DE2109515A1 - Methods and probes for the thermal investigation and influencing of the condition of media, in particular of biological tissue - Google Patents

Methods and probes for the thermal investigation and influencing of the condition of media, in particular of biological tissue

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DE2109515A1 DE19712109515 DE2109515A DE2109515A1 DE 2109515 A1 DE2109515 A1 DE 2109515A1 DE 19712109515 DE19712109515 DE 19712109515 DE 2109515 A DE2109515 A DE 2109515A DE 2109515 A1 DE2109515 A1 DE 2109515A1
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Description

Verfahren und Sonden zur thermischen Untersuchung und Beeinflussung des Zustandes von Medien, insbesondere von biologischem Gewebe.Processes and probes for thermal investigation and influencing the condition of media, especially biological tissue.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Sonden zur thermischen Untersuchung und Beeinflassung des Zustandes von Medien, insbesondere von biologischem Gewebes Sie ergänzt und erweitert die in der patentanmeldung vom 21.10.1-g67 P 16 48 905.5 dargelegten Ansprüche für die dort bereits erläuterten Zwecke. Die Weiterentwicklung der in der zitierten Patentanmeldung dargelegten Methode und Apparatur hat zu den Verbesserungen und Neuerungen geführt, die Gegenstand des hiermit beantragten Zusatzpat ent 5 sein sollen. Der mit der Anordnung und der Methode verfolgte Zweck ist eingehend in der zitierten Patentanmeldung dargelegt, weshalb hier unnötige Wiederholungen vermieden werden und lediglich notwendige Ergänzungen ausführlich dargelgt werden. The invention relates to a method and probes for thermal examination and influencing the condition of media, especially biological tissue It supplements and expands the patent application dated October 21, 1-G67 P 16 48 905.5 claims for the purposes already explained there. The further development the method and apparatus set out in the cited patent application has to the Improvements and innovations made, which are the subject of the additional pat ent 5 should be. The purpose pursued by the arrangement and the method is thorough set out in the cited patent application, which is why unnecessary repetitions here should be avoided and only necessary additions are presented in detail.

Zunächst sei die physikalische Grundlage unserer verbesserten Methode der Bestimmung thermischer und mecnanischer größen durch Impuls erwärmung beschrieben. First is the physical basis of our improved method the determination of thermal and mechanical quantities using pulse heating.

In die Lösung der nichtstationären Wärmeleitungsgleichung mit Konvektion für ein betrachtetes System gehen die beiden dimensionslosen (Fouriersche Zahlt ein. Dabei bedeuten Q die Dichte, c die spezifische Wärme, ak die Wärmeleitfähigkeit die Temperaturleit fähigkeit) des mediums im System, t0 charakteristische Zeit, 1 charakteristische Länge, ir charakteristische Strömungsgeschwindigkeit im Systems Der raumzeitliche Temperaturverlauf in diesem System wird von den beiden Parametern bestimmt. Aus ihm kann man den Wert der beiden Parameter (lokal, d.h. in einer Umgebung der Meßstelle) entnehmen. Die beiden Zahlen ND und NI enthalten die beiden Größeb Vo und γ in solcher Kombination.The two dimensionless ones go into the solution of the non-stationary heat conduction equation with convection for a system under consideration (Fourier numbers in. Here, Q is the density, c is the specific heat, and ak is the thermal conductivity the thermal conductivity) of the medium in the system, t0 characteristic time, 1 characteristic length, ir characteristic flow velocity in the system The spatiotemporal temperature profile in this system is determined by the two parameters. The value of the two parameters can be taken from it (locally, ie in the vicinity of the measuring point). The two numbers ND and NI contain the two quantities b Vo and γ in such a combination.

daß man beide Größen , und X aus ihnen bestimmen kann. Dabei wird die Strömung als hinreichend homogen im Meßbereich vorausgesetzt. Ist das nicht der Fall, so erhält man aus den Messungen nur eine über den Meßbereich gemittelte Geschwindigkeit.that one can determine both quantities, and X from them. It will the flow is assumed to be sufficiently homogeneous in the measuring range. Isn't that If this is the case, the measurements only give an average over the measuring range Speed.

Zur Bestimmung der beiden Größen Ub und y aus Messungen sollen zwei Forderungen erfüllt sein: 1) Die Auswertung der Temperaturmeßkurven soll möglichst einfach sein. To determine the two quantities Ub and y from measurements, two Requirements are met: 1) The evaluation of the temperature measurement curves should be as possible be easy.

