DE1466820A1 - Thermographische Diagnoseeinrichtung - Google Patents

Thermographische Diagnoseeinrichtung

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DE1466820A1
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video camera
phosphor
visible
radiation
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DE19651466820
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Alt Leslie Ladislaus
Lawson Ray N
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General Electric Co
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General Electric Co
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/01Measuring temperature of body parts ; Diagnostic temperature sensing, e.g. for malignant or inflamed tissue
    • A61B5/015By temperature mapping of body part

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Description

  • Thermographische Diagnoseeinrichtung Die Erfindung betrifft eine Diagnoseeinrichtung s mit der die Temperaturverteilung eines Oberïlachenbereichs des menschlichen Körpers feststellbar ist.
  • Es wurde bereits vorgeschlagen (Patentanmeldung ..., meine Akte 1535) die Temperaturverteilung eines Oberflächenbereichs des menschlichen Körpers dadurch zu bestimmen, daß auf diesem eine Schicht aus einem temperaturabhängig fluoreszierenden Leuchtstoff aufgetragen wird, so dal3 mit hilfe der resultierenden Fluoreszenzstrahlung ein der Temperaturverteilung entsprechendes optisches Bild sichtbar gemacht oder photographiert werden kann. Ein derartiges Bild kann zu Diagnosezwecken dienen, weil Temperaturunterschiede in der Ihut lLiickschliisse aui den physiologischen Zustand des darunter liegenden Gewebes zulassen. Gewöhnlich ist eine Symmetrie der Temperaturverteilung zwischen entsprechenden gegenüberliegenden Körpertellen vorhanden. Durch Bestimmung der Temperalturverteilung des einen Bereichs ist es deshalb möglich, lokalisierte normale oder pathologische Zustände in Form von Temperaturunterschieden zu identifizieren, indem ein Vergleich mit einem entsprechenden gegeniiberliegenden Bereich erfolgt, oder indem Temperaturgradienten in dem Bereich geeignet interpretiert werden.
  • Die Temperaturunterschiede in verschiedenen Oberflächenbereichen des menschlichen Körpers können verschiedenen Faktoren zugeordnet werden, beispielsweise Unterschieden des Stoffwechsels bei unterschiedlichen Geweben, Unterschieden der thermischen Eigenschaften verschiedener Gewebe, oder Unterschieden in der Blutgefäßverteilung. Beispielsweise wurde festgestellt, daß venöses Blut eine höhere Temperatur als arterielles Blut hat, was dadurch bedingt sein kann, daß von dem abfließenden venösen Blut Warme aus einem hinsichtlich eines Stoffwechsels aktiven Bereich absorbiert wird.
  • Der Zustand eines Gewebes kann ebenfalls den Temperaturgradienten auf der Oberfläche der IIaut beeinflussen. Normales Gewebe zeigt gewisse Temperaturunterschiede von sich aus und relativ zu dem zufließenden und abfließenden Blut. Entzündet Gewebe können eine vergleichsweise größere Blutzufuhr und einen wärmeren Zustand haben.
  • Gewisse bösartige Tumore ergeben eine noch größere Blutzufuhr und einen stärkeren Stoffwechsel, was sich in einer entsprechend höheren Temperatur äußert. Tumortemperaturen ändern sich auch von einem Teil des Neoplasmas zu dem anderen und sich gewöhnlich wärmer in deren Randzonen, da die zentralen Bereiche oft abgestorben sind. Es gibt andere Beispiele von Temperaturverteilungen, welche das Vorhandensein eines darunterliegenden bösartigen Tumors oder lediglich das Vorhandensein einer ungefahrlichen Entzündung, einer Verletzung oder einer Zyste anzeigen. Fnr die Feststellung derartiger Unterschiede in verschiedenen Bereichen der Oberfläche des menschlichen Körpers sind in der Regel Temperaturdifferenzen zwischen 1,5 und 30C maßgebend.
  • Bisher verwandte thermographische Einrichtungen fiir medizinische Diagnosezwecke sind im wesentlichen Abtast-Radiometer. Der Körper wird durch ein mechanisch bewegtes optisches System abgetastet. Es finden Nachweisgeräte fisr Infrarotstrahlung Verwendung, die entweder Thermistor-Bolometer oder Ilalbleiter-Photonennachweisgeräte sind.
