Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung von Eigenschaften und Verschiedenheiten von Körpern, insbesondere im organischen Aufbau des menschlichen oder tierischen Körpers sowie von zeitlichen Veränderungen desselben
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Feststellung von Eigenschaften und Verschiedenheiten von Körpern, insbesondere im organischen Aufbau des menschlichen oder tierischen Körpers sowie von zeitlichen Veränderungen desselben unter Verwendung von Elektroden, die über ein Messgerät miteinander verbunden sind. Bei bekannten Geräten dieser Art liegen die Elektroden mit einem bestimmten Druck an der Körperfläche an. Bei diesem Verfahren ergeben sich Nachteile dadurch, dass die Übergangsstelle zwischen den Elektroden und dem zu untersuchenden Körper das Messergebnis ungünstig beeinflusst.
Bei einem anderen Verfahren wird der zu untersuchende Körperteil in das elektrische Feld zweier Kondensatorplatten gebracht, und es werden die infolge von Inhomogenitäten im Körper bewirkten Kapazitätsänderungen mit einem der üblichen Messverfahren ermittelt und registriert. Dabei kann jedoch die genaue Lage der Inhomogenitäten im Untersuchungskörper nicht festgestellt werden.
Gemäss der Erfindung wird mittels mindestens der einen über die Körperoberfläche bewegbaren Abtastelektrode das beim Anlegen einer Wechselspannung an den Körper entstehende elektrische Feld desselben abgetastet. Die Abtastelektrode ist dabei mit dem einen Pol einer Stromquelle verbunden, deren anderer Pol an den Untersuchungskörper angeschlossen ist.
Zur Grobmessung wird die bewegliche Abtastelektrode bei der Messung im Abstand von der Oberfläche des Untersuchungskörpers gehalten, und dieser Abstand wird bei fortlaufender Messung jeweils so verändert, dass die elektrische Messvorrichtung einen stets gleichen Anzeigewert angibt, so dass sich die bei jeweils gleichem Anzeigewert der elektrischen Messvorrichtung ergebenden, verschieden grossen Abstände zu Äquipotentialfiächen ergänzen.
Durch dieses Verfahren lassen sich insbesondere krankhafte Abweichungen des zu untersuchenden Körpers in rascher und einfacher Weise feststellen.
Da bei der Messung nicht nur der Wert der Kapazität gemessen wird, der sich im wesentlichen durch den Abstand der Elektrode von der Körperoberfläche ergibt, sondern auch der Widerstand in die Messung eingeht, der eine Schwächung des den Körper, insbesondere in der Nähe der Elektrode durchfliessenden Stromes bewirkt, lassen sich Veränderungen unterhalb der Körperoberfläche feststellen.
Zur anschliessenden Feinmessung können die bewegbaren Elektroden in einem gleichbleibenden Abstand von der Oberfläche des Untersuchungskörpers gehalten und die sich bei jeweils gleichem Abstand der Elektroden von der Körperoberfläche hierbei ergebenden verschiedenen Anzeigewerte der elektrischen Messvorrichtung messend miteinander verglichen werden.
Um Schnellmessungen vornehmen zu können, kann der Untersuchungskörper mit mehreren Elektroden gleichzeitig abgetastet werden, deren Messergebnisse nacheinander über einen Kollektor auf ein gemeinsames Messinstrument, z. B. einen Oszillographen, übertragen und dort abgelesen werden.
Zur Durchführung des vorerwähnten Verfahrens dient zweckmässig eine Vorrichtung mit einer elektrischen Stromquelle und einer in deren Kreis angeordneten Messvorrichtung, bei welcher der eine Pol der Stromquelle mit dem Untersuchungskörper koppelbar ist, während mindestens eine über die Oberfläche des Untersuchungskörpers bewegbare Elektrode den an deren Pol bildet, bei welcher Vorrichtung erfindungsgemäss die bewegbare Abtastelektrode mit einer Einrichtung zum Messen ihres jeweiligen Abstands von der Oberfläche des Untersuchungskörpers ausgestattet ist. Diese Einrichtung zur Abstandsmessung kann aus einem verschiebbaren Massstab bestehen, der zweckmässig durch einen Kraftspeicher selbsttätig vorwärts bewegbar ist. Dieser Massstab kann für Messungen mit gleichbleibendem Abstand in beliebiger Stellung an der Elektrode festgestellt werden.
Es kann auch ein optischer Entfernungsmesser mit der ortsveränderbaren Elektrode verbunden sein.
Ein solcher Entfernungsmesser besteht zweckmässig aus einem Gerät, welches zwei Lichtstrahlen aussendet, die im Auftreffpunkt zur Deckung zu bringen sind.
