[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auswerten von Nomogrammen, beispielsweise
zur Auswertung solcher Nomogramme, die eine Dosisbestimmung eines Medikamentes ermöglichen.
[0002] Die Nomographie ist ein Teilgebiet der Mathematik, das die Gesamtheit der Verfahren
zur Aufstellung und Anwendung von Nomogrammen behandelt, mit deren Hilfe mathematische,
naturwissenschaftliche und technische Probleme lösbar sind. Ein Nomogramm ist eine
grafische Darstellung, die den funktionalen Zusammenhang von Größen zeigt und zahlenmäßige
Zusammenhänge sowie Ergebnisse abzulesen gestattet.
[0003] Die Erfindung wurde durch Schwierigkeiten ausgelöst, die sich bei der Bestimmung
der optimalen Dosierung eines Arzneimittels während einer Langzeitbehandlung ergaben.
Untersuchungen von Patienten, die aufgrund ihrer Atemwegserkrankungen mit Theophyllin
behandelt wurden, weisen deutlich auf die Schwierigkeiten hin, dieses Pharmakon optimal
zu dosieren, zumal dieses Medikament bekanntlich nur eine geringe therapeutische Breite
besitzt. Nur etwa 37 bis 47 % der im Blut der Patienten bestimmten Theophyllin-Spiegel
lagen im therapeutischen Bereich. Es besteht daher die Notwendigkeit, die für eine
im therapeutischen Bereich liegende steady-state Serum-Theophyllin-Konzentration notwendige,
optimale Erhaltungsdosis individuell vorherbestimmen zu können. Dieses kann mit Hilfe
einer Berechnung erfolgen oder durch eine auf einem einfachen pharmakokinetischen
Verfahren basierenden Methode, bei der lediglich eine einzige Serum-Theophyllin-Konzentrationsbestimmung
in einem bestimmten Zeitpunkt nach oraler Verabreichung einer geeigneten Testdosis
dieser Substanz erforderlich ist. Die Möglichkeit der Rechnung ist aufwendig und setzt
umfangreiche Fachkenntnisse voraus, so daß sie für die praktische Anwendung ungeeignet
ist. Die andere, obengenannte Möglichkeit beruht auf der Anwendung und Auswertung
von Nomogrammen. Auch diese erfordert eine hinreichende Qualifikation des Anwenders
sowie einen entsprechenden Zeitaufwand und ist namentlich dann mit Schwierigkeiten
verbunden, wenn die Auswertung eines solchen Nomogramms von Personen vorgenommen wird,
die diese Tätigkeit selten vornehmen und deshalb dementsprechend ungeübt sind.
[0004] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, die
die Auswertung von Nomogrammen - welche keineswegs nur diese Beispiel betreffen, sondern
auch der Lösung anderer Aufgaben in der Medizin, Mathematik, Naturwissenschaft und
Technik dienen können - schnell, zuverlässig, ohne weitreichende Fachkenntnis und
übung des Anwenders ermöglicht.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an einer Grundplatte ein Arm
parallel zu einer das Nomogramm tragenden Grundplattenvorderseite verfahrbar befestigt
sowie um eine mitverfahrbare Achse drehbar gelagert ist, welche zur Grundplattenvorderseite
senkrecht steht, daß die Bewegungsbahn der Achse derart verlaufend angeordnet sowie
die Länge des Armes so bemessen ist, daß mit ihm alle relevanten Nomogrammskalen überdeckbar
sind, und daß der Arm mit mindestens einer, entlang seiner Längsrichtung verlaufenden
Markierungslinie versehen ist. Diese Ausbildung von Bewegungsbahn und Arm ermöglicht
es, daß die an dem Arm vorgesehene Markierungslinie mit allen gewünschten Skalenwerten
relevanter Nomogrammskalen zur Deckung gebracht werden kann; auch dann, wenn die Nomogrammskalen
nicht parallel zueinander verlaufen, sondern eine Winkelverdrehung zueinander aufweisen.
[0006] Mit dieser Vorrichtung ist nun eine einfache Auswertung eines Nomogramms möglich,
aus dem beispielsweise die für die Einstellung eines bestimmten Theophyllin-Spiegels
im Blut eines an den Atemwegen erkrankten Patienten notwendige Erhaltungsdosis individuell
bestimmbar ist. Diese Bestimmung kann auch von einem weniger qualifizierten Anwender
vorgenommen werden, da die Benutzung dieser Vorrichtung kaum übung erfordert und das
Risiko einer Fehlauswertung vernachlässigbar klein ist.
[0007] Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das Drehlager des Armes
an einem seiner beiden Enden angeordnet sein. Dieses ist beispielsweise dann von Vorteil,
wenn aufgrund vieler Nomogrammskalen aus Platzgründen eine seitliche Lagerung des
Armes erfolgen soll.
[0008] Überdies kann es für die Handhabbarkeit der Vorrichtung zweckmäßig sein, einen das
Drehlager tragenden Schieber so an der Grundplatte anzuordnen, daß dieser parallel
zu einer äußeren Grundplattenseitenfläche verfahrbar ist, deren Richtung im wesentlichen
mit der Richtung mindestens einer Nomogrammskala zusammenfällt.
[0009] Weiterhin ist es auch möglich, an dem Schieber einen Ausleger zu befestigen, dessen
freies Ende das
Dreh- lager trägt, wobei nach einer bevorzugten Ausführungsform die Längsachse des
Auslegers rechtwinklig zu der Bewegungsbahn des Schiebers verläuft.
[0010] Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß mindestens eine
am Ausleger vorgesehene, eigene Markierungslinie mit den Skalenwerten mindestens einer
Nomogrammskala zur Deckung bringbar ist. Hierdurch läßt sich beispielsweise ein Zahlenwert
einer Nomogrammskala mit der Markierungslinie des Auslegers und ein anderer Zahlenwert
einer anderen Nomogrammskala mit der Markierungslinie des Armes einstellen.
[0011] Vorzugsweise kann die Anordnung auch so getroffen sein, daß Ausleger und Schieber
aus einem Stück bestehen.
[0012] Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der Schieber in Nuten verschiebbar
gelagert, die in der Nähe der Grundplattenseitenfläche angeordnet sind sowie parallel
zu ihr verlaufen und in die Vorder- und Rückseite der Grundplatte eingelassen sind.
[0013] Der Schieber kann auch als U-Profil mit einem Steg und zwei unterschiedlich langen
Schenkeln ausgebildet sein und die Grundplatte teilweise umgreifen sowie Ansätze an
den Schenkeln aufweisen, die in die Nuten hineinfassen und den Schieber an der Grundplatte
halten sowie verschiebbar führen. Das freie Ende des längeren Schenkels trägt dann
das Drehlager. Vorzugsweise liegt der Steg des U-Profils flächig an der Grundplattenseitenfläche
an.
[0014] Darüber hinaus kann es zweckmäßig sein, daß der längere Schenkel ebenfalls mindestens
eine, entlang seiner Längsachse verlaufende Markierungslinie aufweist, mit der alle
relevanten Skalenwerte mindestens einer Nomogrammskala einstellbar sind.
[0015] Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, daß die
am Arm und/oder Ausleger bzw. Schenkel vorgesehene Markierungslinie jeweils von mindestens
einer Arm- und/oder Ausleger- bzw. Schenkellängskante gebildet ist.
[0016] Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel, und zwar
zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Auswerten eines Nomogramms
für die Bestimmung einer optimalen Dosierung von Theophyllin zur Langzeitbehandlung
bei Atemwegserkrankungen eines Menschen; und
Fig. 2 eine Schnittansicht des Schiebers entlang der Linie 3-3 gemäß Fig. 1.