  • Nachgewiesene Temperaturunterschiede auf der Körperoberfläche werden durch die Nachweiseinrichtung in ein elektrisches Signal umgewandelt, das zur Modulation der Intensität eines scharf fokussierten Lichtbündels verwandt wird, das synchron über ein egistriermedium abgelenkt wird. Die Aufzeichnung kann mit hilfe einer Polaroidkamera erfolgen, welche ein positives Bild herstellt, oder mit einer gewöhnlichen Kamera, welche ein Negativ bildet. Unterschiede der optischen Dichte der linienförmigen photographischen Aufzeichnung sind proportional den Temperaturdifferenzen in der untersuchten Oberfläche. Bei diesem Verfahren kann keine direkte Sichtbarmachung der Temperaturverteilung des Körpers erfolgen, sondern es muß abgewartet werden, bis der Abtastvorgang beendet ist, was zwischen 1 und 5 Minuten dauern kann, sowie bis der Film entwickelt ist.
  • Es besteht insbesondere deshalb ein besonderes Interesse an der Thermographie, weil dieses Verfahren möglicherweise soweit entwickelt werden könnte, daß es zur Reihenuntersuchung der weiblichen Bevölkerung nach Anzeichen für Brustkrebs Verwendung finden könne. Zur Zeit ist die früheste Anzeige des Vorhandenseins eines möglicherweise pathologischen Zustands die Entdeckung einer Geschwulst oder eines Bereichs mit erhöhter Dichte in der Brust mit Hilfe einer körperlichen Beruhrung. Wenn die Geschwulst Krebs ist, hat sie sich schon oft zu dem Zeitpunkt verbreitet, zu dem sie abgefühlt werden kann oder zum ersten Mal festgestellt wird.
  • Andererseits sind nicht alle Fälle erhöhter Dichte krebsartig, so daß viele davon nicht bösartige Zysten und faserige Gewächse sind, die einen niedrigeren Stoffwechsel als gewisse bösartige Erscheinungen haben können und deshalb kühler als die letzteren sind.
  • Durch ein empfindliches thermographisches System könnte eine geeignete Unterscheidung erfolgen.
  • Die oben erwähnten und andere bekannte Einrichtungen dieser Art sind für Reihenuntersuchungen nicht geeignet, weil die Verfahren zu zeitraubend sind, weil Temperaturdifferenzen zu schlecht aufgelöst werden und weil das umgewandelte thermische Bild nicht sofort sichtbar ist. Ein bedeutsamer Fortschritt erfolgte durch den erwähnten älteren Vorschlag. Dieser betrifft ein thermographisches Verfahren, bei dem die Hautoberfldiche des Teils des zu untersuchenden Körpers mit einem thermisch empfindlichen Leuchtstoff überzogen wird. Der Leuchtstoff fluoresziert umgekehrt proportional zu der entsprechenden Temperatur, wenn er mit Strahlung wie ultraviolettem Licht angeregt wird. Die Fluoreszenz des Leuchtstoffs ist in den Zonen geringer in welchen die Temperatur der darunter liegenden Haut und des Gewebes höher ist, so dalJ sich dunklere Schattierungen ergeben. Die Oberflächeneigenschaften des thermischen Effekts können Stoffwecselbedingungen im tiefer darunter liegenden Gewebe zugeordnet werden.
  • Mit diesem Verfahren ist es möglich, ein thermisches Bild in voller Größe und direkt sichtbar zu machen, um eine sofortige Diagnose zu ermöglichen, und ferner das Bild auf einen photographischen Film oder dergleichen gewünschtenfalls aufzuzeichnen. Dieses mit Leuchtstoff arbeitende Kontaktverfahren erhöht die für den Diagnostiker verfpare Information, weil es sehr empfindlich ist, kleine Temperatur unterschiede auflösen kann und diese mit ausreichendem Kontrast sichbar machen kann.
