DE4135617C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Feststellen der Temperatur und eines Wärmeübergangswertes des Zervikalschleims der Frau zur Beurteilung von thermophysikalischen Eigenschaften des Schleims - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft sowohl ein Verfahren als auch eine Vorrich­ tung zum Feststellen der Temperatur und eines Wärmeübergangs­ wertes des Zervikalschleims der Frau zur Beurteilung von thermophysikalischen Eigenschaften des Schleims.

Zur Untersuchung von thermophysikalischen Eigenschaften von Sub­ stanzen ist es bekannt, die Wärmeübergangszahl zu verwenden, wie es z. B. in folgenden Druckschriften ausgeführt ist: DE 22 49 102 B2, DE 34 44 383 C2 und EP 02 82 780 A1. Es sind auch verschie­ dene Methoden und Vorrichtungen bekannt, um die Endtemperatur einer Substanz zu messen, z. B. durch die DE-Offenlegungsschriften 24 20 201, 25 23 819, 29 34 804, 31 35 853 und 36 05 501.

Der Anwendungsbereich dieser Verfahren und Vorrichtungen ist jedoch beschränkt, weil bei der Ermittlung der Wärmeübergangszahl eine konstante Temperaturdifferenz zwischen der zu messenden Sub­ stanz bzw. Material und dem damit in Berührung kommenden Materi­ alpartner eingehalten werden muß. Diese Bedingung ist für die Erzie­ lung genauer Meßergebnisse nur mit einer entsprechenden Versuchs­ anordnung im Labor einzuhalten. Es gibt jedoch in der Praxis Fälle, wo eine Probeentnahme von zu untersuchender Substanz nicht mög­ lich oder zu umständlich oder zu gefährlich ist und wo das Vorsehen oder Vorbeiströmen eines Prüfmediums, das eine von der Substanz­ temperatur abweichende Temperatur aufweist, nicht möglich ist, z. B. wenn es sich um die Untersuchung des Zervixschleimes der Frau handelt. In diesem Fall muß sichergestellt sein, daß der Zervixschleim für die Untersuchungszwecke keine Veränderungen erfährt, weil es sonst zu einem falschen Meßergebnis kommen würde, so daß keine sicheren Aussagen über den untersuchten Zervixschleim und deshalb auch keine genauen Rückschlüsse aus dem Meßergebnis gezogen werden können.

In der US-Patentschrift 4 067 229 ist ein Viskosimeter zum Ermitteln von Fließeigenschaften biologischer Flüssigkeiten, z. B. vom Zervixschleim der Frau, beschrieben, um eine Aussage über den Ovulationszeitpunkt machen zu können. Zur Messung wird eine Schleimprobe aus der Vagina entnommen und in das Viskosimeter gegeben. Mit diesem Gerät wird dann extern ein Scherversuch an der entnommenen Probe durchgeführt, wobei die ermittelten Scherwerte dann interpretiert werden müssen. Diese Methode ist ungenau, sehr umständlich und schon dadurch schwierig durchzuführen, weil es schwierig ist, die Schleimproben immer an derselben Stelle zu entnehmen, um nicht von vornherein fehlerbehaftete Ausgangspositionen bei der Schleimprobe selbst zu erhalten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung der einleitend angeführten Art, mit dem bzw. mit der die Temperatur und/oder ein Wärmeübergangswert des Zervikalschleims der Frau auf einfache und kostengünstige Weise an Ort und Stelle ermittelt werden kann, um daraus eine Veränderung von thermophysikalischen Eigenschaften des Schleims schnell und genau feststellen zu können, wobei die Vorrichtung ferner einfach und kompakt aufgebaut und einfach in der Anwendung ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Patentansprüchen 1 und 5 angeführt.

Bevorzugte Ausgestaltungsmerkmale sind in den Unteransprüchen angegeben.

Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung sind anwendbar bei der Untersuchung des Zervikalschleims der Frau, um eine verbesserte Aussage über die fruchtbaren Tage zu erhalten. Hierbei wird von der Tatsache und der Annahme ausgegangen, daß eine Änderung der thermophysikalischen Qualität des Schleims aufgrund einer natürlichen Ursache im Körper der Frau eine Änderung der Wärmeübergangswerte des Zervikalschleims zur Folge hat. Demnach kann man bei durch wiederholte Messungen über einen Zeitraum festgestellten Änderungen der Temperatur und eines Wärmeübergangswertes des Schleims Rückschlüsse auf den Schleim ziehen, um daraus wiederum Verhaltens- und/oder Behandlungsmöglichkeiten abzuleiten. So ist es möglich, bei Frauen auf einfache und sichere Weise Anfang und Ende der fruchtbaren Tage des Monatszyklus in Verbindung mit anderen, bekannten medizinischen Indizien genau zu bestimmen. Dadurch ist die natürliche Familienplanung mit erheblich verbesserter Sicherheit durchführbar, weil die Veränderung des monatszyklisch bedingten Zervixschleims der Frau nicht mehr gefühlsmäßig oder optisch wahrgenommen werden muß, was nur verspätet erfolgen kann, sondern der Eintritt der Veränderung kann durch rechtzeitig begonnene Messungen sofort an Ort und Stelle festgelegt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist einfach und schnell durchführbar, da nur eine relativ kleine Meßsonde in die Vagina in Nähe des Gebärmutterhalses eingeführt zu werden braucht. Der Übergang der Wärme vom Zervikalschleim auf den Temperaturaufnehmer der Meßsonde bewirkt in dem Temperaturaufnehmer eine elektrische, sich gegen null verändernde Spannung, deren einzelne Werte Schritt für Schritt technisch verarbeitet werden und zu einer rechnerischen, sich aus einer Vielzahl von Meßschritten zusammensetzenden Temperaturkurve führen, deren Endwert wiederum schließlich der tatsächlichen Schleimtemperatur entspricht. Mit Hilfe dieser errechneten Temperaturkurve wird dann ein Zeitwert der Meßsonde errechnet. Schließlich wird in Verbindung mit den aus den bekannten Materialwerten des Temperaturaufnehmers der Meßsonde ermittelten Körperwerten des Temperaturaufnehmers durch Quotientenbildung aus der ermittelten Körperkonstante des Temperaturaufnehmers/Zeitwert der Meßsonde ein Wärmeübergangswert alpha ermittelt. Die auf diese Weise durch mehrere Meßzyklen in Zeitabständen festgestellten Veränderungen der Temperatur und des Wärmeübergangswertes des untersuchten Schleims ergeben über der Zeit je eine Kurve, aus deren Verlauf Rückschlüsse auf thermophysikalische Eigenschaften des untersuchten Schleims gezogen werden können, z. B. auf Beginn und Ende der Konzeptionstage der Frau.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Feststellen der Temperatur und des Wärmeübergangswertes des Zervikalschleims zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist einfach und kompakt aufgebaut, läßt sich kostengünstig herstellen und ist leicht zu bedienen. Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß sie als tragbare Vorrichtung bequem an jedem beliebigen Einsatzort verwendet werden kann.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den anliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Meßsonde in Anwendung, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 und 3 in vergrößertem Maßstab einen teilweisen Axialschnitt der Meßsonde,

Fig. 4 einen teilweisen Axialschnitt des Temperaturaufnehmers der Meßsonde,

Fig. 5 die gesamte, teilweise axial geschnittene Meßsonde,

Fig. 6 eine rechnerische Temperaturkurve an der Meßstelle der Meßsonde während eines Meßvorganges,

Fig. 7 ein Strukturdiagramm.

