DE19518511A1 - Transcutane, unblutige Konzentrationsbestimmung von Substanzen im Blut - Google Patents
Transcutane, unblutige Konzentrationsbestimmung von Substanzen im BlutInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbe
griff des Anspruchs 1.
Die Zahl der beispielsweise an Diabetes erkrankten
Personen, insbesondere in hochindustrialisierten Län
dern, ist außerordentlich hoch und weist steigende
Tendenz auf. Neueste Schätzungen gehen davon aus, daß
in der Bundesrepublik Deutschland 4 Millionen Men
schen erkrankt sind.
Die Behandlung dieser Stoffwechselkrankheit erfordert
ständige Kontrolle und Messung des Blutzuckergehal
tes. Abweichungen von der Norm führen zu den bekann
ten Spätschäden, deren Ergebnis z. B. Blindheit oder
Amputation ist.
Die z.Zt. verfügbaren Meßmethoden sind invasiv, d. h.
sie erfordern die Entnahme von Blut und damit eine
Verletzung des Patienten. Eine nichtinvasive, d. h.
verletzungsfreie Blutzuckermessung besitzt dagegen
eine Reihe von Vorteilen, die mit den bekannten Ver
fahren und Methoden nicht erreicht werden können.
Nichtinvasives Vorgehen verringert dagegen die Bela
stung des Diabetikers, verbessert die Einstellgenau
igkeit des Blutzuckerspiegels zur Vorbeugung gegen
Spätschäden, insbesondere durch die Möglichkeit der
kontinuierlichen Aufzeichnung der Blutzuckerkonzen
tration, ermöglicht die Untersuchung dynamischer
Stoffwechselprozesse und der Entwicklung einer künst
lichen Pankreas durch Aufbau eines Regelkreises für
eine Blutzucker-Insulinpumpe.
Bisher wurden verschiedene Methoden in Betracht gezo
gen, die auf chemische, biologische und physikalische
Verfahren bzw. Prinzipien zurückzuführen sind.
So wird bei einer aus der US 5,137,023 bekannten Lö
sung eine zunächst unbestimmte Glucosemenge gemessen,
indem die Absorptionsdifferenz bei einer bestimmten
Wellenlänge ermittelt wird. Die Zuordnung dieses Meß
wertes zu einer entsprechenden Glucosekonzentration
im Blut muß jedoch nach wie vor für jeden Patienten
mit einer Eichmessung durchgeführt werden, wobei die
Eichprobe selbstverständlich blutig entnommen wird.
Vorausgesetzt wird hierbei, daß sich die Verhältnisse
am Meßort bzw. im Meßareal nicht verändern. Tempera
turänderungen und Änderung der Probendicke (z. B. Fin
gerkuppe, Ohrläppchen) können zu Abweichungen von der
Eichung führen und so den Meßfehler vergrößern.
Änderungen im Meßareal, die ebenfalls zur Erhöhung
des Meßfehlers führen, sind auf äußere physiologische
Einflüsse auf den Patienten, wie Streß, Ärger, sport
liche Betätigung, zurückzuführen. Dem wird teilweise
mit solche Einflüsse (Probendicke, Temperaturmessung)
berücksichtigenden Korrekturwerten begegnet.
Mit den bekannten Verfahren wird außerdem der gesamte
Glucoseanteil im Meßareal (Blut, Haut, Gewebe, Kno
chen) einer Körperregion gemessen. Dynamische Verän
derungen der Konzentration im Blut sind nur tenden
ziell ermittelbar.
In der US 5,101,825 ist ein Verfahren beschrieben,
bei dem eine Menge einer interessierenden Substanz
parallel zur Messung eines Referenzvolumens gemessen
wird.