Ausführungsformen von Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt das zur Messung dienende Gerät in Schrägansicht mit seinen an Leitungen liegenden beiden Polen.
Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform des einen als Messelektrode dienenden Pols.
Fig. 3 zeigt die Messelektrode teilweise aufgeschnitten mit einem zur Abstandsmessung dienenden eine und ausrollbaren Massstab.
Fig. 4 ist ein Schnitt durch die Elektrode mit einem optischen Entfernungsmesser.
Fig. 5 zeigt die prinzipielle Schaltung des Messgerätes.
Fig. 6 veranschaulicht in schematischer Darstellung eine Einrichtung zur Übertragung der von mehreren zur gleichzeitigen Messung verwendeten Messelektroden aufgefangenen Energie auf einen gemeinsamen Bildschirm.
Das in Fig. 1 dargestellte Messgerenät 1 enthält eine elektrische Wechselstromquelle, z. B. in Form eines Oszillators mit einer schwingungserzeugenden Röhre oder dergleichen, welche über die Netzanschlussleitung 2 mit dem Stromnetz in Verbindung steht. Von dem Gerät 1 führt die mit der Wechselstromquelle 34 (Fig. 5) in Verbindung stehende Leitung 3 zu einem Anschlusspol 4, der zur Erzielung einer kapazitiven, galvanischen oder einer kombinierten Kopplung mit dem Untersuchungskörper auf geeignete Weise ausgebildet ist. Der Pol kann für die Untersuchung von Personen zu einem Handgriff 4 geformt oder auch als Fuss- bzw. Unterlagsplatte (Fig. 5) ausgebildet sein.
Wird der Anschlusspol 4 mit dem zu untersuchenden Körper bzw. der Person in Berührung gebracht, so wird im Untersuchungskörper ein elektrisches Feld aufgebaut, welches Verschiedenheiten in seiner Intensität aufweist, wenn Inhomogenitäten im Körper vorhanden sind. Die Feldverteilung in der Umgebung des Körpers gibt Aufschluss über die Lage der Inhomogenität in demselben.
Um diese Stellen ermitteln zu können, ist das Messgerät 1 über eine weitere, von der Anzeigevorrichtung 31 (Fig. 5) ausgehende Leitung 5 mit einer Messelektrode 6 verbunden, die den anderen Pol der kapazitiven Kopplung des Untersuchungskörpers mit der Stromquelle im Messgerät bildet und entsprechend, wie später beschrieben, ausgebildet ist. Diese mit einem Handgriff 11 ausgestattete Elektrode 6 wird an den unter dem Einfluss des elektrischen Feldes stehenden Untersuchungskörper herangeführt und die von der Elektrode aufgefangene Energie über die Leitung 5 zur Anzeigevorrichtung 31 des Messgeräts l zurückgeleitet, welches diese durch Zeigerausschlag auf der Skala 7 ablesbar macht.
Je nach dem Grad der Annäherung an den Untersuchungskörper wird ein verschieden starker Zeigerausschlag auf der Skala 7 des Messgerätes 1 erhalten.
Wird eine von der ersten Körperstelle verschiedene zweite Körperstelle mit der Elektrode 6 abgetastet, so ergibt sich bei gleichem Elektrodenabstand vom Untersuchungskörper ein von dem ersten Zeigerausschlag abweichender zweiter Zeigerausschlag. Der Zeigerausschlag an der Anzeigevorrichtung ist also abhängig von der Stärke des in dem abgetasteten Bereich vorhandenen elektrischen Feldes und von dem Abstand der Elektrode zum Untersuchungskörper.
Die Untersuchung eines Körpers 13 kann daher auch so vorgenommen werden, dass in einem bestimmten Abstand der Messelektrode von dem zu untersuchenden Körper der Ausschlag von der Skala 7 des Messgerätes 1 abgelesen wird. Dieser Ausschlag kann durch Regelung der Stärke des elektrischen Feldes im Untersuchungskörper mittels des Knopfes 9 und durch Regelung der von der Elektrode 6 aufgefangenen Energie mittels des Knopfes 10 bei einer geeigneten Entfernung gut ablesbare Werte ergeben.
Die Messelektrode 6 wird zur Untersuchung des Körpers 13 nacheinander über die interessierenden Stellen eines Körpers oder eines beliebigen Gegenstandes gebracht, wobei der Abstand der Messelektrode von der Körperoberfläche jeweils so lange verändert wird, bis der gleiche Zeigerausschlag an der Skala 7 des Messgeräts erreicht ist. Die unter Einhaltung des gleichen Messwertes ermittelten Abstände zwischen der Elektrode 6 und der Körperoberfläche unterscheiden sich voneinander, sofern die untersuchten Körperstellen verschiedene Eigenschaften besitzen. Diese Abstände werden gemessen und geben durch Vergleich miteinander bzw. mit bekannten Normalwerten Aufschluss über die im bzw. am Untersuchungskörper vorhandenen Verschiedenheiten bzw. Veränderungen.