[0017] Die Vorrichtung zum Auswerten eines Nomogramms weist gemäß Fig. 1 eine rechteckige
Grundplatte 1 auf, die aus Kunststoff besteht und auf deren Vorderseite 2 die Nomogrammskalen
a, b, c und d gedruckt sind. Eine Nut 3 ist in die Vorderseite 2 und eine Nut 4 in
die Rückseite 5 der Grundplatte 1 eingelassen. Die Nuten 3, 4 stehen einander parallel
gegenüber und verlaufen in unmittelbarer Nähe der linken Seitenfläche 6 der Grundplatte
1.
[0018] Ein Schieber 8 ist im Querschnitt U-förmig ausgebildet und besitzt einen Steg 9 sowie
zwei unterschiedlich lange Schenkel 10 und 11. Der Schieber 8 ist so an der Grundplatte
1 angeordnet, daß seine beiden Schenkel 10 und 11 flächig an Vorder- und Rückseite
2 und 5 sowie sein Steg 9 flächig an der Seitenfläche 6 anliegen. Beide Schenkel 10
und 11 weisen einander gegenüberliegende Ansätze 12 und 13 auf, die in die Nuten 3
und 4 hineinfassen. Am freien Ende des längeren Schenkels 10 ist eine lotrecht zur
Grundplattenvorderseite 2 verlaufende Achse 14 angeordnet, an der ein Arm 15 an einem
seiner Enden drehbar gelagert ist. Die Länge des Armes 15 ist so bemessen, daß alle
relevanten Nomogrammskalen mit ihm überdeckbar sind. Entlang ihrer Längsrichtungen
verläuft jeweils am Schenkel 10 und am Arm 15 eine Markierungslinie 16 und 17. Da
sowohl der Schenkel 10 als auch der Arm 15 aus durchscheinendem Werkstoff bestehen,
sind die von Schenkel 10 und Arm 15 abgedeckten Abschnitte der Nomogrammskalen a,
b, c und d dennoch sichtbar.
[0019] Für die Ermittlung der optimalen Theophyllin-Erhaltungsdosis während der Langzeitbehandlung
bei Atemwegserkrankungen des Menschen wird die Vorrichtung folgendermaßen gehandhabt.
Mit der Markierungslinie 16 wird durch Verfahren des Schiebers 8 auf der in kg unterteilten
Nomo- grammskala a das Gewicht eines Patienten eingestellt. Die Markierungslinie 16
kreuzt auch die Nomogrammskala b. Hier wird die angegebene Testdosis des Medikamentes
abgelesen. Die Nomogrammskala b ist als sogenannte Doppelleiter ausgeführt, die einerseits
die Testdosis in
Tropfenzahl einer handelsüblichen Lösung von Theophyllin-Ethylen-Diamin und andererseits
das entsprechende Theophyllingewicht in mg angibt. Die abgelesene Testdosis wird dem
Patienten verabreicht. Nach 8 Stunden wird dem Patienten eine Blutprobe entnommen
und die Theophyllin-Serumkonzentration festgestellt. Diese wird nun - ohne daß der
Schieber 8 verstellt wird - durch Verschwenken des Armes 15 mit der Markierungslinie
17 auf der in mg/l unterteilten Nomogrammskala c eingestellt. Die Markierungslinie
17 des Armes 15 schneidet ebenfalls die
Nomogrammskala d und verläuft bis in eines der dieser Skala zugeordneten, aufgedruckten
Felder 18 hinein. Der Kreuzungspunkt von Markierungslinie 17 und
Nomogrammskala d ergibt nun die optimale Erhaltungsdosis von Theophyllin zur Langzeitbehandlung
des Patienten. In die Felder 18 ist symbolisch die der Behandlungsdosis entsprechende
Anzahl von Tabletten dieses Pharmakons abgebildet, so daß dem Anwender unmittelbar
beim Ablesen des Ergebnisses die zu verabreichende Tablettenanzahl angegeben wird.