Während in Fig. 1 nur ein Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt ist, nämlich die Meßsonde 1, ist in Fig. 5 die gesamte Vorrichtung schematisch gezeigt und allgemein mit 2 bezeichnet. Nach Fig. 1 besteht die Meßsonde 1 aus einem länglichen Gehäuse 3 aus wärmeisolierendem Material, z. B. aus Polytetrafluoräthylen, und aus einem Temperaturaufnehmer 4, der mittels einer Verstell­ einrichtung 5 nach fingerdruckbetätigter Bauart in eine vorgeschobe­ ne Meßstellung und in eine zurückgezogene Außerfunktionsstellung verstellt werden kann, wie dies in Verbindung mit den Fig. 2 und 3 näher beschrieben ist. An die Meßsonde 1 ist ein elektrisch leitendes Kabel 6 zur Weiterleitung angeschlossen, das andererseits mit einer elektrischen Meßschaltung 7 beispielsweise lösbar verbunden ist. In Fig. 1 ist die Meßsonde 1 in Anwendung gezeigt, un zwar zur Messung des Zervixschleims 8 oder eines Schleimbelages in der Vagina 9 der Frau, der sich im nahen Bereich der Vagina zum nicht dargestellten Gebärmutterhals befindet. Des weiteren ist die Meßsonde 1 so gezeigt, daß sich deren Temperaturaufnehmer 4 in der Meßstellung befindet, also in vorgeschobener Meßstellung, in welcher der Temperaturaufnehmer den Schleim 8 berührt, ihn aber nicht verletzt.

Während der Temperaturaufnehmer 4 in Fig. 2 in zurückgezogener Stellung, in welcher nicht gemessen wird, befindet, ist der Tempera­ turaufnehmer 4 in Fig. 3 in vorgeschobener Meßstellung gezeigt. Man sieht aus den Fig. 2 und 3, daß das Gehäuse 3 der Meßson­ de in seinem Meßbereich eine Vertiefung 10 aufweist, in welcher sich der Temperaturaufnehmer 4 mit seinem Meßabschnitt befindet, wenn er in seine vorgeschobene Meßstellung eingebracht ist. Man erkennt ferner aus Fig. 3, daß der Temperaturaufnehmer 4 nicht aus dem Gehäuse 3 bzw. aus der Vertiefung 4 herausragt. Eine solche Ausbildung ist aus Sicherheitsgründen vorgesehen, um eine Verlet­ zung von lebendem Gewebe und um weiterhin Schmerzen beim Meß­ vorgang zu vermeiden. Schließlich ist aus Fig. 3 noch zu erkennen, daß der Meßabschnitt des Temperaturaufnehmers 4 in Verbindung mit der Tiefe der Vertiefung 10 eine vorbestimmte Meßfläche A definiert. Nur diese freie Meßfläche kommt mit der zu messenden Substanz in Berührung.

In Fig. 4 ist der Temperaturaufnehmer 4 in größerem Maßstab und im Axialschnitt teilweise gezeigt. Die hier dargestellte und an sich bekannte Ausführungsform des Temperaturaufnehmers besteht aus einem elektrisch und thermisch leitenden Mantelrohr 11 und aus einem darin angeordneten Termopaarelement aus zwei elektrisch leitenden Drähten 12, die an der Meßspitze des Temperaturaufneh­ mers 4 miteinander verbunden und des weiteren auch mit dem Man­ telrohr 11 elektrisch verbunden sind. Innerhalb des Mantelrohres 11 ist ein Isoliermaterial 13 vorgesehen, welches das Thermopaarelement 12 gegenüber dem Mantelrohr 11 isoliert. Der so beschriebene Tem­ peraturaufnehmer 4 ist ein solcher erster Ordnung (bekannt) und wird im vorliegenden Beispiel vorzugsweise angewendet. Es ist jedoch auch möglich, andere Temperaturaufnehmer erster Ordnung zu ver­ wenden.

In Fig. 5 ist schematisch ein gemeinsames Gehäuse 14 der Vorrichtung 2 gezeigt, in dem die Meßschaltung 7 und ein Rechner 15 vorgesehen sind. Da die Meßschaltung 7 und der Rechner 15 zusam­ men sehr kompakt ausgeführt werden können, kann auch das Gehäuse 14, das eine eigene elektrische Energiequelle für die Meßschaltung 7 und den Rechner 15 enthalten kann, ebenfalls kompakt aufgebaut sein, so daß die Vorrichtung 2 insgesamt bequem zu dem jeweiligen Meßort getragen werden kann, um dort auf einfache Weise die ge­ wünschten Messungen und Berechnungen vornehmen zu können.

