. Durch Eingeben und Abrufen bestimmter Schwellenwerte kann über den Vergleicher 11 und die Kleiner-Größer Auswahleinheit 19 diese Änderung festgestellt und durch einen Warnton kenntlich und eine entsprechende Anzeige sichtbar gemacht werden. Somit können ungültige Messungen sofort erkannt und verhindert werden.

Das Gerät weist eine Schnittstelle 23 auf, über die die Daten des Messwertspeichers 9 und des Ereignisspeichers 22 einer Datenverarbeitungsanlage nach Beendigung der Messung zugeführt und dort weiter verarbeitet werden können.

In einem anderen Ausführungsbeispiel ist eine als Infusionspumpe ausgebildete Medikamentenpumpe vorgesehen, die abhängig von dem gemessenen pH-Wert bzw. dem Signal des Vergleichers 11 betätigt wird, wobei nach erfolgter Infusion ein Quittierungssignal im Ereignisspeicher gespeichert wird.

Claims

[T] Patentansprüche

1. Tragbares Gerät zur Feststellung der Magenfunktion auf der Grundlage der Magensäure, gekennzeichnet durch eine pH-Sonde (1) zur kontinuierlichen Messung von pH-Werten im Oesophagus oder im Magen, einen Meßwertspeicher (9) zur Speicherung der einzelnen Messwerte in Zuordnung der jeweiligen Uhrzeit, zu der sie gemessen werden, wobei eine elektronische Uhr (5) die Uhrzeit liefert, eine Anzeigeeinheit (7) zur Anzeige der Messwerte, einen Drucker (8), der die Messwerte während der Messung in Abhängigkeit von der Zeit ausgibt, ein Tastenfeld (6) zur Eingabe von Schwellenwerten für die pH-Werte und von Steuerbefehlen, einen Schwellenwertspeicher (10), in den die über das Tastenfeld (6) eingegebenen Schwellenwerte gespeichert sind, einen Vergleicher (11), der die Messwerte mit dem jeweiligen Schwellenwert vergleicht, einen Signalgeber (12), der bei über-bzw. Unterschreiten des jeweiligen Schwellenwertes für einen vorgebbaren Zeitraum ein optisches und/oder akustisches Signal abgibt und einer Steuereinheit (4) zur gesteuerten Weiterleitung der Messwerte und Ausgangssignale.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein statistischer Rechner (17) vorgesehen ist, der abhängig von einem vorgebbaren Zeitraum den Mittelwert der gemessenen pH-Werte bildet.

3. Verwendung des tragbaren Gerätes nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein

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Ereignisspeicher (22) vorgesehen ist, der sowohl die vom Vergleicher (11) abgegebenen Signale als auch über das Tastenfeld eingebbare Ereignisse zeitrichtig speichert.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anweisungsspeicher (21) vorgesehen ist, aus dem abhängig von der Zeit und/oder vom Vergleicher (11) abgegebenen Signalen Anweisungen zur Beeinflussung des pH-Wertes der Magensäure ausgelesen werden.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Medikamentenpurape bzw. Infusionspumpe vorgesehen ist, die abhängig von der Zeit und/oder vom Ausgangssignal des Vergleichers durch die Steuereinheit (4) gesteuert wird.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Vergleicher (11) wahlweise das momentane Meßwertsignal oder ein vom statistischen Rechner (17) geliefertes den Mittelwert über eine bestimmte Zeit eingebendes Ausgangssignal zugeführt wird.

7. Verwendung des tragbaren Gerätes nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Feststellung und Behandlung von Ulcus-Krankheiten.

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