DE3613889A1

DE3613889A1 - Biologische uhr

Info

Publication number: DE3613889A1
Application number: DE19863613889
Authority: DE
Inventors: Laszlo Dr Ing Szecsi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-04-24
Filing date: 1986-04-24
Publication date: 1987-10-29

Description

Die Erfindung betrifft eine Armbanduhr mit eingebauten Sensoren, die wichtige biologische Größen eines Menschen, wie Blutdruck, Puls, Körpertemperatur usw. kontinuierlich mißt, auswertet und als "biologische Zeit" darstellt.

Bekannte Uhren zeigen die "physikalische Zeit" an. Ihre Zeiteinheit ist, nach Vereinbarung, die mittlere Sonnensekunde, die kurz Sekunde genannt wird.

Die "biologische Zeit" ist eine Größe, die stark von der Verhaltens- und Lebensweise eines Individuums abhängt, dagegen ist die "physikalische Zeit" eine davon unabhängige Größe.

Durch Vergleich der "physikalischen Zeit" mit der "biologischen Zeit" kann eine Aussage darüber gemacht werden, wieviel Zeit ein Individuum in einem Zeitinterwall (z. B. in 24 Stunden) in seinem Leben verloren oder gewonnen hat.

Eine "Biologische Armbanduhr" muß also vor dem Einsatz auf die Grundwerte der zu messenden Größen des Individuums kalibriert werden, um auf die betreffende Person bezogene Aussagen erhalten zu können. Diese Grundwerte müssen von einem Arzt eingeholt werden.

Die Sensoren werden in der Bodenplatte des Armbanduhrgehäuses und/oder in dem Armband selbst so eingebaut, daß eine ständige Meßwerterfassung garantiert wird.

Überschreitet eine gemessene Größe den individuellen Wert, als Standardwert, so können z. B. kleine Leuchtdioden, vorzugsweise im Zifferblatt der Uhr eingebaut, aufleuchten und vor Gefahr warnen, die damit unweigerlich verbunden ist.

Als Alarmanlage kann z. B. auch ein kleiner Wecker, der in den üblichen Armbanduhren schon oft eingebaut ist, benützt werden. Er läßt sich schalttechnisch nach Bedarf in Betrieb setzen.

Die "biologische Sekunde" wird aus mehreren Komponenten gebildet.

Einen wichtigen Beitrag liefert dazu der Blutdruck: Eine Faustformel sagt, daß der "Systolewert" des Blutdruckes den Wert

BD _s = 100 + Alter - 10) Hg mm

haben soll.

Für einen Menschen mit 50 Jahren gilt:

BD _s = (100 + 50 - 10) Hg mm = 140 Hg mm = Sollwert.

Integriert man die elektrischen Impulse des Blutdrucksensors, so erhält man einen Sollmittelwert als Bezugsgröße zum Sollwert.

Nun, ändert sich aber dieser Wert abhängig von Aufregung, körperlicher Anstrengung, Fieber usw. ständig, oft von Minute zu Minute.

Dadurch wird der Meßwert eine variable Größe. Er läßt sich in Taktimpulse umwandeln, so daß sie einen variablen Zeitbeitrag zur "biologischen Sekunde" liefern.

Die Erfahrung lehrt uns noch, daß von der oben angegebenen Faustformel erbfaktor-abhängige Abweichungen nach oben, aber auch nach unten existieren können. Es gibt Menschen, die von Geburt an einen "hohen" oder einen "niedrigen" Blutdruck haben. Der letzte äußert sich - bekanntlich - in ständiger Müdigkeit und Abgeschlagenheit. Moderne Medikamente können hier nach Bedarf helfen.

Die Abweichung nach oben ist aber gefährlich, da sie den ganzen Kreislauf belastet. Demzufolge kommt es zu Effekten, die die Lebenserwartung u. U. radikal herabsetzen können.

Bei der Kalibrierung einer "biologischen Uhr" wird dieser Effekt dadurch berücksichtigt, daß man den altersabhängigen Sollwert einstellt. Das Individuum wird dann registrieren, daß es z. B. täglich mehr Zeit seines Lebens verliert, die es hätte sparen können, wenn es sich einer ärztlichen Behandlung unterworfen hätte.

Da der Sollwert des BD _s altersabhängig ist, soll die "biologische Uhr" jährlich nachgeeicht werden. Diese Korrektur soll z. B. bei Batteriewechsel der Uhr vorgenommen werden.

Eine weitere wichtige biologische Größe ist der Puls. Sein Normwert liegt bei gesunden Menschen zwischen 60 und 80 Schlägen pro Minute. Nervosität, Aufregung, Hektik, Alkoholkonsum usw. sind Faktoren, die den Normalwert erhöhen. Es entsteht ein schneller Herzschlag (Tachykardie), der als "Herzklopfen" bekannt ist.

Sein Beitrag zur "biologischen Sekunde" muß also unbedingt berücksichtigt werden.

Bei der Kalibration der Uhr muß man sich vor Auge halten, daß eine erhöhte Pulszahl noch von der körperlichen Belastung (Gehen, Laufen usw.) auch abhängig ist. Die Pulszahl steigt jedoch mit gegebener Belastung bei einem sporttreibenden Mensch weniger. Es gibt Tabellen, die diesen Zusammenhang erfassen. Sie und der Arzt entscheiden über den Kalibrationswert.

Auch die Körpertemperatur liefert einen Beitrag zur "biologischen Sekunde". Sie beträgt bei gesunden Menschen 36,7 bis 37,5°C. Darüber hinaus spricht man von erhöhter Temperatur, deren Ursache ärztlich festgestellt werden muß. Die Kalibration soll auf die Normaltemperatur des Individuums eingestellt werden.

Als Beispiele für Meßgrößen wurden bisher nur der Blutdruck, Puls und Körpertemperatur angegeben. Ihre Gesamtwirkung wird durch entsprechende Schalttechnik erfaßt.

Eine elektronische Schaltung als Blockschaltbild ist als Beispiel in Abb. 1 dargestellt. Ihre Miniaturisierung stellt keine Probleme dar, da die moderne Halbleiter-Chips-Technologie schon zur Verfügung steht.

Der Grundgedanke dieser Schaltung ist:

Der Systolewert des Blutdruckes und der Wert des Pulses werden hier mit einem Sensor erfaßt. Dann folgt eventuell ein Zerhacker , dessen Ausgangsimpulse sowohl vom Systolewert als auch vom Puls abhängen.

Nach Integration erhält man eine Spannung, deren Mittelwert vom Blutdruck abhängt. Dieser Mittelwert wird mit einem Sollwert verglichen und beim "Übersteigen" durch eine Leuchtdiode als "Warnung" angezeigt.

Ein Zähler erfaßt die Pulszahl. Sie wird ebenfalls mit einem Sollwert verglichen und das Überschreiten mit einer Leuchtdiode als "Warnung" angegeben.

Die Bildung der gesamt "biologischen Zeit" erfolgt im Block , wo der Temperaturbeitrag von Sensor miterfaßt wird. Dazu Sollwerteinstellung und Leuchtdiode .

Block zeigt die "biologische Zeit" an.

Obwohl der Integratorwert auch von der Zahl des Pulses abhängt, kann doch eine eindeutige Aussage darüber gemacht werden, ob die "Ursache" nur der Blutdruck ist oder nicht. Beim Aufleuchten der Leuchtdiode ist der Puls dafür verantwortlich.

Das Ergebnis kann auch nur als Differenzzeit zur "physikalischen Zeit" angezeigt werden.

Sinngemäß sollte aber eine "Biologische Armbanduhr" beide Arten von Zeiten anzeigen, um einen kontinuierlichen Vergleich jeder Zeit erreichen zu können.

Liest ein Mensch nach z. B. 24 Stunden + 4 Stunden "biologische Zeit" ab, so lebte er statt 24 Stunden 28 Stunden. Diese 4 Stunden "Mehrzeit" macht bei gleicher Lebensweise in einem Jahr 1460 Stunden aus. Reine Verlustzeit!

Das Ziel dieser Erfindung ist, jedem Menschen eine ständige Selbstkontrollmöglichkeit zu geben. Er soll sofort zum Arzt gehen, wenn seine "biologische Zeit" ihn warnt.

Claims

1. Eine Armbanduhr als "Biologische Uhr" mit eingebauten Sensoren, die biologische Größen eines Menschen, wie Blutdruck, Puls, Körpertemperatur usw. kontinuierlich mißt, auswertet und als "Biologische Zeit" darstellt.

2. Armbanduhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren in der Bodenplatte des Armbandgehäuses und/oder im Armband selbst eingebaut sind.

3. Armbanduhr nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Standardwerte der zu kontrollierenden biologischen Größen des Individuums als Sollwerte einstellbar sind.

4. Armbanduhr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Überschreiten der Sollwerte zur Warnung Leuchtdioden im Zifferblatt aufleuchten oder ein Wecker in der Uhr in Betrieb gesetzt wird.

5. Armbanduhr nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Uhr eine "Biologische Zeit" anzeigt. Diese Zeit ist mit der "Physikalischen Zeit" nur identisch, wenn die gemessenen biologischen Größen mit der eingestellten Sollwerten des Individuums übereinstimmen.

6. Armbanduhr nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die "Biologische Zeit" kürzer oder länger als die "Physikalische Zeit" angezeigt wird, wenn die biologischen Sollwerte des Individuums nach oben oder nach unten abgewichen sind.

7. Armbanduhr nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf Wunsch nur die Differenz zwischen "Biologischen Zeit" und "Physikalischen Zeit" angezeigt wird.

8. Armbanduhr nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ihre elektrischen Schaltungen vorzugsweise in Halbleiter-Chips-Elementen ausgeführt im Gehäuse der Armbanduhr untergebracht sind.