Die Genauigkeit der bekannten Verfahren führt mit den
genannten Nachteilen dazu, daß trotz erheblicher Auf
wendungen im Forschungsbereich keine Möglichkeit der
vollständigen nichtinvasiven in-vivo Blutzuckermes
sung zur Verfügung gestellt worden ist. So kann bei
spielsweise eine Regelung in Abhängigkeit der gemes
senen Glucosekonzentration des mit einer Pumpe zu
führbaren Insulins nicht genau genug erfolgen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit
zu schaffen, die Konzentration von Substanzen, wie
Glucose, Lactat, Blutzucker, Cholesterin, Alkohol,
Drogen oder dergleichen, vollständig unblutig in-vivo
im Patientenblut mit höherer Genauigkeit zu messen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn
zeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbil
dungen ergeben sich bei Verwendung der in den unter
geordneten Ansprüchen enthaltenen Merkmale.
Mit Hilfe bekannter spektroskopischer Methoden gemes
sene Signale, der Menge einer Substanz und der Menge
des Wassers, die in einem gegebenen Gewebebereich
sind, wird die Konzentration der Substanz im Wasser
durch die Bildung des Verhältnisses der gemessenen
Signale für die Substanz- und Wassermenge ermittelt
und daraus der Konzentrationswert im Blut berechnet.
Die Bestimmung des Wasser- und des Glucoseanteils ist
dadurch sehr einfach, wobei die Ermittlung der abso
luten Werte für beide Bestandteile nicht erforderlich
ist. Dieses würde wieder eine blutige Eichmessung
erforderlich machen. Mit dem erfindungsgemäßen Vorge
hen genügt die Bestimmung des Verhältnisses Glucose
bzw. einer anderen enthaltenen Substanz zu Wasser.
Ein Molekül bestimmt die spezifischen Eigenschaften,
und die Anzahl der jeweiligen Moleküle bestimmt die
Stärke der Wirkung dieser Substanz. Die Anzahl der
ermittelten Wassermoleküle dient so als Referenzwert
für die Konzentrationsbestimmung.
Vorteilhaft ist es, die Signalwerte für die Menge der
Substanz und der Wassermenge zum Zeitpunkt der Systo
le und der Diastole zu messen und die Differenz bei
der Meßwerte zur Verhältnisbildung heranzuziehen. Da
die Messung in einem beliebigen Gewebebereich er
folgt, kann durch die Differenzbildung aus den systo
lischen und diastolischen Signalwerten eine mögliche
Beeinflussung des Meßwertes durch den umgebenden Ge
webebereich ausgeschlossen werden. Die Ausführungs
form ist deshalb bevorzugt, weil sie die Ermittlung
der exakten Werte allein in Wasser ermöglicht. Dieses
erfindungsgemäße Verfahren kann deshalb an einer
Stelle des Körpers durchgeführt werden, an der eine
zeitliche Änderung der Blutmenge vorliegt. Dies ist
z. B. an der Fingergruppe, dem Ohrläppchen oder an
oberflächigen Blutadern der Fall.
Die Signalermittlung wird bevorzugt in einem charak
teristischen Wellenlängenbereich des Spektrums vor
genommen. Es wird dabei so vorgegangen, daß die cha
rakterische Absorptionsfrequenzen der Substanz zuerst
empirisch ermittelt und dann bei diesen Frequenzen
ein Signal mittels einer spektoskopischen Methode
erzeugt wird. Dies gilt sowohl für die Substanz (z. B.
Glucose) und Wasser.
Es können aber auch Substanz-in-Wasser-Referenzspek
tren ermittelt und verglichen werden. Dazu werden
Substanz/Wasser-Spektren bei verschiedener Konzentra
tion aufgenommen und dann mit den ermittelten vergli
chen.
Diese nach dem Prinzip der Mustererkennung arbeitende
Methode hat den Vorteil, daß die Konzentration der zu
bestimmenden Substanz auch bei auftretendem Rauschen
und der Anwesenheit zusätzlicher Substanzen mit hoher
Genauigkeit bestimmt werden kann.
Erfindungsgemäß wird zuerst die Konzentration der
Substanz mit einem Referenzmolekül ermittelt. Dabei
wird Wasser ausgewählt, da es einen hohen, relativ
stabilen Anteil von 85% ± 2,4% im Blut hat. Zur Er
mittlung des Blutwertes wird dann der Wasserwert auf
100% umgerechnet. Es hat sich gezeigt, daß der hier
durch auftretende Fehler vernachlässigbar klein ist.
