Медицинский термометр - Medical thermometer

клинический термометр
Quecksilber-Fieberthermometer.jpg
Медицинский / клинический ртутный термометр, показывающий температуру 37,7 ° C (99,9 ° F).
Цельизмеряет температуру тела

А медицинский термометр (также называемый клинический термометр) используется для измерение человек или животное температура тела. Наконечник термометра вставляется в рот под язык (устный или же сублингвальная температура), под подмышка (подмышечная температура), в прямая кишка через анус (ректальная температура), в ухо (барабанная температура) или на лоб (временная температура).

История

Медицинский термометр начинался как инструмент, который более уместно называть водяным термоскоп, построенный Галилео Галилей около 1592–1593 гг. У него не было точной шкалы для измерения температуры, и на него могли повлиять изменения атмосферного давления.[1][2]

Итальянский врач Санторио Санторио является первым известным человеком, который поместил измеримую шкалу на термоскоп и написал об этом в 1625 году, хотя, возможно, он изобрел ее еще в 1612 году. Его модели были громоздкими, непрактичными и требовали изрядного количества времени, чтобы получить точное устное чтение температуры пациента.[1][2]

Два человека перешли с воды на спирт в градуснике.

  • Самый ранний из них Фердинандо II Медичи, великий герцог Тосканы (1610–1670), который создал закрытый термометр, в котором использовался спирт, около 1654 года.[2]
  • Даниэль Габриэль Фаренгейт (1686–1736), голландский физик, инженер и стеклодув польского происхождения, также внес свой вклад в создание термометров. Он создал спиртовой термометр в 1709 году, а позже усовершенствовал ртутный термометр в 1714 году. Меркурий он обнаружил, что вода, используемая ранее, быстрее реагирует на изменения температуры.

Фаренгейт также создал температурная шкала, названная его именем, записав систему в 1724 году. Весы до сих пор используются в основном только для повседневного использования в Соединенные Штаты, это территории и ассоциированные государства (все обслуживаются Национальная служба погоды США ) а также Багамы, Белиз, и Каймановы острова.[1][2][3][4]

Выдающийся голландский математик, астроном и физик. Кристиан Гюйгенс создал клинический термометр в 1665 году, к которому он добавил раннюю форму Цельсия шкала, установив шкалу на точки замерзания и кипения воды.[1] К 1742 году шведский астроном Андерс Цельсий создал Цельсия шкала температуры, которая была противоположна современной шкале, в которой 0 была точка кипения воды, а 100 мерзло. Позже он был изменен шведским ботаником Каролом Линнеем (1707–1778) в 1744 году.[2][5]

Работая независимо от Цельсия, Lyonnais физик Жан-Пьер Кристен, бессменный секретарь Лионская академия наук, художественной литературы и искусстваFR, разработали аналогичную шкалу, в которой 0 представляет точку замерзания воды и 100 представлен кипячением.[6][7] 19 мая 1743 года он опубликовал проект ртутный термометр, «Лионский термометр», построенный мастером Пьером Казати, который использовал эту шкалу.[8][9][10]

Медицинский термометр использовался нидерландский язык химик и врач Герман Бурхааве (1668–1738), а также его известные ученики Жерар ван Свитен (1700–72) и Антон де Хаэн (1704–76). Примерно в то же время он был использован шотландским врачом. Джордж Мартин (1700–1741). Де Хаен добился особых успехов в медицине с термометром. Наблюдая за корреляцией между изменением температуры пациента и физическими симптомами болезни, он пришел к выводу, что запись температуры может информировать врача о состоянии здоровья пациента. Однако его предложения не были встречены его коллегами с энтузиазмом, и медицинский термометр оставался редко используемым инструментом в медицине.[1]

Термометры оставались громоздкими в транспортировке и использовании. К середине 19 века медицинский термометр был все еще длиной в фут (30,28 см), и для получения точных показаний температуры требовалось целых двадцать минут. Между 1866-1867 гг. Сэр Томас Клиффорд Оллбатт (1836–1925) разработал медицинский термометр, который был намного более портативным: его длина составляла всего шесть дюймов, и для измерения температуры пациента требовалось всего пять минут.[1][2]

