DE2835602B1 - Verfahren und Vorrichtung zur kontaktfreien subkutanen Koerpertemperaturverteilungs-Bestimmung - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur kontaktfreien subkutanen Koerpertemperaturverteilungs-BestimmungInfo
- Publication number
- DE2835602B1 DE2835602B1 DE2835602A DE2835602A DE2835602B1 DE 2835602 B1 DE2835602 B1 DE 2835602B1 DE 2835602 A DE2835602 A DE 2835602A DE 2835602 A DE2835602 A DE 2835602A DE 2835602 B1 DE2835602 B1 DE 2835602B1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- receiving
- radiation
- reflector
- aperture
- frequency range
- 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.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 238000007920 subcutaneous administration Methods 0.000 title claims description 18
- 238000009826 distribution Methods 0.000 title claims description 5
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 title claims description 3
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 claims description 8
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims description 5
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 5
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 claims description 4
- 230000005457 Black-body radiation Effects 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims description 2
- 206010006187 Breast cancer Diseases 0.000 description 7
- 208000026310 Breast neoplasm Diseases 0.000 description 7
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 7
- 238000001757 thermogravimetry curve Methods 0.000 description 6
- 206010003246 arthritis Diseases 0.000 description 5
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 5
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 4
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 3
- 238000013399 early diagnosis Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 208000003174 Brain Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 201000008275 breast carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 238000012432 intermediate storage Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 210000000629 knee joint Anatomy 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000009607 mammography Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/0022—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiation of moving bodies
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/01—Measuring temperature of body parts ; Diagnostic temperature sensing, e.g. for malignant or inflamed tissue
- A61B5/015—By temperature mapping of body part
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/43—Detecting, measuring or recording for evaluating the reproductive systems
- A61B5/4306—Detecting, measuring or recording for evaluating the reproductive systems for evaluating the female reproductive systems, e.g. gynaecological evaluations
- A61B5/4312—Breast evaluation or disorder diagnosis
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/0022—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiation of moving bodies
- G01J5/0025—Living bodies
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/08—Optical arrangements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/08—Optical arrangements
- G01J5/0815—Light concentrators, collectors or condensers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
- G01K11/006—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using measurement of the effect of a material on microwaves or longer electromagnetic waves, e.g. measuring temperature via microwaves emitted by the object
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Gynecology & Obstetrics (AREA)
- Reproductive Health (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Description
Zur Detektion oder Bestimmung struktureller Abnormalitäten oder Erkrankungen des menschlichen Körpers
werden zunehmend Röntgenverfahren (Mammographie, CT Scanning und dgl.) eingesetzt. Diese
diagnostischen Verfahren haben jedoch den Nachteil der Strahlengefährdung (BJ. Culliton. Science, Vd. 193,
(1976), S. 555) und sind außerdem wirkungslos bei Entzündungsvorgängen, die lediglich von Temperaturänderungen
begleitet sind, wie dies bei der häufigsten Form von Arthritis (J. Edrich und CJ. Smyth, »Arthritis
inflammation Monitored by Subcutaneous Millimeter Wave Thermography«, Journal of Rheumatology, Bd. 5
(1978) Nr. 1, S. 59-67) und bei Frühstadien von gewisse» Tumoren (M. Gautherie, Y. Quenneville und
Ch. Gros, »Functional Explorations in Senology« (Bd. 93,1975) der Fall ist.
Hier hat man in der Vergangenheit Infrarot- oder Platten-Thermographie eingesetzt. Beide Verfahren
führen zur bildlichen Darstellung der Hauttemperatur mit guter Temperatur- und Raumauflösung. Diese
beiden Verfahren eignen sich jedoch nicht zur genauen Messung der subkutanen Temperaturverteilung, da die
Temperatur der Haut im Gegensatz zu der des
Körperinneren starken lokalen und zeitlichen Änderungen von mehreren Grad Celsius unterworfen ist. Die
Korrelation mit subkutanen Vorgängen, Tumoren, Entzündungsherden, etc. ist daher relativ gering. Diese
Verfahren können daher im allgemeinen für Tumorfrüherkennung, insbes. für die Brustkrebs- und Gehirntumor-Frühdiagnose,
als nicht ausreichend angesehen werden (M. Moscowitz, J. Milbrath, P. Cartside, A.
Zermano und D. Mandel, »Lack of Efficacy of Thermography as a Screening Tool for Minimal and
Stage I Breast Cancer«, New England, Journal of Medicine, Bd. 195 (1976), H. 5, S. 249-252).