In bestimmten Fällen, wenn beispielsweise der Patient einen schweren fieberhaften
Infekt hat, kann der auf der Nomogrammskala d ermittelte Wert ganz an ihrem Anfang
bzw. Ende liegen. Dieses weist auf methodische Fehler in der Dosisvorhersage hin und
kann durch besondere Kennzeichnung der diesen Skalenwerten zugeordneten Felder angezeigt
werden.
[0020] Die Nomogrammskalen brauchen nicht - wie bei diesem Ausführungsbeispiel - auf die
Grundplatte l gedruckt sein, sondern es ist ebenso denkbar, daß die Nomogrammskalen
auf Karten gedruckt sind, die ihrerseits auf der Vorderseite 2 der Grundplatte 1 befestigbar
sind. Verschiedene Karten können dann für die Lösung entsprechender Aufgaben aus Mathematik,
Naturwissenschaft und Technik vorgesehen sein.
1. Vorrichtung zum Auswerten eines Nomogramms, dadurch gekennzeichnet, daß an einer
Grundplatte (1) ein Arm (15) parallel zu einer das Nomogramm tragenden Grundplattenvorderseite
(2) verfahrbar befestigt sowie - um eine mitverfahrbare Achse (14) drehbar gelagert
ist, welche zur Grundplattenvorderseite (2) senkrecht steht, daß die Bewegungsbahn
der Achse (14) derart verlaufend angeordnet sowie die Länge des Armes (15) so bemessen
ist, daß mit ihm alle relevanten Nomogrammskalen (a, b, c, d) überdeckbar sind, und
daß der Arm (15) mit mindestens einer, entlang seiner Längsrichtung verlaufenden Markierungslinie
(17) versehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Drehlager (14) des Armes (15) an einem seiner Enden
angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Schieber (8) an der Grundplatte (1) parallel zu einer
ihrer äußeren Seitenkanten bzw. -flächen (6) verfahrbar befestigt ist, deren Längsrichtung
im wesentlichen mit der Richtung mindestens einer Nomogrammskala (a, b, c, d) zusammenfällt,
und daß der Schieber (8) das Drehlager (14) trägt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (8) ein Ausleger (10) aufweist, dessen freies
Ende das Drehlager (14) trägt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse des Auslegers (10) rechtwinklig zu der
Bewegungsbahn des Schiebers (8) verläuft.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch mindestens eine am Ausleger
(10) vorgesehene, entlang seiner Längsrichtung verlaufende, eigene Markierungslinie
(16), mit der alle relevanten Skalenwerte mindestens einer Nomogrammskala einstellbar
sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß Schieber (8) und Ausleger
(10) aus einem Stück bestehen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (8) in Nuten (3, 4) verschiebbar gelagert
ist, die in der Nähe der Seitenfläche (6) angeordnet sind sowie parallel zu ihr verlaufen
und in die Vorder- und/oder Rückseite (2, 5) der Grundplatte (1) eingelassen sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (8) als U-Profil mit einem Steg (9) und zwei unterschiedlich langen Schenkeln (10, 11) ausgebildet
ist und die Grundplatte (1) teilweise umgreift, daß der Steg (9) flächig an der Seitenfläche
(6) der Grundplatte (1) anliegt, daß die Schenkel (10, 11) jeweils flächig an der
Vorder- und Rückseite (2, 5) der Grundplatte (1) anliegen, daß die Schenkel (10, 11)
Ansätze (12, 13) aufweisen, die in die Nuten'(3, 4) hineinfassen und den Schieber
(8) an der Grundplatte (1) halten sowie verschiebbar führen, und daß das freie Ende
des langen Schenkels (10) das Drehlager (14) trägt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der längere Schenkel (10) ebenfalls mindestens eine, entlang
seiner Längsachse verlaufende Markierungslinie (16) aufweist, mit der alle relevanten
Skalenwerte mindestens einer Nomogrammskala einstellbar sind.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die am Arm (15) und/oder Ausleger (10) bzw. Schenkel (10)
vorgesehene Markierungslinie (16, 17) jeweils von mindestens einer Arm-und/oder Ausleger-
bzw. Schenkellängskante gebildet ist.