EA030555B1 - Непрерывное неинвазивное измерение температур ткани на основе измерений импеданса - Google Patents

Непрерывное неинвазивное измерение температур ткани на основе измерений импеданса Download PDF

Info

Publication number
EA030555B1
EA030555B1 EA201591366A EA201591366A EA030555B1 EA 030555 B1 EA030555 B1 EA 030555B1 EA 201591366 A EA201591366 A EA 201591366A EA 201591366 A EA201591366 A EA 201591366A EA 030555 B1 EA030555 B1 EA 030555B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
current
temperature
impedance
tissue
electrodes
Prior art date
Application number
EA201591366A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201591366A1 (ru
Inventor
Армин Циммер
Original Assignee
Циммер Медицинзюстеме Гмбх
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 Циммер Медицинзюстеме Гмбх filed Critical Циммер Медицинзюстеме Гмбх
Publication of EA201591366A1 publication Critical patent/EA201591366A1/ru
Publication of EA030555B1 publication Critical patent/EA030555B1/ru

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/01Measuring temperature of body parts ; Diagnostic temperature sensing, e.g. for malignant or inflamed tissue
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/053Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2560/00Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
    • A61B2560/02Operational features
    • A61B2560/0223Operational features of calibration, e.g. protocols for calibrating sensors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0209Special features of electrodes classified in A61B5/24, A61B5/25, A61B5/283, A61B5/291, A61B5/296, A61B5/053
    • A61B2562/0215Silver or silver chloride containing

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)

Abstract

Для непрерывного неинвазивного измерения температур в ткани с помощью по меньшей мере одного подающего электрода (10.1, 10.2) к ткани (20) подают ток. Вызванное током (I) напряжение (U) измеряют с помощью по меньшей мере одного измерительного электрода (30.1, 30.2) и из этого определяют сопротивление или величину импеданса ткани (20), через которую протекает ток. Температуру в ткани определяют непосредственно из сопротивления и/или величины импеданса.

