DE4208083C2 - A device for screening human tissue - Google Patents

A device for screening human tissue

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DE4208083C2 DE19924208083 DE4208083A DE4208083C2 DE 4208083 C2 DE4208083 C2 DE 4208083C2 DE 19924208083 DE19924208083 DE 19924208083 DE 4208083 A DE4208083 A DE 4208083A DE 4208083 C2 DE4208083 C2 DE 4208083C2
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Detecting, measuring or recording for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059Detecting, measuring or recording for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchleuchtung menschlichen Gewebes nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. The invention relates to a device for screening human tissue according to the preamble of claim 1.

Zur Durchleuchtung menschlicher Körperteile zu diagnostischen Zwecken sind eine Reihe von Vorrichtungen bzw. Verfahren bekannt. For the screening of human body parts for diagnostic purposes are known a number of devices and methods. So werden seit längerem Röntgenstrahlen verwendet, um derartige Durchleuchtungen durchzuführen. So X-rays are used to carry out such fluoroscopy for some time. Damit werden zwar gutkontrastierte Bilder des menschlichen Skelettaufbaus realisiert, jedoch ist die erreichbare Bildqualität bei der Detektion von Tumoren, z. Thus, although gutkontrastierte images of the human skeletal structure can be realized, however, the achievable image quality for the detection of tumors, for example. B. in der Brustkrebs-Früherkennung, für eine sichere Diagnose oft nicht ausreichend. As in breast cancer awareness, for a reliable diagnosis is often not sufficient. Insbesondere die mangelnde Kontrastierung zwischen verschiedenen zu unter suchenden Gewebearten macht diese Durchleuchtungsmethode für bestimmte Zwecke nur bedingt geeignet. In particular, the lack of contrast between different types of tissue to be examined makes this screening method only suitable for certain purposes. Ein weiterer bedeuten der Nachteil bei der Verwendung von Röntgenstrahlung liegt in deren ionisierender Wirkung und der resultierenden Wechsel wirkung mit dem menschlichen Gewebe. Another means of disadvantage in the use of X-ray radiation is in its ionizing effect and the resulting interaction with human tissue. Demzufolge sucht man seit längerem nach Untersuchungsmethoden bzw. geeigneten Vorrichtungen, die mit nicht-ionisierender elektromagneti scher Strahlung realisierbar sind und eine hinreichende Bild qualität für die Auswertung liefern. As a result, you are looking for some time to research methods and suitable devices that can be realized with non-ionizing electromagnetic radiation and shear sufficient image quality provide for evaluation.

Eine hierzu geeignete Vorrichtung wird in der US 4 515 165 beschrieben. A device suitable for this is described in US 4,515,165. Hierbei wird elektromagnetische Strahlung aus dem sichtbaren und dem infraroten Spektralbe reich eingesetzt, um menschliches Gewebe zu untersuchen. Here, electromagnetic radiation from the visible and infrared areas of the spectrum which is used richly to examine human tissue. Das zu untersuchende Gewebe wird dazu jeweils zwischen ein Emitter-Array und ein Detektor-Array eingebracht. The tissue to be examined to each inserted between an emitter array and a detector array. Vorgesehen ist desweiteren ein Scan-Mechanismus, mit dem ein Lichtbündel über die Gewebe-Oberfläche geführt wird. furthermore there is provided a scanning mechanism by which a light beam is guided over the fabric surface. Auf der dem Emitter- Array gegenüberliegenden Seite ist ein Detektor-Array vorge sehen, mit dessen Hilfe die transmittierte Intensität der elektromagnetischen Strahlung ortsabhängig registriert werden kann. On the emitter array opposite side is a detector array to see easily, by means of which the transmitted intensity of the electromagnetic radiation can be registered depending on the location. Der Scan-Mechanismus wird dabei entweder mit Hilfe eines ablenkbaren Strahlbündels realisiert oder aber über mehrere gleichartige Emitter-Elemente und damit synchroni sierten Detektor-Elementen simuliert. The scanning mechanism is realized either by means of a deflectable beam or simulated over a plurality of identical emitter elements and thus synchroni overbased detector elements. Mit geeigneten bild gebenden Signalverarbeitungsverfahren wird ausgehend von den an den Detektoreinheiten registrierten Signalen ein Bild des durchstrahlten Gewebe-Volumens erzeugt. With appropriate imaging signal processing method, starting produces an image of the irradiated tissue volume of the registered to the detector units signals. Dabei basiert dieses Verfahren bzw. die entsprechende Vorrichtung auf dem Prinzip, daß eventuelle Tumore im Gewebe eine andere Transmissions- bzw. Absorptions-Charakteristik aufweisen, als das umliegende gesunde Gewebe. Here, this method and the corresponding device based on the principle that any tumors in the tissue have a different transmission or absorption characteristic than the surrounding healthy tissue. Als problematisch bei dieser Vorrichtung erweist sich jedoch, daß die elektromagnetische Strahlung im Gewebe jeweils stark gestreut wird. A problem with this device, however, that the electromagnetic radiation is strongly scattered in the tissue in each case turns out. Dies hat zur Folge, daß nur ein geringer Teil der Strahlung tatsächlich geradlinig durch die Gewebeschichten transmittiert wird, während der größte Teil der Strahlung gestreut wird und das eigentlich interessierende Strahlungs-Signal überstrahlt. This has the result that only a small portion of the radiation is actually transmitted straight through the fabric layers, while the largest part of the radiation is scattered and radiates the radiation is actually of interest signal. Es resultiert also ein ungünstiges Signal-Rausch-Verhältnis und damit ein schlechtes räumliches Auflösungsvermögen im Hinblick auf eventuell zu detektierende Tumore. It results in an unfavorable signal-to-noise ratio and thus a poor spatial resolution with a view to possibly be detected tumors. Desweiteren ist ein rela tiv großer apparativer Aufwand erforderlich, um die beschrie bene Vorrichtung zu realisieren. Furthermore, a rela tively large amount of equipment is required to realize the bene beschrie device.