В 1868 году немецкий врач, первый психиатр и профессор медицины Карл Рейнхольд Август Вундерлих опубликовал свои исследования, состоящие из более миллиона измерений температуры двадцати пяти тысяч пациентов, взятых в подмышка. С его результатами он смог сделать вывод, что температура здорового человека находится в диапазоне от 36,3 до 37,5 ° C (от 97,34 до 99,5 ° F).[1]

Доктор Теодор Х. Бензингер (13 апреля 1905 - 26 октября 1999) изобрел ушной термометр в 1964 году. Штутгарт, Германия, он иммигрировал в США в 1947 году и стал натурализованный гражданин в 1955 году. С 1947 по 1970 год работал в биоэнергетика разделение на Военно-морской медицинский исследовательский центр в Бетесде, штат Мэриленд.[11][12]

Классификация по местонахождению

Температуру можно измерить в различных частях тела, которые поддерживают довольно стабильную температуру (в основном, оральная, подмышечная, ректальная, тимпанальная или височная). Нормальная температура незначительно меняется в зависимости от местоположения; устное показание 37 ° C не соответствует ректальным, временным и т. д. показаниям того же значения. Когда указывается температура, также следует указывать местоположение. Если температура указана без уточнения (например, типичная температура тела), обычно предполагается, что она является сублингвальной. Различия между внутренней температурой и измерениями в разных местах, известная как клиническая предвзятость, обсуждается в статье о нормальная температура человеческого тела. Измерения подвержены как зависящим от места клиническим отклонениям, так и вариабельности между сериями измеренийСтандартное отклонение отличий). Например, одно исследование показало, что клиническая погрешность ректальной температуры была больше, чем для температуры уха, измеренной набором тестируемых термометров, но вариабельность была меньше.[13]

Устный

Температуру полости рта можно измерять только у пациента, который может надежно держать термометр под языком, что обычно исключает маленьких детей или людей, находящихся без сознания или одолеваемых кашлем, слабостью или рвотой. (Это меньшая проблема с быстродействующими цифровыми термометрами, но определенно проблема с ртутными термометрами, которым требуется несколько минут, чтобы стабилизировать их показания.) Если пациент предварительно выпил горячую или холодную жидкость, необходимо дать время для температура во рту вернется к нормальному значению.[14]

Типичный диапазон сублингвального термометра для использования на людях составляет примерно от 35 ° C до 42 ° C или от 90 ° F до 110 ° F.

Подмышка

Подмышка (подмышечная впадина ) температуру измеряют, плотно держа термометр под мышкой. Чтобы получить точное измерение, необходимо подержать градусник в течение нескольких минут. Подмышечная температура плюс 1 ° C является хорошим ориентиром для ректальной температуры у пациентов старше 1 месяца.[15] Известно, что точность от подмышечной впадины ниже ректальной температуры.[16]

Ректальный

Основная статья: Ректальная термометрия
различные тестовые иглы (вверху: универсальный тестовый образец, внизу: ректальный тестовый образец)

Измерение температуры ректальным термометром, особенно если оно выполняется другим человеком, а не пациентом, должно быть облегчено с помощью личная смазка на водной основе. Хотя ректальная температура является наиболее точной, в некоторых странах или культурах этот метод может считаться неприятным или неудобным, особенно если он используется для пациентов старше маленьких детей; Кроме того, при неправильном измерении ректальная температура может быть неудобной, а в некоторых случаях болезненной для пациента. Ректальное измерение температуры считается методом выбора для младенцы.[17]

Ухо

Ушной термометр был изобретен доктором Теодором Х. Бензингером в 1964 году. В то время он искал способ получить показания, максимально приближенные к температуре мозга, поскольку гипоталамус в основании мозга регулирует внутреннюю температуру тела. Он добился этого, используя ушной канал барабанная перепонка с кровеносный сосуд, которые разделяются с гипоталамусом. До изобретения ушного термометра простые показания температуры можно было снимать только во рту, прямой кишке или подмышка. Раньше, если врачи хотели записать точную температуру мозга, электроды необходимо было прикрепить к гипоталамусу пациента.[12]

Этот барабанный термометр имеет выступ (защищенный одноразовой гигиенической оболочкой), в котором находится инфракрасный зонд; проекция аккуратно помещается в ушной канал и нажимается кнопка; температура считывается и отображается примерно за секунду. Эти термометры используются как в домашних условиях, так и в медицинских учреждениях.