Description

Изобретение относится к способу непосредственного непрерывного неинвазивного измерения температур в ткани, предпочтительно на различных глубинах, а, в частности, также к устройству для осуществления такого способа.
До настоящего времени в медицине, если желательно измерить внутреннюю температуру тела, это обычно совершается инвазивно, т.е. с использованием измерительной иглы или датчика, введенных под кожу. Недостатком данного способа в дополнение к определенному риску инфекции было то, что это связано со значительной болью.
Медицинское измерительное устройство стало известным из EP 2096989 B1, которое определяет биоэлектрический импеданс локально с помощью электродов. В EP 2096989 B1 сердечную частоту и амплитуду пульса определяют с помощью биоэлектрического импеданса. В свою очередь, согласно EP 2096989 B1 температура тела может быть определена из амплитуды пульса. Недостатком измерительного устройства согласно EP 2096989 B1 является то, что температура тела не может быть получена непосредственно, но, напротив, всегда необходим вывод из значений крови.
Следовательно, цель изобретения - обеспечить способ и устройство, которое преодолевает недостатки предшествующего уровня техники и, в частности, позволить наиболее точное возможное определение температуры простым и воспроизводимым образом.
Согласно изобретению эта цель достигается способом непрерывного неинвазивного измерения температур в ткани, где ток направляют в ткань с помощью одного подающего электрода, а напряжение, обусловленное током в ткани, измеряют посредством по меньшей мере одного измерительного электрода, и из этого определяют сопротивление или импеданс, или величину импеданса ткани, через которую протекает ток. Изобретение характеризуется тем, что температура ткани определяется непосредственно из измеренных сопротивления или импеданса, или величины импеданса. Описанный способ использует то, что сопротивление или импеданс, или величина импеданса ткани увеличивается или уменьшается с температурой. Если подают ток, то напряжение коррелирует с температурой ткани, а сопротивление, или импеданс, или величина импеданса, определенные из этих количественных измерений, являются непосредственной мерой температуры, преобладающей на участке ткани.
Непосредственное определение температуры ткани из измерения импеданса без определения значений крови, как описано, например, в EP 2096989 B1, имеет преимущество в том, что даже на участках ткани с плохой циркуляцией можно определить температуру тела.
Предпочтительно, в способе согласно изобретению для того, чтобы избежать гальванических эффектов, в качестве тока в ткань подают переменный ток с помощью подающих электродов, имеющих плотность тока в диапазоне от нескольких микроампер до нескольких миллиампер. Потенциальное поле, образованное в ткани, затем зависит, главным образом, от структуры и температуры ткани.
Напряжение, образованное в ткани как результат потенциального поля, может быть измерено, например, с использованием измерительных электродов. Удельное сопротивление или импеданс, или величина импеданса ткани, через которую протекает ток, затем могут быть рассчитаны из поданного тока и измеренного напряжения, принимая в расчет измерительную геометрию электродов, где удельное сопротивление является обратно пропорциональным удельной электропроводности ткани.
Для удельного сопротивления поддерживается, что ps=K-U/I,
где U представляет собой измеренное напряжение; I представляет собой подаваемый ток; K представляет собой геометрический фактор, который зависит от электродной конструкции измерительных электродов и подающих электродов. Подающие электроды и измерительные электроды могут быть предусмотрены в различных конструкциях, например
конструкция Веннера, конструкция Шлюмбергера, трехточечная система, двойная дипольная система, конструкция Ли.
В конструкции подающих и измерительных электродов согласно изобретению, которая предпочтительно состоит из неметаллического материала, предпочтительной является конструкция Веннера.
Для того чтобы определить температуру или температуру ткани, заранее заданный частотный диапазон, в частности от 330 до 1000 кГц, перекрывают с помощью фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), записывают кривую импеданса и в то же самое время рассчитывают отклонение сопротивления и получаемые в результате наклоны кривой.
Для того чтобы была возможность определения температуры ткани, можно также использовать математические методы.
Для того чтобы была возможность определения температуры в глубине ткани, в дополнительном разработанном варианте осуществления может быть предусмотрено обеспечение по меньшей мере двух подающих электродов и/или по меньшей мере двух измерительных электродов, которые имеют определенное расстояние друг от друга. Если расстояние изменяется, ток проникает на различную глубину в ткань. Значения сопротивления, импеданса или величины импеданса снова могут быть определены из
- 1 030555
измеренного напряжения для различных расстояний. Эти значения сопротивления, импеданса или величины импеданса могут представлять температуры в тканях на различной глубине.
Если абсолютное значение температуры должно определяться из определения сопротивления, импеданса или величины импеданса, предпочтительно независимо определить с помощью способа независимого измерения эталонную температуру, например сенсорным прибором, таким как датчик кожи и/или ИК-термометр. Сопротивление, определенное с помощью способа согласно данному изобретению, импеданс или величина импеданса, или профиль импеданса могут быть присвоены независимо определенной эталонной температуре. Таким образом, определенное значение импеданса коррелирует с определенным значением температуры. Это обеспечивает присвоение абсолютной температуры.
Предпочтительно, переменный ток подается в качестве тока. Однако также возможными являются постоянный ток и импульсный постоянный ток. Для того чтобы была возможность измерения зависимого от частоты импеданса, применяемый ток является изменяющимся с частотой.
С помощью эталонной температуры сопротивление, импеданс или величина импеданса, или профиль импеданса могут быть стандартизованы или калиброваны относительно температуры, или может быть выполнена установка на ноль. Если подается ток, изменяющийся с частотой, диапазон частоты, в котором изменяется ток, а импеданс или величина импеданса определяется частотно-зависимым образом, является диапазоном от нескольких Гц до нескольких сотен МГц, в частности диапазоном от 10 до 1000 кГц, предпочтительно от 300 до 1000 кГц, особо предпочтительно от 330 до 900 кГц.
Помимо способа, изобретение также предусматривает устройство для неинвазивного измерения температуры ткани. Устройство согласно данному изобретению содержит по меньшей мере один подающий электрод для подачи тока в ткань и по меньшей мере один измерительный электрод. Подающие электроды могут состоять из металлических или также из неметаллических материалов, например было бы желательно выполнять подающие электроды из нержавеющей стали. Помимо подающих электродов для подачи тока устройство содержит по меньшей мере один измерительный электрод, который также может быть выполнен из металлического или неметаллического материала. Измерительными электродами могут быть множественные электроды AgAgCl в форме, например Ag-AgCl пластин или Ag-AgCl единичных электродов, предпочтительно в виде адгезивных электродов. Электроды AgAgCl не подходят в качестве подающих электродов в результате их химических свойств.
В дополнение к подающим электродам и измерительным электродам устройство дополнительно содержит узел, с помощью которого можно определять сопротивление или импеданс, или величину импеданса, или профиль импеданса в ткани, через которую протекает ток, из поданного тока и измеренного напряжения, а затем определять температуру в ткани из определенного сопротивления или определенных импедансов, или определенного профиля импеданса по частоте. С этой целью определяют различные значения импеданса, которые измеряют при изменении частоты, связанной со своим импедансом.
Особенно предпочтительно, если устройство согласно изобретению содержит генератор с изменяющейся частотой, с помощью которого подается ток. Возможным генератором является генератор с регулируемым синусоидальным сигналом, имеющий диапазон частот от 300 до 1000 кГц, который поставляет постоянный ток в диапазоне от нескольких мкА до нескольких мА. Затем выполняют регистрацию измеренных значений в мВ-диапазоне, т.е. при напряжении <100 мВ. Особенно предпочтительно, если генератор с изменяющейся частотой основан на контуре микроконтроллера. В одном варианте осуществления изобретения может быть предусмотрено, что регулируемым генератором является, в частности, генератор, который регулируется с помощью системы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ).
В дополнение к синусоидальному сигналу, имеющему одну частоту, возможны также другие периодические сигналы, такие как, например, прямоугольный или треугольный сигнал, который также может изменяться на своей частоте. Формы кривой, иные, чем синусоидальные сигналы, для подаваемого сигнала имеют преимущество в том, что могут быть, в частности, установлены другие гармоники. В дополнение к периодическим сигналам также возможны импульсы однофазного тока.
Как описано ранее, для установки на ноль или калибрования может быть предусмотрен сенсорный прибор. С помощью сенсорного прибора можно определять абсолютную температуру независимо от измерения импеданса, например температуру поверхности кожи. Это абсолютное значение может затем снова быть присвоено импедансу, который присутствует при абсолютной температуре, так что значения импеданса коррелированы с температурой. Поскольку рассматриваемым здесь является неинвазивный способ, для этой цели предусматриваются поверхностные датчики, которые могут быть нанесены на кожу.
Изобретение будет более подробно описано здесь далее со ссылкой на примерные варианты осуществления.
На фигурах
фиг. 1a-1b показывают принцип измерения по изобретению; фиг. 2 - электродную конструкцию Веннера;
фиг. 3а - семейство характеристик устройства согласно изобретению, которое показывает профиль значения импеданса Ζ(Ω) для примера измерения с определением температуры как функции частоты Г|Гц| подаваемого переменного тока для различных температур;
- 2 030555
фиг. 3b - температурную зависимость импеданса; фиг. 4 - структуру устройства согласно изобретению.
Фиг. 1a и 1b показывают принцип измерения по способу. В способе согласно изобретению в рассматриваемом варианте осуществления электроды являются такими (без ограничения этим), как показано на фиг. 2, расположенными в соответствии с Веннером, т.е. предусматриваются два подающих электрода 10.1 и 10.2, с помощью которых в ткань 20, лежащую ниже электродов, подается ток 12. Линии тока, вызванные током внутри ткани, характеризуются ссылочным номером 22. В результате тока, протекающего через ткань 20, образуется потенциальное поле с эквипотенциальными линиями 24, и напряжение 32 определяется с помощью измерительных электродов 30.1 и 30.2. Из измеренного напряжения, зная подаваемый ток, можно определить значение сопротивления, или импеданса, или величины импеданса, или профиля импеданса, которое является непосредственной мерой температуры в ткани, как показано здесь далее.
Фиг. 1a показывает подачу тока с помощью источника 33 напряжения. Как вариант, фиг. 1b показывает питание источником 35 тока. Одинаковые компоненты, как на фиг. 1a, обозначаются одинаковыми ссылочными номерами.
В способе согласно изобретению в отдельном варианте осуществления фиг. 2 показывает специальную электродную конструкцию Веннера - без ограничения этим). В электродной конструкции Веннера подающие электроды E1, E2 должны быть эквивалентны электродам 10.1 и 10.2, показанным на фиг. 1а, измерительные электроды S1, S2 обозначены номерами 30.1 и 30.2 на фиг. 1a. Расстояние между подающими электродами E1, E2 обозначено L, расстояние между подающим электродом E1 и измерительным электродом S1, а также между измерительными электродами S1 и S2 и между измерительным электродом S2 и подающим электродом E2 является всегда одинаковым, как a. Геометрический фактор K для конструкции Веннера тогда получается как K=a. Хотя здесь показана электродная конструкция Веннера, также осуществимыми являются другие электродные конструкции, такие как конструкция Шлюмбергера, трехточечная система, двойная дипольная система или конструкция Ли. Электроды, по существу, отличаются размещением электродов и геометрическим фактором K.
Фиг. 3a графически показывает семейство характеристик для устройства согласно изобретению, которое показывает свойство значения импеданса Ζ(Ω) как функции частоты Г|Гц| подаваемого переменного тока для различных температур. Как можно видеть из фиг. 3, для каждой температуры T1, T2, T3 отдельная характеристика 100.1, 100.2, 100.3 импеданса определяется как функция частоты. Как показано на фиг. 3, таким образом получено семейство характеристик частотно-зависимого импеданса Ζ(Ω) в зависимости от температуры T тела в градусах Кельвина. Свойство Ζ(Ω) импеданса ткани в частотном диапазоне от 330 до 950 кГц в примерном варианте осуществления, показанном без ограничения этим, является линейным по отношению к измеряемой температуре ткани, т.е. линии для температур T1, T2 и T3 размещены параллельно друг другу, и расстояние между линиями для различных температур является одинаковым для различных частот.
В определенном частотном диапазоне от 330 до 950 кГц, как показано на фиг. 3b, это имеет результатом то, что между температурой и импедансом в определенном частотном диапазоне обнаружена линейная зависимость. Фиг. 3b показывает эту линейную зависимость. Естественно, как результат равноотстояния кривых на фиг. 3a, линейная зависимость между температурой и импедансом также применима, когда импеданс определяется для усредненной частоты в определенном частотном диапазоне. Определение импеданса по усредненному частотному диапазону, например от 330 до 950 кГц, является предпочтительным, поскольку последующее усреднение будет улучшать результат в большинстве случаев. Если температура тела в наблюдаемом месте изменяется, например, благодаря подаче тепла, например, в процессе термообработки ткани, температура ткани и, следовательно, импеданс для определенной частоты или определенного частотного диапазона, или усредненной частоты увеличивается. В результате линейности импеданса Ζ(Ω) и температуры θ [°C], как показано на фиг. 3b, рост Δ θ температуры может быть определен из увеличению импеданса ΔΖ.
В результате указанного поведения можно выполнять неинвазивные измерения температуры опосредованным путем измерения импеданса ткани в диапазоне от 330 до 950 кГц. Семейство характеристик определяется при условии, например, что поверхность ткани или образец кожи нагревается до различных температур с помощью нагревательного устройства, например ИК-лампы. Для того чтобы было можно присвоить абсолютные температуры значениям импеданса, могут быть выполнены эталонные измерения. Возможной эталонной температурой может быть температура поверхности или температура уха пациента. Температура поверхности может быть измерена, например, с помощью поверхностного датчика в качестве эталона.
Если проводится отдельное измерение, зная семейство характеристик, которые описаны для фиг. 3a и фиг. 3b, можно определить температуру. Прямая линия, показанная на фиг. 3b, которая дает зависимость импеданса и температуры, является непосредственной мерой температуры. Изменяемая частота значительно увеличивает точность измерения по данному способу, т.к. усредненное значение импеданса для частотного диапазона может быть присвоено значению температуры. Это усредненное значение им- 3 030555
педанса также изменяется линейно с температурой, так что рост температуры в ткани может быть обнаружен непосредственно посредством увеличения значения импеданса. Особенно предпочтительно, если поле параметра, показанное на фиг. 3a, представляет собой поле стандартизованного параметра Z-f, которое может использоваться для всех измерений. Определение температуры тогда ограничивается считыванием значений.
Принципиальная схема устройства для определения температуры ткани представлена на фиг. 4.
Устройство согласно изобретению содержит, с одной стороны, U-I-преобразователь 200, с помощью которого ток, предпочтительно постоянный ток, подается к ткани пациента 280 посредством подающих электродов 210.1, 210.2. Ток, действующий на ткань пациента 280, приводит к образованию потенциального поля и, таким образом, к напряжению, которое может быть определено с помощью измерительных электродов 230.1, 230.2. Напряжение, полученное измерительными электродами 230.1, 230.2, усиливается усилителем измерения и подается на микроконтроллер 300. В микроконтроллере частотнозависимый импеданс оценивают и рассчитывают из подаваемого тока и измеренного напряжения. Импеданс, в свою очередь, отображается на ЖК-дисплее 310 как функция частоты. Микроконтроллер 300 дополнительно управляет генератором 320 с изменяющейся частотой, который может быть выполнен как ФАПЧ-генератор и чей сигнал преобразуется с помощью U-I-преобразователя 200 в ток с постоянной величиной, который подается пациенту с помощью подающих электродов 210.1, 210.2. В целях стандартизации и калибрования может быть предусмотрено, что в дополнение к электронному и компьютерному определению температуры ткани с помощью измеренного напряжения и интенсивности подаваемого тока выполняется эталонное измерение, например, с помощью датчика 330 кожи или иглы 340 для измерения температуры, что может регистрировать зависимую от глубины температуру в ткани. Датчиком 330 кожи является специальный тип поверхностного датчика, тогда как игла для измерения температуры обеспечивает зависимое от глубины измерение. Оба способа измерения могут использоваться в целях калибрования и/или стандартизации.
С помощью устройства согласно изобретению обеспечиваются устройство и способ, которые впервые дают возможность определять температуру тела обследуемого неинвазивно непосредственно очень простым образом с помощью простого измерения импеданса. Способ и устройство подходят для всех областей сбора данных по температуре, таких как длительные записи или прикроватный контроль, или контроль. Кроме того, они могут использоваться при интенсивном уходе, при операциях и анестезии, и в опухолевой терапии и, в частности, для контроля температуры в терапии или областях применения, в которых к пациентам применяются тепло и холод.
Изобретение содержит аспекты, которые описаны в следующих положениях, но составляют не формулу изобретения, а часть описания согласно J15/88.
1. Способ непрерывного неинвазивного измерения температур в ткани, при этом в ткань (20) подают ток с помощью по меньшей мере одного подающего электрода (10.1, 10.2), а вызванное током (I) напряжение (U) измеряют с помощью по меньшей мере одного измерительного электрода (30.1, 30.2) и из этого определяют сопротивление или величину импеданса ткани (20), через которую протекает ток, отличающийся тем, что температуру ткани определяют в ткани непосредственно из сопротивления и/или величины импеданса.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что определяют эталонную температуру.
3. Способ по любому из пп.1, 2, отличающийся тем, что эталонную температуру определяют с помощью сенсорного прибора, в частности датчика кожи и/или ИК-термометра.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что способ осуществляют с использованием по меньшей мере двух подающих электродов, первого подающего электрода и второго подающего электрода, при этом первый и второй подающие электроды имеют первое расстояние друг от друга.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что способ осуществляют с использованием по меньшей мере двух измерительных электродов, первого измерительного электрода и второго измерительного электрода, при этом первый и второй измерительные электроды имеют второе расстояние друг от друга.
6. Способ по п.4, отличающийся тем, что первое расстояние между первым и вторым подающими электродами и/или расстояние между первым и вторым измерительными электродами изменяют для того, чтобы определять температуру ткани на разных глубинах.
7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что заранее заданный частотный диапазон охватывают с помощью генератора с изменяющейся частотой и определяют частотно-зависимый импеданс.
8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что током является частотно-изменяющийся переменный ток, импульсный постоянный ток или синусоидальный переменный ток.
9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что частотно-изменяющийся переменный ток изменяют по его частоте по частотному диапазону.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что частотный диапазон составляет от нескольких Гц до нескольких сотен МГц, в частности от 10 до 1000 кГц, предпочтительно от 300 до 1000 кГц, преимущественно от 330 до 900 кГц.
11. Устройство для непрерывного неинвазивного измерения температур в ткани (20), содержащее
- 4 030555
по меньшей мере один подающий электрод (10.1, 10.2) для подачи тока в ткань;
по меньшей мере один измерительный электрод (30.1, 30.2) для измерения напряжения, полученного с помощью тока в ткани,
отличающееся тем, что устройство содержит узел для определения сопротивления и/или импеданса, и/или величины импеданса ткани (20), через которую протекает ток.
12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что устройство содержит прибор для определения эталонной температуры.
13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что прибором для определения эталонной температуры является сенсорный прибор, в частности датчик кожи и/или ИК-термометр.
14. Устройство по любому из пп.11-13, отличающееся тем, что устройство содержит генератор с изменяющейся частотой, в частности на основе микроконтроллера, который обеспечивает ток частотнозависимым образом.
15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что генератором с изменяющейся частотой является регулируемый генератор, в частности генератор, регулируемый с помощью фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ).
16. Устройство по любому из пп.14, 15, отличающееся тем, что генератор с изменяющейся частотой обеспечивает однофазный ток или переменный ток, имеющий различные формы сигналов, в частности прямоугольную форму, треугольную форму или синусоидальную форму.
17. Устройство по п.15, отличающееся тем, что однофазный ток или переменный ток снабжен постоянной или изменяющейся амплитудой.
18. Применение способа по любому из пп.1-10 или устройства по любому из пп.11-17 для по меньшей мере одной из следующих целей:
для длительной регистрации,
для контроля или прикроватного контроля,
для интенсивного ухода, в частности при операции и анестезии, и опухолевой терапии,
для контроля температуры или поведения температуры, в частности в терапии или областях применения, в которых к пациенту применяется тепло или холод.

Claims (9)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ непрерывного неинвазивного измерения температур в ткани, при этом в ткань (20) подают ток с помощью по меньшей мере одного подающего электрода (10.1, 10.2), а вызванное током (I) напряжение (U) измеряют с помощью по меньшей мере одного измерительного электрода (30.1, 30.2) и из этого определяют величину импеданса ткани (20), через которую протекает ток, при этом определяют эталонную температуру и присваивают конкретное сопротивление или конкретную величину импеданса, отличающийся тем, что током является частотно-изменяющийся переменный ток, а температуру ткани определяют по величине усредненного импеданса по частотному диапазону, при этом частотный диапазон составляет от 330 до 950 кГц.
  2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что определение эталонной температуры выполняют с помощью сенсорного прибора, в частности датчика кожи и/или ИК-термометра.
  3. 3. Способ по любому из пп.1, 2, отличающийся тем, что способ осуществляют с использованием по меньшей мере двух подающих электродов, первого подающего электрода и второго подающего электрода, при этом первый и второй подающие электроды имеют первое расстояние друг от друга, и/или с использованием по меньшей мере двух измерительных электродов, первого измерительного электрода и второго измерительного электрода, при этом первый и второй измерительные электроды имеют второе расстояние друг от друга.
  4. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что первое расстояние между первым и вторым подающими электродами и/или второе расстояние между первым и вторым измерительными электродами изменяют для того, чтобы определять температуру ткани на разных глубинах.
  5. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что с помощью генератора с изменяющейся частотой подают ток в частотном диапазоне.
  6. 6. Устройство для непрерывного неинвазивного измерения температур в ткани (20) способом по любому из пп.1-5, содержащее
    по меньшей мере один подающий электрод (10.1, 10.2) для подачи тока в ткань,
    по меньшей мере один измерительный электрод (30.1, 30.2) для измерения напряжения, полученного с помощью тока в ткани,
    прибор для определения эталонной температуры, которая присваивается конкретному сопротивлению или конкретной величине импеданса,
    отличающееся тем, что устройство содержит узел для определения величины импеданса ткани (20), через которую протекает ток, и температуры ткани из усредненного импеданса по частотному диапазону от 330 до 950 кГц, при этом устройство содержит генератор с изменяющейся частотой, в частности на основе микроконтроллера, который обеспечивает ток в заранее заданном частотном диапазоне от 330 до
    - 5 030555
    950 кГц.
  7. 7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что прибором для определения эталонной температуры является сенсорный прибор, в частности датчик кожи и/или ИК-термометр.
  8. 8. Устройство по любому из пп.6, 7, отличающееся тем, что генератором с изменяющейся частотой является регулируемый генератор.
  9. 9. Устройство по любому из пп.6-8, отличающееся тем, что генератор с изменяющейся частотой обеспечивает однофазный ток или переменный ток, имеющий различные формы сигналов, в частности прямоугольную форму, треугольную форму или синусоидальную форму.
    - 6 030555
    аде]
EA201591366A 2013-01-22 2014-01-15 Непрерывное неинвазивное измерение температур ткани на основе измерений импеданса EA030555B1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013000966.9A DE102013000966A1 (de) 2013-01-22 2013-01-22 Verfahren und Gerät zur kontinuierlichen, nicht invasiven Messung von Gewebetemperaturen in unterschiedlichen Gewebetiefen
US201361755626P 2013-01-23 2013-01-23
PCT/EP2014/000084 WO2014114433A1 (en) 2013-01-22 2014-01-15 Continuous non-ivasive measurement of tissue temperatures based on impedance measurements

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201591366A1 EA201591366A1 (ru) 2015-11-30
EA030555B1 true EA030555B1 (ru) 2018-08-31

Family

ID=51064000

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201591366A EA030555B1 (ru) 2013-01-22 2014-01-15 Непрерывное неинвазивное измерение температур ткани на основе измерений импеданса

Country Status (9)

Country Link
US (2) US20150320333A1 (ru)
EP (1) EP2948048B1 (ru)
KR (2) KR102195879B1 (ru)
CN (1) CN104955386B (ru)
BR (1) BR112015017004B1 (ru)
DE (1) DE102013000966A1 (ru)
EA (1) EA030555B1 (ru)
ES (1) ES2617698T3 (ru)
WO (1) WO2014114433A1 (ru)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104434048B (zh) * 2014-12-01 2016-08-24 电子科技大学 一种人体深层组织温度测量仪及测量方法
WO2017086537A1 (ko) * 2015-11-17 2017-05-26 경희대학교산학협력단 센서 어레이를 이용한 생체 정보 측정 장치 및 방법
US11701005B2 (en) * 2017-12-21 2023-07-18 Nokia Technologies Oy Temperature measurement
CN108089060A (zh) * 2018-02-23 2018-05-29 中国人民解放军第四军医大学 无创生物组织介电特性测量装置
DE102020207417A1 (de) 2020-06-16 2021-12-16 ITP GmbH Gesellschaft für intelligente textile Produkte Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Körperkerntemperatur mittels Bioimpedanzmessung

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6236886B1 (en) * 1996-12-11 2001-05-22 Technology Commercialization International Method for producing a tomographic image of the body and electric impedance tomograph
US20030179808A1 (en) * 2002-03-21 2003-09-25 Tae-Woo Kim Non-invasive apparatus for measuring a temperature of a living body and method therefor
JP2004254995A (ja) * 2003-02-27 2004-09-16 Daikin Ind Ltd 入浴危険度判定システム、判定プログラム、判定方法および熱中症度合い算出装置
US20080302675A1 (en) * 2007-06-06 2008-12-11 University Of Southern California Polymer-based cardiovascular biosensors, manufacture, and uses thereof

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2796235A (en) * 1952-05-24 1957-06-18 Sinclair Oil & Gas Company Process of geophysical prospecting
US4246538A (en) * 1977-02-10 1981-01-20 Barker Ronald D Method of investigating the electrical resistivity of the ground and apparatus for use in the method
US4686477A (en) * 1985-09-30 1987-08-11 Mobil Oil Corporation Multiple frequency electric excitation method and identifying complex lithologies of subsurface formations
US5447529A (en) * 1994-01-28 1995-09-05 Philadelphia Heart Institute Method of using endocardial impedance for determining electrode-tissue contact, appropriate sites for arrhythmia ablation and tissue heating during ablation
US6277116B1 (en) * 1994-05-06 2001-08-21 Vidaderm Systems and methods for shrinking collagen in the dermis
US7192427B2 (en) * 2002-02-19 2007-03-20 Afx, Inc. Apparatus and method for assessing transmurality of a tissue ablation
US6662054B2 (en) * 2002-03-26 2003-12-09 Syneron Medical Ltd. Method and system for treating skin
US6922586B2 (en) * 2002-05-20 2005-07-26 Richard J. Davies Method and system for detecting electrophysiological changes in pre-cancerous and cancerous tissue
AT413189B (de) * 2002-10-07 2005-12-15 Cnsystems Medizintechnik Gmbh Medizinisches elektroden-element
WO2006029035A1 (en) * 2004-09-02 2006-03-16 Philometron, Inc. Monitoring platform for wound and ulcer monitoring and detection
WO2007035887A2 (en) * 2005-09-21 2007-03-29 Beth Israel Deaconess Medical Center, Inc. Electrical impedance myography
US8603084B2 (en) * 2005-12-06 2013-12-10 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. System and method for assessing the formation of a lesion in tissue
US9603521B2 (en) * 2006-11-23 2017-03-28 Ingo Flore Medical measuring device
WO2009033625A1 (de) * 2007-09-07 2009-03-19 Flore, Ingo Medizinische messvorrichtung zur bioelektrischen impedanzmessung
DE102009013917A1 (de) * 2008-10-30 2010-05-12 Erbe Elektromedizin Gmbh Elektrochirurgisches Gerät mit einer Temperaturmesseinrichtung, Verfahren zur Bestimmung einer Temperatur und/oder einer Temperaturänderung an einer Neutralelektrode
US8226294B2 (en) * 2009-08-31 2012-07-24 Arizant Healthcare Inc. Flexible deep tissue temperature measurement devices
CN102499678B (zh) * 2011-09-23 2013-11-06 中国人民解放军第四军医大学 一种便携式电阻抗成像系统的电阻抗测量装置及测量方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6236886B1 (en) * 1996-12-11 2001-05-22 Technology Commercialization International Method for producing a tomographic image of the body and electric impedance tomograph
US20030179808A1 (en) * 2002-03-21 2003-09-25 Tae-Woo Kim Non-invasive apparatus for measuring a temperature of a living body and method therefor
JP2004254995A (ja) * 2003-02-27 2004-09-16 Daikin Ind Ltd 入浴危険度判定システム、判定プログラム、判定方法および熱中症度合い算出装置
US20080302675A1 (en) * 2007-06-06 2008-12-11 University Of Southern California Polymer-based cardiovascular biosensors, manufacture, and uses thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR102231303B1 (ko) 2021-03-23
EP2948048B1 (en) 2016-11-30
KR20200029609A (ko) 2020-03-18
BR112015017004A2 (pt) 2017-07-11
BR112015017004B1 (pt) 2022-01-04
EP2948048A1 (en) 2015-12-02
CN104955386A (zh) 2015-09-30
CN104955386B (zh) 2019-03-01
US20190343398A1 (en) 2019-11-14
WO2014114433A1 (en) 2014-07-31
ES2617698T3 (es) 2017-06-19
KR20150118111A (ko) 2015-10-21
KR102195879B1 (ko) 2020-12-28
EA201591366A1 (ru) 2015-11-30
DE102013000966A1 (de) 2014-07-24
US20150320333A1 (en) 2015-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190343398A1 (en) Continuous Non-invasive Measurement of Tissue Temperatures based on Impedance Measurements
US11612335B2 (en) Methods of assessing contact between an electrode and tissue using complex impedance measurements
JP4663654B2 (ja) 経頭蓋磁気刺激に使用される刺激レベルの特定方法
Blad et al. Impedance spectra of tumour tissue in comparison with normal tissue; a possible clinical application for electrical impedance tomography
EP1245186B1 (en) A device for measuring the amount of intra-abdominal fat during the monitoring of an individual&#39;s slimming
JPH09501591A (ja) 連続血流量を低電力で測定する方法および装置
KR101345640B1 (ko) 다중 건식전극을 포함하는 생체 임피던스 측정 센서 및 이를 포함하는 센서 모듈, 생체 임피던스 측정 시스템, 및 생체 임피던스 측정 방법
JP2008237884A (ja) 組織の熱伝導率および電気伝導率を使用するシステムならびに方法
US9594104B2 (en) Simultaneous impedance testing method and apparatus
KR20120117821A (ko) 생체의학적 자극 장치의 방위를 결정하기 위한 시스템 및 방법
JP2020514727A5 (ru)
Delhomme et al. Thermal diffusion probe and instrument system for tissue blood flow measurements: validation in phantoms and in vivo organs
CA2976178C (en) Device for diagnosis and induced regeneration in tissues by means of therapeutic percutaneous electrolysis and electro-stimulation targeted via bipolar needle
RU2578864C2 (ru) Способ измерения реакции потовых желез человека при наличии теплового воздействия
CN110522956B (zh) 射频反馈智能注射器
Kumar et al. An experimental validation of bio-impedance technique for medical & non-medical application
JP7289125B2 (ja) 生体内電気的伝導路評価装置
KR101752303B1 (ko) 체내 삽입형 생체물질 측정센서
US20040254436A1 (en) Automatic continuous measuring device for ventricle volume
RU2098818C1 (ru) Способ оценки динамики патологического процесса на слизистой оболочке протезного ложа
GR1009704B (el) Μεθοδος αναγνωρισης και χαρτογραφησης νεοπλασματικων κυτταρων σε πραγματικο χρονο και συστημα εφαρμογης της
IT201800005462A1 (it) Un dispositivo impedenziometrico per valutare il corretto consolidamento di impianti endossei, preferibilmente protesi endossee di tipo dentale
Hettrick et al. Finite element model of the impedance catheter technique for ventricular volume measurement
Rusch Thermology in the Assessment of Physical Therapy
Delhomme et al. 656 zyxwvutsrqponmlkjihgfedcbaZYXW

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM