DE19905493C2 - Meßvorrichtung zur reproduzierbaren Bestimmung der Qualität menschlichen Gewebes - Google Patents
Meßvorrichtung zur reproduzierbaren Bestimmung der Qualität menschlichen GewebesInfo
- Publication number
- DE19905493C2 DE19905493C2 DE1999105493 DE19905493A DE19905493C2 DE 19905493 C2 DE19905493 C2 DE 19905493C2 DE 1999105493 DE1999105493 DE 1999105493 DE 19905493 A DE19905493 A DE 19905493A DE 19905493 C2 DE19905493 C2 DE 19905493C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- measuring
- tissue
- pin
- sensors
- quality
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/40—Investigating hardness or rebound hardness
- G01N3/42—Investigating hardness or rebound hardness by performing impressions under a steady load by indentors, e.g. sphere, pyramid
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/483—Physical analysis of biological material
- G01N33/4833—Physical analysis of biological material of solid biological material, e.g. tissue samples, cell cultures
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
- A61B2562/0252—Load cells
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/44—Detecting, measuring or recording for evaluating the integumentary system, e.g. skin, hair or nails
- A61B5/441—Skin evaluation, e.g. for skin disorder diagnosis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/45—For evaluating or diagnosing the musculoskeletal system or teeth
- A61B5/4514—Cartilage
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/45—For evaluating or diagnosing the musculoskeletal system or teeth
- A61B5/4528—Joints
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/0058—Kind of property studied
- G01N2203/0089—Biorheological properties
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/024—Mixtures
- G01N2291/02475—Tissue characterisation
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Hematology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung mit der man die Qualität menschlichen Gewebes sowohl in vivo als auch in vitro bestimmen kann. Dazu wird ein Meßzapfen, welcher in ein Handstück integriert ist, mit einer konstanten Federkraft in ein menschliches Gewebe eingedrückt und dann die Eindringtiefe des Zapfens relativ zur Gewebeoberfläche gemessen. Die Eindringtiefe ist abhängig von der Rückstellkraft des zu messenden Gewebes. Aus der gemessenen Eindringtiefe in Abhängigkeit zum Anpreßdruck des Zapfens kann dann ein Rückschluß auf die Qualität des zu messenden Knorpels abgeleitet werden. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß sich in einer kreisförmigen Anordnung um den Meßzapfen herum drei Sensoren befinden, welche den Anpreßdruck des Meßinstrumentes an das Gewebe ermitteln. Berühren alle drei Sensoren die Gewebeoberfläche mit der gleichen Kraft, ist eine senkrechte Krafteinleitung durch den Meßzapfen gewährleistet. Die drei Sensoren bilden mit dem Meßzapfen zusammen eine Einheit und werden als Meßinstrument auf das Gewebe aufgebracht.
Description
Die Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung mit der man die
Qualität menschlichen Gewebes sowohl in vivo als auch in
vitro bestimmen kann. Dazu wird ein Meßzapfen, welcher in ein
Handstück integriert ist, mit einer konstanten Federkraft in
ein menschliches Gewebe eingedrückt und dann die
Eindringtiefe des Zapfens relativ zur Gewebeoberfläche
gemessen. Die Eindringtiefe ist Abhängig von der
Rückstellkraft des zu messenden Gewebes. Aus der gemessenen
Eindringtiefe in Abhängigkeit zum Anpreßdruck des Zapfens
kann dann ein Rückschluß auf die Qualität des zu messenden
Knorpels abgeleitet werden.
Es ist bekannt, daß die Gewebebeschaffenheit mittels
einfacher medizinischer Instrumente, wie zum Beispiel
Tasthaken, bestimmt wird. Die Bewertung der Gewebequalität
nimmt der Anwender durch sein subjektives Gefühl bei der
Untersuchung vor. Andere Verfahren von Ermittlung einer
Gewebequalität sind vielfach bekannt, z. B. mittels
Verdrillungstechnik (DE 92 18 581 U1). Ein
anwenderunabhängiges Meßverfahren besteht in der Form des
Messens der Eindringtiefe eines Meßzapfens in das Gewebe.
Durch eine angeschlossene Anzeigeeinheit kann so ein der
Gewebequalität zugeordneter Zahlenwert ermittelt werden.