2) Die Anordnung soll so beschaffen sein, daß der Anströmwinkel nicht in die Gleichungen zur Bestimmung der Größen Vo und )! eingeht.2) The arrangement should be such that the angle of attack does not into the equations for determining the quantities Vo and)! comes in.

Zu Punkt 1) Eine einfache Auswertung der Temperaturmeßkurven ist vor allem dann möglich, wenn die Methode im höchsten Grade nichtstationär ist, also bei Verwenden einer (physikalisch) momentanen Quelle zur Erzeugung der Temperatur. "Physikalisch" momentan heißt, daß die Impulszeit klein sein soll gegenüber der oben eingeführten charakteristischen Zeit s0 (z.B. ist v0 die Halbwertszeit der Meßkurve). (Jedoch können die Größen s und X aueh aus Meßkurven mit endlicher Impulszeit, d.h. Impulsdauer # entnommen werden.) Zu Punkt 2) Durch Symmetriebetrachtungen (oder einfache Rechnung) sieht man, daß bei einer zylindersymmetrischen Anordnung (z.B. ringförmige räumlich gut begrenzte Quelle und Meßpunkt auf der Zylinderachse) der Anstromwinkel nur die absolute Höhe der gemessenen temperatur beeinflußt, die Dynamik der Temperaturausbreitung aber nicht verändert. (Das ist eine Folge der momentanen Ausbreitung des Temperaturfeldes, welche in dBf Wärmeleitungsgleichung angenommen wird.) Meßkurven können wie folgt ausgewertet werden: Wir betrachten die Anordnung von momentaner Wärmequelle und lueßstelle nach Figur 1; dabei ist Q die ringförmige Quelle und M die Temperaturmeßstelle. Man erhält als Temperatur-Zeit-Meßkurven Diagramme von der Form Figur 2, wobei t11 t2 die erste und zweite Halbwertszeit und to die Zeit des Temperaturmaximums To darstellen. Aus je zwei dieser drel Größen kann man Vo und X bestimmen.Regarding point 1) A simple evaluation of the temperature measurement curves is available especially possible if the method is highly non-stationary, that is when using a (physically) instantaneous source to generate the temperature. "Physical" currently means that the pulse time should be small compared to the characteristic time s0 introduced above (e.g. v0 is the half-life of the Measurement curve). (However, the quantities s and X can also be derived from measurement curves with a finite pulse time, i.e. pulse duration # can be taken.) Regarding point 2) By considering symmetry (or simple calculation) one can see that with a cylindrically symmetrical arrangement (e.g. ring-shaped spatially well-delimited source and measuring point on the cylinder axis) the The angle of incidence only affects the absolute level of the measured temperature, the dynamics the temperature spread does not change. (This is a consequence of the momentary Spread of the temperature field, which is assumed in dBf thermal conduction equation is.) Measurement curves can be evaluated as follows: We consider the arrangement of the momentary heat source and lueßstelle according to Figure 1; where Q is the ring-shaped one Source and M the temperature measuring point. Diagrams of temperature-time measurement curves are obtained of the form of Figure 2, where t11 t2 the first and second half-lives and to die Represent the time of the temperature maximum To. You can choose from two of these three sizes Determine Vo and X.

Bei der Wahl mehrerer Kurvenpunkte können durch Regressionsrechnung die gesuchten Größen Xo und X noch genauer bestimmt werden.When selecting several curve points, regression calculation the desired quantities Xo and X can be determined more precisely.

Die eben beschriebene methode und damit verbunden die Neßanordnung unterscheidet sich also wesentlich in Methode und Anordnung von allen uns bekannten Anordnungen und Methoden z.B. von der vielfach verwendeten "Anemometer-Anordnung", sei es in der Ausführung der normalen Anemometer, wie sie z.B. kurz und übersichtlich von Rasmussen und Nasen (1) beschrieben sind, oder in Ausführungen wie sie in der medizinischen Technik von Golenhofen und Hensel t2) oder Felix und Groll (3,4) beschrieben werden. The method just described and the associated wet arrangement thus differs essentially in method and arrangement from all known to us Arrangements and methods e.g. from the often used "anemometer arrangement", be it in the execution of the normal anemometer, as it is e.g. short and clear von Rasmussen and Nasen (1) are described, or in versions as in the medical technique by Golenhofen and Hensel t2) or Felix and Groll (3,4) will.

Allen diesen Anordnungen ist gemeinsam, daß die gesuchte Größe X mit einer (quasi-)stationär arbeitenden Methode gemessen wird: der zum Wärmeleitungsstrom hinzutretende Konvektionestrom erhöht den gesamten Wärmestrom.All of these arrangements have in common that the size X with a (quasi-) stationary method is measured: that of the conduction current additional convection flow increases the total heat flow.

Die Erhöhung des Gesamt stromes dient als Maß für die Größe der konvektion.The increase in the total current serves as a measure of the size of the convection.

Ein prinzipieller Nachteil dieser Methoden ist der, daß aus Messungen grundsätzlich nur das Produkt X Xo bestimmt werden kann, daß also zur Bestimmung der Geschwindigkeit die Temperaturleitfähigkeit bekannt sein muß. Diese Schwierigkeit wird in den Anwendungen in der lvledizin z.B. von Golenhofen und eensel (2) dadurch umgangen, daß primär nur eine effektive Wärme- oder Temperaturleitfahigkeit angegeben wird.A fundamental disadvantage of these methods is that from measurements in principle only the product X Xo can be determined, that is, for the determination the speed the thermal diffusivity must be known. This difficulty is used by Golenhofen and Eensel (2), for example, in medical applications circumvented the fact that primarily only an effective thermal or thermal conductivity is indicated will.

Die von Golenhofen in () und Kanzow in (6) verwendeten methoden sind ihrem Wesen nach ebenso stationäre methoden. Aus einem stationären Temperaturabfall (Temperaturgradient zwischen den Meßstellen ist konstant.) und der zugeführten Leistung wird eine effektive Wärmeleitfähigkeit ermittelt, welche den Wärmetransport durch Leitung und Konvektion enthalt, zwischen beiden aber nicht zu unterscheiden erlaubt. The methods used by Golenhofen in () and Kanzow in (6) are by their nature equally stationary methods. From a steady drop in temperature (The temperature gradient between the measuring points is constant.) And the power supplied an effective thermal conductivity is determined, which the heat transport through Contains conduction and convection, but does not allow a distinction between the two.

Zusammenfassend kann festgestellt werden: Im Gegensatz zu den eben erwähnten anordnungen welche (quasi-)stationäre Methoden verwenden, wird oei der von uns angegebenen Anordnung eine nichtstationäre methode rerwendet. Diese hat gegenüber den stationären methoden wesentliche Vorteile: 1) beide Größen V0 und X können getrennt aus einer Messung entnommen werden, 2) wegen der kürze der meßzeit wird das Ergebnis in lebendem biologischem Gewebe nicht durch die Reaktion des Gewebes auf den thermischen Reiz verfälscht, 5) die methode arbeitet noch in dem Bereich, wo Wärmetransport durch Leitung und luonvektion vergleichbar werden, d.h. bei sehr kleinen -eschwindig.-eiten. In summary, it can be stated: In contrast to that mentioned arrangements which use (quasi-) stationary methods are oei der The arrangement given by us uses a non-stationary method. This has Significant advantages over stationary methods: 1) Both variables V0 and X can be taken separately from a measurement, 2) because of the short measurement time the result in living biological tissue is not due to the reaction of the tissue falsified to the thermal stimulus, 5) the method still works in the area where heat transport through conduction and luonvection are comparable, i.e. at very small -speed.-eiten.

Die Grenzen der Methode unserer Anordnung liegen bei großer Strömungsgeschwindigkeit, wenn also der Wärmestrom durch Konvektion groß wird gegen den durch Leitung. In diesem Geschwindigkeitsbereich weist wiederum oie Anemometermethode Vorteile auf. The limits of the method of our arrangement are at high flow velocities, so when the heat flow through convection becomes large compared to that through conduction. In Again, the anemometer method has advantages in this speed range.

Um die dargelegte methode experimentell anwenden zu können, war es nötig, eine neue Sonde zu entwickeln, deren erste Ausführungsmedifikation in Figur 3 dargestellt ist. Hierbei stellt 1 ein starres ietallrohr dar, welches von einem zweiten in dieses konzentrisch eingeführten Metallrohr 2 lurch eine elektrische isolierschicht 3, -z.B. Teflon, getrennt ist. Diese beiden Rohre 1 und 2 können &egcneinander verschiebbar gemacht werden. In order to be able to apply the method presented experimentally, it was necessary to develop a new probe, the first implementation medication of which is shown in Figure 3 is shown. Here, 1 represents a rigid metal tube, which is from a second in this concentrically introduced metal tube 2 through an electrical insulating layer 3, e.g. Teflon, is separated. These two tubes 1 and 2 can & can be made shiftable in relation to each other.