Durch Messungen am gesunden Körper lassen sich auf diese Weise Äquipotentialflächen finden, die als Normalwerte zu betrachten sind. Falls sich bei Messungen an anderen Untersuchungspersonen Squi- potentialflächen ergeben, die einen vom Normalen abweichenden Verlauf besitzen, lässt sich auf Anomalien, insbesondere Erkrankungen, schliessen. Dass bei solchen Messungen das Gewebe in der Nähe der Untersuchungselektrode eine Rolle spielt, lässt sich so erklären, dass durch die Messung nicht nur die Kapa zität der Elektrode gegenüber der Körperoberfläche gemessen wird, sondern dass eigentlich die Messung einer Serienschaltung der genannten Kapazität mit einem Ohmschen Widerstand erfolgt, da das unterhalb der Körperoberfläche liegende Gewebe dem elektrischen Strom im wesentlichen einen Ohmschen Widerstand entgegensetzt.
Man kann bei der Messung auch so vorgehen, dass man mit geeignetem gleichbleibendem Elektrodenabstand misst und die dabei auftretenden unterschiedlichen Ausschläge am Messgerät registriert und auswertet, wobei vorzugsweise die Eichung der Intensitätsunterschiede an der Anzeigevorrichtung in Entfernungswerten einer bestimmten Elektrodenart erfolgt. Dieses Messverfahren ist besonders dann zweckmässig, wenn kleine Flächen genau zu messen sind, um die genaue Lage von kleinen Veränderungen bzw.
Verschiedenheiten im oder am Körper festzustellen.
Vorzugsweise wird für diese Feinmessung eine Elektrode verwendet, deren Fläche nur 1 cm2 oder weniger beträgt. Eine solche Elektrode 12 ist in Fig. 2 der Zeichnung dargestellt. Um jeweils den gleichen Abstand von der Oberfläche des Untersuchungskörpers bei der Messung zu gewährleisten, kann diese ebenfalls mit einem Handgriff 17 ausgestattete Elektrode 12 mit einem Abstandsstück 14 versehen sein, welches in seiner Längsrichtung veränderlich oder an der Elektrode in deren Längsrichtung verschiebbar angeordnet ist. Beispielsweise kann das Abstandsstück aus einem Stab oder einer Hülse bestehen, der bzw. die in einem an der Elektrode 12 angeordneten Gewinde nach Art einer Mikrometerschraube hin und her schraubbar ist.
Eine zur Grobmessung mit stets gleichbleibendem Zeigerausschlag am Messgerät 1 dienende Elektrode 6, welche beispielsweise für kapazitive Kopplung mit einer Kondensatorplatte 15 in einem Gehäuse 16 ausgestattet ist, ist in Fig. 3 dargestellt. Diese Elektrode besitzt einen Flächendurchmesser von vorzugsweise 5 bis 20 cm und ist mit einem parallel zu ihrer Achse verschiebbaren, in einem Gehäuse 18 aufrollbaren Massstab 19 für die Entfernungsmessung versehen.
Dieser Massstab steht unter Einwirkung einer Federkraft, welche den Massstab 19 durch die Elektrode 6 hindurch senkrecht auf dem zu untersuchenden Körper 13 aus dem Gehäuse 18 herausschiebt. Durch Drücken einer Sperrklinke 20 kann die durch diese bewirkte Arretierung des Massstabes in eingerollter bzw. teilweise ausgeschobener Stellung aufgehoben werden, worauf ein Ausschieben bzw. weiteres Ausschieben des Massstabes 19 durch die Federkraft erfolgt. Der mit einer Skala 21 versehene Stab 19 zeigt in einem Fenster 22 seines Gehäuses 18 seine ausgeschobene Länge und damit die Entfernung der Elektrode 6 vom Körper 13 an. Zur Feststellung des Stabes 12 in beliebiger Stellung kann auch eine Klemmschraube dienen.
Durch diese Arretierungseinrichtungen kann der Massstab 19 in derjenigen ausgeschobenen Lage festgestellt werden, welche dem gewünschten, stets gleichen Abstand der Elektrode von der Körperoberfläche bei Registrierung der verschiedenen Zeigerausschläge entspricht.