Существуют факторы, которые делают показания этого термометра в некоторой степени ненадежными, например, неправильное размещение в наружном слуховом проходе оператором и закупорка канала серой. Такие факторы, приводящие к ошибкам, обычно приводят к тому, что показания оказываются ниже истинного значения, так что жар не может быть обнаружен.[18]

Лоб

Височная артерия

Височная артерия Термометры, использующие инфракрасный принцип для измерения температуры, становятся все более распространенными в клинической практике благодаря простоте использования и минимальной инвазивности. Из-за разнообразия техники и условий окружающей среды при измерениях термометрами височной артерии могут возникать проблемы: точность, и в меньшей степени точность. Было обнаружено, что временные термометры имеют низкий чувствительность около 60–70%, но очень высокий специфичность 97–100% для выявления лихорадки и переохлаждения. Из-за этого рекомендуется не использовать их в учреждениях неотложной помощи, таких как ICU, или у пациентов с высоким подозрением на температурный дисбаланс. Доказательства подтверждают более высокую точность и точность среди педиатрических пациентов.[19]

Пластиковый термометр

Термометр прикладывают ко лбу пациента. Обычно это полоса, покрытая различными термочувствительными маркировками с использованием пластиковый термометр или аналогичная технология; при заданной температуре маркировка (цифры, указывающие температуру) в одной области имеют правильную температуру, чтобы стать видимой. Этот тип может указывать на жар, но не считается точным.[20]

Классификация по технологии

Заполненный жидкостью

Традиционный термометр представляет собой стеклянную трубку с колбой на одном конце, в которой находится жидкость, которая равномерно расширяется с температурой. Сама трубка узкая (капиллярная), вдоль нее нанесены калибровочные отметки. Жидкость часто бывает Меркурий, но спиртовые термометры используйте цветной спирт. С медицинской точки зрения максимальный термометр часто используется, что указывает на максимальную температуру, достигаемую даже после того, как он был удален с тела.

Чтобы использовать термометр, грушу помещают в то место, где должна быть измерена температура, и оставляют на время, достаточное для уверенного достижения тепловое равновесие - обычно пять минут во рту и десять минут под мышкой.[21] Максимальное считывание достигается за счет сужения шейки рядом с лампочкой. По мере повышения температуры баллона жидкость расширяется вверх по трубке за счет сужения. Когда температура падает, столб жидкости разрывается в месте сужения и не может вернуться в колбу, оставаясь неподвижным в трубе. После считывания значения термометр необходимо сбросить, несколько раз резко повернув его, чтобы вытрясти жидкость обратно через сужение.

Меркурий

Стеклянные ртутные термометры считаются наиболее точными типами с жидким наполнением. Однако ртуть является токсичным тяжелым металлом, и ртуть использовалась в клинических термометрах только в том случае, если она защищена от поломки трубки.

Трубка должна быть очень узкой, чтобы минимизировать количество ртути в ней - температура трубки не контролируется, поэтому она должна содержать намного меньше ртути, чем колба, чтобы минимизировать влияние температуры трубки - и это делает чтение затруднительно, так как узкий столбик ртути не очень хорошо виден. С цветной жидкостью проблема с видимостью меньше.

Многие штаты приняли решение запретить использование и продажу ртутных термометров из-за риска обращения с ними и их проливания, а также возможности вызвать отравление ртутью; энергичное покачивание, необходимое для «сброса» ртутного максимального термометра, позволяет легко случайно сломать его и выпустить ядовитые пары ртути.[22] Ртутные термометры в значительной степени были заменены электронными цифровыми термометрами или, реже, термометрами на основе жидкостей, отличных от ртути (например, Галинстан, цветные спирты и термочувствительные жидкие кристаллы).

Фазовые (матричные) термометры

В термометрах с фазовым переходом используются образцы инертных химикатов, которые плавятся при все более высоких температурах от 35,5 ° C до 40,5 ° C с шагом 0,1 ° C. Они закреплены в виде маленьких точек в матрице на тонком пластиковом шпателе с защитной прозрачной крышкой. Это помещается под язык пациента. Через короткое время шпатель вынимается, и становится видно, какие точки расплавились, а какие нет: за температуру принимается температура плавления последней точки, которая должна плавиться. Это дешевые одноразовые устройства, позволяющие избежать необходимости стерилизации для повторной -использовать.[23][24]

Жидкокристаллический

А жидкокристаллический термометр содержит термочувствительные (термохромный ) жидкие кристаллы на пластиковой полоске, которые меняют цвет, показывая разные температуры.

Электронный

Электронный клинический термометр
Быстрый тест на основе термохромных цветов

С появлением компактных и недорогих методов измерения и отображения температуры электронные термометры (часто называемые цифровой, потому что они отображают числовые значения). Многие показывают отличные показания точность (0,1 ° C или 0,2 ° F, иногда вдвое меньше), но это не следует рассматривать как гарантию точности: указанная точность должна проверяться в документации и поддерживаться периодической повторной калибровкой. Типичный недорогой электронный ушной термометр для домашнего использования имеет отображаемое разрешение 0,1 ° C, но заявленная точность в пределах ± 0,2 ° C (± 0,35 ° F) в новом состоянии.[25] В первом электронном клиническом термометре, изобретенном в 1954 году, использовался гибкий зонд, содержащий термистор Карболоя.[26]

Типы цифровых термометров

Температурные датчики сопротивления (RTD)

RTD - это проволочные обмотки или другие тонкопленочные змеевики, сопротивление которых изменяется при изменении температуры. Они измеряют температуру, используя положительный температурный коэффициент электрического сопротивления металлов. Чем горячее они становятся, тем выше значение их электрического сопротивления. Платина является наиболее часто используемым материалом, поскольку она почти линейна в широком диапазоне температур, очень точна и имеет быстрое время отклика. RTD также могут быть изготовлены из меди или никеля. O Преимущества RTD заключаются в их стабильном выходе в течение длительных периодов времени. Их также легко калибровать и они обеспечивают очень точные показания. O К недостаткам можно отнести меньший общий температурный диапазон, более высокую начальную стоимость и менее прочную конструкцию.

Термопары

Термопары точны, очень чувствительны к небольшим изменениям температуры и быстро реагируют на изменения окружающей среды. Они состоят из пары разнородных металлических проводов, соединенных одним концом. Металлическая пара генерирует чистое термоэлектрическое напряжение между их открытием и в соответствии с величиной разницы температур между концами. • Преимущества термопар включают их высокую точность и надежную работу в чрезвычайно широком диапазоне температур. Они также хорошо подходят для проведения автоматизированных измерений, как недорогих, так и долговечных. • Недостатки включают ошибки, вызванные их использованием в течение длительного периода времени, и то, что для проведения измерений требуются две температуры. Материалы термопар подвержены коррозии, что может повлиять на термоэлектрическое напряжение.

Термистор

Термисторные элементы являются наиболее чувствительными датчиками температуры. Термистор - это полупроводниковый прибор с электрическим сопротивлением, пропорциональным температуре. Существует два типа продукции: • Устройства с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) используются для измерения температуры и являются наиболее распространенным типом термисторов. NTC имеют температуру, которая изменяется обратно пропорционально их сопротивлению, так что при повышении температуры сопротивление уменьшается, и наоборот. NTC изготовлены из оксидов таких материалов, как никель, медь и железо. • Устройства с положительным температурным коэффициентом (PTC) используются для контроля электрического тока. Они работают противоположным образом, чем NTC, в том смысле, что сопротивление увеличивается с увеличением температуры. PTC изготавливаются из термочувствительных силиконов или поликристаллических керамических материалов. • Использование терморезисторного термометра NTC имеет несколько преимуществ и недостатков. • Преимущества включают их небольшой размер и высокую степень стабильности. NTC также долговечны и очень точны. • К недостаткам можно отнести их нелинейность и непригодность для использования при экстремальных температурах.

Контакт

Некоторые электронные термометры могут работать при контакте (электронный датчик помещается в то место, где должна быть измерена температура, и оставляется на время, достаточное для достижения равновесия). Обычно они достигают равновесия быстрее, чем ртутные термометры; термометр может издавать звуковой сигнал при достижении равновесия, или время может быть указано в документации производителя.