Gute Eindringtiefen von mehreren Zentimetern sind mit kontaktierender Thermographie im Wellenlängenbereich
von ca. 10 cm erzielt worden (A. H. Barrett, P. C.
Myers und N.L. Sadowsky, »Detection of Breast Cancer by Microwave Radiometry«, Radio Science, Bd. 12,
(1977), S. 167-171). Dieses stethoskopähnliche Verfahren ist jedoch umständlich, wegen des kritischen
Einflusses von kleinsten Luftspalten schlecht reproduzierbar und kann vor allem nicht lokalisieren, da es nur
extrem großflächige subkutane Temperaturabnormalitäten ohne Tiefenbestimmung erfassen kann.
Zur Vermeidung der Nachteile dieser Verfahren sind Versuche zur kontaktfreien subkutanen Körpertemperaturverteilungsbestimmung
bekannt geworden (J. Edrich und CJ. Smyth, »Arthritis Inflammation Monitored by Subcutaneous Millimeter Wave Thermography,
Journal of Rheumatology, Bd. 5, (1978), H. 1, S. 59—67), bei dem die vom subkutanen Körperbereich ausgehende
thermische elektromagnetische Strahlung (Schwarzer-Körper-Strahlung) im Wellenlängenbereich von
68 GHz punkt- und zellenweise mit einem Punktdurchmesser von etwa 1/3 Wellenlänge abgetastet und
fokussiert in einem Frequenzband von 2GHz Breite radiometrisch detektiert und nach zeitlicher 1 bis 3 see
dauernder Integration angezeigt und/oder aufgezeichnet wird. Andere Versuche wurden im Frequenzbereich
von 66—71 GHz in einem Frequenzband von 2GHz durchgeführt. Dieses Verfahren wurde zur Bestimmung
von Arthritis in einem Kniegelenk und von Brustkrebs verwendet Kürzere Integrationszeiten sind dann
anwendbar, wenn die empfangene Energie größer ist. Angestrebt werden möglichst kurze Integrationszeiten,
um kurze Gesamtabtastzeiten zu erzielen.
Für die Fokussierung der vom zu beobachtenden subkutanen Bereich ausgehenden Strahlung auf das
Empfangshorn der Empfangseinrichtung (Radiometer) dienten Linsen aus dielektrischem Material (Kunststoff)
mit einem Durchmesser von 20 bis 25 cm und etwa 5 cm Dicke. Zur Erleichterung der Abstandseinstellung der
Linse zum zu beobachtenden Bereich waren auf beiden Seiten fokussierende punkt- oder V-förmige Lichtquellen
angebracht, die sich oberhalb des Brennpunktes in einem Abstand kreuzten, der der Tiefe bzw. dem
Abstand des abzutastenden Bereichs von der Hautoberfläche entspricht Durch Abbildung des Kreuzungspunktes
von der Haut läßt sich so der Abstand der Fokussierlinse bequem einstellen.
Die Erkennbarkeit tieferliegender Tumore oder Entzündungsherde (2 bis 4 cm) bzw. Unregelmäßigkeiten
befriedigte noch nicht, auch wenn wegen der hohen Emissivität im Frequenzbereich oberhalb 60GHz mit
handlichen Linsen im angegebenen Größenbereich gearbeitet und eine gute räumliche Auflösung erzielt
werden konnte. Zur Temperaturempfindlichkeitssteigerung wurden Versuche mit größeren Linsen gemacht,
doch zeigte sich, daß man hinsichtlich der anzuwendenden Größen schnell an herstellungs- und klinisch
anwendungstechnische Grenzen stieß, da die Linsen außerordentlich groß werden mußten. Außerdem
nimmt der störende Einfluß der Reflektionen und Absorption zu.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ausgestaltung dieses kontaktfreien Meßverfahrens im
GHz-Frequenzbereich anzugeben, mit welchem sich eine bessere Temperaturempfindlichkeit bei guter
Auflösung von Temperaturverteilungsfeldern realisieren läßt, so daß auch tiefliegende kleine Temperaturänderungen
erfaßt werden können, wie dies für eine in ausreichend hohem Maß zuverlässige Tumor- oder
Arthritis-Früherkennung erforderlich ist. Außerdem soll das Meßverfahren wesentlich kürzere Arbeitszeiten
zulassen, um den Einfluß von Temperaturänderungen und Körperverlagerungen während der Messung zu
verringern oder gar auszuschalten.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die Strahlung im Frequenzbereich von 8 bis 36 GHz gewählt, mit einem
elliptischen Empfangsreflektor fokussiert, dessen Apertür zu 50 bis 100 cm gewählt wird und dessen
Objektbrennweite dem 0,6- bis l,2fachen der Apertur entspricht.