Bei dieser Meßanordnung ist es jedoch nicht gewährleistet,
daß eine Kraftaufbringung durch das Meßinstrument in jedem
Fall senkrecht zur Gewebeebene erfolgt. So wird eine
reproduzierbare Messung erschwert, da die auf das Gewebe
aufgebrachte Kraft in Einzelkomponenten zerlegt wird. Damit
ist ein Kriterium für die Aufbringung, nämlich die
gleichmäßige Kraftaufbringung, nicht gewährleistet.
Hier abzuhelfen ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
gemäß der eine Meßvorrichtung zu schaffen ist, die es ermöglicht,
eine Wegmessung nur dann vorzunehmen, wenn eine senkrechte
Krafteinleitung des Meßzapfens zur Gewebeebene gewährleistet
wird.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß sich
in einer kreisförmigen Anordnung um den Meßzapfen herum drei
Sensoren befinden, welche den Anpreßdruck des Meßinstrumentes
an das Gewebe ermitteln. Berühren alle drei Sensoren die
Gewebeoberfläche mit der gleichen Kraft, ist eine senkrechte
Krafteinleitung durch den Meßzapfen gewährleistet. Die drei
Sensoren bilden mit dem Meßzapfen zusammen eine Einheit und
werden als Meßinstrument auf das Gewebe aufgebracht.
In einem Ausführungsbeispiel sind die Sensoren
des Meßinstrumentes mechanisch ausgeführt. Eine Messung
erfolgt durch das Aufdrücken von drei Meßsensoren auf die
Gewebeoberfläche. Dabei sind die Sensoren in einem Winkel von
120° kreisförmig um den Meßzapfen zur Bestimmung der
Gewebequalität angeordnet. Darüber befindet sich je eine
Blattfeder, auf der ein Meßaufnehmer, vorzugsweise ein
Dehnmeßstreifen, angebracht ist. Über eine am Meßaufnehmer
angeschlossene Elektronik wird die Durchbiegung der
Blattfeder und damit die aufgebrachte Kraft an den drei
Meßpunkten bestimmt.
Die Auswerteelektronik bestehend aus Meßverstärkern und einem
Mikroprozessor erlaubt erst dann eine Messung der
Gewebequalität, wenn die durch die Dehnmeßstreifen mit
angeschlossener Auswerteelektronik gemessenen Federkräfte,
einen gleichen Wert aufweisen. So kann der eigentliche
Meßzapfen nur dann zu einer Messung verwendet werden, wenn
die Kraft senkrecht zur Gewebeoberfläche aufgebracht wird.
Nach weiteren Ausführungsformen kann die gleichmäßige Auflage
auf dem Gewebe auch durch weitere Sensorformen bestimmt
werden. Zum einen läßt sich über eine Anordnung von
Ultraschall-Sendern beziehungsweise Empfängern der Abstand zu
Gewebe oder Gewebeuntergrund auf Basis einer Echolotmessung
bestimmen.
Eine weitere Ausführungsform ist die Abstandsmessung über
Lichtreflektion mittels sichtbaren oder unsichtbaren Lichtes.
Hier wird auch über eine Zeitmessung der Abstand des Sensors
zur Gewebeoberfläche oder zum Gewebeuntergrund gemessen.
In einer weiteren Ausführungsform des Sensors kann auch eine
Messung auf elektronischem Wege erfolgen, indem man die
elektrische Leitfähigkeit zwischen jeweils Elektroden in
Abhängigkeit zum Anpressdruck auf das Gewebe bestimmt.
Hierbei werden drei mal zwei Elektroden ebenfalls kreisförmig
in einem Winkel von 120° um den eigentlichen Meßzapfen
angeordnet. Die Auswerteelektronik vergleicht hier die drei
Widerstandswerte, um eine Aussage über die Auflage des
Meßinstrumentes machen zu können.
Die Wahl der Ausführungsform hängt hauptsächlich von der Art
des zu messenden Gewebes ab.
Die Meßvorrichtung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung
mehr oder minder schematisch dargestellten
Ausführungsbeispiels beschrieben. Im einzelnen zeigt
Fig. 1 eine Darstellung der Ausführungsform einer Meßvorrichtung
zur Messung der senkrechten
Auflage eines Meßinstrumentes auf einer
Gewebeoberfläche.
In einem medizintechnischen Instrument 1 mit einem zentralen
Meßzapfen 6 zur Bestimmung der Qualität einer Gewebeoberfläche
3 sind kreisförmig drei Meßsensoren 2 in einem Winkel von je
120° angeordnet und bilden so ein Dreibein.