Die Meßschaltung 7 umfaßt in Reihenschaltung mit dem Rechner 15 einen Vorverstärker 16, einen Vergleicher 17 und einen sogenannten Nullverstärker 18, welcher seine Signale in den Rechner 15 eingibt. Weiterhin ist ein Wandler 19 der D/A-Bauart vorgesehen, der einer­ seits mit dem Rechner 15 und andererseits mit dem Vergleicher 17 verschaltet ist. Der Wandler 19 erhält seine Signale vom Rechner 15 und gibt sie digital/analog gewandelt an den Vergleicher 17 weiter. Schließlich enthält die Meßschaltung 7 noch ein Einstellglied 20 zur Festeinstellung der Ausgangstemperatur der Meßsonde 1 vor dem eigentlichen Messen als Vergleichstemperatur und ist ebenfalls mit dem Rechner 15 verschaltet, um ihm entsprechende Signale zuzulei­ ten.

Der Rechner 15 umfaßt u. a. ein Zeitglied 21, welches die Dauer der einzelnen Meßschritte eines Meßzyklus beim Messen der Substanz- Temperatur mit dem Temperaturaufnehmer 4 zeitlich mißt, wie in Verbindung mit der Erläuterung zu der in Fig. 6 grob dargestellten, rechnerischen Temperaturkurve noch klar wird. Der Rechner weist ferner eine Anzeige 22 für die errechnete Endtemperatur des Schleims auf. Schließlich ist auch eine weitere Anzeige 23 am Rechner 15 vorgesehen, um einen letztlich festgestellten Wärmeübergangswert des gerade dem Meßvorgang unterworfenen Schleims anzuzeigen, welcher Kennwert mittels des Rechners nach verschiedenen, nachgenannten Formeln unter Berücksichtigung der errechneten Endtemperatur des zu untersuchenden Schleims errechnet wird, wie noch klar wird.

Fig. 6 zeigt in stark vereinfachter grafischer Darstellung eine rech­ nerisch ermittelte Temperaturkurve eines Meßzyklus für den untersuchten Schleim. Auf der Zeitachse T (Abszisse) des Diagramms ist die jeweils zu messende Zeitdauer Tn, T(n+1), T(n+2) usw. erkennbar, die den einzelnen, sukzessive erfolgenden, auf der Ordinate ablesbaren und vorgegebenen Meßschritten zuzuordnen ist und die sich für diese Meßschritte ergibt und mit Hilfe der Meßschaltung 7 und des Rechners 15 ermittelt wird. Die vertikale Temperaturachse D (Ordinate) zeigt schematisch die einzelnen, als Meßschritte im Rechner 15 vorgewählten Temperatursprünge jeweils gleicher Größe. Die Größe der einzelnen Temperatursprünge ist beispielsweise 0,2 Grad Celsius. Alternativ ist es möglich, auch andere Zahlenwerte als vorbestimmte Temperatursprünge für Schrittgrößen zu verwenden. Aus Fig. 6 ist weiter erkennbar, daß beispielsweise dem vorgewählten Temperatursprung von Dn nach D(n + 1) der durch die Schaltung 7 und den Rechner 15 ermittelte Zeitwert Tn in beispielsweise Millisekunden entspricht. Aus diesen beiden Werten läßt sich eine Steigung S errechnen, die gleichzeitig eine kleine Temperaturkurvenstrecke St für die Zeitdauer Tn ergibt. Aus den vielen einzelnen so ermittelten Temperaturkurvenstrecken für die Meßfläche A des Temperaturaufnehmers 4 bzw. für den gerade gemessenen Schleim ergibt sich schließlich die errechnete Temperaturkurve 24 für den Schleim mit einem Endwert, der durch die Asymptote 25 dargestellt und auf der Ordinate mit Dk bezeichnet ist. Auf diese Weise ergibt sich schließlich eine errechnete Endtemperatur, welche mit großer Genauigkeit der momentanen Temperatur des beispielsweise gemessenen Schleims 8 entspricht. Diese Endtemperatur ist die Temperatur des beispielsweise in der Nähe des Gebärmutterhalses der Frau gemessenen Zervixschleimes 8. Demgemäß wird der genau gemessene Endtemperaturwert des Schleimes ein Wert um 37 Grad Celcius sein.

Wie bereits erwähnt worden ist, werden zu vorgewählten, am Rech­ ner 15 eingestellten Temperatursprüngen mit Hilfe des Temperatur­ aufnehmers 4 der Meßsonde 1 gemäß Fig. 1 die entsprechenden Zeiten für die Temperatursprünge festgestellt und daraus die jeweili­ gen Steigungen S für diese Sprünge ermittelt. Bevor mit dem eigent­ lichen Messen begonnen wird, erscheint am Einstellglied 20 die zuvor am Temperaturaufnehmer 4 als stabile Ausgangstemperatur gemessene Vergleichstemperatur, die von der zu erwartenden Sub­ stanzendtemperatur verschieden ist. Dann wird die Meßsonde 1 an dem zu messenden Schleim in Betriebsposition gebracht und es wer­ den von dem Schleim über das Kabel 6 entsprechende elektrische Teilsignale als Teile der gesamten Sprungantwort abgeleitet und vorverstärkt an den Vergleicher 17 weitergegeben. Wenn das vorver­ stärkte Signal des Vergleichers 17 sich mit dem Signal vom D/A- Wandler 19 ausgleicht, gibt der Vergleicher ein Signal (logische Null) an den Nullverstärker 18 weiter, der es dann an den Rechner 15 weiterleitet, der in Verbindung mit dem Zeitglied 21 jetzt die Zeitdauer mißt bzw. berechnet, die seit dem letzten Signaleingang beim Zeitglied 21 vergangen ist.

Wie auch aus dem Strukturdiagramm nach Fig. 7 zu entnehmen ist, werden zunächst alle den einzelnen Meßschritten entsprechenden Signale von Do bis Dk vom D/A-Wandler und die jeweilige Zeitdauer der einzelnen Meßschritte im Rechner 15 abgespeichert. Dann werden, wenn die erste Annäherung an Dk erreicht ist, weil elektrische Signale aufgrund des Temperaturausgleichs zwischen Meßsonde und Substanz sich nicht mehr ändern, die betreffenden, einzelnen Steigungswerte im Rechner berechnet, wobei in an sich bekannter Weise berücksichtigt wird, ob die Folge der Steigerungswerte steigend oder fallend ist. Die Formel für die Berechnung dieser schrittweisen Steigungswerte S (n) der an der Meßfläche A des Temperaturaufnehmers 4 festgestellten temperaturäquivalenten elektrischen Teilsignale erfolgt nach folgender Formel:

worin T(n) die jeweils gemessene Zeitdauer in ms am Schluß des jeweiligen n-ten Schrittes, Dn der Momentanwert des D/A-Wandlers am Anfang des jeweiligen Meßschrittes, D(n + 1,2,3 usw.) der Mo­ mentanwert des D/A-Wandlers am Ende des jeweiligen Meßschrittes und Dk der, gegebenenfalls korrigierte, Schlußwert des D/A-Wand­ lers bedeuten.

Es entsteht so die Temperaturkurve 24 in Fig. 6, die sich also aus einer Vielzahl von kleinen geraden Kurvenstrecken zusammensetzt und schließlich praktisch in eine Horizontale übergeht. Da die Hori­ zontale im Unendlichen praktisch mit einer Asymtote vergleichbar ist, kann die Schleimendtemperatur im vorliegenden Fall durch die Asymtote dargestellt werden, wie es Fig. 6 zeigt. Den gesamten Meßvorgang bricht man ab, wenn die Temperaturkurve 24 anhand der eintreffenden elektrischen Teilsignale nicht mehr steigt.

Es kann vorkommen, daß der Temperaturendwert Dk zu groß oder zu klein bestimmt worden ist, was man daran merkt, daß die berech­ neten Steigungswerte immer größer bzw. immer kleiner werden. Dann muß eine Korrektur des elektrischen Ausgangssignals für den Temperaturendwert vorgenommen werden. Wenn die Steigungswerte dabei richtungsmäßig fallen, wird der bestimmte Temperaturendwert durch einen Additionsfaktor vergrößert, und umgekehrt. Ein solcher bevorzugter Korrekturwert i beträgt 0,01 Grad Celcius. Mit dem so korrigierten Endwert Dk werden dann die Steigungswerte der Tempe­ raturkurve aus den gespeicherten Meßwerten neu berechnet. Gegebe­ nenfalls muß noch einmal korrigiert werden, bis die Steigerungswerte richtungsmäßig schließlich nicht mehr fallen oder steigen.

Die schließlich mit großer Genauigkeit festgestellte und errechnete Endtemperatur des Zervixschleimes der Frau wird dann an der Anzeige 22 des Rechners 15 angezeigt und für die Beurteilung des Zervixschleimes verwendet. Die Temperaturkurve kann dabei auch ausgedruckt werden.

Des weiteren wird noch ein Wärmeübergangszahl des untersuchten Schleimes festgestellt. Wie bereits erwähnt, hat bei dem vorstehend beschriebenen Temperatur-Meßvorgang der Rechner 15 die Anzahl der den einzelnen Temperatursprüngen entsprechenden Meßschritte sowie die diesen Meßschritten zugeordneten Steigungen S gespeichert. Aus den einzelnen, von der untersuchten Substanz abhängigen Steigungswerten der Temperaturkurve 24 wird zunächst im Rechner ein mittlerer Wert Tau aus den Steigerungswerten zur Begrenzung von zufälligen Fehlern nach folgender Formel berechnet:

worin n die einzelnen Meßschritte und S die schrittweisen Steigungs­ werte der errechneten Temperaturkurve darstellen.

Weiterhin muß noch eine Körperkonstante K der Meßsonde 1 er­ mittelt werden. Dies erfolgt nach der Formel K = c.g.V/A, worin c die spezifische Wärme, g die Dichte, V das Volumen und A die bereits erwähnte Meßfläche des Temperaturaufnehmers 4 der Meß­ sonde 1 bedeuten. Da die Materialien des Temperaturaufnehmers und seine Baugröße bekannt sind, stehen die entsprechenden Werte für den Temperaturaufnehmer schon bei seiner Herstellung zur Verfü­ gung.

Während die Körperkonstante K der Meßsonde bzw. ihres Tempera­ turaufnehmers eine unveränderbare Größe ist, kann man den vom Wärmeübergang zwischen Substanz und Meßsonde 1 abhängigen Wert Tau mit Hilfe der einzelnen Steigungswerte S nach der vorstehend angegebenen Formel berechnen.

Sind die Werte K und Tau bekannt, dann ist es möglich, die Wär­ meübergangszahl bzw. einen Wärmeübergangswert alpha im Bereich der Meßfläche A des Temperaturaufnehmers 4 für den untersuchten Schleim nach der Formel alpha = K/Tau (W/m² grd) zu berechnen.

Aus dem Strukturdiagramm nach Fig. 7 sind die einzelnen Tätigkei­ ten zur Ermittlung der Substanztemperatur und des Wärmeübergangs­ wertes eindeutig zu entnehmen. Beide Werte werden an den entspre­ chenden Anzeigen 22 und 23 des Rechners 15 angezeigt. Der Rech­ ner kann selbstverständlich mit einem Drucker verbunden sein, so daß die letztendlich angezeigten Werte für die Schleimtemperatur und des Wärmeübergangswertes schriftlich fixiert sind.

Der Rechner 15 kann ferner über eine Schnittstelle mit einem Host- Computer verbunden sein. Dadurch ist es mit dem entsprechend programmierten Host-Computer z. B. möglich, die Meßergebnisse von Temperatur und Wärmeübergangswert über längere Zeit zu speichern, deren Werte und Kurven nach bestimmten Regeln, wie sie z. B. für die natürliche Familienplanung in Verbindung mit einem Monatszyklusblatt bestehen, auszuwerten sowie eine entsprechende Archivierung vorzunehmen.

Ausgehend von der Annahme, daß eine Änderung der Schleimtemperatur und/oder ein geänderter Wärmeübergangswert der untersuchten Schleims vorliegt, kann daraus geschlossen werden, daß sich die thermophysikalische Eigenschaft des Schleimes, geändert hat. Über einen Zeitraum wie vorstehend dargestellt berechnete Werte als Meßreihe für die Temperatur und den Wärmeübergang sind eine Grundlage für die Beurteilung der thermophysikalischen Beschaffenheit der untersuchten Zervixschleimes. Man kann aus den festgestellten Änderungen der Temperatur und des Wärmeübergangs auf thermophysikalische Veränderungen des Schleimes schließen, woraus man wiederum Schlüsse für weitere Handlungen und Vorsichtsmaßnahmen ziehen kann. So ist es möglich, daß man bei festgestellten thermophysikalischen Veränderungen des Zervixschleims der Frau bei deren Auftreten während des Monatszyklus unter Zuhilfenahme anderweitiger, bekannter medizinischer Kenntnisse den Beginn und das Ende der fruchtbaren Tage zeitlich genau bestimmen kann, so daß hierdurch die natürliche Familienplanung an erheblicher Sicherheit gewinnt. Wenn die Messungen in engen Zeitabständen wiederholt werden, z. B. zweimal täglich, ist es möglich, den genauen Beginn und das genaue Ende der Änderung des thermophysikalischen Zustands des Zervixschleims feststellen. Man ist hierbei nicht mehr auf die augenscheinliche und/oder empfindsame Beobachtung des Zervixschleims angewiesen, wobei eine Veränderung des Zervixschleims aufgrund seiner Wanderung in der Vagina nur mit erheblicher Zeitverzögerung möglich ist.

Um den Zervixschleim der Frau zu beobachten, kann folgendermaßen vorgegangen werden. Nach der vorstehend beschriebenen Art und Weise wird einmal oder zweimal täglich eine Messung vorgenommen und das Ergebnis aufgezeichnet. Man erhält so eine Meßreihe für einen Monatszyklus. Aus der so festgestellten Meßreihe ist der genaue Beginn und das genaue Ende der Veränderung des thermophysikalischen Zustands des Zervixschleims ablesbar. Gleichzeitig ist dabei mit einer hohen Genauigkeit feststellbar, wie die Temperaturkurve im Monatszyklus der Frau verläuft. Aus den so insgesamt gewonnenen Erkenntnissen kann in Verbindung mit anderweitigen Kenntnissen aus dem Bereich der natürlichen Empfängnisverhütung die natürliche Familienplanung sicherer als bisher gestaltet werden.

Claims (11)

1. Verfahren zum Feststellen der Temperatur und eines Wärmeübergangswertes des Zervikalschleims der Frau zur Beurteilung von thermophysikalischen Eigenschaften des Schleims, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

• a) daß mit einer temperaturfühlenden, mit dem zu untersuchenden Schleim in Kontakt gebrachten Meßsonde erster Ordnung in n-Meß­ schritten eines Meßvorganges bis zum Erreichen der Schleimtemperatur fortlaufend gemessene, temperaturäquivalente Werte in elektrische Ausgangssignale verwandelt werden,
• b) daß aus den einzelnen elektrischen Ausgangssignalen des Meßvorganges mittels einer Meßschaltung und eines Rechners eine aus den n-Meßschritten zusammengesetzte Folge von Steigungswerten der sich rechnerisch, gegebenenfalls korrigiert, ergebenden Temperaturkurve der Meßsonde so lange ermittelt wird, bis die Steigerungswerte nicht mehr fallen oder steigen, wodurch die Temperatur des Zervixschleims ermittelt ist,
• c) daß aus der Folge der schrittweisen Steigungswerte der errech­ neten Temperaturkurve ein Zeitwert Tau für die Meßsonde berechnet wird nach der Formel: worin n die einzelnen Meßschritte eines Meßzyklus und S die schritt­ weisen Steigungswerte der errechneten Temperaturkurve sind,
• d) daß die Körperkonstante K der Meßsonde erster Ordnung ermittelt wird nach der Formel: K = c·g·V/A, worin c die spezifische Wärme, g die Dichte, V das gesamte Volu­ men und A die Meßfläche des Temperaturaufnehmers der Meßsonde ist,
• e) und daß dann die Wärmeübergangszahl alpha nach der Formel alpha = K/Tau berechnet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schrittweisen Steigungswerte S der Temperaturkurve berechnet wer­ den nach der Formel: worin T (n) die jeweils gemessene Zeitdauer des jeweiligen n-ten- Schrittes, D n der Momentanwert eines D/A-Wandlers beim jeweili­ gen n-ten-Meßschritt und Dk der Schlußwert des D/A-Wandlers ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle immer größer oder kleiner werdender Steigungswerte (S) der sich rechnerisch ergebenden Temperaturkurve des Meßzyklus eine negative bzw. positive Korrektur des Endwertes (Dk) des elektrischen Ausgangssignals der Sprungantwort um einen frei wählbaren Faktor (i) unter Wiederholung der Berechnung aller Steigungswerte der Sprungantwort vorgenommen wird, bis die Steigungswerte nicht mehr fallen oder steigen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der frei wählbare Korrekturfaktor (i) ein Wert von 0,01 oder ähnlich ist.

5. Vorrichtung zum Feststellen der Temperatur und eines Wärme­ übergangszahl des Zervixschleims der Frau zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Temperaturmeßsonde (1), bestehend aus einem länglichen Gehäuse (3) aus wärmeisolierendem Material und einem in eine vorgeschobene Meßstellung außerhalb des Gehäuses und in eine zurückgezogene Stellung innerhalb des Gehäuses bewegbaren und feststellbaren Temperaturaufnehmer (4) erster Ordnung mit einem elektrischen Anschlußkabel (6) zur Weiterleitung von elektrischen Ausgangssignalen, eine elektrische Meßschaltung (7) und einen Rechner (15) zum Berechnen und Anzeigen von schrittweisen Temperaturwerten der Meßsonde über der Zeit aus den elektrischen Ausgangssignalen bis zum Erreichen der Endtemperatur des Zervixschleims und zum Berechnen eines Zeitwertes (Tau) für den Temperaturaufnehmer der Meßsonde sowie zum Berechnen und Anzeigen des Wärmeübergangswertes unter Berücksichtigung des genannten Zeitwertes umfaßt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturaufnehmer (4) erster Ordnung der Meßsonde aus einem elektrisch leitenden Mantelrohr (11) und einem darin ihm gegenüber elektrisch isoliert angeordneten Thermopaarelement (12), das am Meßpunkt des Temperaturaufnehmers mit dem Mantelrohr elektrisch verbunden ist, besteht und daß der Temperaturaufnehmer in seiner vorgeschobenen Meßstellung eine vorbestimmte Meßfläche (A) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Rechner (15) verschaltete Meßschaltung (7) einen Vorver­ stärker (16), an den die Meßsonde (1) mittels Kabel (6) anschließbar ist, einen Vergleicher (17) und einen an den Rechner angeschlossenen Nullverstärker (18) in Reihenschaltung und einen D/A-Wandler (19) aufweist, der einerseits mit dem Rechner und andererseits mit dem Vergleicher verschaltet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßschaltung (7) ein mit dem Rechner (15) verschaltetes Einstell­ glied (20) für die Feststellung der Ausgangstemperatur der Meßsonde (1) und daß der Rechner (15) ein Zeitglied (21) für die Ermittlung der Zeitdauer der jeweiligen Meßschritte des Temperaturaufnehmers (4) aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) der Meßsonde (1) in seinem Meßbereich eine Ausneh­ mung (10) aufweist, in welche der Temperaturaufnehmer (4) zur Ein­ nahme seiner vorgeschobenen Meßstellung einbringbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßschaltung (7) und der Rechner (15) in einem gemeinsamen Ge­ häuse (14) untergebracht sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (15) über eine Schnittstelle an einen Host-Computer anschließbar ist.