Eine weitere Vorrichtung ist aus der US 4 945 239 bekannt. Another device is known from US 4,945,239. Auch dort werden verschiedene Verfahren und Vorrichtungen beschrieben, die die eingangs erwähnten Nachteile vermeiden sollen. There, too, various methods and devices are described that are to avoid the disadvantages mentioned. So werden verschiedene Scan-Vorrichtungen vorgeschla gen, die jeweils darauf ausgelegt sind, die im Gewebe erzeug te Streustrahlung bei der Detektion von der jeweils geradli nig transmittierten Strahlung zu separieren und dadurch ein möglichst günstiges Signal-Rausch-Verhältnis zu erreichen. Thus, various scanning devices are pre-gen schla, each designed in the tissue erzeug te scattered radiation in the detection of the respective geradli nig transmitted radiation to separate and thereby to achieve a favorable signal-to-noise ratio as possible. So wird z. So z. B. vorgeschlagen: sowohl sende- als auch empfangsseitig eine sogenannte "Pinhole-Box" anzuordnen, die nur Strahlung auf den jeweiligen Detektor treffen läßt, die geradlinig durch das Gewebe transmittiert wird. As proposed: both the transmitting and receiving side to arrange a so-called "pinhole box" that can be found only radiation on the respective detector that is straight transmitted through the tissue. Desweiteren wird der Einsatz von polarisations-optischen Elementen zu diesem Zweck vorgeschlagen. Furthermore, the use of polarization-optical elements is proposed for this purpose. Eine weitere Möglichkeit besteht in der sendeseitigen Anordnung eines Drehspiegels und dem sequentiellen Auslesen der Elemente des Detektor-Arrays. Another possibility is the transmission-side arrangement of a rotary mirror and the sequential reading out the elements of the detector array. Weiterhin wird vorgeschlagen, vor und nach dem zu durchstrahlenden Körper teil Shutter anzuordnen und die Laufzeiten der transmittier ten Strahlung zu vergleichen mit der benötigten Laufzeit durch ein Referenz-Medium. Furthermore, it is proposed before and after the body to be irradiated to arrange part shutter and comparing the transit times of the transmittier th radiation with the required runtime by a reference medium. Auch die in dieser Patentschrift beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren liefern nicht die erforderliche Bildqualität, insbesondere das erforderliche Signal-Rausch-Verhältnis, um eine Bildverarbeitung mit genü gend hoher Auflösung zu gewährleistet. Also, the apparatus and methods described in this patent does not provide the required image quality, in particular the required signal-to-noise ratio to ensure an image processing with genü quietly high resolution. Desweiteren ist auch bei den beschriebenen Vorrichtungen insbesondere detektor seitig ein ebenfalls relativ hoher hardware-mäßiger Aufwand erforderlich. Furthermore, also in the described devices also a relatively high hardware complexity is moderate in particular the detector side is required.

Aus der Veröffentlichung "Photons for prompt tumours detec tion" von R. Alfano et al. "Prompt photon for Tumors detec tion" from the publication by R. Alfano et al. (in PHYSICS WORLD, Jan. 1992, Seite 37-40) sind ebenfalls Vorrichtungen bzw. Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung bekannt. (In Physics World, January 1992, pages 37-40) devices and methods of the kind described above are also known. Dort wird be schrieben, wie ultrakurze Laser-Pulse im Sichtbaren bzw. nahen Infrarot zur Durchleuchtung eingesetzt werden. There will be written, as ultra-short laser pulses in the visible or near infrared used for fluoroscopy. Hierbei wird die Trennung von vielfach gestreuten Photonen von gerad linig transmittierten Photonen dadurch erreicht, daß der jeweils verwendete Detektor innerhalb eines kurzen Zeitfen sters empfindlich ist. Here, the separation of multiply scattered photons from straight linig transmitted photons is achieved in that the detector used in each case within a short Zeitfen sters is sensitive. In diesem Zeitfenster sollen dann diejenigen Photonen registriert werden, die das durchstrahlte Gewebe geradlinig passiert haben. In this time window then those photons are to be registered, have passed through the irradiated tissue straight. Zur Detek tion, dh der Realisierung des benötigten kurzen Zeitfen sters, wird in dieser Veröffentlichung eine elektrooptische Kerr-Zelle, die als Shutter dient, in Verbindung mit einer Video-Kamera bzw. eine Detektor-Anordnung mit einer Streak- Camera vorgeschlagen. To Detek tion, ie the realization of the required short Zeitfen sters, in this publication is an electro-optical Kerr cell that serves as a shutter, proposed in connection with a video camera or a detector array having a Streak- Camera. Nachteilig bei den beschriebenen Vor richtungen ist ebenfalls der immense apparative Aufwand bei der Detektion der ultrakurzen Pulse bzw. der interessierenden Photonen. A disadvantage of the described devices is also Before the immense outlay on apparatus for the detection of the ultra short pulses or photons of interest.

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vor richtung zur Durchleuchtung menschlichen Gewebes mit nicht- ionisierender Strahlung zu schaffen, die eine hohe räumliche Auflösung bietet und die bildgebende Verarbeitung der regi strierten Signale ermöglicht. It is therefore an object of the present invention to provide an on direction for the screening of human tissue with non-ionizing radiation, which provides a high spatial resolution and allows the image forming processing of the regi strierten signals. Der hierzu erforderliche appa rative Aufwand sollte dabei möglichst gering sein. The required for this appa rative effort should be maximized low.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der folgenden Unteransprüche. This object is achieved by a device having the features of claim 1. Preferred embodiments are subject matter of the following dependent claims.

Zur Erzielung einer hohen räumlichen Auflösung wird das zu untersuchende Gewebe mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrich tung mit kohärenten Strahlungs-Pulsen mit Pulsbreiten im Bereich von Pikosekunden im Scan-Betrieb durchstrahlt. To achieve a high spatial resolution to the tissue under examination with the aid of the invention is Vorrich processing with coherent radiation pulses with pulse widths in the range of picoseconds in the scan operation irradiated. Die Intensität der transmittierten Strahlungspulse wird anschlie ßend zeitaufgelöst mit Hilfe geeigneter Detektoreinheiten registriert. The intensity of the transmitted radiation pulses is subsequently ßend time resolution using suitable detector units. Da die kurzen Strahlungspulse durch die verfol genden Vielfachstreuungen im Gewebe zeitlich stark verbrei tert werden, ist durch die zeitaufgelöste Detektion der zu erst eintreffenden Photonen bzw. der vordersten Pulsflanke eine definierte Registrierung derjenigen Photonen möglich die sich überwiegend geradlinig durch das Gewebe bewegt ha ben. Since the short radiation pulses are temporally strongly Spread tert by the verfol constricting multiple scattering in tissue is moved by the time-resolved detection of the to only incoming photons and the front pulse edge of a defined registration of those photons possible predominantly rectilinearly through the tissue ha ben. Diese Photonen sind demnach diejenigen, die sich auch vornehmlich in Richtung der Einstrahlung bewegt haben. These photons are thus those which have also moving primarily in the direction of the radiation. Die Detektion der vordersten Pulsflanke erfolgt über eine Detektoreinheit, die in einem einstellbaren - möglichst kur zen - Zeitfenster für die jeweiligen Strahlungspulse empfind lich ist. The detection of the front pulse edge via a detector unit in an adjustable - is SENS Lich time window for the respective radiation pulses - kur possible zen. Hierzu geeignete Detektoreinheiten bzw. Verfahren zu deren Betrieb sind Gegenstand der Unteransprüche 10-20. For this purpose, suitable detector units and methods of operation thereof are the subject of the dependent claims 10-20. Das Zeitfenster muß zudem mit den emittierten Strahlungs pulsen in fester Phasenbeziehung stehen. The time window must also with the emitted radiation pulses have a fixed phase relationship. Das Realisieren des erforderlichen kurzen Zeitfensters im Piko-Sekunden-Bereich, sowie die Korrelation mit der Strahlungsquelle erfolgt vor zugsweise durch eine geeignete Modulation von Detektoreinheit und Strahlquelle. Realizing the required short time window in the pico-second range, and the correlation with the radiation source occurs before preferably by a suitable modulation of the detector unit and the beam source. Da die unterschiedlichen Gewebearten auch unterschiedliche Transmissions- bzw. Absorptions-Charakteri stiken für die jeweiligen Strahlungspulse aufweisen, ist über eine entsprechende bildgebende Signalverarbeitung eine Unterscheidung zwischen verschiedenen Gewebearten möglich. Since the different types of tissue and different transmission and absorption CHARACTERI stiken have for the respective radiation pulses, a distinction between different types of tissue is possible via a corresponding imaging signal processing.