Zweckmässig wird jedoch für dieses insbesondere zur Feinmessung geeignete Messverfahren die Elektrode 6 gegen die in Fig. 2 abgebildete Elektrode 12 mit kleiner Fläche ausgewechselt. Zu diesem Zweck sind die Elektroden durch einen Steckkontakt 23 mit der Leitung 5 zur Stromquelle 34 des Messgerätes 1 verbunden. Sie können auch mit auswechselbaren Elektrodenköpfen ausgestattet sein.
Um eine Beeinflussung der Messergebnisse durch die messende Person auszuschalten, ist die Gesamtapparatur mit Ausnahme der Auffangfläche der Elektrode, insbesondere die Leitung 3, durch eine Schutzhülle 24 induktionsarm abgeschirmt. Zur Ableitung der unerwünschten äusseren elektrischen Einflüsse auf die Messapparatur kann die Abschirmung mit einer Erdleitung 25 verbunden sein.
Als Abstandsmesser kann auch ein seitwärts an der Elektrode 6 drehbar gelagerter Messhebel 20 angeordnet sein, der jeweils bis zum Anschlag an den Untersuchungskörper verschwenkbar ist. Der hierbei erhaltene Winkel des Messhebels zur Messelektrode bildet ein Mass für die Entfernung der Elektrode vom Untersuchungskörper. Es kann aber auch ein in seiner Längsrichtung an der Elektrode 6 bzw. 12 verschraubbares Abstandsstück 14 für die Entfernungsmessung verwendet werden.
Ferner kann ein optischer Entfernungsmesser beliebiger Bauart vorgesehen sein, welcher gegenüber den mechanischen Entfernungsmessern den Vorteil besitzt, dass er das zu messende elektrische Feld zwischen den Untersuchungskörper und der Elektrode nicht durch zwischenliegende Massstäbe verändert. In Fig. 4 der Zeichnung ist ein für diesen Zweck besonders geeigneter optischer Entfernungsmesser in Verbindung mit einer Elektrode 6 dargestellt. Dieser Entfernungsmesser besteht aus einer hinter der Elektrode angeordneten punktförmigen Lichtquelle 26, dessen eines Strahlenbündel 27 durch eine zentrische Durchbrechung 32 in der Elektrode 6 senkrecht auf den Untersuchungskörper 13 gerichtet ist.
Ein weiteres von der Lichtquelle 26 ausgehendes Strahlenbündel 28 ist auf einen um seine Mittelachse drehbaren Spiegel 29 gerichtet, welcher zur Entfernungsmessung so eingestellt werden muss, dass der von diesem reflektierte Strahl 55 mit dem durch die Ausnehmung 32 in der Elektrode 6 hindurchtretende Strahl 27 auf der Oberfläche des Untersuchungskörpers 13 zur Dekkung kommt. Die Winkelstellung des Spiegels 29 kann auf einer Skala 30 direkt die Entfernungen anzeigen.
Zur Verstärkung der zwischen den Elektroden bei der Messung erzeugten Spannung kann eine Verstärkerröhre 35 oder deren mehrere verwendet werden.
Zu diesem Zweck steht die Elektrode 6 bzw. 12 über die Leitung 5 mit dem Gitter 33 der Verstärkerröhre 35 in Verbindung, während deren Elektrode 36 mit der Messvorrichtung 31 gekoppelt ist. Der Elektrodenkreis wird über die Wechselstromquelle 34 des Messgeräts, eine Teilstrecke des Anodenstromkreises 38 der Verstärkerröhre 35 und über die von der Batterie 37 gespeiste Verstärkerröhre 35 geschlossen. In der Schaltskizze gemäss Fig. 5 sind einfachheitshalber die üblichen Mittel zur Erzeugung einer negativen Gittervorspannung weggelassen.
Um die Messung mit stets gleichem Zeigerausschlag der Anzeigevorrichtung 31 zu gewährleisten, kann in deren Stromkreis ein Relais 56 eingeschaltet sein, das bei Erreichen eines bestimmten, gegebenenfalls einstellbaren Ausschlages der Messvorrichtung 31 einen Signalstromkreis 39 schliesst und damit ein akustisches oder optisches Signal 40 in Tätigkeit setzt.
Auch können andere an sich bekannte Signaleinrichtungen verwendet werden, die bei Erreichung eines bestimmten Anzeigewertes der Messvorrichtung in Tätigkeit treten. Beispielsweise kann der Zeiger der Anzeigevorrichtung 31 beim Erreichen einer gewünschten Skalenstelle einen schmalen Spalt freigeben, durch welchen sodann ein Lichtstrahl ausgesandt wird. Auch kann ein optisches Signal in Form eines magischen Auges Verwendung finden. Durch derartige Signale kann die Messung der jeweiligen Abstände der Elektroden 6 bzw. 12 vom Untersuchungskörper 13 wesentlich erleichtert und beschleunigt werden.