  • Aus den vorangegangenen Ausfiihrungen geht hervor, daß die dem umgewandelten thermischen Bild entnehmbaren Informationen teilweise von der Fähigkeit des menschlichen Auges oder dem Aufzeichnungsmedium abhängen, inwieweit diese Kontrastunterschiede empfinden oder aufzeichnen können. Durch die Erfindung soll die Wahrnehmbarkeit verbessert werden, indem eine elektronische Einrichtung Verwendung finden soll. Eine Diagnoseeinrichtung ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das in ein sichtbares Bild umgewandelte thermische Bild, das von dem Leuchtstoff auf dem Patienten erzeugt wird, mit einer Videokamera aufgenommen und mit einem Fernsehmonitor wiedergegeben wird, der unter anderem elligkeits- und Kontrastregler aufweist. Durch Einstellung dieser Regler können sonst nicht wahrnehmbare Kontraste intensiviert werden und durch das menschliche Auge besser unterschieden werden. Ferner ist die Kamera mit einer Zoom-Optik oder mit einem anderen derartigen optischen System ausgerichtet, welches die Auswahl eines Körperbereichs ermöglicht und diesen in vergrößerter Form auf dem Bildschirm des Monitors wiedergibt. Dadurch wird weiter das Auflösungsvermögen erhöht und eine Beobachtung in eine Maßstab ermöglicht, der noch größer als die Lebensgröße ist. Das System kann ferner eine Kamera zur Aufzeichnung der auf dem Bildschirm auftretenden Bilder aufweisen.
  • Mit bekannten Einrichtungen, mit denen aus dem Körper austretende Infrarotstrahlung direkt gemessen wird, muls die Infrarotstrahlung zerhackt werden, damit von der Nachweiseinrichtung ein Vechselspannungssignal abgegeben werden kann, um eine leichtere Verstärkung zu ermöglichen. Dies führt zu dem Verlust von Informationen wrend der Zeit, während der Zerhacker sich in dem Strahengang befindet, da sich die Abtasteinrichtung kontinuierlich bewegt. Bei der Einrichtung gemäß der Erfindung ist jedoch kein derartiger Verlust von Informationen vorhanden, weil der abtastende Elektronenstrahl in der Videokamera ununterbrochen ber jedes Teilstück der in sichtbare Informationen umgewandelten thermischen Informatione verläuft.
  • Es s ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung der erwähnten Art so auszubilden, daß die Informationen entsprechend tatsächlichen thermischen Unterschieden wiedergegeben werden, statt mit diskreten Temperaturabstufungen bei bekannten Einrichtungen.
  • Es ist ferner ein Merkmal der Erfindung, daß eine Ansicht des Patienten auf dem Monitor bei üblichen eleuchtungsbedingungen wieder gegeben werden kann. Diese Ansicht kann auf dem Monitor photographier werden. Ein thermographisches Bild kann dann auf den Monitor wiedergegeben und photographiert werden. Das thermographische Negativ kann direkt oder durch eine optische Einrichtung über die übliche Photographie überlagert werden, so daß der pathologische Zustand, der durch die thermischen Unterschiede charakterisiert ist, genau auf einem Bild des Körpers lokalisiert werden kann. Die überlagerten Negative können zusammen auf Photopapier kopiert werden, und ein Abzug kann als Führung für den Chirurgen verwandt werden, wenn ein chirurgischer Eingriff erforderlich werden sollte.
  • Die Erfindung bezweckt also insbesondere die Verbesserung von bekannten Einrichtungen und Verfahren zur Durchführung thermographischer Untersuchungen des menschlichen Körpers.
  • Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, die für eine thermographische Untersuchung erforderliche Zeitspanne zu verringern, um di Empfindlichkeit thermographischer Verfahren zu erhöhen, so da eine Auflösung von Thermogrammen in genaue thermische Konfigurationen an Stelle von verschwommenen, durch optische Abtasteinrichtungen erzeugten Wiedergaben möglich ist, um eine sofortige Fernbetrachtung und Interpretation der thermischen Informationen zu begünstigen, und um zu vermeiden, daß der Patient während einer Untersuchung unbeweglich gehalten werden muß, wie dies bisher bei bekannten Mftastverfahren der Fall war.
  • Anhand der Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert werden. Die einzige Figur zeigt eine Ansicht des Patienten und der Einrichtung zur Durchführung einer thermographischen Untersuchung.
  • Der Patient 1 liegt auf einem Tisch 2, der vorzugsweise wie ein öntgentisch in Längsrichtung verschwenkbar ist. Zur Vereinfachung der Erläuterung soll angenommen werden, daß der zu untersuchende Bereich der Brust bereits mit einem Leuchtstoff der oben beschriebenen Art überzogen ist. Über dem Patienten sind beispielsweise an einem Deckengehänge verschiedene Lichtquellen 3 fiir anregende Strahlung angeordnet. Die Vorderseite jeder Strahlungsquelle kann ein Glasfilter 4 sein, das vorzugsweise den größten Teil des sichtbaren Lichts entfernt und nur den Teil des Spektrums durchlässt, der am meisten wirksam ist, den verwandten Leuchtstoff zur Fluoreszenz anzuregen. Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel wurden im handel verfügbare schwarze Lichtquellen verwandt, die deshalb benutzt wurden, weil sie eine enge Bandbreite anregender Strahlung in der Nähe des langwelligen Endes des ultravioletten Spektrums erzeugen, welche Strahlung gut zur Anregung des Zink-Cadmium-Sulfid-Leuchtstoffs geeignet ist, der mit Silber und Nickel dotiert ist. Das langwellige Ende der ultravioletten Strahlung wird auch deshalb vorgezogen, weil es keine Erythema oder kein Mißbehaben des Patienten verursacht. Der Patient wird trotzdem mit zwei orangefarbigen Brillengläsern 5 ausgerüstet, um eine Akkommodation an Beleuchtungsänderungen zu erleichtern, und um irgendwelches Mißbehagen zu vermeiden, das durch Fluoreszenz in der Innenseite des Auges durch die ultraviolette Anregung bewirkt werden könnte. Die Lichtquellen 3 weisen nicht dargestellte Regeleinrichtungen für die Lichtintensität auf.
  • Nachdem der interessierende Oberflächenbereich des Patienten gleichförmig mit einem Leuchtstoff verzogen ist, der beispielsweise Bestandteil eines Aerosols ist, das 5 bis 15 Gewichtsprozent eines feinverteilten keuchtstoffes, 2 bis 5 Gewichtsprozent eines Bindemittels, 10 bis 20 Gewichtsprozent eines flüssigen Lösungsmittels sowie ein Zerstäubungsmittel enthält, wird die Raumbeleuchtung reduziert oder ausgelöseilt, während die schwarzen. Lichtquellen 3 angeschaltet werden. Hunter diesen Voraussetzungen fluoresziert der Leuchtstoff. Diejenigen Teile, unter denen die ilauttemperatur höher ist, erscheinen dunkler, so daß die Schattierung den Temperaturgradienten entspricht. Zum Beispiel können die Blutgefäßverteilung und Gewebe unterschiedlicher Dichte und Stoffwechselaktivität sichtbar gemacht werden, so daß eine Temperaturverteilung in ein sichtbares Bild umgewandelt wird. Der Untersuchende kann dann sofort diagnostische Rückschlüsse aus der direkten Beobachtung der umgewandelten Temperaturverteilung ziehen, oder kann ein Photograhieren des Bilds veranlassen.
  • Gemäß der Erfindung wird jedoch das umgewandelte thermische Bild mit einer Videokamera 6 betrachtet. Diese Kamera kann mit einer Zoom-Linse 7 versehen sein, die ein Filter 8 in ihrem optischen Weg aufweist. Das Filter ist so ausgewählt, daß derjenige Teil des sichtbaren Spektrums durchgelassen wird, welcher von dem Leuchtstoff emittiert wird, während ultraviolettes und anderes Licht, das irgendwo reflektiert wird, praktisch nicht hindurchgelassen wird.
  • Da ein Leuchtstoff aus Zink-Cadmium-Sulfid in erster Linie grünlich-gelbes Licht emittiert, ist ein gelbes oder oranges Filter 8 zufriedenstellend, um Störstrahlung von der Videokamera 6 fernzuhalten, wenn ein derartiger Leuchtstoff Verwendung finden Die Zoom-Linse 7 kann irgend eine bekannte Zoom-Linse sein, welche eine Fokussierung auf einen gewünschten Bereich ermöglicht.
  • Der für ein praktisches Ausführungsbeispiel verwandte Typ ermöglichte eine drei- bis vierfache Vergrößerung auf einem Videamonitor, ohne daß eine Verringerung der Schärfe auftrat. Die Videokamera 6 ist über ein Kabel 9 mit dem Videomonitor 10 verbunden, der bei diesem Beispiel ein Bild mit 876 Zeilen auf dem Leuchtschirm der Bildröhre 11 aufzeichnete. Der Monitor dient als Beobachtungsstation und kann in einer Konsole angeordnet sein, von der verschiedene Steuerfunktionen ausgeführt werden können, wie unten noch näher erläutert werden soll.
  • Auf dem Monitor ist eine Reihe von Schaltknöpfen zur Steuerung der Videoschaltungen und der Art des Bilds vorhanden. Einer der dargestellten Knöpfe 12 kann zum Einschalten dienen, während zwei andere zur Einstellung der Bildhelligkeit beziehungsweise zur Kontrastregelung dienen können. Die Schaltung dieser Steuer- und Regeleinrichtungen ist im wesentlichen die übliche. Auf der obersten Zeile ist ferner ein vierter Knopf vorgesehen, durch den das Bild entweder als Positiv oder als Negativ auf dem Bildschirm 11 erscheint. Diese Art der Steuerung ist aus der Fernsehtechnik bekannt.
  • Es sei lediglich darauf hingewiesen, daß der Schalter zur Umwandlung eines positiven in ein negatives Bild eine Phasenverschiebung in der Videokamera 6 über die Leiter im Kabel 9 oder eine Phasenverschiebung in dem Monitor bewirken kann.
  • Auf der Monitorkonsole 10 ist ferner eine untere iteihe von Regelknöpfen 13 vorgesehen. Die Anzahl kann der Anzahl der schwarzen Lichtquellen 3 entsprech-en, um eine Fernsteuerung der Intensität der Lichtquellen zu ermöglichen. Ein weiterer Knopf kann fiir die Steuerung eines Motors in der Videokamera 6 vorgesehen sein, welcher Motor die Zoom-Linse verschiebt, um einen größeren oder kleineren Bereich des Körpers aufzunehmen. Andere Knöpfe können dazu dienen, um durch Motoren angetriebene Getriebeeinrichtungen zur Anordnung der schwarzen Lichtquellen und der Videokamera relativ zu dem Patienten zu steuern. Daraus ist ersichtlich, daß der Diagnostiker das gesamte Verfahren von einer einzige + ontrollstation steuern kann. Eine für Aufzeichnungen dienende Kamera 14 kann verwandt werden, um umgewandelte thermographische Bilder in dem gewünschten Augenblick aufzuzeichnen, während sie auf dem Bildschirm 11 auftreten. Die Kamera 14 kann eine Filmkamera oder eine übliclje Kamera sein. Bei einer praktischen Erprobung wurde eine iteflexkamera verwandt, die einen schnell arbeitenden elektrischen Filmvorschub aufwies. Um den Einfluß von gestreutem ultraviolettem Licht zu vermeiden, wird der Monitor über ein geeignetes Filter in der Stirnfläche der Linsenanordnung 15 der Kamera 14 photographiert. Bei einem System mit Zink-Cadmium-Sulfid als Leuchtstoff findet ein oranges Filter Verwendung. Die Kamera 14 kann mit einem Kabel 16 verbunden werden, um dessen elektrische Leistung von der Konsole aufzunehmen und um eine gemeinsame Steuerung der Videokamera 6, der Lichtquellen 3 und anderen Lichtquellen vorzunehmen, welche die nicht dargestellte Raulubeleuchtunb ergeben. Dadurch wird das oben erwähnte Verfahren vereinfacht, bei dem der Patient durch die Videokamera 6 bei gewöhnlicher Beleuchtung aufgfflommen wird, so daß ein sichtbares Bild auf dem Bildschirm erscheint. Die Kontrast-und llelligkeitsregler werden eingestellt, bis das Bild photographiert werden kann. Dann nimmt die Kamera 14 zwei verschiedene Arten von Bildern auf, die auf den Bildschirm 11 auftreten. Die aufeinanderfolgend erhaltenen Filmnegative können nach einer Entwicklung überlagert werden, um das thermische Bild itn Hinblick auf denjenigen Teil der Anatomie, der untersucht wird, zu lokalisieren. Die Einzelheiten derer- und Regeischaltung, der Relais und dergleichen, die zur Durchführung des obigen Verfahrens dienen, wurde nicht dargestellt, weil sie entsprechend den obigen Angaben unter Berücksichtigung des speziellen Zwecks ohne Weiteres zusammengestellt werden können.