Das zu untersuchende Gewebe wird mittels einer geeigneten Scan-Vorrichtung derart abgetastet, daß während der Abtastung ein kollimierter Strahl parallel über das Gewebe verschoben wird. The tissue to be examined is scanned by a suitable scanning device such that a collimated beam is shifted in parallel over the fabric during the scan. Wesentlich ist dabei, daß die Detektion der transmit tierten Strahlungspulse ebenfalls in einem Scan- oder Raster betrieb erfolgt, der mit dem Abtast-Scan-Betrieb synchroni siert wird. In that the detection of the transmit-oriented radiation pulses also operation in a scan or raster is carried out substantially, which is synchroni Siert with the sample-and-scan operation. Mögliche Scan-Vorrichtungen sind Gegenstand der Unteransprüche 5 bis 8. Possible scanning devices are the subject of the claims 5 to eighth

Um die zeitaufgelöste Detektion der Pikosekunden-Pulse zu realisieren ist es weiterhin möglich, den Raum zwischen Gewe be und Scan-Vorrichtung bzw. Detektoreinheit mit einer Flüs sigkeit zu füllen, deren Brechungsindex in etwa dem des durchstrahlten Gewebes entspricht, um dort eine signalverfäl schende weitere Pulsverbreiterung zu verhindern. To realize the time-resolved detection of picosecond pulses, it is also possible to be the space between tissue and to fill scanning device or detector unit having a flues sigkeit whose refractive index corresponds approximately to that of the irradiated tissue to take up an signalverfäl Schende more to prevent pulse broadening.

Als geeignete Strahlungsquellen für die erfindungsgemäße Vorrichtung kommen vorzugsweise Laser in Frage, die Strah lungs-Pulse mit Pulsbreiten in der Größenordnung von Δt p kleiner gleich 50 ps liefern. Suitable radiation sources for the inventive device preferably laser come into question, provide the Strah lungs pulses with pulse widths in the order of At p less than or equal 50 ps. Die dabei bevorzugten Wellen längen liegen im Spektralbereich zwischen 800 nm und 1300 nm. Die möglichen Laser-Puls-Leistungen können hierbei im Bereich weniger mW bis hin zu einigen W reichen. The case preferred wave lengths are in the spectral range between 800 nm and 1300 nm. The possible laser pulse powers can some up here in the region of a few mW W range. Hierfür geeignete Laser sind Gegenstand der Unteransprüche 2-4. Suitable for this laser are the subject of the dependent claims 2-4.

Neben der geringeren Strahlungsbelastung durch die Verwendung nicht-ionisierender Strahlung bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Reihe weiterer Vorteile. In addition to the reduced radiation exposure by the use of non-ionizing radiation, the inventive device offers a number of further advantages. So ist im Vergleich zu bisher bekannten nicht-ionisierenden Durchleuchtungsver fahren eine erhebliche Steigerung der Auflösung möglich. Thus, compared to previously known non-ionizing Durchleuchtungsver drive a significant increase in resolution possible. Durch die Verwendung einer Avalanche-Photodiode als Detektor einheit resultiert des weiteren ein relativ geringer appara tiver Aufwand, dh hiermit ist ein besonders kostengünstiges System zu realisieren. By using an avalanche photodiode as a detector unit results further, a relatively low Appara tive expenses, that hereby is a particularly cost-effective system to be realized. Ein besonders geeignetes Verfahren zum Betrieb der Avalanche-Photodiode ist Gegenstand der Unteransprüche 14-16. A particularly suitable method of operation of the avalanche photodiode is the subject of the dependent claims 14-16.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vor richtung bzw. mögliche Ausführungsformen ergeben sich aus der Beschreibung der nachfolgenden Ausführungsbeispiele anhand der Fig. 1 bis 4. Further advantages and details of the invention Before direction and possible embodiments become apparent from the following description of embodiments with reference to FIGS. 1 to 4.

Dabei zeigt Here shows

Fig. 1 die Pulsformen vor und nach dem Durchgang durch das zu untersuchende Gewebe; Figure 1 shows the pulse shapes before and after passage through the tissue to be examined.

Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä ßen Vorrichtung; Fig. 2 shows a first embodiment of the inventive device SEN;

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä ßen Vorrichtung; Fig. 3 shows a second embodiment of the inventive device SEN;

Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä ßen Vorrichtung. Fig. 4 shows a third embodiment of the inventive device SEN.