Das Gerät kann auch für die gleichzeitige Messung mit mehreren Elektroden ausgebildet sein, um eine schnelle Messung von Messpunktreihen zu ermöglichen. Eine solche gleichzeitig mit mehreren Messelektroden durchgeführte Messung ist besonders dann zweckmässig, wenn mit jeweils gleichem Abstand der Elektroden zum Untersuchungskörper gemessen wird. In Fig. 6 der Zeichnung ist beispielsweise eine Messung mit fünf Elektroden 12 veranschaulicht, welche mittels ihrer Abstandsstücke 14 in jeweils gleichem Abstand von der Oberfläche des Untersuchungskörpers 13 gehalten werden. Um eine Aufzeichnung der gleichzeitig erhaltenen Messergebnisse der Elektroden 12 zu ermöglichen, sind diese mit den Kontakten 41 bis 45 verbunden.
Diese Kontakte werden durch einen Kontaktgeber 46 mechanisch, beispielsweise durch eine rotierende Bewegung, mit den Ablenkplatten einer Braunschen Röhre verbunden, wobei der Elektronenstrahl dieser Röhre gleichzeitig mittels einer synchron arbeitenden Hilfsspannung eine seitliche Verschiebung erhält, die der jeweiligen Bewegung des Kontaktgebers 46 entspricht.
Hierdurch entsteht auf dem Bildschirm 47 der Braunschen Röhre eine Kurve 48, da jeder Messpunkt zu einer bestimmten Ausschlagstärke des Kathodenstrahls der Röhre beiträgt.
Durch eine vor dem Bildschirm 47 der Braunschen Röhre eingefügte durchsichtige Schablone einer Normalkurve 49 kann ein sofortiger Vergleich mit den erhaltenen Messwerten über etwaige Abweichungen gezogen werden.
Um die durch Messung erhaltenen Messwerte verwendbar zu machen, ist eine Eichvorrichtung, bestehend aus einem Kondensator 50 und einem zu diesem parallel geschalteten Widerstand 51 von jeweils bekannter Grösse vorgesehen, welche zwischen die Leitung 3 zu dem einen Pol und die Leitung 5 zu dem aus der Elektrode 6 bzw. 12 bestehenden anderen Pol der Vorrichtung eingeschaltet ist. Diese Eichvorrichtung kann für die eigentliche Messung mittels eines Schalters 52 ausser Tätigkeit gesetzt werden, wenn eine bestimmte, für die spätere Messung erforderliche Verhältnisgrösse ermittelt worden ist. Die somit erhaltene Empfindlichkeit wird zweckmässig bei den späteren Messungen als Vergleichsgrösse in Rechnung gestellt. Ferner ist eine Steuerungseinrichtung mit den Steuerknöpfen 9 und 10 im Gerät 1 vorgesehen, um die Empfindlichkeit regulieren zu können.
Durch diese Steuerungseinrichtungen können die Messwerte in solche Bereiche gelegt werden, dass eine genaue Messung und Ablesung der Zeigerausschläge möglich ist und die nicht interessierenden Grundausschläge unterhalb der Zeigerschwankungen ausgeschaltet sind.
Der den Aufbau des elektrischen Feldes im Untersuchungskörper bewirkende Pol 4 kann kapazitiv oder galvanisch oder auf mehrere dieser Arten mit dem Untersuchungskörper gekoppelt sein. Dieser Pol kann auch in beliebiger anderer Form freistrahlend seine Energie an den Untersuchungskörper abgeben und beispielsweise als Draht (offene Antenne), Spule, Platte, Drahtgitter oder dergleichen, ausgeführt sein. Er kann in grösserem Abstand von dem Untersuchungskörper angeordnet sein.
Die Vorrichtung und das Verfahren der Erfindung können dafür verwendet werden, um in dem Körper von an bestimmten Krankheiten leidenden Menschen Heilungsvorgänge zu verfolgen und den Krankheitsherd messbar zu erfassen. Hierbei können Vorgänge erfasst und verfolgt werden, die bisher durch Röntgenuntersuchung nicht registriert werden konnten.
Ein weiteres Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Prüfung der Wirkung von Arzneimitteln. Beispielsweise lässt sich in kürzester Zeit feststellen, ob ein gegen eine bestimmte krankhafte Veränderung gegebenes Arzneimittel positiv oder negativ auf das betreffende Organ einwirkt, wobei von Bedeutung ist, ob sich die erhaltenen Messresultate dem Normalzustand nähern oder hiervon entfernen.
