Niet-invasieve bepaling van lichaamstemperatuur

Niet-invasieve bepaling van
lichaamstemperatuur
Prof. Dr. Hein Daanen; Dr. Lennart Teunissen
Inhoud
•  TNO
•  Waarom lichaamstemperatuur meten?
•  Meten bij de hersenen
•  tympaan, voorhoofd, oog
•  Meten in het spijsverteringsstelsel
•  mond, slokdarm, GI capsule, rectaal
•  Meten via huidtemperatuur
•  oksel, model
•  Voorbeeld
2
Thermofysiologie
TNO Soesterberg
Onderzoek voor defensie, brandweer, industrie
Elk klimaat kan worden nagebootst
-  temperatuur –30 tot +60 graden
-  luchtvochtigheidscontrole
-  windtunnel
-  kunstzonnen
3
Waarom lichaamstemperatuur meten
-  Lichaamstemperatuur stijgt als warmteproductie > warmte-afgifte
-  Arbeidsituaties (Limiet ISO: 38 – 38.5°C voor dag)
-  Sport: lagere lichaamstemperatuur is efficienter
-  Klinisch: koorts (setpoint verandering), poikilothermie ed
20.5
20.0
Efficiency (%)
19.5
19.0
18.5
18.0
17.5
35.0
35.5
36.0
36.5
Core temperature (
4
37.0
37.5
38.0
ºC)
Daanen et al. Int J Sport Med 27: 379-388, 2006
38.5
Overwegingen bij temperatuurmetingen
•  Betrouwbaarheid
•  Reactietijd
•  Comfort en veiligheid
•  Praktisch gebruik
•  Continu meten
•  Inspanning
5
Meten bij de hersenen
•  in oor
•  arteria temporalis
•  zero heat flux
•  binnenkant oog
6
In oor
•  wand binnenoor is kouder
•  oorplug lastig door zweet
7
Teunissen et al., Physiological measurements 32 (9): 1403-1416, 2011
Resultaten onderzoek Braun
Daanen, J Med Eng Techn 30(4): 224 - 234, 2006
Arteria Temporalis (Exergen)
•  overgenomen door Philips
•  onderschatting bij zweten
•  niet langer door Philips
ondersteund
Kistemaker et al., J Med Eng Techn 30(4): 252 - 261, 2006
Zero heat flux
Philips prototype
in hoofdband
Teunissen e.a., Physiological measurements 32: 559-570, 2011
Oog - IR
Voor SARS gebruikt
Teunissen e.a., J med engineering & technology 35(3-4):134-139, 2011
Meten in het spijsverteringskanaal
•  in mond
•  in slokdarm
•  gastro-intestinaal
•  rectaal
Teunissen et al., Physiological Measurements 33(6):915-924, 2012
12
Meten via de huid
•  zero heat flux en oog (eerder besproken)
•  oksel
•  model Prospie Project
13
Individualisa*on parameters: -­‐ Height -­‐ Weight -­‐ Sex -­‐ Age model
Passive System Boundary Condi*ons Environment (t): -­‐ Ta, Tr, va, rh, Qs Personal (t): -­‐ Clothing -­‐ Metabolic rate Simulation
engine
Ac*ve System -­‐ Fitness -­‐ Acclimat. Sensors (t): -­‐ Tsk (Tcl) Personal (t): -­‐ Met (br, ecg, acc) Simula'on Output (t): -­‐ Tre, Toe, .. -­‐ Tskm, Tski -­‐ SW -­‐ DL -­‐ SH -­‐ CS -­‐ DTS -­‐ PPD -­‐ Qsk -­‐ qsk -­‐ .... Resultaten Prospie Fiala model
40
39
Tre [oC]
38
37
36
35
0
30
60
90
120
Time [min]
male ave
unisex ave
fem ave
experiment
www.prospie.eu
Conclusies
•  Er is geen perfecte methode
•  Warmtestroom snel en betrouwbaar, maar niet mobiel
•  Infraroodbeelden oog en oor onbetrouwbaar
•  Oormeting praktisch, maar onnauwkeurig
•  Pil praktisch bruikbaar, behalve voor snelle variaties
•  Model veelbelovend, maar in kinderschoenen
Ø Afweging voor- en nadelen per situatie
16
More info
Hein Daanen
TNO
Postbus 23
3769 ZG Soesterberg
Tel. +31 888 665 948
Email: [email protected]
Web: www.tno.nl; www.sizingscience.nl
http://members.ziggo.nl/daanen