Über Dehnmeßstreifen 4 und die Blattfedern 5 wird die
Federrückstellkraft der Blattfedern 5 gemessen und in einer
nicht dargestellten Auswerteelektronik ausgewertet.
Erst wenn alle drei Dehnmeßstreifen 4 die gleiche
Rückstellkraft der Blattfedern 5 messen, kann der eigentliche
Meßzapfen 6 nur eine Kraft aufnehmen, die senkrecht zur
Gewebeoberfläche 3 auf den Meßzapfen 6 wirkt.
Claims (2)
1. Meßvorrichtung zur reproduzierbaren Bestimmung der
Qualität menschlichen Gewebes mit Hilfe eines auf das
Gewebe drückbaren Meßzapfens, wobei der Messzapfen mit
einer konstanten Federkraft in das Gewebe eingedrückt und
die Eindringtiefe des Messzapfens relativ zur
Gewebeoberfläche gemessen wird, wobei
drei Meßsensoren (2), die kreisförmig in gleichen Abständen
um den Meßzapfen (6) herum angeordnet sind, auf die
Gewebeoberfläche (3) einwirken, wobei die Intensitäten der
durch die Meßsensoren (2) auf die Gewebeoberfläche
aufgebrachten Kräfte oder der Anpressdruck über drei Meßaufnehmer (4)
bestimmt und mit einer Anzeigevorrichtung
und einer Auswerteelektronik kontrolliert werden und erst
bei gleicher Kraft der drei Meßsensoren (2) auf die
Gewebeoberfläche (3) die Messung der Gewebequalität durch
den Meßzapfen (6) ermöglicht wird.
2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßsensoren (2) zur Kontrolle der Intensität der
Einwirkung auf die Gewebeoberfläche (3) mechanisch,
elektrisch, optisch oder schallintensiv wirken.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999105493 DE19905493C2 (de) | 1999-02-10 | 1999-02-10 | Meßvorrichtung zur reproduzierbaren Bestimmung der Qualität menschlichen Gewebes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999105493 DE19905493C2 (de) | 1999-02-10 | 1999-02-10 | Meßvorrichtung zur reproduzierbaren Bestimmung der Qualität menschlichen Gewebes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19905493A1 DE19905493A1 (de) | 2001-01-25 |
DE19905493C2 true DE19905493C2 (de) | 2002-03-14 |
Family
ID=7897035
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999105493 Expired - Fee Related DE19905493C2 (de) | 1999-02-10 | 1999-02-10 | Meßvorrichtung zur reproduzierbaren Bestimmung der Qualität menschlichen Gewebes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19905493C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10313236A1 (de) * | 2003-03-14 | 2004-09-30 | Institut für Festkörper- und Werkstofforschung eV | Vorrichtung für Kraft-Weg-Messungen an Schichten |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102768010B (zh) * | 2012-07-11 | 2015-01-07 | 西安交通大学 | 一种双向应变传感器装置 |
US10222278B2 (en) | 2016-02-25 | 2019-03-05 | Massachusetts Institute Of Technology | Directional force sensing element and system |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0362616A1 (de) * | 1988-09-26 | 1990-04-11 | COURAGE + KHAZAKA ELECTRONIC GmbH | Vorrichtung und Verfahren zur Messung der elastischen und viskoelastischen Verformbarkeit der Haut |
DE9116080U1 (de) * | 1991-12-27 | 1992-02-20 | Jenoptik Gmbh, O-6900 Jena, De | |
US5115808A (en) * | 1988-02-19 | 1992-05-26 | Institute Of General And Physical Chemistry | Method and device for noninvasive acoustic testing of elasticity of soft biological tissues |
DE9218581U1 (de) * | 1992-09-04 | 1994-09-01 | Hartung Christoph Prof Dr | Meßkopf zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften weicher biologischer Gewebe |
CH686221A5 (de) * | 1994-06-08 | 1996-02-15 | Ruetschi Prozisions Technologi | Vorrichtung zum Ermitteln von mechanischen Hauteigenschaften. |
DE19719336A1 (de) * | 1997-05-07 | 1998-11-12 | Beiersdorf Ag | Verfahren und Meßgerät zur in vivo-Messung der elastischen Eigenschaften der Haut |
-
1999
