DE2152277C3

DE2152277C3 -

Info

Publication number: DE2152277C3
Application number: DE19712152277
Authority: DE
Priority date: 1970-10-20
Filing date: 1971-10-20
Publication date: 1976-10-21

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine thermographische Platte mit einer Trägerschicht und einer flüssige Kristalle enthaltenden Schicht, die in einem bestimmten Temperaturbereich einen Farbumschlag zeigt.

Mit Hilfe der thermographischen Platte ist es möglich, lokale thermische Anomalien im menschlichen Körper schon aufzuspüren, wenn sie nur einige Zehntel Grad betragen. So ist es möglich, bösartige Tumore mit Hilfe von solchen thermographischen Platten zu erkennen, da solche bösartigen Tumore auf Grund einer erhöhten Blutversorgung eine höhere Temperatur zeigen als die umgebenden Partien des Körpers. Eine weitere Möglichkeit der Anwendung von thermographischen Platten ist das Erkennen von verstopften Blutgefäßen. In diesem Fall liegt, wegen des fehlenden Blutstroms, die Temperatur der erkrankten Stelle etwas niedriger als die Temperatur des umgebenden Körperbereichs. Die thermographischen platten werden einfach auf die betreffende Körperpartie gelegt, worauf sich dann sichtbar die Partien mit erhöhter bzw. erniedrigter Temperatur auf der Platte abzeichnen.

Die Diagnostikmethode mit thermographischen Platten bietet beträchtliche Vorteile gegenüber entsprechenden anderen Verfahren, da diese Methode äußerst schnell und mit einfachen Mitteln durchgeführt werden

ίο kann. Sie ist insbesondere solchen Verfahren überlegen, bei denen die Körpertemperatur direkt mit Hilfe von Meßinstrumenten, wie z. B. Thermoelementen, gemessen wird, da bei dem thermographischen Verfahren direkt eine Karte der Temperaturverteilung erhalten wird. Das thermographische Verfahren ist schließlich auch solchen Verfahren überlegen, die mit Infrarotstrahlungsaufnahmegeräten arbeiten, da derartige Geräte sehr kostspielig sind.

Die bisher bekannten thermographischen Platten leiden unier dem Nachteil, daß ihre Zeichnungsschärfe noch unzureichend ist. Diese Unscharfe hat ihren Grund darin, daß innerhalb der thermographischen Platte die Wärme nicht nur, was sie soll, in der Richtung der Dicke diffundiert, sondern auch in Querrichtung. Dadurch wird ein mehr oder weniger verschwommenes Bild erhalten

Der vorliegenden Erfindung lag nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine thermographische Platte zu schaffen, bei der die Wärmediffusion bevorzugt in der Dickenrichtung erfolgt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß bei einer thermographischen Platte der eingangs bezeichneten Art eine zusätzliche wärmeleitende Schicht auf Latexbasis zwischen Trägerschicht und flüssige Kristalle enthaltende Schicht angeordnet ist und daß die wärmeleitende Schicht einen gitterartigen Aufbau besitzt, der die Wärmeleitung senkrecht zur Schicht im Vergleich zur seitlichen Wärmeleitung begünstigt.

Bei einer thermographischen Platte macht man sich die Eigenschaft gewisser sogenannter flüssiger Kristalle zu Nutze, oberhalb einer ganz bestimmten Temperaturgrenze einen Dichroismus zu zeigen. Dichroismus ist die Erscheinung bestimmter anisotroper Kristalle, die verschiedenen Wellenlängen des einfallenden Lichts in verschiedenem Ausmaß zu drehen. Bei einer thermographischen Platte, die solche flüssige Kristalle enthält, tritt ein solcher Dichroismus beim Überschreiten einer bestimmten Temperaturgrenze auf, d. h., daß das reflektierte Licht dann farbig erscheint. Die Trägerschichten von thermographischen Platten werden üblicherweise schwarz gefärbt, so daß das, was zu sehen ist. ausschließlich auf Reflexion beruht.

Flüssige Kristalle sind zur Zeit in zwei verschiedenen Formen erhältlich, nämlich in Chloroformlösung oder in Gelatine eingekapselt. Die flüssigen Kristalle in Chloroformlösung besitzen den Nachteil, daß sie in freier Luft eine extrem kurze Lebensdauer aufweisen. Nach 5 bis 10 min sind sie oxydiert und nicht mehr in der Lage, Dichroismus zu zeigen. Deshalb werden üblicherweise bei thermographischen Platten die in Gelatine eingekapselten flüssigen Kristalle verwendet, die meist in Suspension in einem Latex erhältlich sind. Durch das Einkapseln der flüssigen Kristalle läßt sich die Oxydation in freier Luft vermeiden.

Durch das Einbringen einer zusätzlichen wärmeleitenden Schicht auf Latexbasis zwischen Trägerschicht und flüssige Kristalle enthaltenden Schicht werden auf

der Trägerschicht kleine Teilchen aufgebracht, die willkürlich auf der Trägerschicht liegen. Die^e Teilchen stellen anscheinend einen Ort bevorzugter Wärmeleitung dar, so daß die vom Körper auf die Trägerschicht übertragene Wärme bevorzugt den Weg durch diese Teilchen nimmt und dadurch bevorzugt in der Dickenrichtun? der thermographischen Platte fließt. Die Wirkungsweise dieser Zwischenschicht ist jedoch noch nicht ganz aufgeklärt, und die obige Erörterung soll lediglich als Erklärungsversuch verstanden werden. Der oben verwendete Ausdruck »gitterartiger Aufbau« soll besagen, daß ein Schnitt, der parallel zur Trägerschicht, aber in geringer Höhe über der Trägerschicht geführt wird, derart, daß er die Latexteilchen der wärmeleitenden Schicht schneidet, sozusagen wie ein unregelmäßiges Gitter aussieht.

Die wärmeleitende Schicht auf Latexbasis kann nach dem Aufbringen auf die Trägerschicht erwärmt werden, um die Polymerteilchen zu einer Aushärtung zu veranlassen. Dies ist jedoch nicht unbedingt erforder-Hch, da auch nicht ausgehärtete, d. h. nicht vernetzte, Latexteilchen den gewünschten Dienst tun.

Die wärmeleitende Schicht kann aus dem gleichen Material wie die Trägerschicht bestehen, so daß im Sinr,e des Wortes eigentlich nicht von einer eigenen Zwischenschicht gesprochen werden kann. Wichtig ist auf jeden Fall, daß die Seite der Trägerschicht, a.if welche die flüssige Kristalle enthaltende Schicht aufgebracht wird, eine solche Rauhheit aufweist, wie sie durch Aufspritzen und Eintrocknen lassen eines Latex auf eine Trägerschicht erhalten wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform gehen die flüssige Kristalle enthaltende Schicht und die wärmeleitende Schicht ineinander über, d. h., die flüssigen Kristalle der empfindlichen Schicht sind direkt in der wärmeleiter den Schicht dispergiert.

Die erfindungsgemäße Platte besitzt als Trägerschicht vorzugsweise eine nicht eingefärbte Polyäthylenglycolterephthalatfolie mit einer Dicke von weniger als 0,1 mm. Das erwähnte Material besitzt eine für die vorliegenden Zwecke geeignete Wärmeleitfähigkeit und ist bereits in einer Dicke von 0,1 mm und darunter stabil genuR, dauerhafte thermographische Platten herzustellen. Die geringe Dicke beeinfluüt die Schärfe der Zeichnung der thermographischen Platte in vorteilhafter Weise.

Als wärmeleitende Schicht haben sich schwarz eingefärbte Styrol/Butadien-Mischpolymerisate vorzüglich bewährt.

Es stehen verschiedene flüssige Kristalle zur Verfügung, die den Dichroismus bei verschiedenen Temperaturen zeigen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden deshalb auf der wärmeleitenden Schicht mehrere flüssige Kristalle enthaltende Schichten unterschiedlicher Empfindlichkeit nebeneinander angeordnet. Mit einer solchen thermographischen Platte ist es möglich, größere Temperaturunterschiede zu erfassen.

Die thermographische Platte kann auf einer Seite mit einer selbsthaftenden Schicht ausgerüstet sein, damit die Platte auf der zu untersuchenden Körperpartie haften bleibt. Es ist jedoch auch möglich, diese thermographische Platte in einen Rahmen einzuspannen.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen thermographischen Platte erfolgt in der gleichen Weise wie die Herstellung der bekannten thermographischen Platten, nämlich durch Beschichten einer Trägerschicht, nur daß vor dem Aufbringen der die flüssigen Kristalle enthaltpnden Schicht eine wärmeleitende Schicht auf Latexbasis auf die Trägerschicht aufgebracht wird.

Das Aufbringen der wärmeleitenden Schicht erfolgt vorzugsweise durch Aufsprühen eines Latex. Der Latex wird vorzugsweise in mehreren Lagen mit einer Dicke von jeweils weniger als 50 μ aufgesprüht. Bei dieser Verfahrensweise wird es bevorzugt, einen schwarz eingefärbter. Latex zu verwenden.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße thermographische Platte in stark vergrößertem Maßstab.

F i g. 2 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen thermographischen Platte mit einem Rahmen, wobei ein Teil der thermographischen Platte herausgeschnitten ist und

Fig.3 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen thermographischen Platte, wobei mehrere Schichten unterschiedlicher Empfindlichkeit nebeneinander angeordnet sind.

Die in F i g. 1 dargestellte thermographische Platte besitzt eine Trägerschicht 10. eine darübergelegte wärmeleitende Schicht 11 und darauf eine flüssige Kristalle enthaltende Schicht 12. Die Trägerschicht 10 besteht vorzugsweise aus einem dünnen Polyäthylenglycolterephthalatfilm. Seine Dicke liegt vorzugsweise unter 0.1 mm und liegt beispielsweise in der Größe eines Papierblatts (0,04 bis 0,06 mm).

Die wärmeleitende Schicht 11 ist aus einem Styrol/Butadien-Mischpolymerisat hergestellt, das schwarz eingefärbt ist und bei einer Temperatur von 150°C ausgehärtet wurde. Im Handel gibt es im übrigen zahlreiche Latexfabrikate, die schwarz eingefärbt sind und zur Herstellung der Zwischenschicht verwendet werden können.

Die Dicke der wärmeleitenden Schicht 11 liegt vorzugsweise über 0,1 mm und üblicherweise in der Gegend von 0,2 mm.

Die empfindliche Schicht 12 enthält flüssige, in Gelatine eingekapselte Kristalle in Dispersion in einem Latex. Ihre Dicke beträgt etwa 0,3 bis 0,4 mm. Sehr oft ist auch eine Dicke von nur 0,2 mm vorteilhaft.

Die Latexschicht 11 ergibt eine bevorzugte Wärmeleitung in Richtung der Pfeile 15.

Die empfindliche Schicht 12 der thermographischen Platte ist bei der üblichen Raumtemperatur normalerweise schwarz oder schwarz-blau. Wenn die Temperatur der empfindlichen Schicht die Ansprechtemperatur der flüssigen Kristalle überschreitet, so wird die empfindliche Schicht mehr und mehr rot. Der ganze Farbumschlag spielt sich in einer Größenordnung von 1 bis 1,5°C ab.

Im Handel sind zur Zeit flüssige Kristalle verfügbar, die bei einer Temperatur zwischen 27 und 37°C nach Rot umschlagen. Am häufigsten werden Kristalle verwendet, die bei einer Temperatur von 33°C nach Rot umschlagen.

F i g. 2 zeigt eine Aiisführiingsform einer erfindungsgemäßen thermographischen Platte mit einem Rahmen. Derartige von einem Rahmen getragene Platten werden dann verwendet, wenn größere Körperpartien untersucht werden. Thermographische Platten mit Abmessungen von 20 χ 30 cm, die einen solchen Rahmen aufweisen, haben sich als sehr zweckmäßig erwiesen, beispielsweise zum Aufspüren von Tumoren in der weiblichen Brust. Der Rahmen kann steif oder nachgiebig sein. Nachgiebige Rahmen werden insbesondere für größere Platten bevorzugt, damit sie sich besser an den

jrper anschmiegen.

Bei der Ausführungsform von F i g. 3 sind drei vermiedene empfindliche-Schichten 12. 12', 12" nebcncinder in parallelen Bändern auf ein und der gleichen ägerschichl 10 angeordnet. Die Breite dieser Bünder gt in der Größenordnung von 0,5 bis 1 cm. Die einzelnen Schichten enthalten flüssige Kristalle mit Umschlagspunkten, die sich um 1,0 bis 1,5°C unterscheiden. Die gleichzeitige Beobachtung dieser Schichten ermöglicht eine augenblickliche absolute Messung der Temperatur der beobachteten Zone.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Thermographische Platte mit einer Trägerschicht und einer flüssige Kristalle enthaltenden Schicht, die in einem bestimmten Temperaturbereich einen Farbumschlag zeigt, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche wärmeleitende Schicht (11) auf Latexbasis zwischen Trägerschicht (10) und flüssige Kristalle enthaltender Schicht (12) angeordnet ist und daß die wärmeleitende Schicht einen gitterartigen Aufbau besitzt, der die Wärmeleitung senkrecht zur Schicht im Vergleich zur seitlichen Wärmeleitung begünstigt

2. Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht aus dem gleichen Material wie die wärmeleitende Schicht besteht.

3. Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Kristalle enthaltende Schicht und die wärmeleitende Schicht ineinander übergehen.

4. Platte nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht eine nicht eingefärbte Polyäthylenglycolterephthalatfolie mit einer Dicke von weniger als 0,1 mm ist.

5. Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeleitende Schicht aus schwarz eingefärbtem Styrol/Butadien-Mischpolymerisat besteht.

6. Platte nach einem de,- Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der wärmeleitenden Schicht mehrere flüssige Kristalle enthaltende Schichten unterschiedlicher Empfindlichkeit nebeneinander angeordnet sind.

7. Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine selbsthaftende Seite aufweist.

8. Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie von einem Rahmen getragen ist.

9. Verfahren zur Herstellung einer thermographischen Platte .lach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die wärmeleitende Schicht durch Aufsprühen eines schwarz eingefärbten aushärtbaren Latex erzeugt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufsprühen in mehreren Lagen mit einer Dicke von jeweils weniger als 50 μ erfolgt.