Anhand von Fig. 1 wird im folgenden das Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert. Referring to Fig. 1, the operating principle of the device according to the invention will be explained in the following. Ein kurzer Strahlungspuls ( 10 ) mit einer mittleren Pulsbreite von etwa einer Pikosekunde trifft auf ein menschliches Körperteil ( 11 ). A short pulse of radiation (10) having a mean pulse width of about a picosecond hits a human body part (11). Die Photonen dieses Strahlungspulses ( 10 ) können nun das menschliche Gewebe ( 11 ) auf verschiedene Art und Weise durchqueren. The photons of this radiation pulse (10) can now pass through the human tissue (11) in different ways. Neben der möglichen Vielfachstreuung im Gewebe ( 11 ), veranschaulicht durch die gestrichelte Kurve ( 12 ), ist es möglich, daß einige Photonen dieses Strahlungspulses ( 10 ) das durchstrahlte Gewebe ( 11 ) auch annähernd geradlinig durch queren. In addition to the possible multiple scattering in the tissue (11), illustrated by the dashed curve (12), it is possible that some photons of this radiation pulse (10) the irradiated tissue (11) is also approximately straight traverse. Dies wird durch die gestrichelte Kurve ( 13 ) veran schaulicht. This is illustrated veran by the dashed curve (13). Der gesamte Strahlungspuls ( 10 ) wird somit beim Durchgang durch das menschliche Gewebe stark verbreitert. The entire radiation pulse (10) is thus greatly widened as it passes through the human tissue. Es resultiert ein transmittierter Strahlungspuls ( 14 ) mit einer deutlich größeren Pulsbreite als vor dem Eintritt in das menschliche Gewebe ( 11 ). This results in a transmitted radiation pulse (14) having a significantly larger pulse width than before entry into the human tissue (11). Innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden nun diejenigen Photonen zur Bilderzeugung herangezogen, die sich vornehmlich geradlinig durch das menschliche Gewebe ( 11 ) bewegt haben. Within the inventive device, those photons are now used for image formation, have moved (11), the primarily straight through the human tissue. Diese Photonen, bzw. die vorderste Pulsflanke, innerhalb eines Zeitintervalles Δt tragen genügend Informationen, um eine Bilderzeugung mit ausreichendem Kontrast zu gewährleisten. These photons, or the front pulse edge, within a time interval .DELTA.t carry enough information to provide an image forming with sufficient contrast. Im Hinblick auf die Anforderungen an die erfindungsgemäße Vorrichtung bedeutet dies, daß die verwendete Detektoreinheit innerhalb eines kurzen Zeitfensters Δt empfindlich sein muß. In view of the requirements of the inventive device, this means that the detector unit used within a short time window .DELTA.t must be sensitive. Dieses Zeit fenster Δt liegt dabei vorteilhafterweise ebenfalls im Pikosekunden-Bereich. This time window .DELTA.t is advantageously also in the picosecond range. Im folgenden werden bevorzugte Aus führungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung be schrieben, die nach dem eben geschilderten Prinzip arbeiten. In the following preferred from are exemplary embodiments of the device according to the invention be written, which operate on the principle just described.

In Fig. 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungs gemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt. In FIG. 2, a first embodiment of the device according to the Invention is shown schematically. Als Strahlquelle dient hierbei ein Laser ( 1 ), der Strahlungspulse mit mittle ren Pulsbreiten in der Größenordnung von Δt p kleiner gleich 50 ps erzeugt. As a beam source generates less or equal to 50 ps in this case a laser (1), of the radiation pulses with mittle ren pulse widths in the order of At p is used. Hierfür können beispielsweise aktiv-moden synchronisierte Festkörperlaser (Nd: YAG) oder aber aktiv gütegeschaltete Halbleiterlaser sowie Farbstofflaser einge setzt werden. For this example, active-moden synchronized solid-state lasers (Nd: YAG) may or actively Q-switched semiconductor laser and dye laser is to be set. Die Wellenlänge der emittierten Strahlungspulse des Lasers ( 1 ) liegt vorzugsweise zwischen 800 und 1300 nm. Um das angestrebte günstige Signal-Rausch-Verhältnis bei der Detektion zu erreichen ist eine möglichst hohe Repetitionsra te des Lasers ( 1 ) nötig. The wavelength of the emitted radiation pulses of the laser (1) is preferably between 800 and 1300 nm. In order to achieve the desired favorable signal-to-noise ratio in the detection is a very high Repetitionsra te of the laser (1) is necessary. Diese Repetitionsrate kann zwischen 10 MHz und etwa 3 GHz liegen. This repetition rate can be between 10 MHz and about 3 GHz. Die erforderlichen Pulsleistun gen des verwendeten Lasers ( 1 ) können zwischen wenigen mW bis hin zu einigen W betragen. The required Pulsleistun gene of the used laser (1) can range from a few mW to a few W. Die vom Laser ( 1 ) emittierten Strahlungspulse gelangen zunächst auf ein drehbares Ablenk element ( 2 ), das Teil der Scan-Vorrichtung ist und im darge stellten ersten Ausführungsbeispiel als Drehspiegel rea lisiert ist. By the laser (1) radiation pulses emitted initially reach a rotatable deflector element (2), the part of the scanning device and in Darge presented first embodiment as a rotating mirror is rea lisiert. Dieser ist um eine Achse senkrecht zur Zeichen ebene definiert drehbar, dh neben geeigneten Winkel-En codern ist auch ein entsprechender Antriebsmotor für den Drehspiegel vorgesehen. This is about an axis perpendicular to the drawing plane defined rotatable, ie in addition to suitable angle coders-En, a corresponding drive motor for the rotating mirror is provided. Alternativ hierzu ist beispielsweise auch die Verwendung eines Polygon-Spiegels möglich. Alternatively, the use of a polygon mirror, for example. Dem Dreh spiegel ist ein optisches System ( 3 ) nachgeordnet, das eine fokussierende Wirkung hat und gewährleistet, daß die Strahlungspulse während der Abtastung parallel über eine definierte Abtastfläche verschoben werden und derart das zu untersuchende menschliche Körperteil ( 4 ) überstreichen. Mirror the rotary an optical system (3) is followed, which has a focusing effect and ensures that the radiation pulses are shifted parallel over a defined scanning surface during scanning, and such that to be examined human body part (4) sweep. Nach dem Passieren des menschlichen Körperteiles ( 4 ) gelangen die Strahlungspulse auf ein zweites optisches System ( 5 ), das vorzugsweise die gleichen optischen Daten aufweist, wie das scan-seitige optische System ( 3 ). After passing through the human body part (4) the radiation pulses arrive on a second optical system (5), which preferably has the same optical data such as the scan-side optical system (3). Das zweite, detektorseitig angeordnete optische System ( 5 ) fokussiert die transmittier ten Strahlungspulse auf eine Detektoreinheit ( 6 ). The second detector side arranged optical system (5) focuses the transmittier th radiation pulses to a detector unit (6). Diese er möglicht die zeitaufgelöste Detektion der auftretenden Strah lungspulse. This he enables the time-resolved detection of lung Strah occurring pulse. Dabei liegt das Registrierungs-Zeitfenster, wie bereits vorher erwähnt, in der Größenordnung weniger Pikose kunden. Here is the registration time window, as already mentioned before, in the order of magnitude less Pikose customer. Damit ist eine Selektion der geradlinig transmittier ten Photonen zum Streulicht möglich. For a selection of straight transmittier th photons to scatter light is possible. Der Detektoreinheit ( 6 ) ist eine Auswerte- und Bildverarbeitungseinheit ( 7 ) nachge ordnet. The detector unit (6) is an evaluation and image processing unit (7) assigns nachge. Diese erzeugt anhand der registrierten Signale dar verwendeten Detektoreinheit ein Bild des durchstrahlten Kör perteiles ( 4 ) auf einem Display ( 8 ). This is generated on the basis of registered signals detector unit used an image of the irradiated Kör perteiles (4) on a display (8). Die Auswerte-Einheit ( 7 ) steuert weiterhin den Laser ( 1 ), den Drehspiegel ( 2 ) sowie die Detektoreinheit ( 6 ), um den synchronen Rasterbetrieb zu ermöglichen. The evaluation unit (7) further controls the laser (1), the rotary mirror (2) and the detector unit (6) to allow the synchronous scanning operation. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist detek torseitig keine weitere Scan-Vorrichtung mehr erforderlich, da durch das zweite optische System ( 5 ) das gesamte transmit tierte Licht auf die Detektoreinheit ( 6 ) fokussiert wird. In the illustrated embodiment, no further scanning device is more torseitig Detek required, since it is focused by the second optical system (5), the entire transmit-oriented light on the detector unit (6). Die Auswerteeinheit ( 7 ) registriert in Verbindung mit dem aktuell registrierten Signal jeweils die aktuelle Stellung des Dreh spiegels, womit die Ortsauflösung gewährleistet ist. The evaluation unit (7) recorded in association with the currently recorded signal in each case the current position of the rotating mirror, whereby the spatial resolution is ensured.