Method and device for the determination of properties and differences of bodies, in particular in the organic structure of the human or animal body as well as changes in the same over time
The invention relates to a method and a device for determining properties and differences of bodies, in particular in the organic structure of the human or animal body and changes in the same over time using electrodes that are connected to one another via a measuring device. In known devices of this type, the electrodes are applied to the body surface with a certain pressure. This method has disadvantages in that the transition point between the electrodes and the body to be examined has an unfavorable influence on the measurement result.
In another method, the part of the body to be examined is brought into the electric field of two capacitor plates, and the changes in capacitance caused by inhomogeneities in the body are determined and recorded using one of the usual measurement methods. However, the exact position of the inhomogeneities in the examination body cannot be determined.
According to the invention, by means of at least one scanning electrode that can be moved over the body surface, the electric field of the body that is generated when an alternating voltage is applied is scanned. The scanning electrode is connected to one pole of a power source, the other pole of which is connected to the examination body.
For the coarse measurement, the movable scanning electrode is kept at a distance from the surface of the examination body during the measurement, and this distance is changed as the measurement continues so that the electrical measuring device always gives the same display value, so that the same display value of the electrical measuring device is always the same The resulting, differently large distances to equipotential surfaces.
With this method, in particular, pathological deviations in the body to be examined can be determined quickly and easily.
Since the measurement not only measures the value of the capacitance, which essentially results from the distance between the electrode and the body surface, but also the resistance is included in the measurement, which weakens the flow through the body, especially in the vicinity of the electrode Causes changes below the surface of the body.
For the subsequent fine measurement, the movable electrodes can be kept at a constant distance from the surface of the test body and the various display values of the electrical measuring device resulting from the same distance between the electrodes and the body surface can be compared with each other.
In order to be able to carry out quick measurements, the examination body can be scanned simultaneously with several electrodes, the measurement results of which are successively transferred to a common measuring instrument, e.g. B. an oscilloscope, transmitted and read there.
A device with an electrical power source and a measuring device arranged in its circle, in which one pole of the power source can be coupled to the examination body, while at least one electrode movable over the surface of the examination body forms the other pole, is expediently used to carry out the aforementioned method, In which device according to the invention the movable scanning electrode is equipped with a device for measuring its respective distance from the surface of the examination body. This device for distance measurement can consist of a displaceable scale, which can usefully be moved forward automatically by an energy storage device. This scale can be determined for measurements with constant distance in any position on the electrode.
An optical range finder can also be connected to the portable electrode.
Such a range finder expediently consists of a device which emits two light beams which are to be brought into congruence at the point of impact.
Embodiments of devices for performing the method according to the invention are explained in more detail below with reference to the drawing.
Fig. 1 shows the device used for measurement in an oblique view with its two poles lying on lines.
FIG. 2 shows another embodiment of the one pole serving as a measuring electrode.
3 shows the measuring electrode partially cut open with a scale that can be rolled out and used for distance measurement.
Fig. 4 is a section through the electrode with an optical range finder.
Fig. 5 shows the basic circuit of the measuring device.
6 shows a schematic representation of a device for transmitting the energy collected by a plurality of measuring electrodes used for simultaneous measurement to a common screen.
The measuring device 1 shown in Fig. 1 contains an electrical alternating current source, for. B. in the form of an oscillator with a vibration-generating tube or the like, which is connected to the power grid via the power cord 2. The line 3 connected to the alternating current source 34 (FIG. 5) leads from the device 1 to a connection pole 4, which is designed in a suitable manner to achieve a capacitive, galvanic or a combined coupling with the examination body. The pole can be shaped into a handle 4 for the examination of persons or can also be designed as a foot or support plate (FIG. 5).
If the connection pole 4 is brought into contact with the body or the person to be examined, an electric field is built up in the body to be examined, which field has differences in its intensity if there are inhomogeneities in the body. The field distribution in the area around the body provides information about the position of the inhomogeneity in it.
In order to be able to determine these points, the measuring device 1 is connected to a measuring electrode 6 via a further line 5 starting from the display device 31 (FIG. 5), which forms the other pole of the capacitive coupling of the test body with the power source in the measuring device and accordingly as described later is formed. This electrode 6, equipped with a handle 11, is brought up to the test body under the influence of the electric field and the energy collected by the electrode is returned via the line 5 to the display device 31 of the measuring device 1, which makes it readable by the pointer deflection on the scale 7.
Depending on the degree of approach to the examination body, a pointer deflection of different strengths is obtained on the scale 7 of the measuring device 1.