Auf der Achse des kohres 2 befindet sich, über das ltohrende hinausrapend, ein genen die rohre 1 und 2 durch eine isolierung 4 elektrisch isolierter Temperaturmeßfühler 5, dessen Zuleitungen 6 und 7 durch das Innere von Rohr 2 zum anderen Rohrendes führen und im dort befindlichen Sondenkopf enden, in welchem auch alle anderen elektrischen Anschlüsse in bekannter Weise in geeigneten Kontakten enden. Die Wärme wird erzeugt durch Stromfluß im elektrisch leitenden Medium 8 zwischen den metallischen Stirnflächen 9 und 10 der Rohre 1 und 2.On the axis of the tube 2 there is, rapping beyond the ear end, a gene the pipes 1 and 2 electrically insulated by an insulation 4 Temperature sensor 5, its feed lines 6 and 7 through the interior of tube 2 to the other end of the tube lead and end in the probe head located there, in which all other electrical Connections end in suitable contacts in a known manner. The heat is generated by current flow in the electrically conductive medium 8 between the metallic end faces 9 and 10 of pipes 1 and 2.

Bisher bekannte Formen derartiger Elektroden weisen gegenüber "unipolaren" oder "differenten" Elektroden, (d.h. Elektroden, von denen aus der Strom zu einer großflächigen, inaktiven Elektrode, z.B. Previously known forms of such electrodes have compared to "unipolar" or "different" electrodes, (i.e. electrodes from which the current is fed to a large-area, inactive electrode, e.g.

einem Iletallblech, fließt, siehe z.B. (5)), wie sie seit langei in der Reizphysiologie und der gesamten Elektrochirurgie üblich sind, vor allem den Vorteil eines besser definierten und besser übersehbaren bzw. berechenbaren Stromflusses auf Derartige bekannte Elektroden bestehen z.B. aus zwei konzentrischen isolierten Netallrohren, die ineinander verschiebbar sind, wobei die unisolierte ringförmige Endfläche des äußeren Rohres die eine Elektrode bildet, während die andere Elektrode von einer metallischen kugelkappe gebildet wird, welche das innere Rohr verschließt. (Siehe z,B. (7)). Eine weitere Konstruktionsform einer bipolaren Elektrode, die früher unter mitwirkung des einen von uns (E.G.) aus der beschriebenen Elektrodenform nach (7) weiterentwickelt wurde, enthält im inneren der das innere Rohr verschließenden Kugelkappe einen Temperaturmeßfühler, der mit der metallischen Verschlußkappe metallisch leitend oder isoliert fest verbunden ist. Alle Sondenteile Sind hier nicht mehr verschiebbar, sondern starr miteinander verbunden. Mit einer derartigen Sonde ist wahlweise eine elektrophysiologische Reizung, eine reversible temperaturkontrollierte Erwärmung, eine irreversible temperaturkontrollierte i>enaturierung (Koagulation) von biologischem Gewebe sowie eine Messung der Anderung des Wärmetransports durchführbar (siehe hierzu z.B. (8) (9)).an Iletall plate, flows, see e.g. (5)), as it has been for a long time in stimulus physiology and electrosurgery as a whole, especially the Advantage of a better defined and more easily surveyable or calculable current flow Known electrodes of this type consist, for example, of two concentric insulated ones Metal tubes, which can be slid into one another, the uninsulated being ring-shaped End face of the outer tube which forms one electrode, while the other electrode is formed by a metallic spherical cap which closes the inner tube. (See e.g. (7)). Another form of construction of a bipolar electrode, the earlier with the help of one of us (E.G.) from the electrode shape described according to (7) has been further developed, contains in the interior of the inner tube closing Spherical cap a temperature sensor, which is metallic with the metal cap is permanently connected conductive or isolated. All probe parts are no longer here slidable, but rigidly connected to each other. With such a probe is optionally electrophysiological stimulation, reversible temperature-controlled stimulation Heating, an irreversible temperature-controlled naturalization (coagulation) of biological tissue and a measurement of the change in heat transport can be carried out (see e.g. (8) (9)).