Im folgenden wird der Verfahrensablauf näher erläu
tert am Beispiel der Glucose und der Ausführungsform
nach Anspruch 2.
Fig. 1 zeigt die Durchblutungsänderung im Zeigefinger
im Vergleich zum Elektrokardiogramm (EKG). Gemessen
werden die Moleküle bei maximalem (Punkt B) und mini
malem (Punkt A) Blutanteil.
Fig. 2 zeigt die Verhältnisse im Meßvolumen. Hierin
bedeutet 1) Meßvolumen, 2) Haut, 3) Blutgefäße und 4)
Gewebe.
Es gelten folgende Zuordnungen:
NB,GL(A) Anzahl der Glucosemoleküle im Blut bei der Diastole;
NB,GL(B) Anzahl der Glucosemoleküle im Blut bei der Systole;
NB,W(A) Anzahl der Wassermoleküle im Blut bei der Diastole;
NB,W(B) Anzahl der Wassermoleküle im Blut bei der Systole;
NG,GL(A) Anzahl der Glucosemoleküle im Gewebe bei der Diastole;
NG,GL(B) Anzahl der Glucosemoleküle im Gewebe bei der Systole;
NG,W(A) Anzahl der Wassermoleküle im Gewebe bei der Diastole und
NG,W(B) Anzahl der Wassermoleküle im Gewebe bei der Systole.
NB,GL(A) Anzahl der Glucosemoleküle im Blut bei der Diastole;
NB,GL(B) Anzahl der Glucosemoleküle im Blut bei der Systole;
NB,W(A) Anzahl der Wassermoleküle im Blut bei der Diastole;
NB,W(B) Anzahl der Wassermoleküle im Blut bei der Systole;
NG,GL(A) Anzahl der Glucosemoleküle im Gewebe bei der Diastole;
NG,GL(B) Anzahl der Glucosemoleküle im Gewebe bei der Systole;
NG,W(A) Anzahl der Wassermoleküle im Gewebe bei der Diastole und
NG,W(B) Anzahl der Wassermoleküle im Gewebe bei der Systole.
Mit
C = KB*NB,GL(A)/NB,W(A) = KB*NB,GL(B)/NB,W(B) (1)
kann die Glucosekonzentration bestimmt werden, da die
Konzentration im Maximum und Minimum des Blutanteiles
(Systole, Diastole) konstant ist, wobei KB ein Kor
rekturfaktor ist, der den prozentualen Anteil des
Wassers im Blut berücksichtigt.
Daraus folgt die Anzahl der Glucosemoleküle im Meßvo
lumen zum Zeitpunkt A mit
N,GL(A) = NB,GL(A) + NG,GL(A) (2)
und die Anzahl der Wassermoleküle mit
N,W(A) = NB,W(A) + NG,W(A) (3)
Analog werden die Werte im Zeitpunkt B bestimmt:
N,GL(B) = NB,GL(B) + NG,GL(B) (4)
als Gesamtzahl der Glucosemoleküle und
N,W(B) = NB,W(B) + NG,W(B) (5)
als Gesamtzahl der Wassermoleküle.
Die Anzahl der jeweiligen Moleküle bleibt im Gewebe
unabhängig vom Zeitpunkt A und B konstant. Im Blut
verändert sie sich jedoch zwischen diesen beiden Zu
ständen, und es gilt mit den Gleichungen (1) und (2)
N,GL(A) - N,GL(B) = NB,GL(A) - NB,GL(B) (6)
und dazu analog aus Gleichung (3) und (5)
N,W(A) - N,W(B) = NB,W(A) - NB,W(B) (7).
Durch Einsetzen von Gleichung (1) in Gleichung (6)
wird
N,GL(A) - N,GL(B) = C/KB*(NB,W(A) - NB,W(B)) (8),
und die Division durch Gleichung (7) ergibt
(N,GL(A) - N,GL(B))/(N,W(A) - N,W(B)) = C/KB
bzw.