If a second part of the body that differs from the first part of the body is scanned with the electrode 6, a second pointer deflection that deviates from the first pointer deflection results with the same electrode distance from the examination body. The pointer deflection on the display device is therefore dependent on the strength of the electrical field present in the scanned area and on the distance between the electrode and the examination body.
The examination of a body 13 can therefore also be carried out in such a way that the deflection on the scale 7 of the measuring device 1 is read at a certain distance between the measuring electrode and the body to be examined. By regulating the strength of the electrical field in the examination body by means of the button 9 and by regulating the energy collected by the electrode 6 by means of the button 10, this deflection can result in easily readable values at a suitable distance.
To examine the body 13, the measuring electrode 6 is brought one after the other over the points of interest on a body or any object, the distance between the measuring electrode and the body surface being changed until the same pointer deflection is reached on the scale 7 of the measuring device. The distances between the electrode 6 and the body surface, determined while maintaining the same measured value, differ from one another, provided that the examined body parts have different properties. These distances are measured and, through comparison with one another or with known normal values, provide information about the differences or changes that exist in or on the test body.
In this way, measurements on the healthy body can be used to find equipotential surfaces that are to be regarded as normal values. If measurements on other test persons reveal squip potential areas that deviate from normal, anomalies, in particular diseases, can be inferred. The fact that the tissue near the examination electrode plays a role in such measurements can be explained by the fact that the measurement not only measures the capacitance of the electrode in relation to the body surface, but actually the measurement of a series connection of the capacitance mentioned with an ohmic one Resistance occurs because the tissue lying below the body surface opposes the electrical current essentially with an ohmic resistance.
When measuring, you can also proceed in such a way that you measure with a suitable constant electrode spacing and register and evaluate the different deflections that occur on the measuring device, with the calibration of the intensity differences on the display device preferably taking place in distance values of a certain type of electrode. This measuring method is particularly useful when small areas have to be measured precisely in order to determine the exact position of small changes or changes.
Identify differences in or on the body.
For this fine measurement, an electrode is preferably used whose area is only 1 cm2 or less. Such an electrode 12 is shown in FIG. 2 of the drawing. In order to ensure the same distance from the surface of the test body during the measurement, this electrode 12, which is also equipped with a handle 17, can be provided with a spacer 14 which can be changed in its longitudinal direction or is arranged on the electrode in its longitudinal direction. For example, the spacer can consist of a rod or a sleeve which can be screwed back and forth in a thread arranged on the electrode 12 in the manner of a micrometer screw.
An electrode 6, which is used for coarse measurement with a constant pointer deflection on the measuring device 1 and is equipped, for example, for capacitive coupling with a capacitor plate 15 in a housing 16, is shown in FIG. 3. This electrode has a surface diameter of preferably 5 to 20 cm and is provided with a scale 19 for distance measurement that can be displaced parallel to its axis and rolled up in a housing 18.
This scale is under the action of a spring force which pushes the scale 19 through the electrode 6 perpendicular to the body 13 to be examined out of the housing 18. By pressing a pawl 20, the locking of the rule in the rolled up or partially extended position can be canceled, whereupon the rule 19 is pushed out or pushed out further by the spring force. The rod 19 provided with a scale 21 shows its extended length in a window 22 of its housing 18 and thus the distance between the electrode 6 and the body 13. A clamping screw can also be used to fix the rod 12 in any position.
By means of these locking devices, the rule 19 can be determined in that extended position which corresponds to the desired, always the same distance between the electrode and the body surface when registering the various pointer deflections.
However, for this measuring method, which is particularly suitable for fine measurement, the electrode 6 is expediently exchanged for the electrode 12 shown in FIG. 2 with a small area. For this purpose, the electrodes are connected to the line 5 to the power source 34 of the measuring device 1 by a plug contact 23. They can also be equipped with exchangeable electrode heads.
In order to eliminate any influence on the measurement results by the person measuring, the entire apparatus, with the exception of the collecting surface of the electrode, in particular the line 3, is shielded by a protective cover 24 with low induction. The shielding can be connected to a ground line 25 in order to divert the undesired external electrical influences on the measuring apparatus.
A measuring lever 20 which is rotatably mounted on the side of the electrode 6 and which can be pivoted up to the stop on the examination body can also be arranged as a distance meter. The angle of the measuring lever to the measuring electrode obtained in this way forms a measure of the distance between the electrode and the test body. However, a spacer 14 which can be screwed to the electrode 6 or 12 in its longitudinal direction can also be used for the distance measurement.
Furthermore, an optical rangefinder of any type can be provided, which has the advantage over mechanical rangefinders that it does not change the electrical field to be measured between the examination body and the electrode by intermediate scales. In FIG. 4 of the drawing, an optical range finder particularly suitable for this purpose is shown in connection with an electrode 6. This range finder consists of a point-like light source 26 arranged behind the electrode, one of which is directed perpendicularly onto the examination body 13 through a central opening 32 in the electrode 6.
Another beam 28 emanating from the light source 26 is directed onto a mirror 29 which is rotatable about its central axis and which, for distance measurement, has to be set in such a way that the beam 55 reflected by this mirror with the beam 27 passing through the recess 32 in the electrode 6 on the Surface of the examination body 13 comes to cover. The angular position of the mirror 29 can directly indicate the distances on a scale 30.
An amplifier tube 35 or several can be used to amplify the voltage generated between the electrodes during the measurement.
For this purpose, the electrode 6 or 12 is connected to the grid 33 of the amplifier tube 35 via the line 5, while its electrode 36 is coupled to the measuring device 31. The electrode circuit is closed via the alternating current source 34 of the measuring device, a section of the anode circuit 38 of the amplifier tube 35 and via the amplifier tube 35 fed by the battery 37. In the circuit diagram according to FIG. 5, the usual means for generating a negative grid bias are omitted for the sake of simplicity.
In order to ensure the measurement with the same pointer deflection of the display device 31, a relay 56 can be switched on in its circuit, which closes a signal circuit 39 when a certain, optionally adjustable deflection of the measuring device 31 is reached and thus activates an acoustic or optical signal 40 .
It is also possible to use other signal devices which are known per se and which come into operation when a certain display value of the measuring device is reached. For example, when a desired point on the scale is reached, the pointer of the display device 31 can clear a narrow gap through which a light beam is then emitted. An optical signal in the form of a magic eye can also be used. By means of signals of this kind, the measurement of the respective distances between the electrodes 6 and 12 and the examination body 13 can be made considerably easier and faster.
The device can also be designed for simultaneous measurement with several electrodes in order to enable rapid measurement of rows of measuring points. Such a measurement carried out simultaneously with a plurality of measuring electrodes is particularly expedient when measurements are taken with the same distance between the electrodes and the test body. In FIG. 6 of the drawing, for example, a measurement with five electrodes 12 is illustrated, which are kept at the same distance from the surface of the examination body 13 by means of their spacers 14. In order to enable the measurement results of the electrodes 12 obtained at the same time to be recorded, these are connected to the contacts 41 to 45.
These contacts are mechanically connected to the deflection plates of a Braun tube by a contactor 46, for example by a rotating movement, the electron beam of this tube simultaneously receiving a lateral displacement corresponding to the respective movement of the contactor 46 by means of a synchronously operating auxiliary voltage.
This produces a curve 48 on the screen 47 of the Braun tube, since each measuring point contributes to a specific magnitude of the deflection of the cathode ray of the tube.
With a transparent template of a normal curve 49 inserted in front of the screen 47 of the Braun tube, an immediate comparison with the measured values obtained can be drawn regarding any deviations.
In order to make the measured values obtained by measurement usable, a calibration device consisting of a capacitor 50 and a resistor 51 of a known size connected in parallel to it is provided, which is connected between the line 3 to one pole and the line 5 to the one from the Electrode 6 or 12 existing other pole of the device is switched on. This calibration device can be put out of action for the actual measurement by means of a switch 52 if a certain ratio value required for the subsequent measurement has been determined. The sensitivity thus obtained is expediently taken into account in the later measurements as a comparison variable. Furthermore, a control device with the control buttons 9 and 10 is provided in the device 1 in order to be able to regulate the sensitivity.
By means of these control devices, the measured values can be placed in such areas that precise measurement and reading of the pointer deflections is possible and the basic deflections that are not of interest below the needle fluctuations are eliminated.
The pole 4 causing the build-up of the electric field in the examination body can be coupled to the examination body capacitively or galvanically or in several of these ways. This pole can also emit its energy to the examination body in any other freely radiating form and can be designed, for example, as a wire (open antenna), coil, plate, wire grid or the like. It can be arranged at a greater distance from the examination body.
The device and the method of the invention can be used to track healing processes in the body of people suffering from certain diseases and to detect the focus of the disease in a measurable manner. Here, processes can be recorded and tracked that could not previously be registered by X-ray examination.
Another area of application of the invention is the testing of the effect of drugs. For example, it is possible to determine in a very short time whether a drug given against a certain pathological change has a positive or negative effect on the organ in question, it being important whether the measurement results obtained approach the normal state or move away from it.