  • Eine Regelung des Bildkontrasts und der Helligkeit auf dem Bildschirm 11 ermöglicht einen anderen überraschenden Vorteil.
  • Damit ist es möglich, die thermische Information in dem Bild so herunterzuregeln, daß diejenige Information verdunkelt werden kann, die bei einer Interpretation zu einer Verwirrung fiihren könnte.
  • Beispielsweise durch Verringerung der helligkeit können verhältnis-Liäßig kühle Zonen wie solche, die gewisse Blutgefäße abgrenzen, benaeijteiligt werden, während die heißeren Bereiche, die beispielsweise auf gewisse bösartige Zustände zurückzufuhren sind, beibelten werden und mit Hilfe der Kontrastregelung kontrastreicher gemacht werden können.
  • Da das oben beschriebene System eine sofortige Untersuchung eines sichtbaren Bilds in Lebensgröße auf einem Bildschirm ern (jglieht, stellt es eine vorteilhafte Einrichtung für Forschungszwecke sowie für diagnostische Untersuchungen dar. Beispielsweise kann ein Patient untersucht werden, der chemotherapeutisch wegen einer bösartigen Krankheitserscheinung oder einem anderen Leiden behandelt wird, dem eine Droge eingegeben wurde. Die Auswirkungen einer Droge treten schneller als thermische Änderungen an der betreffenden Stelle auf, in welcher diese einen Effekt hervorrufen sollen, sind also schneller als bei anderen üblichen Verfahren feststellbar, die bisher als traditionelle Kriterien der Wirksamkeit dienten. Selbst der Verbreitungseffekt von einen Stoffwechsel verhindernden Drogen kann sichtbar gemacht werden. Das neue Verfahren ist auch zur Durchffihrung wiederholter Untersuchtungen unter reproduzierbarcn Bedingungen geeignet, so daß eine ltückbildung, ein Stillstand oder ein Fortschritt gewisser Krankheitserscheinungen gelegentlich erneut überprüft werden kann. Derartige rasche Bestimmungen sind möglich, weil sich die Fluoreszenzstrahlung des Leuchtstoffs praktisch augenblicklich bei verhältnismäßig kleinen Temperaturänderungen ändert, und weil derartige Änderungen ohne Weiteres festgestellt werden können, weil das System sehr schnell anspricht und eine hohe Empfindlichkeit hat.
  • Die tatsächliche Temperatur eines vorgegebenen Bereichs kann bestimmt werden, indem eine Temperatur-Bezugsskala im Aufnahmebereich der Video-Kamera angeordnet wird. Die Skala erscheint dann auf dem Monitor zusammen mit dem umgewandelten thermischen Bild.
  • Eine derartige Skala kann mit einer Anzahl von mit Leuchtstoff überzogenen Metallscheiben ausgebildet sein, deren Temperatur mit Hilfe von Thermoelementen geregelt wird. Die als Bezugsgröße dienend Leuchtstoffe werden von derselben ultravioletten Strahlungsquelle angeregt wie der Überzug auf dem Patienten. Zonen in dem umgewandelt thermischen Bild auf dem Leuchtschirm oder in einer entsprechenden Aufzeichnung können visuell oder photometrisch mit den Bezugstemperaturen verglichen werden, um die einem Bildpunkt entsprechende tatsächliche Temperatur ermitteln.
  • Es wurde deshalb eine Einrichtung beschrieben, mit der eine vollständige thermische Abbildung ausgewählter Bereiche des menschlichen Körpers erhalten werden kann. Mit dieser Einrichtung ausübbare Verfahren sind zur Untersuchung dynamischer-thermischer Bedingungen und verschiedenartiger diagnostischer und wissenschaftlicher Beobachtungen geeignet. Schnelle und wenig kostspielige thermographische Reihenuntersuchungen der Bevölkerung können damit ferner mit einem Minimum an Unbequemlichkeit für den Patienten durchgeführt werden. Die thermischen Konfigurationen sind genauer, weshalb mehr oder genauere Informationen als bisher abgeleitet werden können. Patentansprcc

Claims (11)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Sichtbarmachung der Temperaturverteilung eines Oberflächenbereichs des menschlichen Körpers, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a ß auf den Oberflächenbereich eine dünne, gleichförmige Schicht aus einem Leuchtstoff augetragen wird, welcher in Abhängigkeit von der Temperatur des darunter liegenden Gewebes bei Anregung durch eine geeignete Strahlung unterschiedlich fluoresziert, um die Temperaturverteilung in ein entsprechendes sichtbares Bild umzuwandeln, daß anregende Strahlung auf den Leuchtstoff projiziert wird, um die Umwandlung zu bewirken, daß das umgewandelte thermische Bild mit einer Videokamera aufgenommen wird, und daß das sichtbare thermische Bild, das durch die Videokamera aufgenommen wurde, auf dem Bildschirm einer Elektronenstrahlröhre wiedergegeben wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , d a ß auf die Oberfläche des Körpers eine dünne, gleichförmige Schicht aus Leuchtstoff aufgetragen wird, der bei Belichtung mit einer anregenden Strahlung temperaturabhängig fluoresziert, um die Temperaturverteilung in ein entsprechendes sichtbares Bild umzuwandeln, daß anregende Strahlung auf den Leuchtstoff projiziert wird, um diese Umwandlung zu bewirken, daß das umgewandelte thermische Bild mit einer Videokamera aufgenommen wird, daß das sichtbare thermische Bild, das von der Videokamera aufgenommen wurde, auf dem Bildschirm einer Elektronenstrahlröhre wiedergegeben wird, und daß der Kontrast und die helligkeit der Elektronenstrahlrfhre geregelt wird, um die Sichtbarkeit der thermischen Konfigurationen zu verbessern.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , d a ß auf symmetrische Bereiche des Körpers ein gleichmäßig dünner Überzug aus einem Leuchtstoff aufgetragen wird, der bei Anregung temperaturabhängig fluoresziert, um das thermische Bilin ein entsprechendes sichtbares Bild umzuwandeln, daß anregende Strahlung auf den Leuchtstoff projiziert wird, um die Umwandlung zu bewirken, daß das umgewandelte thermische Bild beider Bereiche mit einer Videokamera aufgenommen wird, daß die thermischen Bilder beider Bereiche, die von der Videokamera aufgenommen wurden, gleichzeitig auf dem Bildschirm einer Elcktronenstrahlröhre wiedergegeben werden, daß der Kontrast und die Helligkeit der Elektronenstrahlröhre geregelt werden, um die Sichtbarkeit der thermischen Konfigurationen jedes Bereichs zu verbessern, und daß die thermischen Konfigurationen in entsprechenden Zonen jedes Bereichs verglichen werden, um das Vorhandensein oder das Fehlen abnormaler Bedingungen festzustellen.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , d a ß auf die Körperoberfläche eine dünne gleichmäßige Überzugsschicht aus einem temperaturabhängig fluoreszierenden Leuchtstoff aufgetragen wird, daß anregende Strahlung auf den Leuchtstoff phosphoresziert wird, um die Umwandlung zu bewirken, daß das umgewandelte thermische Bild mit einer Videokamera aufgenommen wird, welche auf einen Bereich vorherbestimmter Größe fokussiert ist, und daß ein vergrößertes Bild des von der Videokamera aufgenommenen Bilds auf dem Bildschirm der Elektronenstrahlröhre wiedergegeben wird, so daß thermische Konfigurationen leichter unterscheidbar sind.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , d a 13 eine dünne Leuchtsbffschicht auf die Oberfläche des Körpers aufgetragen wird, welcher Leuchtstoff umgekehrt mit der Temperatur des darunter liegenden Gewebes fluoresziert, so daß sich dunklere Konfigurationen ergeben, wenn die Haut wärmer ist und der Leuchtstoff durch anregende Strahlung bestrahlt wird, daß anregende Strahlung auf den Leuchtstoff projiziert wird, um das thermische Bild in ein sichtbares Bild umzuwandeln, daß das umgewandelte thermische Bild mit einer Videokamera aufgenommen wird, daß das sichtbare thermische Bild, das von der Videokamera aufgenommen wird, auf dem Bildschirm eines Monitors wiedergegeben wird, und daß der Kontrast und die Helligkeit des Monitors geregelt werden, um Untergrundlicht zu verringern und um die dunkleren Zonen hervorzuheben, bis sie besser unterecheidbar als bei direkter Betrachtung des Körpers sind.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 zur Bestimmung von Brustkrebs, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a ß auf die Brust ein dünner Überzug aus einem Leuchtstoff aufgetragen wird, der abhängig von der Temperatur des darunter liegenden Gewebes bei Bestrahlung mit anregender Strahlung fluoresziert, um das thermische Bild in ein entsprechendes sichtbares Bild umzuwandeln, daß anregende Strahlung auf den Leuchtstoff projiziert wird, um die Umwandlung zu bewirken, daß das umgewandelte thermische Bild mit einer Videokamera aufgenommen wird, daß das sichtbare thermische Bild, das von der Videokamera aufgenommen wird, auf auf dem Bildschirm einer Elektronenstrahlröhre wiedergegeben wird, und daß das sichtbare thermische Bild nach Temperaturkonfigurationen untersucht wird, welche auf anormale Stoffwechselbedingungen in lokalisierten Zonen innerhalb des darunter liegenden Gewebes zurückzuführen sein könnten.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, zur Bestimmung der Stoffwechselaktivität in einem Bereich unter einer Oberfläche des menschlichen Körpers, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t d a ß der interessierende Bereich mit einer dünnen Uberzugsschicht aus einem temperaturabhängig fluoreszierenden Leuchtstoff überzogen wird, so daß bei Anregung mit einer geeigneten Strahlung das thermische Bild in ein entsprechendes sichtbares Bild umgewandelt wird, daß zwei Strahlungsquellen vorgesehen sind, um den Körper wahlweise mit sichtbarem Licht und mit Strahlung zu bestrahlen, durch welche der Leuchtstoff zur Bewirkung der Umwandlung angeregt wird, daß der Körper mit einer Videokamera aufgenommen wird, daß der mit der Videokamera aufgenommene Körperbereich mit einer Elektronenstrahlröhre wiedergegeben wird, daß die Strahlungsquellen aufeinanderfolgend an-und abgeschaltet werden, um auf dem Bildschirm der Röhre abwechselnd Bilder des Körpers mit sichtbarem Licht und des umgewandelten thermischen Bilds wiederzugeben, daß die betreffenden Bilder bei ihrem Auftreten auf dem Bildschirm der Röhre photo graphiert werden, und daß die Photographien überlagert werden, um thermische Konfigurationen im Hinblick auf den Körperbereich zu lokalisieren.
  8. 8. Thermographisches System, mit dem ein Leuchtstoffüberzug auf dem menschlichen Körper ausgenutzt wird, um die Temperaturverteilung der Oberfläche in ein entsprechendes sichtbares Bild umzuwandeln, wenn der Leuchtstoff durch eine geeignete Strahlung zur Fluoreszenz angeregt wird, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Videokamera, die zur Aufnahme des menschlichen Körpers dient und das sichtbare Bild in Videosignale umwandelt, und durch einen Monitor mit einer Elektronenstrahlröhre, welche mit der Videokamera elektrisch verbunden ist, um die Videosignale in ein sichtbares Bild umzuwandeln.
  9. 9. Einrichtung nach Anspruch 8, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine elektrisch erregte Strahlungsquelle für anregende Strahlung, die in der Nähe des Körpers angeordnet ist, um den Leuchtstoffüberzug zu einer Fluoreszenz anzuregen, und durch eine von Hand betätigbare Regeleinrichtung an oder in der Nähe des Monitors, die mit der Strahlungsquelle für die anregende Strahlung verbunden ist, so daß die Intensität der Strahlungsquelle fernsteuerbar ist.
  10. 10. Einrichtung nach Anspruch 8, g e k e n n z e i c h n e t d u r ch eine dem Monitor zugeordnete, von Hand betätigbare Einrichtung, um den Kontrast und die Helligkeit des sichtbaren umgewandelten thermischen Bilds auf dem Bildschirm zu regeln.
  11. 11. Einrichtung nach Anspruch 8, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine von hand betätigbare Schalteinrichtung, die dem Monitor zugeordnet ist, um ein von der Videokamera aufgenommenes positives Bild in ein negatives Bild auf dem Bildschirm umzuwandeln.
    L e e r s e i t e
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