Im Bildbrennpunkt des elliptischen Empfangsreflektors befindet sich das Empfangshorn der Empfangseinrichtung,
während im Objektbrennpunkt des Empfangsreflektors der zu beobachtende subkutane Bereich liegt.
Eine besonders hohe Auflösung läßt sich mit einer Objektbrennweite vom 0,8- bis lfachen der Apertur
erzielen.
Der ausgewählte Frequenzbereich wurde allgemein wegen seiner Kombination von starken Reflektionen
und unrealisierbar großen dielektrischen Linsen als ungeeignet betrachtet. Mit Hilfe der vorgesehenen
speziellen elliptischen reflektorischen Nahfeldfokussierung gelingt es, die Einschränkungen des bisherigen
Verfahrens bei guter subkutaner Auflösung zu überwinden.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber dem bekannten gattungsgemäßen Verfahren den Vorteil,
daß es um den Faktor 3—4 schneller ist. Es erlaubt eine erhöhte Tumorerkennbarkeit, insbes. in tiefen Bereichen
von einem Zentimeter bis mehreren Zentimetern, je nach Gewebe und Knochenmaterial mit guter
Temperaturauflösung und Lokalisierbarkeit in allen drei Dimensionen.
Eine noch empfindlichere und schnellere Lokalisierung von subkutanen »Temperaturabnormalitäten« ist
durch eine multispektrale Detektion bzw. Messung im angegebenen Frequenzbereich möglich, bei der gleichzeitig
mehrere Frequenzbänder, jeweils z. B. mit einer Bandbreite von 2—5 GHz, mit mehreren Empfangshörnern
im Bereich des Bildbrennpunktes empfangen und ausgewertet werden, so daß bei einem Abtastdurchgang
gleich mehrere, z. B. drei, Tiefen erfaßt werden, um eine sofortige Aussage über den Temperaturverlauf in der
Tiefe zu erhaltea Die Auswertung der voneinander getrennten Frequenzbänder erfolgt natürlich gleichzeitig
getrennt.
Beim Abtasten einer Körperoberfläche längs einer geradlinigen Bewegungsbahn des Reflektors kann sich
der Abstand zur Körperoberfläche und damit der Abstand des beobachteten Bereichs zur Hautoberfläche
ändern. Es ist ohne weiteres möglich, hier eine automatische Fokussierung unter Verwendung von
zwei seitlich des Reflektors angebrachten fokussierenden punkt- oder V-förmigen Lichtquellen, wie sie an sich
bekannt sind, vorzusehen. Um die Abweichungen möglichst gering zu halten, wird die Abtastbahn des
Reflektors bzw. der Empfangseinrichtung derart gelegt werden, daß diese Abstandsänderungen im Abtastbereich
möglichst gering sind.
Es hat sich überraschend gezeigt, daß bei der Messung an einer Brust die Patientin zweckmäßigerweise
in einer um ca. 30° um die Körperlängsachse zum Empfangsreflektor hin gedrehten Schräglage gemessen
wird, bei der die Brust etwa gleichmäßig vom Brustkorb unterstützt ist. Diese künstlich bewirkte schräge
Rückenlage ermöglicht besonders scharfe Bilder, eine Reduzierung der Winkelabhängigkeit der im gewählten
Frequenzbereich stark frequenzabhängigen Emissivität und eine genaue Rechts-Onks-Symmetrie bei Brustkrebs-Thermogrammen
der linken und rechten Brust.
Aus den ein vollständiges thermographisches Bild (Thermogramm) ergebenden Meßwerten kann man
nach Digitalisierung und Zwischenspeicherung in Matrizenform Temperaturmittelwerte bestimmen und
sie mit denen eines Vergleichsthermogramms korrelieren. Auf diese Weise lassen sich besonders leicht
Unterschiede zwischen dem Thermogramm einer turmorverdächtigen Brust, z. B. der linken Brust, und der
anderen Brust gewinnen, da eine gewisse Temperatursymmetrie bei gesunden Brüsten vorhanden ist
Aus den Temperaturmittelwerten können auch Isothermen bestimmt, vorgefiltert und in an sich
bekannter Weise geglättet und dann wiedergegeben werden. Eine derartige Auswertung erleichtert die
Beurteilung des Thermogramms weiter, da die Messung aufgrund ihrer durch die Wellenlänge begrenzten
Auflösung einen scheinbar unregelmäßigeren Isothermenverlauf ergibt als er tatsächlich vorliegen kann. Das
Glätten von Meßwertkurven ist bekannt
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich eine Vorrichtung mit einer radiometrischen
Empfangseinrichtung für die von einem abzutastenden subkutanen Körperbereich ausgehende thermische
elektromagnetische Strahlung im GHz-Bereich sowie einer bei dem Empfangshorn der Empfangseinrichtung
angeordneten Fokussiereinrichtung für die einzufangende Strahlung, die erfindungsgemäß dadurch
gekennzeichnet ist, daß die Empfangseinrichtung für den Empfang von thermischer Strahlung im Frequenzbereich
von 8 bis 36 GHz ausgelegt ist und daß die Fokussiereinrichtung als ein elliptischer Empfangsreflektor
mit einer Apertur von 50 bis 100 cm und einer Objektbrennweite vom 0,6- bis l,2fachen der Apertur
ausgebildet ist, in dessen Bildbrennpunkt das Empfangshorn
angeordnet ist Da es wegen der Nahfeldfokussierung auf eine hohe Formgenauigkeit ankommt, wird der
Empfangsreflektor zweckmäßigerweise als tiefgezogene bzw. -gerollte Schale aus Aluminiumblech von insbes.
1 bis 2 mm Dicke hergestellt Diese Ausbildung hat den Vorteil der außerordentlichen Leichtigkeit, Formgenauigkeit
und -Stabilität sowie Preiswürdigkeit Auf schwerere, z. B. gegossene schalenförmige Empfangsreflektoren
kann ebenso wie auf aus dem Vollen gedrehte
Reflektoren verzichtet werden. Als Alternative wären dickere Kunststoffschalen, insbes. druckfeste Schaumstoffschalen,
verwendbar, die innenseitig homogen metallisiert sind.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels im folgenden näher anhand einer Zeichnung erläutert,
die eine das erfindungsgemäße Verfahren durchführende Vorrichtung in Schrägperspektive sowie einen
Patienten auf einem schräggestellten Bett zeigt
Die Vorrichtung dient der Brustkrebs-Frühdiagnose. Die von einem subkutanen Mamma-Karzinom ausgehende
thermische elektromagnetische Strahlung im angegebenen GHz-Frequenzbereich wird mittels eines
elliptischen Reflektors 1 mit kurzer Objekt-Brennweite f(f/D = 0,6—1,2) mit D dem Reflektordurchmesser
bzw. der Reflektorapertur in ein Empfangshorn 2 einer Empfangseinrichtung 5 (hochempfindliches Radiometer),
mit welcher das Empfangshorn mittels eines gekrümmten Hohlleiters verbunden ist, fokussiert. Das
Ausgangssignal des Radiometers wird synchron detektiert und nach zeitlicher Integration an einem in Grad
Celsius geeichten Digital-Anzeigegerät 6 angezeigt.
Zwei am Reflektor befestigte, fokussierende punkt- oder V-förmige Lichtquellen 3 kreuzen sich auf der
Haut im gewünschten Abstand vom subkutanen Brennpunkt des Reflektors. Sie erleichtern dadurch das
Einstellen des Reflektors auf die gewünschte Abtasttiefe. Mit ihrem reflektierten Strahlenbild dienen sie dazu,
einen Infrarot- oder Photo-Detektor auszusteuern, der am Krümmer des Empfangshorns 2 befestigt ist und die
Intensität der auf der Haut überlagerten Lichtpunkte mißt. Das Ausgangssignal dieses Detektors wird zur
automatischen Steuerung des Abstandes des Reflektors von der Hautoberfläche verwendet. Dazu wird das
Ausgangssignal in einer Steuerschaltung ausgewertet, die einen Höhen- bzw. Fokussiermotor 4 ansteuert.
Die punktweise Abtastung erfolgt längs einer Zeile und dann in weiteren Zeilen. Ein Zeilenbild wird so
durch eine automatische X- und y-Bewegung eines tragenden Arms 7 des Reflektors und des Radiometers 5
erzeugt. Die Bewegungsgeschwindigkeit, die Zeilenlänge und der Zeilenabstand sowie die Anzahl der
Abtastzeilen wird an einem einstellbaren Kontrollgerät 8 vorgegeben.
Der Ausgang des Temperaturanzeigegerätes 6 ist mit einem X-Y- oder Χ-Γ-Schreiber 9 zur direkten
ίο Aufzeichnung verbunden. Außerdem werden das
Temperatur- und Abtastsignal, welches die X-y-Information
enthält, auch noch frequenzmoduliert und im langsamsten Gang auf einem Tonbandgerät 10 gespeichert.
Nach Beendigung der Messung kann das Tonbandgerät im Schnellgang zur Wiedergabe der
Meßwerte abgespielt werden. Das demodulierte Temperatur-Signal und das Abtastsignal werden in ein
oszillographisches Sichtgerät (Oszilloskop) 11 mit Helligkeitsmodulation eingespeist Das dadurch erzeugte
Grautonbild wird mittels einer photographischen Kamera aufgezeichnet
Eine weitere Bildverarbeitung erfolgt in einem Mikro-Komputer 12 mit einer Mini-Speicherplatte 13.
Hier wird das thermographische Bild (Temperatursignal und X- y-Signal) zuerst digitalisiert und in Matrizenform
zwischengespeichert,· anschließend werden verschiedene, zum Rechts-Links-Vergleich (Vergleich des Thermogramms
für die linke und für die rechte Brust) benötigte Temperaturmittelwerte errechnet und korreliert. Abschließend
werden Isothermen bestimmt, vorgefiltert, geglättet und mittels eines Kodierers 14 und eines
Video-Sichtgerätes 15 in Färb- oder Grauton wiedergegeben. Das hierdurch erheblich verbesserte und
geglättete Bild wird mit oder ohne die erwähnten Temperaturfelder und Werte photographisch festgehalten,
um vom Arzt ausgewertet zu werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Verfahren zur kontaktfreien subkutanen Körpertemperaturverteilungs-Bestimmung,
bei dem die vom subkutanen Bereich ausgehende thermische elektromagnetische Strahlung im Gigahertz-Frequenzbereich
(Schwarzer-Körper-Strahlung) punkt- und zeilenweise mit einem Punktdurchmesser von
etwa 1/3 Wellenlänge abgetastet und fokussiert in einem Frequenzband radiometrisch detektiert und
nach zeitlicher Intensitätsintegration angezeigt und/oder aufgezeichnet wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Strahlung im Frequenzbereich von 8 bis 36GHz gewählt wird, daß mit
einem elliptischen Empfangsreflektor fokussiert wird, daß dessen Apertur zu 50 bis 100 cm gewählt
wird, und daß dessen Objektbrennweite dem 0,6- bis l,2fachen der Apertur entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine gleichzeitige multispektrale Detektion in
mehreren, voneinander getrennten Frequenzbändern.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Messung an einer Brust
die Patientin in einer um ca. 30° um die Körperlängsachse zum Empfangsreflektor hingedrehten
Schräglage ausgemessen wird, bei der die Brust etwa gleichmäßig vom Brustkorb unterstützt
ist.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche l· bis 3 mit einer
radiometrischen Empfangseinrichtung für die von einem abzutastenden subkutanen Körperbereich
ausgehende thermische elektromagnetische Strahlung im GHz-Frequenzbereich sowie mit einer bei
dem Empfangshorn der Empfangseinrichtung angeordneten Fokussiereinrichtung für die einzufangende
Strahlung, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung (5) für den Empfang von
thermischer Strahlung im Frequenzbereich von 8 bis 36 GHz ausgelegt ist und daß die Fokussiereinrichtung
als elliptischer Empfangsreflektor (1) mit einer Apertur von 50 bis 100 cm und einer Objektbrennweite
vom 0,6- bis l,2fachen der Apertur ausgebildet ist, in dessen Bildbrennpunkt das Empfangshorn (2)
angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfangsreflektor (1) als tiefgezogene
bzw. tiefgerollte Schale aus Aluminiumblech, insbes. von 1 bis 2 mm Dicke, hergestellt ist
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2835602A DE2835602C2 (de) | 1978-08-14 | 1978-08-14 | Verfahren und Vorrichtung zur kontaktfreien subkutanen Körpertemperaturverteilungs-Bestimmung |
FR7920584A FR2443234A1 (fr) | 1978-08-14 | 1979-08-13 | Procede et dispositif de determination sans contact de la repartition thermique sous-cutanee du corps |
US06/226,630 US4407292A (en) | 1978-08-14 | 1981-01-21 | Procedure and apparatus for noncontacting measurement of subcutaneous temperature distributions |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2835602A DE2835602C2 (de) | 1978-08-14 | 1978-08-14 | Verfahren und Vorrichtung zur kontaktfreien subkutanen Körpertemperaturverteilungs-Bestimmung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2835602B1 true DE2835602B1 (de) | 1980-01-03 |
DE2835602C2 DE2835602C2 (de) | 1980-09-04 |
Family
ID=6047012
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2835602A Expired DE2835602C2 (de) | 1978-08-14 | 1978-08-14 | Verfahren und Vorrichtung zur kontaktfreien subkutanen Körpertemperaturverteilungs-Bestimmung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4407292A (de) |
DE (1) | DE2835602C2 (de) |
FR (1) | FR2443234A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1980002745A1 (en) * | 1979-06-01 | 1980-12-11 | T Bowen | Passive remote temperature sensor system |
WO1981003418A1 (en) * | 1980-05-29 | 1981-12-10 | Zeiss Carl Fa | Method for picking up and representing thermographic images |
EP0168605A2 (de) * | 1984-06-11 | 1986-01-22 | Vanzetti Systems, Inc. | Berührungsfreie Ermittlung der Verflüssigung bei schmelzbaren Stoffen |
DE3624674A1 (de) * | 1986-07-22 | 1988-02-04 | Pierre Nicolas Foss | Vorrichtung zum objektiven erfassen von veraenderungen der haut |
DE19956346A1 (de) * | 1999-11-24 | 2001-05-31 | Reinhold Berz | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Temperaturverteilungen der Körperoberfläche einer Person |
Families Citing this family (39)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2497947A1 (fr) * | 1981-01-09 | 1982-07-16 | Technologie Biomedicale Centre | Procede et dispositif de thermographie-hyperthermie en micro-ondes |
DE3462858D1 (en) * | 1983-06-20 | 1987-05-07 | Sumitomo Metal Ind | Apparatus for detecting slag outflow |
US5020920A (en) * | 1989-11-03 | 1991-06-04 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method and apparatus for millimeter-wave detection of thermal waves for materials evaluation |
US5224492A (en) * | 1990-06-13 | 1993-07-06 | Omron Corporation | Thermotherapy apparatus |
US5305749B1 (en) * | 1992-09-24 | 2000-05-02 | Univ California | Side-loading of patient into mri c-magnet while maintaining adjacent open accessibility to patient |
US6335623B1 (en) | 1992-12-18 | 2002-01-01 | Fonar Corporation | MRI apparatus |
US5704355A (en) * | 1994-07-01 | 1998-01-06 | Bridges; Jack E. | Non-invasive system for breast cancer detection |
US6023637A (en) * | 1997-03-31 | 2000-02-08 | Liu; Zhong Qi | Method and apparatus for thermal radiation imaging |
WO1999010755A2 (en) * | 1997-08-28 | 1999-03-04 | Northeastern University | Optical pulse induced acoustic mine detection |
US6351549B1 (en) * | 1997-10-24 | 2002-02-26 | Ultratouch Corporation | Detection head for an apparatus for detecting very small breast anomalies |
US7127802B1 (en) | 1997-11-21 | 2006-10-31 | Fonar Corporation | Method of fabricating a composite plate |
US6233479B1 (en) * | 1998-09-15 | 2001-05-15 | The Regents Of The University Of California | Microwave hematoma detector |
US6822449B1 (en) | 2000-11-22 | 2004-11-23 | Fonar Corporation | Ferromagnetic frame with laminated carbon steel |
US20040030672A1 (en) * | 2001-08-01 | 2004-02-12 | Garwin Jeffrey L | Dynamic health metric reporting method and system |
US7701209B1 (en) | 2001-10-05 | 2010-04-20 | Fonar Corporation | Coils for horizontal field magnetic resonance imaging |
US7906966B1 (en) | 2001-10-05 | 2011-03-15 | Fonar Corporation | Quadrature foot coil antenna for magnetic resonance imaging |
GB0204167D0 (en) * | 2002-02-22 | 2002-04-10 | Qinetiq Ltd | Object detection apparatus and method |
GB0207370D0 (en) * | 2002-03-28 | 2002-05-08 | Univ St Andrews | Medical imaging apparatus |
AU2004247033B2 (en) * | 2003-05-27 | 2009-08-27 | Cardiowave, Inc. | Methods and apparatus for a remote, noninvasive technique to detect core body temperature in a subject via thermal imaging |
GB0321511D0 (en) * | 2003-09-13 | 2003-10-15 | Univ St Andrews | Radiometric calibration |
US8401615B1 (en) | 2004-11-12 | 2013-03-19 | Fonar Corporation | Planar coil flexion fixture for magnetic resonance imaging and use thereof |
EP2007273B1 (de) * | 2006-04-07 | 2017-01-25 | Novarix Ltd. | Venennavigationsvorrichtung |
EP1944591A1 (de) * | 2007-01-10 | 2008-07-16 | Nederlandse Organisatie voor toegepast-natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO | Verfahren und Vorrichtung zur Detektion von Wärmequellen |
US9386939B1 (en) | 2007-05-10 | 2016-07-12 | Fonar Corporation | Magnetic resonance imaging of the spine to detect scoliosis |
US8599215B1 (en) | 2008-05-07 | 2013-12-03 | Fonar Corporation | Method, apparatus and system for joining image volume data |
JP2012524262A (ja) * | 2009-04-15 | 2012-10-11 | アリザント ヘルスケア インク. | 深部組織用温度プローブ構造体 |
JP2012524261A (ja) | 2009-04-15 | 2012-10-11 | アリザント ヘルスケア インク. | 深部組織用温度プローブ構造体 |
US8226294B2 (en) | 2009-08-31 | 2012-07-24 | Arizant Healthcare Inc. | Flexible deep tissue temperature measurement devices |
US8292495B2 (en) | 2010-04-07 | 2012-10-23 | Arizant Healthcare Inc. | Zero-heat-flux, deep tissue temperature measurement devices with thermal sensor calibration |
US8292502B2 (en) | 2010-04-07 | 2012-10-23 | Arizant Healthcare Inc. | Constructions for zero-heat-flux, deep tissue temperature measurement devices |
US8714816B2 (en) * | 2010-09-12 | 2014-05-06 | Medisim Ltd. | Temperature sensor with calibrated analog resistive output |
US9354122B2 (en) | 2011-05-10 | 2016-05-31 | 3M Innovative Properties Company | Zero-heat-flux, deep tissue temperature measurement system |
WO2013080223A2 (en) * | 2011-12-01 | 2013-06-06 | Tuscano Equipments Private Limited | A device with simultaneous x-ray and infrared image acquisition and processing system for enhanced breast imaging |
US9766310B1 (en) | 2013-03-13 | 2017-09-19 | Fonar Corporation | Method and apparatus for magnetic resonance imaging of the cranio-cervical junction |
US9599521B2 (en) | 2014-01-27 | 2017-03-21 | Medisim, Ltd. | Interface between vital-signs sensors and patient monitor |
DE102015009088B4 (de) | 2015-07-17 | 2022-02-03 | Drägerwerk AG & Co. KGaA | Messeinrichtung zur Bestimmung einer Temperatur eines Menschen, deren Verwendung und Verfahren zu deren Betrieb, sowie Wärmetherapievorrichtung mit einer solchen Messeinrichtung |
CN105147398A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-16 | 深圳市人民医院 | 一种用于筛查和监测乳腺癌的多模影像学系统 |
US10660531B1 (en) | 2015-10-16 | 2020-05-26 | Furaxa, Inc. | Method and apparatus for non-invasive real-time biomedical imaging of neural and vascular activity |
US9898817B2 (en) * | 2016-02-25 | 2018-02-20 | Niramai Health Analytix Pvt Ltd | Software tool for breast cancer screening |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1049457A (fr) * | 1952-01-22 | 1953-12-30 | Appareil de mesure de la longueur d'ondes électro-magnétiques, notamment des ondesémises par des cellules vivantes | |
US3266313A (en) * | 1962-02-07 | 1966-08-16 | Corning Glass Works | Radiant energy measuring device and method |
FR1499882A (fr) * | 1965-12-31 | 1967-11-03 | Gen Electric | Procédé et dispositifs de diagnostic thermographique |
DE2417263A1 (de) * | 1974-04-09 | 1975-10-23 | Hansrichard Dipl Phys D Schulz | Anordnung zum fokussieren von mikrowellen |
-
1978
- 1978-08-14 DE DE2835602A patent/DE2835602C2/de not_active Expired
-
1979
- 1979-08-13 FR FR7920584A patent/FR2443234A1/fr active Granted
-
1981
- 1981-01-21 US US06/226,630 patent/US4407292A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1980002745A1 (en) * | 1979-06-01 | 1980-12-11 | T Bowen | Passive remote temperature sensor system |
EP0029451A1 (de) * | 1979-06-01 | 1981-06-03 | Theodore Bowen | Passives, ferngesteuertes temperatur-messsystem. |
EP0029451A4 (de) * | 1979-06-01 | 1982-04-29 | Theodore Bowen | Passives, ferngesteuertes temperatur-messsystem. |
WO1981003418A1 (en) * | 1980-05-29 | 1981-12-10 | Zeiss Carl Fa | Method for picking up and representing thermographic images |
EP0168605A2 (de) * | 1984-06-11 | 1986-01-22 | Vanzetti Systems, Inc. | Berührungsfreie Ermittlung der Verflüssigung bei schmelzbaren Stoffen |
EP0168605A3 (en) * | 1984-06-11 | 1986-03-19 | Vanzetti Systems, Inc. | Non-contact detection of liquefaction in meltable materials |
DE3624674A1 (de) * | 1986-07-22 | 1988-02-04 | Pierre Nicolas Foss | Vorrichtung zum objektiven erfassen von veraenderungen der haut |
DE19956346A1 (de) * | 1999-11-24 | 2001-05-31 | Reinhold Berz | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Temperaturverteilungen der Körperoberfläche einer Person |
DE19956346B4 (de) * | 1999-11-24 | 2004-03-18 | Berz, Reinhold, Dr. | Vorrichtung zur Bestimmung der Temperaturverteilung an der Körperoberfläche einr Person |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4407292A (en) | 1983-10-04 |
FR2443234B3 (de) | 1982-06-25 |
DE2835602C2 (de) | 1980-09-04 |
FR2443234A1 (fr) | 1980-07-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2835602C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur kontaktfreien subkutanen Körpertemperaturverteilungs-Bestimmung | |
US4275741A (en) | Procedure for noncontacting measurement of subcutaneous temperature distributions | |
DE69734203T2 (de) | Opto akustische laser-abbildungsanordnung | |
DE69901812T2 (de) | Instrument und verfahren zur lokalisierung und markierung einer "heissen stelle" im körpergewebe einer person | |
DE69333642T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung dreidimensionaler Information von Proben | |
EP0234198B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur berührungslosen Bestimmung der Temperaturverteilung in einem Untersuchungsobjekt | |
DE69727220T2 (de) | Vorrichtung zur darstellung der blutströmung in haargefässen | |
DE602005001494T2 (de) | Optisches Tomographiegerät | |
DE69129008T2 (de) | Röntgenstrahlentherapiesimulator | |
EP1909639B1 (de) | Verfahren zur in vivo gewebeklassifizierung | |
DE3103609A1 (de) | Einrichtung und verfahren zum untersuchen biologischer materialien | |
DE69333866T2 (de) | Gerät zur medizinischen Ultraschallbehandlung unter Verwendung von Computertomographie | |
DE69107034T2 (de) | Verfahren zur erhöhung der genauigkeit in einem strahlentherapie-apparat. | |
DE69730053T2 (de) | Verfahren zur abbildung eines körpers mittels abtastung durch eine laser-bilderzeugungs-vorrichtung | |
DE69528174T2 (de) | Zugeordnete verfahren und vorrichtung für emissionsmammographie | |
DE19950793B4 (de) | Röntgeneinrichtung und Verfahren zur Bestimmung von Abbildungsparametern | |
DE4427101A1 (de) | Apparat und Methode zur optischen Charakterisierung von Struktur und Zusammensetzung einer streuenden Probe | |
DE1466820A1 (de) | Thermographische Diagnoseeinrichtung | |
WO2014032773A1 (de) | System und verfahren zur optischen kohärenztomographie sowie positionierelement | |
DE3020015A1 (de) | Vorrichtung zur diagnose von brustkrebs | |
DE3048682A1 (de) | Medizinisches instrument | |
WO1994022374A2 (de) | Verfahren zur bildgebenden darstellung mittels echosignalen | |
DE4309597A1 (de) | Verfahren zur bildgebenden Darstellung einer Partie des menschlichen Körpers | |
DE69728105T2 (de) | Auffindung eines objekts in einem trüben medium mittels strahlung verschiedener wellenlänge | |
DE4341063A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur optischen, ortsauflösenden Bestimmung von Dichteverteilungen in biologischem Gewebe |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |