Medizinisches Thermometer - Medical thermometer
| klinisches Thermometer | |
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 Ein medizinisches/klinisches Quecksilberthermometer, das die Temperatur von 37,7 ° C (99,9 ° F) anzeigt
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| Zweck | misst die Körpertemperatur |
Ein medizinisches Thermometer (auch klinisches Thermometer genannt ) wird zur Messung der Körpertemperatur von Menschen oder Tieren verwendet . Die Spitze des Thermometers wird in den Mund unter die Zunge ( orale oder sublinguale Temperatur ), unter die Achselhöhle ( axillare Temperatur ), in den Mastdarm über den After ( rektale Temperatur ), in das Ohr ( Trommelfelltemperatur ) eingeführt oder auf der Stirn ( zeitliche Temperatur ).
Geschichte
Das medizinische Thermometer begann als ein Instrument angemessener ein Wasser genannt Thermoskop , gebaut von Galileo Galilei circa 1592-1593. Es fehlte eine genaue Skala, mit der die Temperatur gemessen werden konnte, und konnte durch Änderungen des atmosphärischen Drucks beeinflusst werden.
Der italienische Arzt Santorio Santorio ist der erste bekannte Mensch, der das Thermoskop mit einer messbaren Skala versehen und 1625 darüber geschrieben hat, obwohl er möglicherweise bereits 1612 eines erfand. Seine Modelle waren sperrig, unpraktisch und brauchten ziemlich lange eine genaue orale Messung der Temperatur des Patienten.
Zwei Personen wechselten im Thermometer von Wasser auf Alkohol.
- Der früheste ist Ferdinando II. de' Medici, Großherzog der Toskana (1610-1670), der um 1654 ein geschlossenes Thermometer herstellte, das Alkohol verwendete.
- Daniel Gabriel Fahrenheit (1686–1736), ein in Polen geborener niederländischer Physiker, Ingenieur und Glasbläser, leistete ebenfalls Beiträge zu Thermometern. Er entwickelte 1709 ein Alkoholthermometer und entwickelte 1714 das Quecksilberthermometer. Quecksilber reagierte schneller auf Temperaturänderungen als das zuvor verwendete Wasser.
Fahrenheit schuf auch die nach ihm benannte Temperaturskala , nachdem er das System 1724 aufgezeichnet hatte. Die Skala wird immer noch hauptsächlich für alltägliche Anwendungen in den Vereinigten Staaten , ihren Territorien und assoziierten Staaten (alle vom US National Weather Service bedient ) verwendet sowie die Bahamas , Belize und die Cayman Islands .
Der bekannte niederländische Mathematiker, Astronom und Physiker Christiaan Huygens schuf 1665 ein klinisches Thermometer, dem er eine frühe Form der Celsius- Skala hinzufügte, indem er die Skala auf den Gefrier- und Siedepunkt von Wasser einstellte. 1742 schuf der schwedische Astronom Anders Celsius die Celsius- Temperaturskala, die das Gegenteil der modernen Skala war, in der 0 der Siedepunkt von Wasser war, während 100 der Gefrierpunkt war. Es wurde später 1744 vom schwedischen Botaniker Carolus Linnaeus (1707–1778) rückgängig gemacht.
Unabhängig von Celsius entwickelte der Lyonnaiser Physiker Jean-Pierre Christin , ständiger Sekretär der Académie des sciences, belles-lettres et arts de Lyon FR , eine ähnliche Skala, in der 0 den Gefrierpunkt von Wasser und 100 das Sieden darstellt. Am 19. Mai 1743 veröffentlichte er den Entwurf eines Quecksilberthermometers , des "Thermometers von Lyon", das vom Handwerker Pierre Casati gebaut wurde und diese Skala verwendete.
Das medizinische Thermometer wurde vom niederländischen Chemiker und Arzt Hermann Boerhaave (1668–1738) sowie seinen bemerkenswerten Schülern Gerard van Swieten (1700–72) und Anton de Haen (1704–76) verwendet. Es wurde auch ungefähr zur gleichen Zeit vom schottischen Arzt George Martine (1700–1741) verwendet. De Haen hat mit dem Thermometer besondere Fortschritte in der Medizin gemacht. Durch die Beobachtung der Korrelation zwischen der Temperaturänderung eines Patienten und den körperlichen Symptomen der Krankheit kam er zu dem Schluss, dass eine Aufzeichnung der eigenen Temperatur den Arzt über den Gesundheitszustand eines Patienten informieren könnte. Seine Vorschläge stießen jedoch bei seinen Kollegen nicht auf Begeisterung und das Fieberthermometer blieb in der Medizin ein kaum genutztes Instrument.
Thermometer blieben umständlich zu transportieren und zu verwenden. Mitte des 19. Jahrhunderts war das medizinische Thermometer noch 30,28 cm lang und brauchte bis zu zwanzig Minuten, um eine genaue Temperaturmessung durchzuführen. Zwischen 1866 und 1867 entwarf Sir Thomas Clifford Allbutt (1836-1925) ein medizinisches Thermometer, das viel tragbarer war, nur 15 cm lang war und nur fünf Minuten brauchte, um die Temperatur eines Patienten aufzuzeichnen.
Im Jahr 1868 veröffentlichte der deutsche Arzt, Psychiater und Medizinprofessor Carl Reinhold August Wunderlich seine Studien, die aus über einer Million Messwerten von fünfundzwanzigtausend Patienten bestanden, die in der Achselhöhle gemessen wurden . Mit seinen Ergebnissen konnte er schließen, dass die Temperatur eines gesunden Menschen im Bereich von 36,3 bis 37,5 ° C (97,34 bis 99,5 ° F) lag.
Dr. Theodor H. Benzinger (13. April 1905 - 26. Oktober 1999) erfand 1964 das Ohrthermometer. Geboren in Stuttgart , emigrierte er 1947 in die USA und wurde 1955 eingebürgert . Er arbeitete von 1947 bis 1970 in der Bioenergetik- Abteilung des Naval Medical Research Center in Bethesda, Maryland.
Klassifizierung nach Standort
Die Temperatur kann an verschiedenen Stellen des Körpers gemessen werden, die eine ziemlich stabile Temperatur aufrechterhalten (hauptsächlich oral, axillar, rektal, tympanal oder temporal). Die normale Temperatur variiert leicht mit dem Standort; ein oraler Messwert von 37 °C entspricht nicht rektalen, temporalen usw. Messwerten desselben Wertes. Wenn eine Temperatur angegeben wird, sollte auch der Standort angegeben werden. Wird eine Temperatur ohne Angabe von Gründen angegeben (zB typische Körpertemperatur), wird in der Regel von einer sublingualen Temperatur ausgegangen. Die Unterschiede zwischen der Kerntemperatur und Messungen an verschiedenen Orten, bekannt als klinischer Bias , werden im Artikel über die normale menschliche Körpertemperatur diskutiert . Die Messungen unterliegen sowohl einem ortsabhängigen klinischen Bias als auch der Variabilität zwischen einer Messreihe ( Standardabweichungen der Differenzen). Eine Studie ergab beispielsweise, dass die klinische Verzerrung der rektalen Temperaturen größer war als die der Ohrtemperatur, die von einer Auswahl von getesteten Thermometern gemessen wurde, aber die Variabilität war geringer.
Oral
Die orale Temperatur darf nur bei einem Patienten gemessen werden, der in der Lage ist, das Thermometer sicher unter der Zunge zu halten, ausgenommen Kleinkinder oder bewusstlose oder von Husten, Schwäche oder Erbrechen überwältigte Personen. (Bei schnell reagierenden Digitalthermometern ist dies weniger problematisch, bei Quecksilberthermometern, deren Anzeige mehrere Minuten braucht, um sich zu stabilisieren, sicherlich ein Problem.) Wenn der Patient zuvor eine heiße oder kalte Flüssigkeit getrunken hat, muss die Zeit für die Mundtemperatur wieder auf den Normalwert zurück.
Der typische Bereich eines sublingualen Thermometers zur Verwendung beim Menschen liegt bei etwa 35 °C bis 42 °C oder 90 °F bis 110 °F.
Achsel
Die Temperatur in der Achselhöhle ( Axilla ) wird gemessen, indem das Thermometer fest unter die Achselhöhle gehalten wird. Man muss das Thermometer mehrere Minuten lang halten, um eine genaue Messung zu erhalten. Die Axillartemperatur plus 1 °C ist ein guter Anhaltspunkt für die rektale Temperatur bei Patienten, die älter als 1 Monat sind. Es ist bekannt, dass die Genauigkeit von der Achselhöhle der rektalen Temperatur unterlegen ist.
Rektal
Die Temperaturmessung mit einem Rektalthermometer sollte, insbesondere wenn sie von einer anderen Person als dem Patienten durchgeführt wird, durch die Verwendung eines Gleitmittels auf Wasserbasis erleichtert werden . Obwohl die rektale Temperatur am genauesten ist, kann diese Methode in einigen Ländern oder Kulturen als unangenehm oder peinlich angesehen werden, insbesondere wenn sie bei Patienten angewendet wird, die älter als kleine Kinder sind; auch kann die rektale Temperaturmessung, wenn sie nicht richtig eingenommen wird, für den Patienten unangenehm und in einigen Fällen schmerzhaft sein. Die rektale Temperaturmessung gilt als Methode der Wahl bei Säuglingen .
Ohr
Das Ohrthermometer wurde 1964 von Dr. Theodor H. Benzinger erfunden. Er suchte damals nach einer Möglichkeit, möglichst nahe an der Gehirntemperatur zu messen, da der Hypothalamus an der Hirnbasis die Körperkerntemperatur reguliert. Er erreicht dies durch den Gehörgang des mit Trommelfell ‚s Blutgefäße , die mit dem Hypothalamus geteilt werden. Vor der Erfindung des Ohrthermometers konnten einfache Temperaturmessungen nur im Mund, Rektum oder Achselbereich vorgenommen werden . Wollten Ärzte bisher eine genaue Gehirntemperatur aufzeichnen, mussten Elektroden am Hypothalamus des Patienten angebracht werden.
Dieses Trommelfellthermometer hat einen Vorsprung (geschützt durch eine einmalige Hygienehülle), der die Infrarotsonde enthält; der Vorsprung wird sanft im Gehörgang platziert und ein Knopf gedrückt; innerhalb von etwa einer Sekunde wird die Temperatur abgelesen und angezeigt. Diese Thermometer werden sowohl im Haushalt als auch in medizinischen Einrichtungen verwendet.
Es gibt Faktoren, die das Ablesen dieses Thermometers in gewissem Maße unzuverlässig machen, beispielsweise eine fehlerhafte Platzierung im äußeren Gehörgang durch den Operateur und eine Verstopfung des Gehörgangs durch Wachs. Solche fehlererzeugenden Faktoren führen in der Regel dazu, dass die Messwerte unter dem wahren Wert liegen, sodass ein Fieber nicht erkannt werden kann.
Stirn
Temporalarterie
Schläfenarterienthermometer , die nach dem Infrarotprinzip die Temperatur melden, werden aufgrund ihrer einfachen Handhabung und minimalen Invasivität in der klinischen Praxis immer häufiger verwendet. Aufgrund der Variabilität der Technik und der Umgebungsbedingungen können Messungen mit Schläfenarterienthermometern Probleme hinsichtlich der Genauigkeit und in geringerem Maße der Genauigkeit aufweisen . Temporale Thermometer haben eine geringe Sensitivität von etwa 60–70%, aber eine sehr hohe Spezifität von 97–100% zur Erkennung von Fieber und Hypothermie. Aus diesem Grund wird empfohlen, sie nicht in Akutversorgungseinrichtungen wie der Intensivstation oder bei Patienten mit einem hohen Verdacht auf ein Temperaturungleichgewicht zu verwenden. Die Evidenz unterstützt eine höhere Genauigkeit und Präzision bei pädiatrischen Patienten.
Plastikstreifenthermometer
Das Thermometer wird an der Stirn des Patienten angebracht. Es ist typischerweise ein Band, das mit verschiedenen temperaturempfindlichen Markierungen unter Verwendung eines Plastikstreifenthermometers oder einer ähnlichen Technologie beschichtet ist; Bei einer gegebenen Temperatur haben die Markierungen (Ziffern, die die Temperatur anzeigen) in einem Bereich die richtige Temperatur, um sichtbar zu werden. Dieser Typ kann auf Fieber hinweisen, wird aber als nicht genau angesehen.
Klassifizierung nach Technologie
Mit Flüssigkeit gefüllt
Das traditionelle Thermometer ist ein Glasrohr mit einem Kolben an einem Ende, das eine Flüssigkeit enthält, die sich mit der Temperatur gleichmäßig ausdehnt. Das Röhrchen selbst ist schmal (kapillar) und hat entlang ihm Kalibrierungsmarkierungen. Die Flüssigkeit ist oft Quecksilber , aber Alkoholthermometer verwenden einen farbigen Alkohol. Medizinisch wird häufig ein Maximum-Thermometer verwendet, das die erreichte Maximaltemperatur auch nach der Entnahme aus dem Körper anzeigt.
Um das Thermometer zu verwenden, wird die Glühbirne an der Stelle platziert, an der die Temperatur gemessen werden soll, und lange genug belassen, um sicher zu sein, dass das thermische Gleichgewicht erreicht ist – normalerweise fünf Minuten im Mund und zehn Minuten unter der Achselhöhle. Die maximale Ablesung wird durch eine Einschnürung im Hals nahe der Glühbirne erreicht. Wenn die Temperatur des Kolbens ansteigt, dehnt sich die Flüssigkeit durch die Verengung das Rohr hinauf. Wenn die Temperatur sinkt, bricht die Flüssigkeitssäule an der Einschnürung und kann nicht in die Kugel zurückkehren, so dass sie im Rohr stationär bleibt. Nach dem Ablesen des Wertes muss das Thermometer durch wiederholtes kräftiges Schwenken zurückgesetzt werden, um die Flüssigkeit durch die Engstelle zurückzuschütteln.
Quecksilber
Quecksilber-in-Glas-Thermometer gelten als die genauesten flüssigkeitsgefüllten Typen. Quecksilber ist jedoch ein giftiges Schwermetall, und Quecksilber wurde in Fieberthermometern nur verwendet, wenn es vor Bruch der Röhre geschützt war.
Die Röhre muss sehr eng sein, um die Quecksilbermenge darin zu minimieren – die Temperatur der Röhre wird nicht kontrolliert, daher muss sie sehr viel weniger Quecksilber enthalten als die Glühbirne, um den Einfluss der Temperatur der Röhre zu minimieren – und dies macht die Ablesen eher schwierig, da die schmale Quecksilbersäule nicht gut sichtbar ist. Bei einer farbigen Flüssigkeit ist die Sichtbarkeit weniger problematisch.
Viele Staaten haben beschlossen, die Verwendung und den Verkauf von Quecksilberthermometern aufgrund der Gefahr der Handhabung und des Verschüttens und der Möglichkeit einer Quecksilbervergiftung zu verbieten; das kräftige Schwingen, das zum "Zurücksetzen" eines Quecksilbermaximalthermometers erforderlich ist, macht es leicht, es versehentlich zu zerbrechen und giftige Quecksilberdämpfe freizusetzen. Quecksilberthermometer wurden weitgehend durch elektronische Digitalthermometer ersetzt oder seltener durch Thermometer auf der Basis anderer Flüssigkeiten als Quecksilber (wie Galinstan , farbige Alkohole und wärmeempfindliche Flüssigkristalle).
Phasenwechselthermometer (Punktmatrix)
Phasenwechselthermometer verwenden Proben von inerten Chemikalien, die bei zunehmend höheren Temperaturen von 35,5 °C bis 40,5 °C in Schritten von 0,1 °C schmelzen. Sie werden als kleine Punkte in einer Matrix auf einen dünnen Kunststoffspatel mit transparenter Schutzhülle montiert. Diese wird unter die Zunge des Patienten gelegt. Nach kurzer Zeit wird der Spatel entfernt und man sieht, welche Punkte geschmolzen sind und welche nicht: Die Temperatur wird als Schmelztemperatur des zuletzt geschmolzenen Punktes genommen. Dies sind billige Einweggeräte, die eine Sterilisation zur Wiederverwendung vermeiden.
Flüssigkristall
Ein Flüssigkristallthermometer enthält wärmeempfindliche ( thermochrome ) Flüssigkristalle in einem Kunststoffstreifen, die ihre Farbe ändern, um unterschiedliche Temperaturen anzuzeigen.
Elektronisch
Seit es kompakte und kostengünstige Methoden zur Messung und Anzeige der Temperatur gibt, werden elektronische Thermometer (oft als digital bezeichnet , weil sie numerische Werte anzeigen) verwendet. Viele Anzeigewerte sind sehr genau (0,1 °C oder 0,2 °F, manchmal halb so hoch), aber dies sollte nicht als Garantie für die Genauigkeit angesehen werden: Die angegebene Genauigkeit muss in der Dokumentation überprüft und durch regelmäßige Rekalibrierung aufrechterhalten werden. Ein typisches preiswertes elektronisches Ohrthermometer für den Heimgebrauch hat eine angezeigte Auflösung von 0,1 °C, aber eine angegebene Genauigkeit von ±0,2 °C (±0,35 °F) im Neuzustand. Das erste elektronische Fieberthermometer, das 1954 erfunden wurde, verwendete eine flexible Sonde, die einen Carboloy-Thermistor enthielt.
Arten von Digitalthermometern
Widerstandstemperaturdetektoren (RTDs)
RTDs sind Drahtwicklungen oder andere Dünnfilm-Serpentinen, die bei Temperaturänderungen Widerstandsänderungen aufweisen. Sie messen die Temperatur mithilfe des positiven Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstands von Metallen. Je heißer sie werden, desto höher ist ihr elektrischer Widerstandswert. Platin ist das am häufigsten verwendete Material, da es über einen weiten Temperaturbereich nahezu linear ist, sehr genau ist und eine schnelle Reaktionszeit hat. RTDs können auch aus Kupfer oder Nickel bestehen. Zu den Vorteilen von RTDs gehört ihre stabile Ausgabe über lange Zeiträume. Sie sind auch einfach zu kalibrieren und liefern sehr genaue Messwerte. Nachteile sind ein kleinerer Gesamttemperaturbereich, höhere Anschaffungskosten und ein weniger robustes Design
Thermoelemente
Thermoelemente sind genau, sehr empfindlich gegenüber kleinen Temperaturänderungen und reagieren schnell auf Änderungen der Umgebung. Sie bestehen aus einem Paar unterschiedlicher Metalldrähte, die an einem Ende verbunden sind. Das Metallpaar erzeugt zwischen ihren Öffnungen und der Größe der Temperaturdifferenz zwischen den Enden eine Netto-Thermospannung. •Vorteile von Thermoelementen sind ihre hohe Genauigkeit und ihr zuverlässiger Betrieb über einen extrem weiten Temperaturbereich. Sie sind auch gut geeignet, um automatisierte Messungen kostengünstig und langlebig durchzuführen. •Nachteile sind Fehler, die durch die Verwendung über einen längeren Zeitraum verursacht werden, und dass zwei Temperaturen für die Messung erforderlich sind. Thermoelementmaterialien unterliegen Korrosion, die die Thermospannung beeinflussen kann
Thermistor
Thermistorelemente sind die empfindlichsten verfügbaren Temperatursensoren. Ein Thermistor ist ein Halbleiterbauelement mit einem elektrischen Widerstand, der proportional zur Temperatur ist. Es gibt zwei Arten von Produkten. •Geräte mit negativem Temperaturkoeffizienten (NTC) werden bei der Temperaturerfassung verwendet und sind die gebräuchlichsten Thermistortypen. NTCs haben Temperaturen, die sich umgekehrt mit ihrem Widerstand ändern, so dass bei steigender Temperatur der Widerstand abnimmt und umgekehrt. NTCs bestehen aus Oxiden von Materialien wie Nickel, Kupfer und Eisen. • Geräte mit positivem Temperaturkoeffizienten (PTC) werden in der Stromregelung verwendet. Sie funktionieren entgegengesetzt zu NTC, da der Widerstand mit steigender Temperatur zunimmt. PTCs werden aus thermisch empfindlichen Silizium oder polykristallinen Keramikmaterialien hergestellt. • Die Verwendung eines NTC-Thermistorthermometers hat mehrere Vor- und Nachteile. • Vorteile sind ihre geringe Größe und hohe Stabilität. NTCs sind auch langlebig und sehr genau. • Nachteile sind die Nichtlinearität und die Ungeeignetheit für den Einsatz bei extremen Temperaturen
Kontakt
Einige elektronische Thermometer können durch Kontakt funktionieren (der elektronische Sensor wird an der Stelle platziert, an der die Temperatur gemessen werden soll, und lange genug belassen, um das Gleichgewicht zu erreichen). Diese erreichen normalerweise schneller ein Gleichgewicht als Quecksilberthermometer; das Thermometer kann piepsen, wenn das Gleichgewicht erreicht ist, oder die Zeit kann in der Dokumentation des Herstellers angegeben werden.
Fernbedienung
Andere elektronische Thermometer funktionieren durch Fernerkundung: ein Infrarot - Sensor reagiert auf das Strahlungsspektrum von der Stelle emittiert. Obwohl diese keinen direkten Kontakt mit dem zu messenden Bereich haben, können sie dennoch Körperteile berühren (ein Thermometer, das die Temperatur des Trommelfells misst, ohne es zu berühren, wird in den Gehörgang eingeführt). Um das Risiko einer Kreuzinfektion des Patienten auszuschließen, werden in Kliniken und Krankenhäusern Einweg-Sondenhüllen und Einweg-Thermometer aller Art verwendet.
Genauigkeit
Laut einer Studie aus dem Jahr 2001 unterschätzen elektronische Thermometer auf dem Markt höhere Temperaturen deutlich und überschätzen niedrigere Temperaturen. Die Forscher kommen zu dem Schluss, dass "die aktuelle Generation elektronischer, digitaler klinischer Thermometer im Allgemeinen möglicherweise nicht genau oder zuverlässig genug ist, um die traditionellen Glas-/Quecksilberthermometer zu ersetzen".
Basalthermometer
Ein Basalthermometer ist ein Thermometer, das verwendet wird, um die Basal-(Basis-)Körpertemperatur zu messen , die Temperatur beim Aufwachen. Die Basaltemperatur wird durch Umweltfaktoren wie Bewegung und Nahrungsaufnahme viel weniger beeinflusst als die Tagestemperatur. Dadurch können kleine Veränderungen der Körpertemperatur erkannt werden
Mundthermometer aus Glas haben normalerweise alle 0,1 °C oder 0,2 °F Markierungen. Die Basaltemperatur ist stabil genug, um eine Genauigkeit von mindestens 0,05 °C oder 0,1 °F zu erfordern, daher unterscheiden sich spezielle Glas-Basalthermometer von Glas-Mundthermometern. Digitale Thermometer mit ausreichender Auflösung (0,05 °C oder 0,1 °F sind ausreichend) können zur Überwachung der Basaltemperatur geeignet sein; die Spezifikation sollte überprüft werden, um absolute Genauigkeit zu gewährleisten, und Thermometer (wie die meisten digitalen Instrumente) sollten in bestimmten Intervallen kalibriert werden. Wenn nur die Änderung der Basaltemperatur erforderlich ist, ist die absolute Genauigkeit nicht so wichtig, solange die Messwerte keine großen Schwankungen aufweisen (z Änderung von 37,17 °C auf 37,45 °C zeigt das Ausmaß der Änderung an). Einige digitale Thermometer werden als "Basalthermometer" vermarktet und verfügen über zusätzliche Funktionen wie ein größeres Display, erweiterte Speicherfunktionen oder Signaltöne, um zu bestätigen, dass das Thermometer richtig platziert ist.
Intelligente und tragbare Thermometer
Ein intelligentes Thermometer ist in der Lage, seine Messwerte zu übertragen, damit sie gesammelt, gespeichert und analysiert werden können. Tragbare Thermometer können eine kontinuierliche Messung ermöglichen, aber es ist schwierig, die Körperkerntemperatur auf diese Weise zu messen.
Siehe auch
Fußnoten
Verweise
Allbutt, TC , "Medical Thermometry", British and Foreign Medico-Chirurgical Review , Bd. 45, Nr. 90, (April 1870), S. 429-441 ; Vo.46, Nr.91, (Juli 1870), S.144-156.