Diese bekannten Sonden haben wir zu der oben beschriebenen und in figur 3 dargestellten iorm weiterentwickelt und damit die Anwendung der oben beschriebenen Methode einer Bestimmung der Temperaturleitfähigkeit und burchströmun,g ermöglicht. Diese methode lilbt sich auch anwenden, wenn die Sonden modifiziert werden, wie nachstehend naher beschrieben wird: 1) Der grundlegende ufoau einer modifizierten sonde entspricht figur 3, jedoch liegen vie als elektroden dienenden btirnf1;c,len der rohre und der Temperaturmeßfühler in einer Erene. We have these known probes for the one described above and in Fig. 3 iorm shown further developed and thus the application of the above-described Method of determining the thermal diffusivity and burchströmun, g enables. This method can also be used if the probes are modified, such as will be described in more detail below: 1) The basic ufoau of a modified one The probe corresponds to Figure 3, but there are btirnf1; c, len that serve as electrodes the pipe and the temperature sensor in one Erene.

2) Der grundlegende Aufbau einer modifizierten Sonde entspricht Figur 3, jedoch liegen die Endflächen der Rohre 1 und 2 sowie der Temperaturmeßfühler auf einer konkaven Fläche.2) The basic structure of a modified probe corresponds to figure 3, but the end faces of tubes 1 and 2 and the temperature sensor are located on a concave surface.

3) Alle beschriebenen Modifikationen können unter 13eibehaltung des grundsätzlichen Aufbaus so ausgeführt werden, daß anstelle starrer Rohre flexible elektrisch leitfähige Materialien verwendet werden, so daß die gesamte Anordnung flexibel wird.3) All the modifications described can be made while retaining the basic structure are carried out so that flexible instead of rigid pipes Electrically conductive materials are used, so that the entire assembly becomes flexible.

4) Eine weitere Variante dieser Sondenanordnung besteht darin, daß die zur erwärmung des lVlediums notwendige Energie nicht über galvanische Zuleitungen und durch Zuführung von elektrischer Energie vorgenommen wird, sondern durch Zuführung von elektromagnetischer Strahlung über einen Lichtleiter oder Hohlleiter. Die Erwärmung des Mediums kann hierbei auf zwei verschiedene Arten geschehen: 4a) Durch Absorption der Strahlung im Aledium, wie es die Figur 4 zeigt.4) Another variant of this probe arrangement is that the energy required to heat the medium is not supplied via galvanic lines and is carried out by supplying electrical energy, but by supplying it of electromagnetic radiation via a light guide or waveguide. The warming of the medium can be done in two different ways: 4a) By absorption the radiation in the aluminum, as FIG. 4 shows.

Die hierzu erforderliche Sonde besteht nach Figur 4 aus einem starren oderflexiblen schlachförmigen Lichtleiter oder Hohlleiter 11. Auf der Achse dieses Schlauches 11 befindet sich, über das Schlauchende hinatsragends ein mit dem Schlauch starr verbundener Temperaturm.ebfühler 12, dessen Zuleitungen 13 und 14 durch das Schlauchinnere zum anderen Schlauchende führen und im dort befindlichen Sondenkopf enden, in welchem auch die Einkopplung der elektromagnetischen Strahlung in bekannter Weise vorgenommen wird. Die elektromagnetische Strahlung wird nach Austritt aus der Stlrnfläche 13 des Lichtleiters oder Ho.'lleiters im Medium 16 absorrJiert. According to FIG. 4, the probe required for this consists of a rigid one orflexible sliver-shaped light guide or waveguide 11. On the axis of this Hose 11 is located, protruding over the hose end, with the hose rigidly connected temperature sensor 12, whose leads 13 and 14 through the Lead the inside of the hose to the other end of the hose and into the probe head located there end, in which the coupling of the electromagnetic radiation in well-known Way is done. The electromagnetic radiation is emitted from it the front surface 13 of the light guide or hollow conductor is absorbed in the medium 16.

4b) Durch Absorption der Strahlung an der absorbierend gemachten Stirnfläche des Lichtleiters oder Hohlleiters. Die Sonde ist hierbei grundsätzlich gleichartig aufgebaut wie in Figur 4 dargestellt und in Absatz 4a beschrieben. Bei dieser Modifikation der Sonde wird die gesamte elektromagnetische Energie an der Stirnfläche 13 des Lichtleiters oder Hohlleiters 11 absorbiert, in Wärme umgesetzt und überwiegend an das ivedium 16 abgegeben.4b) By absorbing the radiation on the front face made absorbent of the light guide or waveguide. The probe is basically the same constructed as shown in Figure 4 and described in paragraph 4a. In this modification the probe is the entire electromagnetic energy at the end face 13 of the Light guide or waveguide 11 absorbed, converted into heat and predominantly handed over to the ivedium 16.