Die verwendeten optischen Systeme ( 3 , 5 ) erfüllen vorzugswei se bestimmte Anforderungen, insbesondere sollte eine Pulsver breiterung durch die verwendeten optischen Systeme ( 3 , 5 ) vermieden werden. The optical systems used (3, 5) meet certain requirements vorzugswei se, in particular a Pulsver should broadening through the used optical systems (3, 5) can be avoided. In Frage kommen hierzu beispielsweise asphärische Hohlspiegel oder aber Fresnel-Linsen. In this question are, for example aspherical concave mirror or Fresnel lenses. Um eine weitere mögliche Ursache zur signalverfälschenden Pulsverbreiterung zu unterdrücken, ist es möglich, den Raum zwischen den beiden optischen Systemen ( 3 , 5 ) und dem menschlichen Körperteil ( 4 ) mit einer Flüssigkeit zu füllen, deren Bre chungsindex in etwa dem des durchstrahlten Körperteiles ( 4 ) entspricht. In order to suppress another possible cause for signalverfälschenden pulse broadening, it is possible to fill the space between the two optical systems (3, 5) and the human body part (4) with a liquid whose a refracting index approximately that of the irradiated part of the body ( 4). Dies kann beispielsweise durch Eintauchen des zu durchstrahlenden Körperteiles ( 4 ) in ein Flüssigkeitsbad geschehen. This can be done in a liquid bath, for example by dipping the body part to be irradiated (4). Als mögliche Detektoreinheiten ( 6 ) kommen Micro- channel-plates, Streak-cameras, elektrooptische Zellen, schnelle Photodioden, sowie Elemente in Frage, die nicht- lineare optische Effekte ausnutzen. Possible detector units (6) are micro-channel plates, streak cameras, electro-optical cells, fast photodiodes, and items in question that take advantage of non-linear optical effects.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vor richtung wird anhand von Fig. 3 beschrieben. Another embodiment of the invention Before direction is described with reference to FIG. 3. Eine geeignete Strahlquelle, z. A suitable beam source such. B. ein Laser ( 101 ), emittiert erneut Strah lungspulse mit Pulsbreiten in der Größenordnung von wenigen Pikosekunden. As a laser (101), re-emitted radia tion pulses with pulse widths in the order of a few picoseconds. Verwendet werden können hierzu prinzipiell die gleichen Laser-Typen wie im ersten Ausführungsbeispiel. can be used for this purpose in principle the same types of lasers as in the first embodiment. Ein besonders kompaktes und wenig aufwendiges Gesamtsystem re sultiert bei der Verwendung einer Halbleiter-Diode als Strahlungsquelle, die Puls-Leistungen im Bereich weniger mW liefert. A particularly compact and little expensive total system re consulted when using a semiconductor diode as a radiation source, the pulse services provides less mW in the field. Die Strahlungspulse treffen auf ein optisches Ab lenkelement ( 102 ) z. The radiation pulses hit an optical From directing element (102) z. B. einem Drehspiegel. As a rotating mirror. Von dort gelangen sie auf ein erstes optisches System ( 103 ) mit fokussierender optischer Wirkung. From there, they arrive at a first optical system (103) having a focusing optical effect. Dieses gewährleistet in Kombination mit dem verwendeten optischen Ablenkelement ( 102 ), daß das zu durchstrahlende menschliche Körperteil ( 104 ) parallel abge tastet wird. This ensures in combination with the used optical deflector (102) so that the about by radiant human body part (104) scans parallel abge. über ein zweites optisches System ( 105 ) werden die transmittierten Strahlungspulse auf ein zweites optisches Ablenkelement ( 109 ), z. a second optical system (105), the transmitted radiation pulses to a second optical deflector (109), z. B. auf einen zweiten Drehspiegel fo kussiert. B. kussiert to a second rotating mirror fo. Über den zweiten Drehspiegel ( 109 ) gelangen die Strahlungspulse auf die Detektoreinheit ( 106 ). The radiation pulses arrive at the detector unit (106) via the second rotating mirror (109). Durch die geeignete Synchronisation der beiden verwendeten optischen Ablenkelemente ( 102 , 109 ) über die Auswerteeinheit ( 107 ) ist somit gewährleistet, daß zu jedem Zeitpunkt die Einstrahl richtung der Strahlungspulse relativ zum zu untersuchenden menschlichen Körperteil ( 104 ) bekannt ist. By appropriate synchronization of the two optical deflecting elements used (102, 109) via the evaluation unit (107) is thus ensured that at any time the single beam direction of the radiation pulses to be examined human body portion relative (104) is known. Anhand der in der Detektoreinheit ( 106 ) registrierten Signale wird über die Auswerteeinheit ( 107 ) und eine damit verbundene Bildver arbeitungseinheit auf einem separaten Monitor ( 108 ) ein Bild des durchstrahlten Körperteiles ( 104 ) dargestellt. Registered on the basis of in the detector unit (106) signals via the evaluation unit (107) and an associated Bildver processing unit on a separate monitor (108) an image of the irradiated body part (104), respectively. Zur Rea lisierung des erforderlichen kurzen Zeitfensters der Detektoreinheit ( 106 ) wird in diesem Ausführungsbeispiel als Detektoreinheit ( 106 ) eine Avalanche-Photodiode eingesetzt. Rea for capitalization of the required short time window of the detector unit (106) as a detector unit (106) is an avalanche photodiode is used in this embodiment. Diese registriert im synchronen Rasterbetrieb mit den Ablenk elementen ( 102 , 109 ) der Scan-Vorrichtung die transmittierten Strahlungspulse. This registered in the synchronous scanning operation with the deflection elements (102, 109) of the scanning apparatus, the transmitted radiation pulses. Wesentlich ist hierbei, daß die Betriebs spannung der Avalanche-Photodiode über einen geeigneten hochfrequenten Pulsgenerator, z. It is essential here that the operating voltage of the avalanche photodiode by a suitable high-frequency pulse generator, for example. B. einen ECL-Pulsgenerator, innerhalb der Auswerteeinheit ( 107 ) moduliert wird. B. an ECL pulse generator within the evaluation unit (107) is modulated. Erfolgt diese hochfrequente Modulation der Betriebsspannung der Avalanche-Photodiode im Bereich der Durchbruchsspannung, so ist durch die nicht-lineare Verstärkungs-Charakteristik der Avalanche-Photodiode eine zeitliche Torsetzung im ps-Bereich möglich. If this high-frequency modulation of the operating voltage of the avalanche photodiode in the area of ​​the breakdown voltage, so a temporal Torsetzung in the ps range is possible through the non-linear gain characteristic of the avalanche photodiode. Durch die geeignete Variation des Betriebsspannungs hubes, dh der Modulations-Amplitude, ist es weiterhin möglich, sowohl das gesamte integrale Streusignal zu registrieren, als auch alternativ nur ein kurzes Zeitfenster zu realisieren. By suitable variation of the operating voltage stroke, that is, the modulation amplitude, it is still possible to register both the entire integral scattering signal, and alternatively to realize only a short window. Über eine geeignete Differenzbildung der beiden Signale ist mit Hilfe der Auswerteeinheit ein günstiges Signal-Rausch-Verhältnis realisierbar. Via a suitable difference between the two signals a favorable signal-to-noise ratio can be realized with the aid of the evaluation unit. Die Aus werteeinheit ( 107 ) bzw. der eingesetzte Pulsgenerator modu liert desweiteren den verwendeten Laser ( 101 ). Furthermore, the evaluation unit (107) or the pulse generator used modu lines the laser used (101). Dabei ist die Modulation des Lasers ( 101 ) sowie der Avalanche-Photodiode in einem relativ zueinander einstellbaren Phasenverhältnis zu realisieren. The modulation of the laser (101) and the avalanche photodiode is to be realized in a relatively adjustable phase relationship. Zur Detektion ist es weiterhin möglich, die Betriebsspannungsmodulation der Avalanche-Photodiode mit etwas kleinerer oder aber größerer Frequenz als die Modu lation des Lasers ( 101 ) durchzuführen. For detection, it is also possible to perform the operation voltage modulation of the avalanche photodiode having a slightly smaller or larger frequency than the modu lation of the laser (101). Das interessierende Meßsignal kann dann als niederfrequentes Signal hinsichtlich Phase und Modulationsgrad untersucht werden. The measurement signal of interest can then be examined as a low-frequency signal in phase and modulation depth. Zur Modulation des Lasers ( 101 ) sowie der Avalanche-Photodiode können prinzipiell auch zwei separate Pulsgeneratoren oder Frequenz- Synthesizer innerhalb der Auswerteeinheit ( 107 ) eingesetzt werden. For modulation of the laser (101) and the avalanche photodiode, two separate pulse generators or frequency synthesizers can be used within the evaluation unit (107) in principle. Die Modulation von Laser ( 101 ) und Avalanche-Photodiode muß lediglich in einem definierten Phasenverhältnis erfolgen. The modulation of the laser (101) and avalanche photodiode must only take place in a defined phase relationship. Die Vorteile dieses Ausführungsbeispieles liegen insbesondere im einfachen und kompakten Aufbau sowie der kostengünstigen Detektoreinheit ( 106 ). The advantages of this embodiment are in particular in simple and compact structure as well as the cost-detector unit (106).

Ein drittes mögliches Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä ßen Vorrichtung wird anhand von Fig. 4 dargestellt. A third possible embodiment of the inventive device SEN is illustrated with reference to Fig. 4. Detek torseitig wird hierbei erneut eine Avalanche-Photodiode als Detektoreinheit ( 206 ) eingesetzt, die ebenso betrieben wird wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel. An avalanche photodiode is Detek torseitig here again used as a detector unit (206) which is operated as in the previous embodiment. Die von einem geeigneten Laser ( 201 ) emittierten Strahlungspulse werden über einen Lichtleiter ( 202 ) zu einer ersten Glasplatte ( 203 ) geleitet. Of a suitable laser (201) emitted radiation pulses are passed via a light guide (202) to a first glass plate (203). Zwischen dieser ersten Glasplatte ( 203 ) und einer weiteren, zweiten Glasplatte ( 205 ) befindet sich das zu untersuchende menschliche Körperteil ( 204 ). Between said first glass plate (203) and a further, second glass plate (205) is the to be investigated human body part (204). Das von der Detektoreinheit ( 206 ) registrierte Signal wird ebenfalls über einen Lichtleiter ( 207 ) zur Auswerteeinheit ( 208 ) geleitet. The by the detector unit (206) registered signal is also routed via a light guide (207) to the evaluation unit (208). Die Auswerteeinheit ( 208 ) und die damit verbundene Bildver arbeitungseinheit übernehmen in dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung die gleiche Funktion wie im vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel, insbesondere die Steuerung der eingesetzten Avalanche-Photodiode und deren synchronen Betrieb mit dem verwendeten Laser ( 201 ). The evaluation unit (208) and the Bildver associated processing unit take over in this embodiment of the inventive device, the same function as in the previously described embodiment, in particular the control of the used avalanche photodiode, and their synchronous operation with the used laser (201). Der Scan- Betrieb wird in diesem Ausführungsbeispiel derart realisiert, daß der verwendete Lichtleiter ( 202 ) mit eventuell nötiger Fokussieroptik senkrecht zur ersten Glasplatte ( 203 ) mit einer geeigneten Scan-Mechanik rasterförmig verschoben wird. The scanning operation is realized in this embodiment in such a way that the light guide (202) used with any more necessary focusing optics perpendicularly to the first glass plate (203) is shifted in grid form with a suitable scanning mechanism. Die Verschiebung wird dabei über die Auswerteeinheit ( 208 ) gesteuert. The displacement is controlled via the evaluation unit (208). Synchron zur Verschiebung des ersten Lichtleiters ( 202 ) wird die Detektoreinheit ( 206 ), dh die Avalanche- Diode, zusammen mit dem zweiten Lichtleiter ( 207 ) verschoben, was ebenfalls über die Auswerteeinheit ( 208 ) gesteuert wird. In synchronism with the displacement of the first light guide (202) the detector unit (206), that is, the avalanche diode, moved together with the second light guide (207), which is also controlled via the evaluation unit (208).

Bevorzugte Verwendung findet die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Brustkrebs-Früherkennung, wo deren Einsatz anstelle der herkömmlichen Röntgen-Durchleuchtungs-Vorrichtungen mög lich ist. Preferred use of the device according to the invention takes place in the breast cancer screening where their use is possible, please include instead of the conventional X-ray fluoroscopic apparatus.

Claims (20)

1. Vorrichtung zur Durchleuchtung menschlichen Gewebes mit nicht-ionisierender elektromagnetischer Strahlung mit mindestens einer Strahlungsquelle ( 1 ; 101 ; 201 ), mindestens einer Detektoreinheit ( 6 ; 106 ; 206 ), ein oder mehreren mit der Detektoreinheit verbundenen Auswerteeinheiten ( 7 ; 107 ; 208 ) und einer Bildverarbeitungseinheit inklusive Display ( 8 ; 108 ; 209 ), 1. A device for screening human tissue with non-ionizing electromagnetic radiation having at least one radiation source (1; 101; 201) (6; 106; 206), at least one detector unit, one or more associated with the detector unit evaluation units (7; 107; 208 ) and an image processing unit including display (8; 108; 209),
wobei die Strahlungsquelle ( 1 ; 101 ; 201 ) Strahlungs- Pulse emittiert und wobei die Detektoreinheit ( 6 ; 106 ; 206 ) nach dem Durchtritt der elektromagnetischen Strahlung durch das Gewebe ( 4 ; 104 ; 204 ) eine zeitaufgelöste Registrierung der Intensität der transmittierten Strahlungs-Pulse erlaubt, und wherein the radiation source (1; 101; 201) emits radiation pulses and wherein the detector unit (6; 106; 206) after the passage of the electromagnetic radiation through the web (4; 104; 204) a time-resolved registration of the intensity of the transmitted radiation Pulse permitted and
wobei über die Auswerteeinheit und die Bildverarbeitungseinheit anhand der registrierten Signale eine Darstellung des durchleuchteten Gewebes, ( 4 ; 104 ; 204 ) auf dem Display ( 8 ; 108 ; 209 ) erfolgt, wherein via the evaluation unit and the image processing unit on the basis of registered signals a representation of the transilluminated tissue (4; 104; 204) on the display (8; 108; 209) is carried out,
dadurch gekennzeichnet , characterized in
daß eine Scan-Vorrichtung ( 3 ; 103 ) vorgesehen ist, that a scanning device (3; 103) is provided,
daß die Strahlung über die Scan-Vorrichtung ( 3 ; 103 ) auf das jeweils zu untersuchende Gewebe ( 4 ; 104 , 204 ) gelangt und that the radiation over the scanning device (3; 103) to the tissue to be examined in each case (4; 104, 204) passes and
die Detektoreinheit ( 6 ; 106 ; 206 ) mit der Scan- Vorrichtung ( 3 ; 103 ) synchronisiert ist. the detector unit (6; 106; 206) with the scanning device (3; 103) is synchronized.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsbreiten der emittierten Strahlungspulse im Piko sekunden-Bereich liegen. 2. Device according to claim 1, characterized in that the pulse widths of the emitted radiation pulses are in the pico-second range.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlungsquelle ( 1 , 101 , 201 ) ein Laser vorgesehen ist, der im infraroten Spektralbereich zwischen 800 und 1300 nm emittiert. 3. Device according to claim 1, characterized in that the radiation source (1, 101, 201) is provided a laser which emits in the infrared spectral range 800-1300 nm.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein aktiv-güte-geschalteter Halbleiterlaser als Strah lungsquelle ( 1 , 101 , 201 ) vorgesehen ist. 4. Apparatus according to claim 3, characterized in that an active-Q-switched semiconductor laser as radia tion source (1, 101, 201) is provided.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Strahlungsquelle ( 1 , 101 , 201 ) und dem zu durchleuchtenden Gewebe ( 4 , 104 , 204 ) als Teil der Scan- Vorrichtung mindestens ein definiert drehbares Ablenkel ement ( 2 , 102 ) angeordnet ist, dem ein optisches System ( 3 , 103 ) mit sammelnder optischer Wirkung zum Fokussieren der elektromagnetischen Strahlung auf das zu untersuchen de menschliche Gewebe ( 4 , 104 ) nachgeordnet ist. 5. Device according to claim 1, characterized in that between the radiation source (1, 101, 201) and said to be X-rayed fabric (4, 104, 204) as part of the scanning device at least one defined rotary Ablenkel ement (2, 102) is arranged to which an optical system (3, 103) to investigate with collecting optical power for focusing the electromagnetic radiation on the human tissue de (4, 104) is arranged downstream.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem durchleuchteten Gewebe ( 4 , 104 ) und der Detektoreinheit ( 6 , 106 , 206 ) als Teil der Scan-Vorrich tung ein definiert drehbares Ablenkelement ( 109 ) vorgese hen ist, und eine definierte Kopplung zwischen den Dreh bewegungen der beiden Ablenkelemente ( 102 , 109 ) und der Detektoreinheit ( 106 ) über die Auswerteeinheit ( 107 ) erfolgt. 6. Apparatus according to claim 5, characterized in that between the transilluminated tissue (4, 104) and the detector unit (6, 106, 206) processing as part of the scan Vorrich a defined rotatable deflector (109) vorgese is hen, and defined coupling between the rotational movements of the two deflection elements (102, 109) and the detector unit (106) via the evaluation unit (107) takes place.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß detektorseitig ein optisches System ( 5 , 105 ) mit sammeln der optischer Wirkung zwischen dem menschlichen Gewebe ( 4 , 104 ) und der Detektoreinheit ( 6 , 106 , 206 ) angeordnet ist. 7. Device according to claim 1, characterized in that the detector side, an optical system (5, 105) to collect the optical effect between the human tissue (4, 104) and the detector unit (6, 106, 206) is arranged.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu untersuchende Gewebe ( 204 ) zwischen zwei trans parente Platten ( 203 , 205 ) angeordnet ist und die sende seitige Scan-Vorrichtung die Austrittsfläche eines Licht leiters ( 202 ) im Scan-Betrieb über eine Platte ( 203 ) führt, wobei eine Einkopplung der Strahlungs-Pulse in den verwendeten Lichtleiter ( 202 ) vorgesehen ist. 8. The device according to claim 1, characterized in that the material to be examined tissue (204) between two trans parente plates (203, 205) is arranged and the transmit-side scanning apparatus, the exit surface of a light guide (202) in scan mode via a plate (203), wherein a coupling of the radiation pulses in the used light guide (202) is provided.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu untersuchende Gewebe ( 204 ) zwischen zwei trans parenten Platten ( 203 , 205 ) angeordnet ist und die detektorseitige Scan-Vorrichtung eine Detektoreinheit ( 206 ) synchron zur sendeseitigen Scan-Vorrichtung raster förmig über eine Platte ( 205 ) führt, durch die die Strahlungspulse austreten und der Detektoreinheit ( 206 ) ein weiterer Lichtleiter ( 207 ) nachgeordnet ist, über den die registrierten Signale zur Auswerteeinheit ( 208 ) ge langen. 9. The device according to claim 1, characterized in that the material to be examined tissue (204) between two trans ent plates (203, 205) is arranged and the detector-side scanning device comprises a detector unit (206) synchronously scanning the transmission-side scanning device uniformly over a plate (205) leads through which emerge the radiation pulses and the detector unit (206), a further light guide (207) is arranged downstream, through which the registered signals to the evaluation unit (208) ge long.
10. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch ge kennzeichnet, daß der Raum zwischen den jeweiligen optischen Systemen ( 3 , 103 ; 5 , 105 ) und dem zu unter suchenden menschlichen Gewebe ( 4 , 104 ) sowohl scanseitig als auch detektorseitig mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, deren Brechungsindex annähernd dem des durch strahlten menschlichen Gewebes ( 4 , 104 ) entspricht. 10. The apparatus of claim 5, 6 or 7, characterized in that the space between the respective optical systems (3, 103; 5, 105) and said to be examined human tissue (4, 104) both scan side and the detector side with a liquid is filled with refractive index approximately corresponds to that of the irradiated human tissue (4, 104).
11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Detektorein heit ( 6 , 106 , 206 ) vorgesehen ist, die in einem variablen Zeitfenster für die emittierten Strahlungspulse empfind lich ist, wobei sowohl die absolute Dauer des Zeitfen sters, als auch die relative Beziehung des Zeitfensters zu den emittierten Strahlungspulsen einstellbar ist. 11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a Detektorein unit (6, 106, 206) is provided which is SENS Lich in a variable time window for the emitted radiation pulses, where both the absolute duration of the Zeitfen sters, and the relative relationship of the time window to the emitted radiation pulses is adjustable.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Detektoreinheit ( 6 , 106 , 207 ) eine Avalanche-Photo diode dient, die im synchronen Rasterbetrieb mit der Scan-Vorrichtung die transmittierten Strahlungspulse registriert. 12. Device according to claim 1, characterized in that the detector unit an avalanche photo diode is used (6, 106, 207) that is registered in the synchronous scanning operation of the scanning apparatus, the transmitted radiation pulses.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Modulations-Einrichtung vorgesehen ist, die die Betriebsspannung der Avalanche-Photodiode derart moduliert, daß ein einstellbares Zeitfenster bezüglich der registrierten Empfindlichkeit resultiert und weiter hin eine Modulation der verwendeten Strahlquelle möglich ist, wobei diese Modulation in einer definierten und einstellbaren Phasenbeziehung zur Modulation der Be triebsspannung der Avalanche-Photodiode erfolgt. 13. The apparatus according to claim 12, characterized in that at least one modulation device is provided which modulates the operating voltage of the avalanche photodiode in such a way that an adjustable time window with respect to the registered sensitivity results, and further towards a modulation of the radiation source used is possible, wherein this modulation in a defined and adjustable phase relationship with the modulation of the Be operating voltage of the avalanche photodiode is done.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsspannung der Avalanche-Photodiode im Bereich der Durchbruchsspannung hochfrequent moduliert ist und gleichzeitig in einem definierten Phasenverhältnis eine Modulation der Strahlungsquelle erfolgt. 14. Device according to claim 12, characterized in that the operating voltage of the avalanche photodiode is modulated at high frequency in the area of ​​the breakdown voltage and occurs simultaneously in a defined phase relationship a modulation of the radiation source.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulation der Avalanche-Photodiode und der Strahlungsquelle mit geringfügig verschiedener Frequenz erfolgt. 15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the modulation of the avalanche photodiode and the radiation source is carried out at a slightly different frequency.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Avalanche- Photodiode mit zeitlich verschiedenen Modulations-Amplituden betrieben wird und über die Auswerteeinheit ( 106 ) eine Differenzbildung zwischen den registrierten Signalen unterschiedlicher Zeitfenster erfolgt. 16. The apparatus of claim 14 or 15, characterized in that the avalanche photodiode with different time modulation amplitude is operated and the evaluation unit (106) forming a difference between the registered signals of different time slots is carried out.
17. Vorrichtung nach einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Detektoreinheit eine Micro-channel-plate vorgesehen ist. 17. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it is provided as a detector unit, a micro-channel plate.
18. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Detektorein heit eine Streak-Camera vorgesehen ist. 18. Device according to one of the preceding claims, characterized in that standardized as Detektorein a streak camera is provided.
19. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Detektorein heiten ein oder mehrere elektrooptische Zellen in Verbindung mit ortsauflösenden Detektoren vorgesehen sind. 19. Device according to one of the preceding claims, characterized in that as Detektorein units, one or more electro-optic cells, in conjunction with location-resolving detectors are provided.
20. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Detektion der transmittierten elektromagnetischen Strahlung Elemente dienen, die nicht-lineare optische Effekte zur Detektion ausnutzen. 20. Device according to one of the preceding claims, characterized in that for detecting the electromagnetic radiation transmitted serve elements exploit the non-linear optical effects for detection.
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