DE102011013408A1 - Method for operating electromedical device, involves affiliating multiple different electrode configurations to electromedical device and setting measurement voltage - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines elektromedizinischen Gerätes sowie eine medizinische Messanordnung, die ein elektromedizinisches Gerät umfasst.The invention relates to a method for operating an electromedical device and a medical measuring device comprising an electromedical device.
Für die Behandlung von Tumorerkrankungen wurden die verschiedenartigsten Ansätze entwickelt, und es haben sich auf unterschiedlichen Wirkprinzipien beruhende Therapien und Therapiegeräte in der Praxis etabliert. Von besonderer Bedeutung in diesem herausragend wichtigen Feld der modernen Medizin ist die möglichst frühzeitige und verlässliche Erkennung von bösartigen Tumoren bzw. deren Unterscheidung von gutartigen Geschwulstbildungen. Im Interesse der Patienten wird hierbei angestrebt, zumindest vorläufige Aussagen ohne chirurgischen Eingriff und möglichst überhaupt ohne größere Belastung für den Patienten zu gewinnen.For the treatment of tumor diseases, the most diverse approaches have been developed, and based on different principles of action therapies and therapy devices have been established in practice. Of particular importance in this outstandingly important field of modern medicine is the early and reliable detection of malignant tumors or their differentiation from benign tumors. In the interest of the patients, the aim is to obtain at least provisional statements without surgical intervention and, if possible, without major stress for the patient.
Als ein Therapieverfahren hat sich die Behandlung von Tumoren mittels Gleichstrom bei niedriger Spannung, die sog. Electro-Cancer-Therapy (ECT), etablieren können. Diese stellt eine schonende Alternative zur Strahlen- und Chemotherapie dar und beruht darauf, dass ein mittels geeigneter Elektroden an ein Körperteil angelegter schwacher Gleichstrom sich auf den Tumor fokussiert und innerhalb der Tumorzellen elektrochemische Vorgänge bewirkt, die die Zellmembranen und damit auch die Zellen selbst zerstören. Die elektrische Spannung wird dabei so gering dosiert, dass gesundes Gewebe nicht oder nur in sehr geringem Maße beeinträchtigt wird. Die ECT führt letztlich zu einer Nekrotisierung oder einem apoptotischen Absterben der Tumorzellen und deren Abstoßung oder Abbau von körpereigenen Fresszellen. Ein Gerät zur Durchführung dieser Therapie wird von der Anmelderin unter der Produktbezeichnung ECT Plus produziert und vertrieben.As a therapeutic method, the treatment of tumors by means of low-voltage DC, the so-called. Electro-Cancer Therapy (ECT), can establish. This is a gentle alternative to radiotherapy and chemotherapy and is based on the fact that applied by means of suitable electrodes to a body part weak DC focused on the tumor and causes electrochemical processes within the tumor cells, which destroy the cell membranes and thus the cells themselves. The electrical voltage is dosed so low that healthy tissue is not affected or only to a very small extent. The ECT ultimately leads to necrosis or apoptotic death of the tumor cells and their rejection or degradation of endogenous phagocytes. A device for carrying out this therapy is produced and marketed by the applicant under the product name ECT Plus.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein in Verbindung mit diesem Therapieverfahren brauchbares und ohne wesentliche Belastungen für den Patienten ausführbares Verfahren zum Betrieb eines solchen Gerätes anzugeben, welches zu Diagnosezwecken brauchbare Messwerte liefert. Des weiteren soll eine geeignete Messanordnung bereitgestellt werden.The invention has for its object to provide a useful in connection with this therapeutic method and without substantial burden on the patient executable method for operating such a device, which provides useful diagnostic data for measurement purposes. Furthermore, a suitable measuring arrangement should be provided.
Diese Aufgabe wird in ihrem Verfahrensaspekt durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und in ihrem Vorrichtungsaspekt durch eine Messanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Zweckmäßige Fortbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved in its method aspect by a method having the features of
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass die Wirkung des o. g. Therapieverfahrens mindestens zum Teil auf der erwähnten „Fokussierung” des schwachen Gleichstroms auf im Behandlungsbereich vorhandenes Tumorgewebe beruht, und dass diese Fokussierung wiederum Ergebnis eines von normalem Körpergewebe abweichenden Widerstandes von Tumorgewebe ist. Sie schließt des weiteren den Gedanken ein, in einem durch geeignete Bezugs- und Messelektroden eingrenzbaren Körperbereich die Widerstandsverhältnisse mit hinreichender lokaler Auflösung zu ermitteln. Schließlich gehört zur Erfindung der Gedanke, dass an das Gerät sequentiell eine Mehrzahl von unterschiedlichen Elektrodenkonfigurationen angeschlossen und jeweils eine Messspannung eingestellt und mindestens ein Paar Ausgabewerte der Spannungs- und Strom-Messmittel erfasst werden. Aus jedem Ausgabewert-Paar wird, unter Zuordnung einer die Elektrodenkonfiguration charakterisierenden Kennzeichnung, ein zugehöriger Widerstandswert bestimmt und registriert und aus den registrierten Widerstandswerten ein geordneter Datensatz gebildet.The invention is based on the recognition that the effect of o. G. Therapy is based at least in part on the mentioned "focusing" of the weak direct current on tumor tissue present in the treatment area, and that this focusing is again the result of a resistance of tumor tissue deviating from normal body tissue. It also includes the idea of determining the resistance ratios with sufficient local resolution in a body region which can be limited by suitable reference and measuring electrodes. Finally, the invention includes the idea that a plurality of different electrode configurations are sequentially connected to the device and in each case a measurement voltage is set and at least one pair of output values of the voltage and current measuring means are detected. From each output value pair, a corresponding resistance value is determined and registered, and an ordered data record is formed from the registered resistance values, with the assignment of an identification characterizing the electrode configuration.
Durch eine Strommessung kann somit unter Berücksichtigung der bekannten, zwischen den Elektroden der jeweiligen Konfiguration anliegenden Gleichspannung der elektrische (ohmsche) Widerstand des abgetasteten Körperteils oder -bereiches ermittelt werden. Aus dem Widerstandswert kann vom Arzt letztlich auf das Vorliegen und – bei sukzessivem Anlegen geeigneter Elektrodenkonfigurationen – den Ort und die Ausdehnung eines Bereiches von krankem Gewebe, insbesondere eines bösartigen Tumors, geschlossen werden.By measuring the current, taking into account the known DC voltage present between the electrodes of the respective configuration, the electrical (ohmic) resistance of the scanned body part or region can thus be determined. From the resistance value, the physician can finally conclude the presence and, in the case of successive application of suitable electrode configurations, the location and extent of a region of diseased tissue, in particular of a malignant tumor.
In einer Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Elektrodenkonfiguration durch die Größe und/oder Form und/oder räumliche Anordnung einer Bezugs- und einer Messelektrode bezüglich eines Patienten definiert. Hierbei werden mehrere Elektrodenkonfigurationen mit einer ortsfest angeordneten, insbesondere großflächigen, Bezugselektrode und in abtastender Weise an verschiedenen Orten an den Patienten angelegten kleinen Messelektroden gebildet. In der Praxis wird sich die Untersuchung typischerweise so gestalten, dass mehrere Elektrodenkonfigurationen mit unterschiedlich großen Messelektroden gebildet werden. Hierdurch kann der Arzt mit relativ geringem Aufwand an Untersuchungs-Hilfsmitteln und Zeit hinreichend genau Gewebsareale eingrenzen, in denen ein von üblichen Werten signifikant abweichender Durchgangswiderstand und somit ein Hinweis auf einen (bösartigen) Tumor vorliegt.In one embodiment of the method according to the invention, an electrode configuration is defined by the size and / or shape and / or spatial arrangement of a reference electrode and a measuring electrode with respect to a patient. In this case, a plurality of electrode configurations are formed with a stationary, in particular large-area, reference electrode and in a scanning manner at different locations on the patient applied small measuring electrodes. In practice, the study will typically be designed to form multiple electrode configurations with different sized sensing electrodes. As a result, the physician can restrict tissue areas which have a volume resistance that deviates significantly from conventional values and thus an indication of a (malignant) tumor with relatively little expenditure of examination aids and time.
Grundsätzlich kann aus der eingestellten Spannung und dem gemessenen Stromfluss bei gegebener Elektrodenkonfiguration jeweils aktuell der Durchgangswiderstand des untersuchten Gewebes abgeschätzt oder mittels Taschenrechner berechnet werden. Für den Routineeinsatz deutlich brauchbarer ist jedoch eine Ausführung, bei der die Bestimmung des Widerstandswertes aus einem Ausgabewert-Paar selbsttätig im Gerät erfolgt und der Widerstandswert am Gerät angezeigt wird.Basically, from the set voltage and the measured current flow at a given electrode configuration in each case currently the volume resistance of the examined tissue estimated or calculated by calculator. For routine use, however, much more useful is an embodiment in which the determination of the resistance value from an output value pair is done automatically in the device and the resistance value is displayed on the device.
Weiter zweckmäßig ist eine Ausführung, bei der die einzelnen Widerstandswerte und/oder der aus diesen gebildete geordnete Datensatz einer Schwellwertdiskriminierung mit einem vorbestimmten Schwellenwert bzw. einer Schwellen-Kurve oder einem geordneten Satz von Schwellenwerten unterzogen wird. Aus dem Ergebnis der Schwellwertdiskriminierung lässt sich vom Arzt eine diagnostische Aussage herleiten.A further embodiment is expedient in which the individual resistance values and / or the ordered data set formed therefrom are subjected to a threshold value discrimination with a predetermined threshold or a threshold curve or an ordered set of threshold values. From the result of the threshold discrimination can be derived from the doctor a diagnostic statement.
Wird, gemäß einer weiteren Ausführung, im Ergebnis der Schwellwertdiskriminierung die zu einer Elektrodenkonfiguration, bei der der bestimmte Widerstandswert oberhalb eines oberen Schwellenwertes oder unterhalb eines unteren Schwellenwertes liegt, gehörende Kennzeichnung registriert bzw. angezeigt, lässt sich diese diagnostische Aussage sogleich mit einer Orts-Aussage verknüpfen. Deren Präzision und Verlässlichkeit ist zumindest für einen „Anfangsverdacht” und die Veranlassung weiterer Untersuchungen ausreichend.If, as a result of the threshold value discrimination, the identification belonging to an electrode configuration in which the determined resistance value lies above an upper threshold value or below a lower threshold value is registered or displayed, this diagnostic statement can be immediately expressed with a location statement link. Their precision and reliability is sufficient at least for a "first suspicion" and the initiation of further investigations.
Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Messanordnung ergeben sich weitgehend unmittelbar aus den oben erläuterten Ausgestaltungen des vorgeschlagenen Verfahrens und werden insoweit hier nicht wiederholt. Es sei aber darauf hingewiesen, dass zu einer praxistauglichen Messanordnung eine Mehrzahl von an das Gerät anschließbaren und zum Einsatz auf der Haut eines Patienten ausgebildeten und sich in ihrer Größe und/oder Form unterscheidenden Messelektroden gehört. Um mit geringem Aufwand an industriell gefertigten Spezialprodukten auskommen zu können, ist in einer Ausgestaltung der Messanordnung mindestens eine der Messelektroden aus der Kombination einer Klebeelektrode und einem mit dieser mechanisch verbundenen, leicht zuschneidbarem Flächenelement gebildet. Spezieller ist hierbei eine Mehrzahl unterschiedlicher Messelektroden jeweils durch Klebeelektroden mit Flächenelementen unterschiedlicher Größe gebildet.Embodiments of the measuring arrangement according to the invention result largely directly from the above-explained embodiments of the proposed method and will not be repeated in this respect. It should be noted, however, that a plurality of measuring electrodes that can be connected to the device and are designed for use on the skin of a patient and that differ in their size and / or shape belong to a practical measurement arrangement. In order to be able to manage industrially manufactured special products with little effort, in one configuration of the measuring arrangement at least one of the measuring electrodes is formed from the combination of an adhesive electrode and a surface element which is mechanically connected to the latter and easily cut. More specifically, a plurality of different measuring electrodes are each formed by adhesive electrodes with surface elements of different sizes.
Deutliche Erleichterungen für die Arbeit des Arztes bietet eine Ausführung, bei der an die Spannungs- und Strom-Messmittel eine arithmetische Berechnungseinheit zur Berechnung des Widerstands-Messwertes und an diese eine Anzeigeeinheit zur Anzeige des Widerstands-Messwertes angeschlossen ist. Noch komfortabler ist eine Ausgestaltung, bei der die Anzeigeeinrichtung zur Darstellung eines vorbestimmten Widerstands-Schwellenwertes zusammen mit dem Widerstands-Messwert und/oder zur von der Unter- oder Überschreitung des Widerstands-Schwellenwertes abhängigen Anzeige-Darstellung des Widerstands-Messwertes ausgebildet ist. Schließlich kann sinnvollerweise die Anzeigeeinheit noch zur Darstellung der eingesetzten Konfiguration von Bezugselektrode und Messelektrode gemeinsam mit dem Widerstands-Messwert ausgebildet sein.Significant facilitation for the work of the doctor provides an embodiment in which the voltage and current measuring means is connected to an arithmetic calculation unit for calculating the resistance measurement value and to this a display unit for displaying the resistance measurement value. An embodiment is even more comfortable, in which the display device is designed to display a predetermined resistance threshold value together with the resistance measurement value and / or the display representation of the resistance measurement value that is dependent on undershooting or exceeding the resistance threshold value. Finally, the display unit can usefully be designed to display the configuration of reference electrode and measuring electrode used together with the resistance measurement value.
Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im Übrigen aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und -aspekten der Erfindung anhand der Figuren.Incidentally, advantages and expediencies of the invention will become apparent from the description of exemplary embodiments and aspects of the invention with reference to the figures.
Von diesen zeigen:From these show:
Die Messelektroden
Das Gerät
Durch das abtastende Führen der Messelektrode
Bei dem Gerät
Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Beispiele und hervorgehobene Aspekte beschränkt, sondern ebenso in zahlreichen Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachgemäßen Handelns liegen.The practice of the invention is not limited to the examples and highlighted aspects described herein, but is also possible in numerous modifications that are within the scope of skill.
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SCHRÜFER, Elmar: Elektrische Meßtechnik. 3. Auflage. München; Wien : Carl Hanser Verlag, 1988. Seiten 219-220. - ISBN 3-446-15151-6 * |
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