Die in den Abschnitten 4, 4a, 4b beschriebenen Sondenanordnungen können in der gleichen Weise modifiziert werden, wie dies für die elektrische Sonde in den hdschnitten 1 und 2 beschrieben wurde.The probe arrangements described in Sections 4, 4a, 4b can can be modified in the same way as for the electrical probe in the sections 1 and 2 was described.

Einige der hier beschriebenen Sonden sind in Verbindung mit geeigneten bekannten Apparaturen universell verwendbar in dem Sinne, daß sich mit ihnen viele der in der Physiologie und Chirurgie, vor allem der lseurochirurgie1 auszuführenden eingriffe und Isiessunzen durchführen lassen. Hierzu gehören z.B. elektrophysiologische Nerv enreizungen, Denaturierung von Gewebe (Koagulation) 5 eitfähigkeitsmessung, Messung der Blutströmung und Temperaturressung Literatur 1) Rasmussen, C.G.; B.B. Madsen: Arch. f. Techn. Messen, Febr. 1968, Lfg.385, R17-R22 2) Golenhofen, K.; H. Hensel, G.Hildebrandt: Durchblutungsmessungen mit Wärmeleitelementen, Stuttgart 1963, Verlag Thieme 3) Felix, W.; H. Groll: Zeitschr. Biol. 106 (1953) 208 4) Felix, W.: Compt. Rend. d. Congr. Int. D'Angiol. à Fribourg II 1955, 266-7 5) Golenhofen, K: Deutsches Patentamt, auslegeschrift Nr.1 121 274 vom 4.1.1962 6) Kanzow, E. Some of the probes described here are in conjunction with suitable known apparatus universally usable in the sense that many those to be performed in physiology and surgery, especially lseurosurgery1 interventions and isie ounces have it carried out. These include e.g. Electrophysiological nerve irritation, denaturation of tissue (coagulation) 5 Fitness measurement, measurement of blood flow and temperature stress literature 1) Rasmussen, C.G .; B.B. Madsen: Arch. F. Techn. Messen, Febr. 1968, Lfg. 385, R17-R22 2) Golenhofen, K .; H. Hensel, G. Hildebrandt: Blood flow measurements with heat conducting elements, Stuttgart 1963, Thieme publishing house 3) Felix, W .; H. Groll: Zeitschr. Biol. 106 (1953) 208 4) Felix, W .: Compt. Rend. d. Congr. Int. D'Angiol. à Friborg II 1955, 266-7 5) Golenhofen, K: German Patent Office, published no. 1 121 274 from 4.1.1962 6) Kanzow, E.

Pflügers arch. 273 (1961) 199 7) Siehe z.B. Firmenprospekte der Firma F.L. Fischer, 78 FreiburgjBr. Pflüger's arch. 273 (1961) 199 7) See e.g. company brochures of the company F.L. Fischer, 78 FreiburgjBr.

Fabrik f. Krankenhausbedarf: Zubehör zu stereotaktischem Zielgerät 8) Gabriel, E.; H. Faion, G. Dieckmann: Confin. neurol. 29 (213-219) (1967) 9) Dieckmann, G.; L. Gabriel, R. Hassler: Confin. neurol. 26 (134-142) (1965) Hospital Supply Factory: Stereotactic Targeting Device Accessories 8) Gabriel, E .; H. Faion, G. Dieckmann: Confin. neurol. 29 (213-219) (1967) 9) Dieckmann, G.; L. Gabriel, R. Hassler: Confin. neurol. 26 (134-142) (1965)

Claims (4)

