DE4229549A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften weicher biologischer Gewebe sowie Quantifizierung des Stofftransports durch diese mittels dynamischer Verdrillung - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften weicher biologischer Gewebe sowie Quantifizierung des Stofftransports durch diese mittels dynamischer Verdrillung

Info

Publication number
DE4229549A1
DE4229549A1 DE19924229549 DE4229549A DE4229549A1 DE 4229549 A1 DE4229549 A1 DE 4229549A1 DE 19924229549 DE19924229549 DE 19924229549 DE 4229549 A DE4229549 A DE 4229549A DE 4229549 A1 DE4229549 A1 DE 4229549A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tissue
measuring head
twisting
mechanical properties
transport
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.)
Ceased
Application number
DE19924229549
Other languages
English (en)
Inventor
Christoph Prof Dr Hartung
Oliver Dipl Ing Kohr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19924229549 priority Critical patent/DE4229549A1/de
Priority to DE9218581U priority patent/DE9218581U1/de
Publication of DE4229549A1 publication Critical patent/DE4229549A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0048—Detecting, measuring or recording by applying mechanical forces or stimuli
    • A61B5/0053—Detecting, measuring or recording by applying mechanical forces or stimuli by applying pressure, e.g. compression, indentation, palpation, grasping, gauging
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0048—Detecting, measuring or recording by applying mechanical forces or stimuli
    • A61B5/0055—Detecting, measuring or recording by applying mechanical forces or stimuli by applying suction
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0048—Detecting, measuring or recording by applying mechanical forces or stimuli
    • A61B5/0057—Detecting, measuring or recording by applying mechanical forces or stimuli by applying motion other than vibrations, e.g. rolling, rubbing, applying a torque, tribometry
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/44—Detecting, measuring or recording for evaluating the integumentary system, e.g. skin, hair or nails
    • A61B5/441—Skin evaluation, e.g. for skin disorder diagnosis
    • A61B5/442—Evaluating skin mechanical properties, e.g. elasticity, hardness, texture, wrinkle assessment
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/22—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady torsional forces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G01N33/4833—Physical analysis of biological material of solid biological material, e.g. tissue samples, cell cultures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0058—Kind of property studied
    • G01N2203/0089—Biorheological properties
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/026—Specifications of the specimen
    • G01N2203/0262—Shape of the specimen
    • G01N2203/0278—Thin specimens
    • G01N2203/0282—Two dimensional, e.g. tapes, webs, sheets, strips, disks or membranes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/04—Chucks, fixtures, jaws, holders or anvils
    • G01N2203/0417—Chucks, fixtures, jaws, holders or anvils using vacuum

Description

Das Verfahren dient der Bestimmung der mechanischen Eigenschaften weicher biologischer Gewebe sowie deren relativen Änderungen und der Quantifizierung des Stofftransportes und Transportes appli­ zierter Substanzen durch das weiche Gewebe nach Ort und Zeit.
Weiche biologische Gewebe sind unter anderem die Haut, Gefäß­ wände, etc.
Im Unterschied zu bisher bekannten Verfahren, die den Meßkopf mit doppelseitigem Klebeband an das Gewebe ankoppeln, wird der Meß­ kopf mittels Unterdruck an das Gewebe angekoppelt.
Die Ankopplungseinheit des Meßkopfes besteht aus zwei Teilen:
  • a) der Vorspannvorrichtung
  • b) dem Verdrillstempel
Die Ankopplung erfolgt in zwei Schritten. Zuerst wird das Gewebe definiert in der Vorspannvorrichtung vorgespannt. Danach wird das Gewebe an den Verdrillstempel gekoppelt. Die Vorspannvorrichtung besitzt Weg- und Drucksensoren, um ein definiertes Ansaugen des Gewebes nach Weg- oder Druckvorgaben zu gewährleisten. Es befin­ den sich drei Wegsensoren am Umfang der Vorspannvorrichtung zur Überprüfung der Gleichmäßigkeit der Vorspannung.
Danach prägt der Verdrillstempel ein dynamisches Verdrillmoment oder einen dynamischen Verdrillwinkel auf das Gewebe auf. Die Antriebseinheit des Meßkopfes ist z. B. ein Gleichstrommotor, ein Schrittmotor, ein Schwingerreger, usw.
Der Verdrillwinkel wird mittels Winkelsensoren erfaßt, wie z. B. Hallsensoren, optische Sensoren, usw. Das Verdrillmoment wird durch einen Drehmomenten- oder Kraftsensor erfaßt.
Eingangs- und Ausgangssignale werden in einem Amplituden- und Phasengang ausgewertet, über die die mechanischen Eigenschaften des Gewebes bestimmt sowie der Stofftransport nach Ort und Zeit quantifiziert werden können.
Amplitudengang informiert im wesentlichen über die elasto-mecha­ nischen Eigenschaften, der Phasengang im wesentlichen über die viskosen Eigenschaften.
Veränderungen im Amplituden- und Phasengang ermöglichen den Stofftransport und den Transport applizierter Stoffe durch das Gewebe nach Ort und Zeit zu quantifizieren. Massenveränderungen durch Applikation von Stoffmengen auf das Gewebe sowie sich danach einstellende Veränderungen in den elastischen Strukturen des Gewebes, z. B. durch Kosmetika, Arzneimittel usw., bilden sich im wesentlichen im Amplitudengang ab. Veränderungen der viskosen Gewebestrukturen infolge von Stoffeinlagerungen in das Gewebe äußern sich im wesentlichen im Phasengang.
Durch kontinuierliche Messungen und Aufzeichnung des BODE-Dia­ gramms können Migrationsprozesse applizierter Stoffe durch das Gewebe als Funktion des Ortes und der Zeit ermittelt werden.
Die Abbildung stellt die wesentlichen Komponenten des Meßver­ fahrens dar.
Legende
1 Meßkopf
2 Vorspannvorrichtung
3 Wegsensoren
4 Drucksensoren
5 Verdrillstempel
6 Antriebseinheit
7 Winkelsensor
8 Drehmomentensensor
9 Auswerteeinheit

Claims (7)

1. Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften weicher biologischer Gewebe und Quantifizierung des Stofftransportes und des Transportes applizierter Substanzen durch diese mittels dynamischer Verdrillung, dadurch gekennzeich­ net, daß der Meßkopf aus zwei Komponenten besteht: der Vorspann­ vorrichtung, dem Verdrillstempel.
2. Vorrichtung und Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe zuerst in der Vorspannvorrichtung nach Weg- oder Druckvor­ gaben definiert vorgespannt wird und anschließend an den Ver­ drillstempel nach Druckvorgaben gekoppelt wird.
3. Vorrichtung und Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe durch Unterdruck an den Meßkopf gekoppelt wird.
4. Vorrichtung und Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß eine dynamische Verdrillung des Gewebes erfolgt.
5. Vorrichtung und Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß ein dynamisches Verdrillmoment oder -winkel auf das Gewebe geprägt und der resultierende Verdrillwinkel oder -moment erfaßt wird.
6. Vorrichtung und Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß Ampli­ tuden- und Phasengang zur Quantifizierung des Stofftransportes und des Transportes applizierter Substanzen nach Ort und Zeit herangezogen wird.
7. Vorrichtung und Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß Stoff­ einlagerungen in das Gewebe sowie sich danach einstellende Ver­ änderungen der elastischen und viskosen Gewebestrukturen durch den Amplituden- und Phasengang quantifiziert werden.
DE19924229549 1992-09-04 1992-09-04 Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften weicher biologischer Gewebe sowie Quantifizierung des Stofftransports durch diese mittels dynamischer Verdrillung Ceased DE4229549A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19924229549 DE4229549A1 (de) 1992-09-04 1992-09-04 Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften weicher biologischer Gewebe sowie Quantifizierung des Stofftransports durch diese mittels dynamischer Verdrillung
DE9218581U DE9218581U1 (de) 1992-09-04 1992-09-04 Meßkopf zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften weicher biologischer Gewebe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19924229549 DE4229549A1 (de) 1992-09-04 1992-09-04 Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften weicher biologischer Gewebe sowie Quantifizierung des Stofftransports durch diese mittels dynamischer Verdrillung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4229549A1 true DE4229549A1 (de) 1994-03-10

Family

ID=6467216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19924229549 Ceased DE4229549A1 (de) 1992-09-04 1992-09-04 Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften weicher biologischer Gewebe sowie Quantifizierung des Stofftransports durch diese mittels dynamischer Verdrillung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4229549A1 (de)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19650992A1 (de) * 1996-11-26 1998-05-28 Machui Oliver Dipl Ing Fh Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von mechanischen Eigenschaften elastischer Materialien
WO1999017113A1 (en) * 1997-10-01 1999-04-08 Baxter International Inc. In vitro tissue testing system
DE10034750A1 (de) * 2000-07-18 2002-02-07 Graviton Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur computergesteuerten elektromagnetischen Beeinflussung der Kinetik von organischen und anorganischen Prozessen in Flüssigkeiten
FR2822672A1 (fr) * 2001-03-29 2002-10-04 Cognis Deutschland Gmbh Appareil de mesure de proprietes mecaniques de surface
EP1321098A1 (de) * 2001-12-21 2003-06-25 L'oreal Vorrichtung und Verfahren zum Auswerten einer Konturregiones das Auges
DE10214756A1 (de) * 2002-04-03 2003-10-16 Mettler Toledo Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Durchführen von dynamisch mechanischen Analysen
MD266Z5 (ro) * 2010-04-26 2011-03-31 Государственный Медицинский И Фармацевтический Университет "Nicolae Testemitanu" Республики Молдова Dispozitiv pentru testarea materialului biologic
WO2020227809A1 (en) 2019-05-13 2020-11-19 Carruthers Jean M D Skin torsionometer

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4224950A (en) * 1978-05-31 1980-09-30 L'oreal Apparatus for measuring the amount of sebum secreted by the skin of a living subject
DE3125947A1 (de) * 1980-07-01 1982-02-04 L'Oreal, 75008 Paris Vorrichtung zur messung der hautelastizitaet
DE3719380C1 (en) * 1987-06-05 1988-05-11 Schering Ag Device for measuring the mechanical properties of biological tissue samples in vitro
EP0337842A1 (de) * 1988-03-31 1989-10-18 L'oreal Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Elastizität einer oberflächlichen Schicht, insbesondere der Haut
DE9011570U1 (de) * 1990-08-08 1990-10-11 Beier, Edgar, 7082 Oberkochen, De
WO1991016003A1 (en) * 1990-04-17 1991-10-31 Skintech Holdings Aps An apparatus for a penetration-free measurement of at least one mechanical property of soft biological tissue
DE9116080U1 (de) * 1991-12-27 1992-02-20 Jenoptik Gmbh, O-6900 Jena, De

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4224950A (en) * 1978-05-31 1980-09-30 L'oreal Apparatus for measuring the amount of sebum secreted by the skin of a living subject
DE3125947A1 (de) * 1980-07-01 1982-02-04 L'Oreal, 75008 Paris Vorrichtung zur messung der hautelastizitaet
DE3719380C1 (en) * 1987-06-05 1988-05-11 Schering Ag Device for measuring the mechanical properties of biological tissue samples in vitro
EP0337842A1 (de) * 1988-03-31 1989-10-18 L'oreal Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Elastizität einer oberflächlichen Schicht, insbesondere der Haut
WO1991016003A1 (en) * 1990-04-17 1991-10-31 Skintech Holdings Aps An apparatus for a penetration-free measurement of at least one mechanical property of soft biological tissue
DE9011570U1 (de) * 1990-08-08 1990-10-11 Beier, Edgar, 7082 Oberkochen, De
DE9116080U1 (de) * 1991-12-27 1992-02-20 Jenoptik Gmbh, O-6900 Jena, De

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FINLAY, Bryan: Dynamic Mechanical Testing of Human Skin "In Vivo". In: J. Biomechanics, Vol.3, 1970, S.557-568 *
US-Z.: Journ. of Applied Physics, Vol. 45, Nr. 5, (1974), S. 1975-1981 *

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19650992A1 (de) * 1996-11-26 1998-05-28 Machui Oliver Dipl Ing Fh Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von mechanischen Eigenschaften elastischer Materialien
DE19650992C2 (de) * 1996-11-26 1998-11-12 Machui Oliver Dipl Ing Fh Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von mechanischen Eigenschaften elastischer Materialien
WO1999017113A1 (en) * 1997-10-01 1999-04-08 Baxter International Inc. In vitro tissue testing system
DE10034750A1 (de) * 2000-07-18 2002-02-07 Graviton Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur computergesteuerten elektromagnetischen Beeinflussung der Kinetik von organischen und anorganischen Prozessen in Flüssigkeiten
FR2822672A1 (fr) * 2001-03-29 2002-10-04 Cognis Deutschland Gmbh Appareil de mesure de proprietes mecaniques de surface
FR2833827A1 (fr) * 2001-12-21 2003-06-27 Oreal Procede d'evaluation de la region du contour de l'oeil et dispositif pour la mise en oeuvre d'un tel procede
EP1321098A1 (de) * 2001-12-21 2003-06-25 L'oreal Vorrichtung und Verfahren zum Auswerten einer Konturregiones das Auges
DE10214756A1 (de) * 2002-04-03 2003-10-16 Mettler Toledo Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Durchführen von dynamisch mechanischen Analysen
US6880385B2 (en) 2002-04-03 2005-04-19 Mettler-Toledo Gmbh Method and apparatus for performing dynamic mechanical analyses
DE10214756B4 (de) * 2002-04-03 2011-06-16 Mettler-Toledo Ag Verfahren und Vorrichtung zum Durchführen von dynamisch-mechanischen Analysen
MD266Z5 (ro) * 2010-04-26 2011-03-31 Государственный Медицинский И Фармацевтический Университет "Nicolae Testemitanu" Республики Молдова Dispozitiv pentru testarea materialului biologic
WO2020227809A1 (en) 2019-05-13 2020-11-19 Carruthers Jean M D Skin torsionometer
EP3809965A4 (de) * 2019-05-13 2022-06-08 Jean Carruthers M.D. Hauttorsionsmesser

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4229549A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften weicher biologischer Gewebe sowie Quantifizierung des Stofftransports durch diese mittels dynamischer Verdrillung
HUP9901377A2 (hu) Berendezés analitikumok nagyérzékenységű mágneses detektálásához
DE112006004092T5 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Messen von Oberflächenenergien
DE60139775D1 (de) Verfahren und vorrichtung zur messung von packungseigenschaften von erdmassen und anderen ähnlichen massen
DE69021305D1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Schätzung von der Fähigkeit eines Körpers um ein Produkt austreiben zu können und ihre Anwendung auf eine Gesteinsprobe.
DE69915014T2 (de) Vorrichtung zur Prüfung von absorbierenden Substraten
DE10211198A1 (de) Oberflächenwellensensor
DE1900328A1 (de) Vorrichtung zur Bestimmung des >>Tack<< einer Drucktinte oder aehnlichen viskosen Stoffs
DE50113945D1 (de) Vorrichtung und verfahren zur messung von kräften von belebtem material
US20160069757A1 (en) Non-Contact Method for Measurement of Strain Profile at a Location Interposed within a Soft Deformable Object with Dynamic Evolution of the Strain Under Dynamic Loading or Fracture of the Object
WO1994020019A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur messung einer dreidimensionalen oberflächenstruktur
EP1391709A3 (de) Vorrichtung zur Messung einer Kraft, Vorrichtung zur Messung eines Drucks und Drucksensor
DE69004960T2 (de) Verfahren und gerät zur messung vor ort der quellcharakteristik von böden.
DE19806903C2 (de) Gerät für montone und zyklische Scherung zur Untersuchung von Bodenproben
US3585856A (en) Manual tack measurement
DE4320781A1 (de) Wärmeleitfähigkeits-Meßgerät
EP1113259A3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung von Veränderungen flüssiger Medien, insbesondere Überzugsmittel bei Scherbelastung
DE938273C (de) Verfahren zum Messen von Druckkraeften
JPH0712914Y2 (ja) 若材令コンクリート貫入試験装置
DE731324C (de) Einrichtung zum Messen der Bodendruecke des bewegten Fusses
EP1050739A3 (de) Vorrichtung zur Prüfung und Anzeige der Masshaltigkeit von zylindrischen Oberflächen und von Verzahnungen
DE102005001068A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung der vertikalen Druckverteilung eines Körpers in dessen Kontaktfläche zur Oberfläche einer Sensorplatte
DE102021104874B4 (de) Verfahren und Einrichtung zur Prüfung der Haftung eines Körpers auf einem Substrat
DE2305816A1 (de) Druck-messfolie
DE102011054438A1 (de) Verfahren zur Bestimmung des Trocknungsgrades von Druckbögen

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8122 Nonbinding interest in granting licenses declared
8131 Rejection