Удаленный

Другие электронные термометры работают по принципу дистанционного зондирования: инфракрасный датчик реагирует на излучение. спектр испускается с места. Хотя они не находятся в прямом контакте с измеряемой областью, они все же могут контактировать с частью тела (термометр, который измеряет температуру барабанной перепонки, не касаясь ее, вставляется в слуховой проход). Чтобы исключить риск перекрестного заражения пациентов, в клиниках и больницах используются одноразовые чехлы для датчиков и одноразовые клинические термометры всех типов.

Точность

Согласно исследованию 2001 года, электронные термометры на рынке значительно недооценивают более высокие температуры и переоценивают более низкие температуры. Исследователи пришли к выводу, что «текущее поколение электронных, цифровых клинических термометров, в целом, может быть недостаточно точным или надежным, чтобы заменить традиционные стеклянные / ртутные термометры».[27][28]

Базальный термометр

Базальный термометр - это термометр раньше принимал базальная (базовая) температура тела, температура при пробуждении. Базальная температура тела гораздо меньше, чем дневная температура, зависит от таких факторов окружающей среды, как физические упражнения и прием пищи. Это позволяет обнаруживать небольшие изменения температуры тела.

Стеклянные оральные термометры обычно имеют отметки через каждые 0,1 ° C или 0,2 ° F. Базальная температура достаточно стабильна, чтобы требовать точности не менее 0,05 ° C или 0,1 ° F, поэтому специальные стеклянные базальные термометры отличаются от стеклянных оральных термометров. Цифровые термометры с достаточным разрешением (достаточно 0,05 ° C или 0,1 ° F) могут подходить для контроля базальной температуры тела; спецификацию следует проверять для обеспечения абсолютной точности, а термометры (как и большинство цифровых приборов) следует калибровать через определенные интервалы. Если требуется только изменение базальной температуры, абсолютная точность не так важна, пока показания не имеют большой изменчивости (например, если реальная температура варьируется от 37,00 ° C до 37,28 ° C, термометр, который неточно, но последовательно показывает изменение с 37,17 ° C на 37,45 ° C будет указывать на величину изменения). Некоторые цифровые термометры продаются как «базальные термометры» и имеют дополнительные функции, такие как увеличенный дисплей, расширенные функции памяти или звуковой сигнал, подтверждающий правильность установки термометра.

Умные и носимые термометры

Основная статья: умный термометр

Умный термометр может передавать свои показания, чтобы их можно было собирать, хранить и анализировать. Переносные термометры могут обеспечивать непрерывное измерение, но измерить внутреннюю температуру тела таким способом сложно.

Смотрите также

Сноски

  1. ^ а б c d е ж грамм «Краткая история клинического термометра». QJM. Издательство Оксфордского университета. 1 апреля 2002 г.. Получено 26 июля 2016.
  2. ^ а б c d е ж «История термометра: хронология, созданная TheArctech в области науки и технологий». Timetoast.com. Timetoast. Получено 16 июля 2016.
  3. ^ Британская энциклопедия "Наука и технологии: Даниэль Габриэль Фаренгейт" [1]
  4. ^ «782 - Аэродромные сводки и прогнозы: Справочник пользователя по кодам». Всемирная метеорологическая организация. Получено 23 сентября 2009.
  5. ^ Образец цитирования: Уппсальский университет (Швеция), Термометр Линнея
  6. ^ Дон Риттнер; Рональд А. Бейли (2005): Энциклопедия химии. Факты в файле, Манхэттен, Нью-Йорк. С. 43.
  7. ^ Смит, Жаклин (2009). «Приложение I: Хронология». Факты в файловом словаре погоды и климата. Публикация информационной базы. п. 246. ISBN  978-1-4381-0951-0. 1743 Жан-Пьер Кристен переворачивает фиксированные точки шкалы Цельсия, чтобы получить шкалу, используемую сегодня.
  8. ^ Mercure de France (1743): MEMOIRE о расширении Mercure dans le Thermométre. Шобер; Жан де Нюлли, Писсо, Дюшен, Париж. С. 1609–1610.
  9. ^ Журнал Helvétique (1743): ЛЕВ. Imprimerie des Journalistes, Невшатель. С. 308-310.
  10. ^ Memoires pour L'Histoire des Sciences et des Beaux Arts (1743): ДЕ ЛИОН. Шобер, Париж. С. 2125-2128.
  11. ^ «Медицинский словарь: ушной термометр». enacademic.com. Академические словари и энциклопедии. 2011 г.. Получено 26 июля 2016.
  12. ^ а б "Доктор Теодор Х. Бензингер, 94 года, изобретатель ушного термометра". nytimes.com. Нью-Йорк Таймс. 30 октября 1999 г.. Получено 26 июля 2016.
  13. ^ Rotello, LC; Кроуфорд, L; Терндруп Т. Е. (1996). «Сравнение полученной инфракрасным ушным термометром и уравновешенной ректальной температуры при оценке температуры легочной артерии». Реанимационная медицина. 24 (9): 1501–6. Дои:10.1097/00003246-199609000-00012. PMID  8797622.
  14. ^ Ньюман, Брюс Х .; Мартин, Кристин А. (2001). «Влияние горячих, холодных напитков и жевательной резинки на температуру полости рта». Переливание. 41 (10): 1241–3. Дои:10.1046 / j.1537-2995.2001.41101241.x. PMID  11606822.
  15. ^ Шенн, Фрэнк; Маккензи, Анджела (1 января 1996 г.). «Сравнение ректальной, подмышечной и лобной температур». Архивы педиатрии и подростковой медицины. 150 (1): 74. Дои:10.1001 / архпеди.1996.02170260078013. PMID  8542011.
  16. ^ Zengeya, S.T .; Блюменталь, И. (декабрь 1996 г.). «Современные электронные и химические термометры, используемые в подмышечной впадине, неточны». Европейский журнал педиатрии. 155 (12): 1005–1008. Дои:10.1007 / BF02532519. ISSN  1432-1076. PMID  8956933.
  17. ^ Основы сестринского дела Барбары Козьер и др., 7-е издание, стр. 495
  18. ^ Национальный центр сотрудничества по охране здоровья женщин и детей (2013 г.). Лихорадочное заболевание у детей: оценка и начальное лечение у детей младше 5 лет. Лондон, Англия: КРАСИВЫЙ. Получено 23 октября 2020.
  19. ^ Kiekkas, P; Стефанопулос, N; Бакалис, Н; Кефалиакос, А; Караниколас, М. (апрель 2016 г.). «Согласование инфракрасной термометрии височной артерии с другими методами термометрии у взрослых: систематический обзор». Журнал клинического сестринского дела. 25 (7–8): 894–905. Дои:10.1111 / jocn.13117. PMID  26994990.
  20. ^ Брасси, Джон; Хенеган, Карл (2020). Точность полосковых термометров на лбу. Оксфорд, Англия: Центр доказательной медицины. Получено 23 октября 2020.
  21. ^ Чен, Вэньси (2019). «Термометрия и интерпретация температуры тела». Письма о биомедицинской инженерии. 9 (1): 3-17. Дои:10.1007 / s13534-019-00102-2. PMID  30956877. Получено 23 октября 2020.
  22. ^ «Термометры ртутные». Агентство по охране окружающей среды. Получено 23 октября 2020.
  23. ^ Simpson, G .; Родсет, Р. (2019). «Проспективное обсервационное исследование по тестированию жидкокристаллического термометра с фазовым переходом, помещенного на кожу, и термометров, помещенных в пищевод / глотку, у участников, подвергающихся общей анестезии». BMC Анестезиология. 19: 206. Дои:10.1186 / s12871-019-0881-9. PMID  31706272. Получено 23 октября 2020.
  24. ^ «Как пользоваться одноразовым клиническим термометром Tempa DOT» (PDF). BlueMed. Получено 23 октября 2020.
  25. ^ Характеристики типичного недорогого электронного ушного термометра
  26. ^ «Измеряет температуру за секунды». Популярная механика, Ноябрь 1954 г., стр. 123.
  27. ^ Латман, Н.С.; Hans, P; Николсон, L; Дели Зинт, S; Льюис, К; Ширей, А (2001). «Оценка и технологии». PMID  11494651. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  28. ^ «Исследование точности различных типов термометров» Медсестра Times.net, 1 октября 2002 г.

Рекомендации

Allbutt, T.C., «Медицинская термометрия», Британский и зарубежный медико-хирургический обзор, Том 45, номер 90 (апрель 1870 г.), стр 429-441; Т. 46, № 91, (июль 1870 г.), стр. 144-156.