Patentansprüche.Claims. ()1)Verfahren und Sonde zur thermischen Untersuchung und Beeinflussung des Zustandes von medien, insbesonder£ von lebendem biologischen Gewebe, dadurch gekennzeichnet, daß die dem zu erfassenden Gewebebereich durch eine Sonde zugefiihrte, in Wärme umzusetzende energie impulsweise (d.h. in orm eines Impulses) zugef;ihrt wird und zwar unter gleichzeitiger und nach lande des Impulses erfolgender s;;essung und Registrierung der sich im Gewebebereich (Mediumbereich) außerhalb des Wäreerzeugungsbereichs ergebenden Temperatur und ihrer Veränderung an nur einer Temperaturmeßstelle an der Sonde.() 1) Method and probe for thermal investigation and influencing the condition of media, in particular of living biological tissue, thereby characterized in that the tissue area to be detected is fed through a probe, The energy to be converted into heat is added in pulses (i.e. in the form of an impulse) is and that with simultaneous and after landing of the impulse taking place s ;; measurement and registration of the tissue area (medium area) outside the heat generation area resulting temperature and its change at only one temperature measuring point the probe. 2)Sonde zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, welche geeignet ist zur Abgabe elektrischer Energie in Form von kurzzeitig fließenden Gleichströinen sowie Wechselströmen unterschiedlicher Frequenz zum Zweck der Erzeugung von Erwärmungsbereichen in Medien, insbesondere in lebendem biologischen Gewebe, dadurch gekennzeichnet, daß der Erwärmungsbereich ringförmig ist und durch den Stromfluß über konzentrisch angeordnete kreisförmige Elektroden im medium erzeugt wird, wobei die Temperatur r Zt nur einem @ eßfühler außerhalb des Bereiches der unisolierten Llektrodenteile gemessen wird und zwar auf einem Funkt der Achse der Zylindersymmetrie außerhalb des Wärmeerzeugungebereiches. 2) probe for performing the method according to claim 1, which is suitable is for the delivery of electrical energy in the form of briefly flowing direct currents as well as alternating currents of different frequencies for the purpose of generating heating areas in media, especially in living biological tissue, characterized in that that the heating area is annular and concentric due to the flow of current arranged circular electrodes in the medium is generated, with the temperature There is only one sensor outside the area of the uninsulated electrode parts is measured on a point outside the axis of cylindrical symmetry of the heat generation area. 3v Sonde zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, welche in Verbindung mit bekannten Impuisgeneratoren geeignet ist zur Erzeugung von Erwärmungsbereichen in Medien, insbesondere in lebendem biologischen Gewebe, dadurch gekennzeichnet, daJ die energie durch einen geeigneten Lichtleiter oder -ohlleiter zugeführt wird und nur am mediumseitigen Sondenende und zwar an der Stirnfläc @ in dieses eintreten kann und dort durch Absorption zu einer Erwärmung in einem ringförmigen Bereich führt, wobei die Temperatur an nur einer Meßstelle gemessen wird und zwar auf einem Punkt der Achse der Zylindersymmetrie außerhalb des Wärmeerzeugungsbereiches. 3v probe for performing the method according to claim 1, which in connection with known pulse generators is suitable for generating heating areas in media, especially in living biological tissue, characterized in that that the energy is supplied through a suitable light guide or waveguide and only enter the end of the probe on the medium side, namely at the end face can and there by absorption to a heating in an annular area leads, whereby the temperature is measured at only one measuring point and that on one Point of the axis of cylinder symmetry outside the heat generation area. 4) Sonde zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, welche in Verbindung mit bekannten Impulsgeneratoren geeignet ist zur Erzeugung von Erwärmungsbereichen in Medien, insbesondere in lebendem biologischen Gewebe, dadurch gekennzeichnet, daß die energie an der Sondenspitze in der ringförmigen absorbierenden btirnfläche des Lichtleiters oder Hohl eiters absorbiert wird und die dabei entstehende Wärmemenge überwiegend an das Gewebe abgibt, wobei die Temperatur an nur einer Meßstelle gemessen wird und zwar auf einem punkt der Achse der Lylindersymmetrie außerhalb oes Wärmeerzeugungsbereiches. 4) probe for performing the method according to claim 1, which in connection with known pulse generators is suitable for generating heating areas in media, especially in living biological tissue, characterized in that that the energy at the probe tip in the annular absorbent face the light guide or hollow pus is absorbed and the resulting amount of heat emits mainly to the tissue, the temperature being measured at only one measuring point is on a point of the axis of cylinder symmetry outside oes heat generation area.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2395039A1 (en) * 1977-06-20 1979-01-19 Rca Corp HYPERTHERMIA TREATMENT METHOD AND APPARATUS
US4312364A (en) * 1977-04-08 1982-01-26 C.G.R. Mev Apparatus for localized heating of a living tissue, using electromagnetic waves of ultra high frequency, for medical applications

Cited By (2)

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