C = KB*(N,GL(A)-N,GL(B))/(N,W(A)-N,W(B)) (9).
Dadurch ist eine Bestimmung der Glucosekonzentration
allein mit maximal vier Messungen möglich, und der
Einfluß von Störgrößen, wie beispielsweise mögliche
Veränderungen am Gewebe, sind ausgeschlossen.
Wenn die Meßwerte der interessierenden Glucose- und
Wassermoleküle entsprechend für eine Auswertung nach
Gleichung (9) selektiert gemessen werden, können ver
schiedene Meßverfahren eingesetzt werden. So kann die
Infrarot-Spektroskopie, Ramann-Spektroskopie oder
Kernresonanz-Spektroskopie verwendet werden. Die se
lektive Messung der Moleküle, z. B. im Infrarotbe
reich, ist aufgrund der sich überlappenden breiten
Absorptionsbanden mit einigem Aufwand verbunden.
Die Moleküle können bei der Kernresonanz-Spektrosko
pie aufgrund der chemischen Verschiebung des in einem
Molekül gebundenen Kernes erkannt werden. Die Fläche
unterhalb der Resonanzkurve ist dagegen proportional
zur Anzahl der Kerne bzw. Moleküle, und die entspre
chend der Gleichung (9) verarbeitbaren Meßwerte kön
nen auf die Messung der Flächendifferenzen zurückge
führt werden.
In Fig. 3 sind die 1H-NMR-Spektren eines Zuckergemi
sches in Wasser dargestellt. Die mit G1 und G2 ge
kennzeichneten Linien der Glucose unterscheiden sich,
wie auch die Wasserlinie, deutlich von den anderen.
Die Empfindlichkeit der Kernresonanz-Spektroskopie
kann durch optisches Pumpen mit einer Lichtquelle mit
geeigneter Wellenlänge um ein Mehrfaches erhöht wer
den. Daneben können zum gleichen Zweck bekannte Me
thoden aus der Meßwertverarbeitung wie digitale Fil
terung, Fourieranalyse, Korrelationsanalyse, Mehr
fachsummierung zur Verbesserung des Signal/Rausch-
Verhältnisses verwendet werden. Die Empfindlichkeit
der Konzentrationsbestimmung wird aber hauptsächlich
durch die alleinige meßtechnische Erfassung und Ver
arbeitung von Differenzen positiv beeinflußt.
Vorteilhaft wirkt sich eine Verbindung mit dem EKG-
Signal oder einem anderen zum Blutvolumen proportio
nalen Summensignal aus, um die Empfindlichkeit weiter
zu erhöhen. Daneben können auch mehrere Meßverfahren
in Kombination eingesetzt werden.
Claims (9)
1. Transcutane, unblutige In-vivo-Konzentrations
bestimmung von im Patientenblut zu bestimmenden
Substanzen, wie Glucose, Lactat, Blutzucker,
Cholesterin, Alkohol, Drogen oder dergleichen,
dadurch gekennzeichnet,
daß
- a) ein der Menge einer Substanz und der Was sermenge einer gegebenen Körperregion ent sprechendes Signal, das mittels spektrosko pischer Methoden erzeugt wird, gemessen wird,
- b) die Konzentration im Wasser durch Verhält nisbildung des Signalwertes der Substanz- und Wassermenge ermittelt wird, und
- c) hieraus der Blutkonzentrationswert errech net wird.
2. Konzentrationsbestimmung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß bei Verfahrens
schritt a) sowohl zum Zeitpunkt der Systole und
der Diastole gemessen und aus den diastolischen
und systolischen Signalwerten die Differenz ge
bildet wird.
3. Konzentrationsbestimmung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Signalermittlung
mittels charakteristischer Absorptionsfrequenzen
erfolgt.
4. Konzentrationsbestimmung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Signalermittlung
mittels Mustererkennung erfolgt.
5. Konzentrationsbestimmung nach mindestens einem
der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß mit Methoden der IR-
Spektroskopie gearbeitet wird.
6. Konzentrationsbestimmung nach mindestens einem
der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß mit Methoden der
Raman-Spektroskopie gearbeitet wird.
7. Konzentrationsbestimmung nach mindestens einem
der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß mit Methoden der
Kernresonanz-Spektroskopie gearbeitet wird.
8. Konzentrationsbestimmung nach mindestens einem
der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß als Meßort eine
Stelle mit pulsierender Blutinenge gewählt wird.
9. Konzentrationsbestimmung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß als Meßort eine
Fingerkuppe, ein Ohrläppchen oder eine Blutader
gewählt wird.
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|---|---|---|---|
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| WO (1) | WO1995031928A1 (de) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000001295A1 (en) * | 1998-07-07 | 2000-01-13 | Lightouch Medical, Inc. | Tissue modulation process for quantitative noninvasive in vivo spectroscopic analysis of tissues |
| WO2001010294A1 (de) * | 1999-08-10 | 2001-02-15 | Gesellschaft zur Förderung der Spektrochemie und angewandten Spektroskopie e.V. | Verfahren und vorrichtung zur nichtinvasiven messung von blutbestandteilen und klinischen parametern |
| WO2002082983A2 (de) | 2001-04-12 | 2002-10-24 | Texmed Ag | Verfahren und einrichtung zum erfassen von funktions- und stoffwechseldaten eines lebenden körpers |
| US6868285B2 (en) | 2000-05-31 | 2005-03-15 | Klaus Muller-Dethlefs | Method and device for detecting substances in body fluids by Raman spectroscopy |
| US6901996B2 (en) | 2001-10-17 | 2005-06-07 | Autokuehler Gmbh & Co. Kg | Coolant/air heat exchanger core assembly |
| WO2011161102A1 (de) | 2010-06-22 | 2011-12-29 | Senspec Gmbh | Vorrichtung und verfahren zum erkennen und überwachen von inhaltsstoffen oder eigenschaften eines messmediums, insbesondere von physiologischen blutwerten |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6442411B1 (en) | 1999-04-21 | 2002-08-27 | Optix, Lp | Method for improving calibration of an instrument for non-invasively measuring constituents in arterial blood |
| US20030232388A1 (en) * | 1999-09-27 | 2003-12-18 | Kreimer David I. | Beads having identifiable Raman markers |
| US20020132371A1 (en) * | 1999-09-27 | 2002-09-19 | Kreimer David I. | Amplification of analyte detection by substrates having particle structures with receptors |
| US20040023293A1 (en) * | 1999-09-27 | 2004-02-05 | Kreimer David I. | Biochips for characterizing biological processes |
| US20090059203A1 (en) * | 2000-03-17 | 2009-03-05 | Wei-Kung Wang | Apparatus For Measuring Concentration of a Specific Ingredient In-Situ |
| US20140364708A1 (en) * | 2000-03-17 | 2014-12-11 | Wei-Kung Wang | Apparatus for enhancing the mold-in algorithm |
| US7389132B2 (en) * | 2000-03-17 | 2008-06-17 | Wei-Kung Wang | Mold-in method and apparatus |
| US7050842B2 (en) * | 2000-07-11 | 2006-05-23 | Lightouch Medical, Inc. | Method of tissue modulation for noninvasive measurement of an analyte |
| CA2435282A1 (en) * | 2001-01-19 | 2002-07-25 | General Instrument Corporation | Voice menu controlled self-diagnostic method |
| US6707548B2 (en) | 2001-02-08 | 2004-03-16 | Array Bioscience Corporation | Systems and methods for filter based spectrographic analysis |
| WO2002074899A1 (en) * | 2001-03-15 | 2002-09-26 | Array Bioscience Corporation | Enhancing surfaces for analyte detection |
| AU2002346486A1 (en) * | 2001-11-21 | 2003-06-10 | James R. Braig | Method for adjusting a blood analyte measurement |
| US7011631B2 (en) * | 2003-01-21 | 2006-03-14 | Hemonix, Inc. | Noninvasive method of measuring blood density and hematocrit |
| US7266401B2 (en) * | 2003-08-22 | 2007-09-04 | C8 Medisensors Inc. | Measuring analytes from an electromagnetic spectrum using a wavelength router |
| US8140140B2 (en) | 2005-02-14 | 2012-03-20 | Optiscan Biomedical Corporation | Analyte detection system for multiple analytes |
| US7330746B2 (en) * | 2005-06-07 | 2008-02-12 | Chem Image Corporation | Non-invasive biochemical analysis |
| US7330747B2 (en) * | 2005-06-07 | 2008-02-12 | Chemimage Corporation | Invasive chemometry |
| US8597190B2 (en) | 2007-05-18 | 2013-12-03 | Optiscan Biomedical Corporation | Monitoring systems and methods with fast initialization |
| US9091676B2 (en) | 2010-06-09 | 2015-07-28 | Optiscan Biomedical Corp. | Systems and methods for measuring multiple analytes in a sample |
| RU2465817C1 (ru) * | 2011-06-17 | 2012-11-10 | Артур Джагафарович Эльбаев | Способ неинвазивного определения концентрации холестерина в крови |
| US20180028100A1 (en) * | 2015-02-11 | 2018-02-01 | Siemens Aktiengesellschaft | System and non-invasive method for examining at least parts of blood fractions, and use of the system |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4883953A (en) * | 1987-11-17 | 1989-11-28 | Kurashiki Boseki Kabushiki Kaisha | Spectroscopic method and apparatus for measuring sugar concentrations |
| US5101825A (en) * | 1988-10-28 | 1992-04-07 | Blackbox, Inc. | Method for noninvasive intermittent and/or continuous hemoglobin, arterial oxygen content, and hematocrit determination |
| US5137023A (en) * | 1990-04-19 | 1992-08-11 | Worcester Polytechnic Institute | Method and apparatus for monitoring blood analytes noninvasively by pulsatile photoplethysmography |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4655225A (en) * | 1985-04-18 | 1987-04-07 | Kurabo Industries Ltd. | Spectrophotometric method and apparatus for the non-invasive |
| US4882492A (en) * | 1988-01-19 | 1989-11-21 | Biotronics Associates, Inc. | Non-invasive near infrared measurement of blood analyte concentrations |
| US5183042A (en) * | 1989-05-23 | 1993-02-02 | Vivascan Corporation | Electromagnetic method and apparatus to measure constituents of human or animal tissue |
| US5178142A (en) * | 1989-05-23 | 1993-01-12 | Vivascan Corporation | Electromagnetic method and apparatus to measure constituents of human or animal tissue |
| US5139023A (en) * | 1989-06-02 | 1992-08-18 | Theratech Inc. | Apparatus and method for noninvasive blood glucose monitoring |
| US4975581A (en) * | 1989-06-21 | 1990-12-04 | University Of New Mexico | Method of and apparatus for determining the similarity of a biological analyte from a model constructed from known biological fluids |
| US5526808A (en) * | 1990-10-04 | 1996-06-18 | Microcor, Inc. | Method and apparatus for noninvasively determining hematocrit |
| DE4128458C2 (de) * | 1991-08-28 | 1994-02-10 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Konzentration einer Komponente, insbesondere von Glucose, einer flüssigen optisch aktiven Substanz, insbesondere der Körperflüssigkeit eines Patienten, durch Polarimetrie |
| AU2245092A (en) * | 1991-12-31 | 1993-07-28 | Vivascan Corporation | Blood constituent determination based on differential spectral analysis |
| US5285782A (en) * | 1992-01-17 | 1994-02-15 | Physio-Control Corporation | Method and apparatus for improving the accuracy of pulse transmittance oximeter |
| DK95792A (da) * | 1992-07-24 | 1994-01-25 | Radiometer As | Sensor til non-invasiv, in vivo bestemmelse af en analyt og blodgennemstrømning |
| DE4242083C2 (de) * | 1992-12-14 | 1995-07-20 | Marbach Hermann Dipl Ing | Sensorvorrichtung zur reproduzierbaren, nichtinvasiven Messung der Blutglucose |
| DE4242232C2 (de) * | 1992-12-15 | 1998-12-10 | Burkhard Kuhls | Vorrichtung und Verfahren zur nicht-invasiven Konzentrationsbestimmung polarisierender Stoffe im menschlichen Körper |
| US5313941A (en) * | 1993-01-28 | 1994-05-24 | Braig James R | Noninvasive pulsed infrared spectrophotometer |
| US5598842A (en) * | 1993-09-03 | 1997-02-04 | Toa Medical Electronics Co., Ltd. | Non-invasive blood analyzer and method using the same |
-
1995
- 1995-05-19 DE DE19518511A patent/DE19518511C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-05-19 WO PCT/DE1995/000664 patent/WO1995031928A1/de active Application Filing
- 1995-05-19 US US08/737,585 patent/US5836317A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4883953A (en) * | 1987-11-17 | 1989-11-28 | Kurashiki Boseki Kabushiki Kaisha | Spectroscopic method and apparatus for measuring sugar concentrations |
| US5101825A (en) * | 1988-10-28 | 1992-04-07 | Blackbox, Inc. | Method for noninvasive intermittent and/or continuous hemoglobin, arterial oxygen content, and hematocrit determination |
| US5137023A (en) * | 1990-04-19 | 1992-08-11 | Worcester Polytechnic Institute | Method and apparatus for monitoring blood analytes noninvasively by pulsatile photoplethysmography |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000001295A1 (en) * | 1998-07-07 | 2000-01-13 | Lightouch Medical, Inc. | Tissue modulation process for quantitative noninvasive in vivo spectroscopic analysis of tissues |
| US6289230B1 (en) | 1998-07-07 | 2001-09-11 | Lightouch Medical, Inc. | Tissue modulation process for quantitative noninvasive in vivo spectroscopic analysis of tissues |
| WO2001010294A1 (de) * | 1999-08-10 | 2001-02-15 | Gesellschaft zur Förderung der Spektrochemie und angewandten Spektroskopie e.V. | Verfahren und vorrichtung zur nichtinvasiven messung von blutbestandteilen und klinischen parametern |
| US6868285B2 (en) | 2000-05-31 | 2005-03-15 | Klaus Muller-Dethlefs | Method and device for detecting substances in body fluids by Raman spectroscopy |
| WO2002082983A2 (de) | 2001-04-12 | 2002-10-24 | Texmed Ag | Verfahren und einrichtung zum erfassen von funktions- und stoffwechseldaten eines lebenden körpers |
| DE10119527A1 (de) * | 2001-04-12 | 2002-11-07 | Sitec Sensortechnik Gmbh | Verfahren zur mobilen oder stationären Erfassung von Körperfunktions- und Stoffwechseldaten eines lebenden Körpers und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| WO2002082983A3 (de) * | 2001-04-12 | 2003-01-09 | Sitec Sensortechnik Gmbh | Verfahren und einrichtung zum erfassen von funktions- und stoffwechseldaten eines lebenden körpers |
| US7096126B2 (en) | 2001-04-12 | 2006-08-22 | Texmed Aktiengesellschaft | Method and device for detecting functional and metabolic data of a living organism |
| CN100377687C (zh) * | 2001-04-12 | 2008-04-02 | 泰克斯梅德有限公司 | 用于采集生物机体官能数据和新陈代谢数据的方法和装置 |
| US6901996B2 (en) | 2001-10-17 | 2005-06-07 | Autokuehler Gmbh & Co. Kg | Coolant/air heat exchanger core assembly |
| WO2011161102A1 (de) | 2010-06-22 | 2011-12-29 | Senspec Gmbh | Vorrichtung und verfahren zum erkennen und überwachen von inhaltsstoffen oder eigenschaften eines messmediums, insbesondere von physiologischen blutwerten |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19518511C2 (de) | 1998-04-02 |
| US5836317A (en) | 1998-11-17 |
| WO1995031928A1 (de) | 1995-11-30 |
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