- 1999-02-10 DE DE1999105493 patent/DE19905493C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5115808A (en) * | 1988-02-19 | 1992-05-26 | Institute Of General And Physical Chemistry | Method and device for noninvasive acoustic testing of elasticity of soft biological tissues |
EP0362616A1 (de) * | 1988-09-26 | 1990-04-11 | COURAGE + KHAZAKA ELECTRONIC GmbH | Vorrichtung und Verfahren zur Messung der elastischen und viskoelastischen Verformbarkeit der Haut |
DE9116080U1 (de) * | 1991-12-27 | 1992-02-20 | Jenoptik Gmbh, O-6900 Jena, De | |
DE9218581U1 (de) * | 1992-09-04 | 1994-09-01 | Hartung Christoph Prof Dr | Meßkopf zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften weicher biologischer Gewebe |
CH686221A5 (de) * | 1994-06-08 | 1996-02-15 | Ruetschi Prozisions Technologi | Vorrichtung zum Ermitteln von mechanischen Hauteigenschaften. |
DE19719336A1 (de) * | 1997-05-07 | 1998-11-12 | Beiersdorf Ag | Verfahren und Meßgerät zur in vivo-Messung der elastischen Eigenschaften der Haut |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10313236A1 (de) * | 2003-03-14 | 2004-09-30 | Institut für Festkörper- und Werkstofforschung eV | Vorrichtung für Kraft-Weg-Messungen an Schichten |
DE10313236B4 (de) * | 2003-03-14 | 2005-02-17 | Institut für Festkörper- und Werkstofforschung eV | Vorrichtung für Kraft-Weg-Messungen an Schichten |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19905493A1 (de) | 2001-01-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3832690C1 (de) | ||
DE60210156T2 (de) | Eingeweidefettmessgerät | |
DE2809227A1 (de) | Vorrichtung zur reproduzierbaren messung der festigkeit oder konsistenz oder zaehigkeit eines feststoffes | |
DE3025496C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Arteriendruck | |
DE19905493C2 (de) | Meßvorrichtung zur reproduzierbaren Bestimmung der Qualität menschlichen Gewebes | |
DE102012018124B4 (de) | Isometrische Finger-Greifkraft-Ziel-Messvorrichtung | |
EP1487332B1 (de) | Messvorrichtung zur Reduzierung von Messfehlern | |
DE4402562A1 (de) | Meßgerät zur Abtastung und Erfassung einer Körperkontur | |
DE2718561C2 (de) | Elektro-optische Sondiervorrichtung | |
DE102006004514A1 (de) | Messvorrichtung zur Bestimmung anatomischer Messpunkte und Kurvaturen | |
EP2689241B1 (de) | Vorrichtung zur messung der von einer hautoberfläche durch diffusion abgegebenen menge eines stoffes | |
DE2842863A1 (de) | Messgeraet zur messung der sagittalen tiefe und der durchschnittlichen kruemmung von gelartigen kontaktlinsen | |
DE4327260C2 (de) | Manuell zu betätigender Härteprüfer | |
AT518342B1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Messen eines elektrischen Hautwiderstandes | |
WO2010043366A1 (de) | Verfahren zur analyse der individuellen ohr-akupunktur-punkte und -zonen eines menschen und messwertaufnehmer zur durchführung des verfahrens | |
DE19715421A1 (de) | Vorrichtung zur Messung des elektrischen Widerstands zwischen zwei Punkten der Haut eines Menschen | |
DE102007047868A1 (de) | Vorrichtung zur Festigkeitsmessung von Materialien | |
DE3018084A1 (de) | Einrichtung zur messung des augendruckes | |
DE19947716A1 (de) | Verfahren und Gerät zur qualitativen und quantitativen Bewertung von Akupunkturpunkten | |
DE10309540B4 (de) | Zungenkraft-Messvorrichtung | |
DE894911C (de) | Elektrische Feinmesslehre, insbesondere induktive Feinmesslehre | |
DD204206A1 (de) | Vorrichtung zum messen von beugekraeften der menschlichen hand oder einzelner finger | |
Manivannan et al. | Handheld isobaric aesthesiometer for measuring two-point discrimination | |
DE3518489A1 (de) | Geraet zur messung und beurteilung menschlicher sinneswahrnehmungen | |
DE3812287A1 (de) | Vorrichtung zum messen der form von oberflaechen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |