FI110304B - Laite ja menetelmä orgaanisten ja biologisten aineiden sähköisen impedanssin mittaamiseen - Google Patents

Laite ja menetelmä orgaanisten ja biologisten aineiden sähköisen impedanssin mittaamiseen Download PDF

Info

Publication number
FI110304B
FI110304B FI931730A FI931730A FI110304B FI 110304 B FI110304 B FI 110304B FI 931730 A FI931730 A FI 931730A FI 931730 A FI931730 A FI 931730A FI 110304 B FI110304 B FI 110304B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
measuring
electrode
impedance
electrodes
control electrode
Prior art date
Application number
FI931730A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI931730A (fi
FI931730A0 (fi
Inventor
Stig Ollmar
Original Assignee
Ct Foer Dentalteknik Och Bioma
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 Ct Foer Dentalteknik Och Bioma filed Critical Ct Foer Dentalteknik Och Bioma
Publication of FI931730A publication Critical patent/FI931730A/fi
Publication of FI931730A0 publication Critical patent/FI931730A0/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI110304B publication Critical patent/FI110304B/fi

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/053—Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body
    • A61B5/0531—Measuring skin impedance
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/16—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for measuring intraocular pressure, e.g. tonometers

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Description

110304
Laite ja menetelmä orgaanisten ja biologisten aineiden sähköisen impedans-! sin mittaamiseen - Anordning och förfarande för mätning av den elektriska impedansen för organiska och biologiska ämnen 5 Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen laite pintailmiöiden tunkeutumatonta syvyysselektiivistä havaitsemista ja karakte-! risointia varten orgaanisissa ja biologisissa järjestelmissä, kuten kudoksissa, suorittamalla mainitun aineen sähköisen impedanssin pintamittaus mainitulla laitteella, samoin kuin menetelmä patenttivaatimuksen 14 mukainen anturi 10 sekä patenttivaatimuksen 16 mukainen menetelmä mainittua pintakarakte-risointia varten.
Sähköinen impedanssi on erittäin herkkä hetkellisten muutosten indikaattori orgaanisissa ja biologisissa aineissa ja erityisesti kudoksissa, kuten limakal-15 voissa, ihossa ja orgaanien peitteissä, mukaan lukien muutokset, jotka aiheutuvat eri reaktioiden aiheuttamista ärsytyksistä, ja tiedemiehet kaikkialla maailmassa ovat työskennelleet lujasti löytääkseen sopivan tavan mitata muutoksia ja vaihteluita erilaisissa orgaanisissa ja biologisissa aineissa kyetäkseen vahvistamaan tällaisten muutosten esiintymisen, jotka muutokset ..··.* 20 johtuvat eri tiloista, jotka ovat ominaisia esim. taudeista aihetuville ärsytyksil- ««« '* le.
• · · • ·
Hyvin paljon perustiedosta tällä alueella pohjautuu sähkökemiaan. Potentios- taatteja on pitkän aikaa käytetty tutkittaessa esimerkiksi korroosiota, ja AC- 25 (vaihtovirta) menetelmät ovat asteittain kehittyneet ja ne on hyvin dokumen- .·. : toitu, vrt. Claude Gabrielli: Identification of electrochemical processes by fre- « · • quency response analysis. Solartron Instruments technical report number t · :·' 004/83, 1984 ja F.B. Growcock: What’s impedance spectroscopy. Chemtech, • · · !···. September 1989, pp 564-572.
. ' · 30
Erinomaisia työkakuja tällä alueella työskentelemiseen on saatavissa, esim.
The 1286 Electrochemical Interface, Solartron Instruments, UK ja The Model 2 110?c/ 378 Electrochemical Impedance Systems, EG&G Princeton Applied Research, NJ, USA.
Näiden järjestelmien karakterisia piirteitä ovat, että ne on tarkoitettu käytet-5 täväksi näytteissä, jotka on asennettu sopiviin sähkökemiallisiin kennoihin.
On hyvin tunnettua, että tiettyjä parametreja elävissä kudoksissa kuvastaa mainittujen kudosten sähköinen impedanssi: US-patentti 4,038,975 (elokuu 2,1977) Vrana et ai. koskee sähköisesti instrumentoitua menetelmää neo-10 plastin olemassaolon diagnoimiseksi limakalvonäytteissä, joissa näytteen sähköisellä impedanssilla on resistiiviset ja kapasitiiviset komponentit ja joissa mainittujen komponenttien suhteelliset arvot indikoivat mainitun neoplas-tin olemassaoloa liittämällä näyte sarjapiirin napoihin, johon piiriin kuuluu maadoitettu, amplitudimoduloitu suurtaajuuksinen generaattori ja ensimmäi-15 nen ja toinen sama-arvoinen resistori, jolloin generaattorin impedanssi ja molempien resistorien resistanssi on alhainen verrattuna näytteen impedanssiin. Mainittu liitäntä tehdään liittämällä näytteessä oleva koekohta toisen resistorin napaan, joka on etäällä ensimmäisen ja toisen resistorin liitoskohdasta, ja liittämällä näytteen runko-osa generaattorin maadoitettuun napaan, 20 mittaamalla samanaikaisesti koekohdan ja ensimmäisen ja toisen resistorin *«· « · * liitoskohdan potentiaalien amplitudit vertailuarvon suhteen, joka saadaan • · · generaattorin ja ensimmäisen resistorin liitoskohdasta, ja laskemalla mitatuis-: v. ta arvoista ja vertailuarvosta koekohdan impedanssin resistiiviset ja kapasitii- visetosat.
25 EP-julkaisusta 0 315 854 (hakemusnumero 88118083.0), Honna, tunnetaan • · menetelmä ja järjestelmä kosteuspitoisuuden mittaamiseksi ihossa kuljetta- t * » :·' maila "heikko" matalataajuuksinen virta sarveisaineisen kerroksen lävitse . · · ·. kahden ihoa vasten olevan elektrodin välillä, vahvistamalla kerroksessa oleva 30 sähköjännite, tasasuuntaamalla ja auttamalla ulos vahvistetun ulostulon signaalit, ja mittaamalla signaalin amplitudi, jolle on tunnusomaista, että sar-veisaineisessa kerroksessa esiintyvä jännite on jännite, joka esiintyy jom- 3 110304 mankumman mainitun kahden elektrodin välissä, kumpi on lähempänä toista elektrodia, joka rajoittuu mainittuun ihoon kohdassa mainittujen kahden elektrodin ulkopuolella.
5 Järjestelmään kuuluu mittauselektrodirakenne, jossa on kolme samankeskistä j ympyrää, keskielektrodi, välielektrodi ja ulkoelektrodi, jotka kaikki voivat ra joittua ihoa vasten, generaattori, joka käyttää yhtä mainituista elektrodeista yhtenäisenä elektrodina ja syöttää matalataajuista signaalia tämän yhteisen elektrodin ja toisen mainituista kolmesta elektrodista välillä; vahvistin, joka 10 muuttaa saadun virran mainitun yhteisen elektrodin ja vielä toisen mainituista kolmesta elektrodista välillä olevaksi jännitteeksi, ja elimet vahvistimen ulostulojännitteen näyttämiseksi, jolle on tunnusomaista, että piirielin on järjestetty kytkemään ensimmäisen piirin, joka käyttää mainittua välielektrodia yhteisenä elektrodina, ja toisen piirin, joka käyttää ulkoelektrodia yhteisenä 15 elektrodina, välillä.
Lisää tekniikan tasoa on esitetty esim. julkaisussa: Yamamoto, T. & Yamamoto Y.: Analysis for the change of skin impedance. Med. & Biol. Eng. & Comp., 1977,15, 219-227; Salter, D.C.: Quantifying skin disease and haling in vivo 20 using electrical impedance measurements, In: Non-invasive physiological ‘ measurements, Voi 1, 1979, Peter Rolfe edl., pp 21-64; Leveqye, J.L. & t . De Rigal, J.: Impedance method for studying skin moisturization, • · J.Soc.Cosmet.Chem., 1983, 34, 419-428; ja Morkrid, L. & Qiao, A.-G.: Con- .*·:·. tinuous estimation of parameters in skin electrical admittance from simulta- 25 neous measurements at two different frequencies. Med. & Biol. Eng. & ./. : Comp., 1988, 26, 633-640.
• · :·] Tunnusomaista olemassa olevalle teknologialle tällä alalla on joko: !···. a) koepala on leikattava pois, jotta voitaisiin hyvin määritellä kokees- I · · 30 sa todella oleva kudos, ts. koe ei sovellu elävässä organismissa ta- .. .’ pahtuviin mittauksiin; tai ► · 4 110304 b) elektrodit kohdistetaan ihoon eri kohdissa suunnaten sähköinen koevirta suoraan ihon lävitse ja saattaen ihon sisäosa ja syvemmällä oleva kudos likimain ideaaliseen oikosulkuun kosketuspistei-den välillä, ts. mitään diskriminointia ihon suhteellisen monimut-5 kaisen anatomian kerrosten välillä ei ole.
On olemassa laitteita ihon uloimmissa kerroksissa olevan vesipitoisuuden mittaamiseksi (kuten esim. Corneometer CM820PC,Courage + Khazaka Electronic GmbH, FRG) käyttäen keskenään digitoituja elektrodimalleja. Laite nimel-10 tä DPM9003, jonka valmistaja on NOVA Technology Corporation, Mass., USA, käyttää yksinkertaista koaksiaalista elektrodia. Näissä laitteissa ei ole mitään elimiä mittaussyvyyden säätämiseksi lukuun ottamatta rajoituksia, jotka fysikaalinen koko asettaa. Ne ovat todella kosteusmittauksen hyvin tunnetun periaatteen sovellutuksia, jossa käytetään ripsukenttiä (fringing fields) (Giles: 15 Electronic sensing devices, Newnes, London, 1966/68, pp 80-81).
Laite nesteiden johtavuuden mittaamiseksi ilmatiehyiden limakalvolla on julkaistu (Fouke, J V et ai: Sensor for measuring surface fluid conductivity in vivo. IEEE Trans. Biomed. Eng., 1988, Vol 35, No 10, pp 877-881). Tämä .;·/ 20 kirjoitus osoittaa, takaperin, ongelman, joka esiintyy, kun mitataan märillä ’ pinnoilla ilman kontrollielektrodia syvyystunkeuman pakottamiseksi.
•
On mahdollista käyttää sovellettua potentiaalista tomografiaa/sähköistä im- pedanssitomografiaa (Applied Potential Tomography/Electrical Impedance 25 Tomography) tomograafisten kuvien saamiseksi esim. rintakehän tai mahan .·. : alueelta käyttäen suurta määrää elektrodeja kehon ympärillä ja laskemalla » · •'· ·; rekonstruointialgoritmeilla kuva, joka esittää johtavuuden muutoksia kehossa »· · (Seager, A.D. & Brown, B.H.: Limitations in hardware design in impedance !···. imaging. Clin. Phys. Physiol. Meas., 1987, Voi. 8, Suppl. A, 85-90).
30
Keksinnön tunnusmerkkien osalta viitataan itsenäisiin patenttivaatimuksiin 1, : ·' 14ja 16.
ς 110304
Oheisen keksinnön mukaan syvyysselektiivisyys saavutetaan kontrolloimalla sähkökentän ulottuvuutta mittauselektrodien läheisyydessä mittauselektrodi-en välissä olevan kontrollielektrodin avulla, jota kontrollielektrodia aktiivisesti käytetään samalla taajuudella kuin mittauselektrodeja signaalitasolle, joka on 5 otettu yhdestä mittauselektrodista mutta joka myös on kerrottu kompleksiluvulla, jossa reaaliosa ja imaginääriosa on optimoitu kuhunkin sovellutukseen riippuen halutusta tunkeutumissyvyydestä. Kontrollikentän toiminta on analoginen kanavatransistorin kanssa, joka on hyvin tunnettu kiinteän olomuodon fysiikasta. Biologisissa kudoksissa tai "märässä tilassa" johtavuusmeka-10 nismit ovat monimutkaisia sisältäen joukon ioneja, polarisointivaikutuksia, varautuneita tai polaroituvia organelleja jne. Kuitenkaan mitään rekonstruk-tionalgoritmejä ei tarvita syvyysselektiivisyyden aikaansaamiseksi, vaikkakin peräkkäisiä mittauksia eri syvyyksille on tallennettava profiilin aikaansaamiseksi.
15
Periaate on periaatteessa taajuudesta riippumaton ja se toimii tasavirrasta (DC) useisiin MHz. Yksinkertaiset impedanssimittaukset yhdellä tai muutamalla taajuudella samoin kuin impedanssispektroskopia tällä alueella voidaan siten suorittaa syvyysselektiivisesti esim. iholla.
20
Limakalvoilla pinnan päällä oleva neste tavallisesti oikosulkisi kyseisellä pinnalla olevat mittauselektrodit; kuitenkin käyttämällä kontrollielektrodia koe-.. . virta pakotetaan alas limakalvoon eikä ottamaan lyhyintä tietä ja näin saavu- *·;·. tetaan kokeessa olevan kudoksen paikallinen määritys. Nämä edut ovat suo- 25 raan sovellettavissa mitattaessa impedanssia ärsytyksen indikaattorina testat- : taessa iholla ja limakalvolla olevia ärsykkeitä. Oli myös mahdollista mitata * · .···. impedanssi munuaisista samalla, kun mitattiin verenpaine munuaisissa pää- valtimossa, ja havaittiin, että impedanssia kuvaavat parametrit korreloivat *···. hyvin verenpaineen kanssa. Tämä avaa mahdollisuuden mitata painetta sa- : ’ 30 moin kuin mikrosirkulaatiota tunkeutumattomasta monissa orgaaneissa kirur- gisten toimenpiteiden aikana käyttämällä anturia orgaanin pinnalla. Toinen ’ ' sovellutus on mitata painetta silmässä (viherkaihin diagnosointi).
6 110304
Kuvio 1 esittää lohkokaaviota mittausperiaatteesta, jota käytetään oheisen keksinnön eräässä sovellutusmuodossa.
Kuvio 2a esittää päällikuvantoa anturin kärjestä, jossa anturissa on kaksi 5 mittauselektrodia erotettuna kontrollielektrodilla.
Kuvio 2b esittää poikkileikkausta pitkin kuvion 2a viivaa S - S.
Kuvio 3a esittää poikkileikkausta anturista, jolla on lineaarinen, kertautuva 10 rakenne.
Kuvio 3b esittää perspektiivikuvantoa anturin kärjestä, jossa anturissa on lineaarinen, kertautuva rakenne ja joka on sähköisesti ekvivalentti nen kuvion 3a kanssa.
15
Kuvio 3c esittää perspektiivisesti samankaltaisen järjestelyn yksinkertaistetun rakenteen kärkeä, joka jäijestely on riittävä joissakin sovellutuksissa.
·· ' 20 Kuvio 4c esittää normaalia kudosta tiiviisti pakattuine soluineen.
Kuvio 4b esittää ärsyyntynyttä kudosta, jossa solujen väliset tilat ovat kas-.. . vaneet.
25 Kuvio 5 esittää diagrammia, jossa on keskiarvot prosentteina, joka on saa-: tu tekniikan tason mukaisella tekniikalla mitattaessa ärsytystä suun .···! limakalvolla aineilla NaCI, H3PO4, SLS.
... Kuvio 6 esittää diagrammia, jossa on arvot prosentteina yhden henkilön • ‘ 30 osalta, jotka arvot on saatu keksinnön mukaisella tekniikalla mitat- [ / taessa ärsytystä suun limakalvolla.
7 110304
Kuvio 7 esittää kaaviota, jossa on ärsytysindeksi, joka on saatu iholla olevan ärsytyksen mittauksena keksinnön mukaisella tekniikalla yhdelle henkilölle 20 tunnin altistuksella ja lisäksi 24 tunnin altistuksella.
5
Kuvio 8 esittää diagrammia, jossa on sähköisen impedanssin absoluuttinen arvo taajuudella 20 kHz mitattuna rotan munuaisen vahingoittumattomalla pinnalla peräkkäisillä verenpaineen arvoilla vuorotellen kuristuen ja vapauttaen tukivaltimoa elävässä organismissa.
10
Kuvio 9a esittää päällikuvantoa yleistetystä anturista, joka on kytkettävissä eri tavoin.
Kuvio 9b esittää leikkausta pitkin kuvion 9a viivaa S - S esittäen myös kyt-15 kettäviä sähköisiä väyliä.
Keksinnön oleellisia piirteitä ovat anturi, jossa on kaksi mittauselektrodia, jotka on erotettu kontrollielektrodilla, sopiva laite sähköisen impedanssin mit-taamiskesi halutulla taajuusalueella, ja säädettävällä vahvistuksella varustettu • · ‘ 20 vahvistin, joka kykenee säilyttämään valitun ohjaussignaalin, jota saadaan yhden mittauselektrodin potentiaalista kontrollielektrodissa kuormittamatta mainittua mittauselektrodia, ts. vahvistimella on oltava suuri sisäänmeno-impedanssi ja alhainen ulostuloimpedanssi käytettävällä taajuusalueella. Kontrollielektrodi seuraa yhden mittauselektrodin potentiaalia kertomalla 25 vahvistimen signaali kompleksiluvulla, jossa reaaliosa ja imaginääriosa on ; optimoitu kutakin sovellutusta varten. Asetettaessa vahvistuskerroin nollaksi
• I
• · järjestelmä olettaa erityistapauksen, jossa on signaalimaadoitus kontrolli- elektrodissa. Tässä erityistapauksessa järjestelmän käyttäminen on samanlainen kuin kuvion 1 mukaisessa järjestelmässä, joka on kuvattu EP-julkai-30 sussa no. 0315 854 (hakemusnumero 88118083.0), missä yksi elektrodi on aina liitetty antamaan signaalimaadoitus. Mainitun järjestelmän välielektrodia ’ ei kuitenkaan käytä aktiivisesti vahvistin, kuten oheisessa keksinnössä, vaan se on galvaanisesti liitetty antamaan signaalimaadoitus. Oheisen keksinnön a 110304 mukaisesti mikä tahansa nollasta poikkeava signaali (amplitudi voi olla pienempi, yhtä suuri tai suurempi kuin mittauselektrodeihin syötettävä amplitudi) modifioi syvyystunkeumaa alueella, jonka määräävät elektrodien muodot, koot ja etäisyydet ja kokeessa olevan kudoksen ominaisuudet. Käsiteltävänä 5 oleva vahvistin voidaan luonnollisesti myös asettaa antamaan signaalimaa-doitus, jolloin toiminta signaalin suhteen vastaa aiemmin tunnettua laitetta. Mainittu piirre on kuitenkin oheisen keksinnön ulkopuolella.
Elektrodit voidaan järjestää samankeskisestä lineaarisesti, kertautuvasti line-10 aarisesti tai millä tahansa topologisella tavalla, joka on yhteensopiva oleellisten piirteiden kanssa. Lisäelektrodeja, jotka kannattavat suojalaitetta, signaa-limaadoitusta, aktiivista suojalaitetta, jne. voidaan tarvita optimoimaan toiminta riippuen sovellutuksesta. Kaapeloinnin ja suojauksen on oltava laite-käytännön mukainen, jotta minimoitaisiin sähkömagneettiset häiriöt. Ihmis-15 käytössä rakenteen on täytettävä paikalliset turvamääräykset.
On tärkeää rajoittaa viritysamplitudia, jotta minimoitaisiin elävälle kudokselle ominaiset epälineaarisuudet. Elektrodeille syötettävä amplitudi ei saa olla enempää kuin muutamia kymmeniä millivoltteja, sopivimmin alle 50 millivolt-20 tia ja edullisimmin noin 25 millivolttia. Suuremmat amplitudit aikaansaavat epäluotettavia tuloksia. Työskentely märillä limakalvoilla ei vaadi mitään eri-_ . tyisvalmisteluja. Jos ihon syvempiä kerroksia (sarveiskerrosta ja siitä alas- päin) on tutkittava, peitetään ihon kuiva pinta sopivimmin fysiologisen pitoi-.’··. suuden omaavalla suolaliuoksella.
25 ;·. [ Kontrollielektrodin kykyä muuttaa syvyystunkeutumaa, kuten yllä todettiin,
» I
* ' : rajoittavat elektrodien muodot, koot ja etäisyydet sekä kokeessa olevan ku- : ‘ doksen ominaisuudet. Suurelle alueella syvyyksiä voidaan siten tarvita joukko ! · · ·. erikokoisia antureita. Kuitenkin yleisanturi voidaan aikaansaada lisäämällä 30 joukko elektrodeja, jotka kytketään eri toimintoiin kuvion 9b mukaisesti. Dominoiva tekijä, joka määrittää tunkeutumissyvyyden, on etäisyys elektrodien välillä; perusteorian on kehittänyt Roy et ai (Roy, A. & Apparao, A.: Depth of investigation in direct current methods. Geophysics, Voi. 36, No. 5, 1971, 9 110304 ρρ 943-959; Roy, K.K. & Rao, Κ.Ρ.: Limiting depth of detection in line electrode systems. Geophysical Prospecting, 25,1977, pp 758-767) joukolle elek-trodijärjestelyjä.
5 On luonnollisesti yhä oleellista, että mitatun koevirran rata pidetään poissa anturin välittömältä pinnalta käyttämällä oheisen keksinnön mukaista vaikuttavaa kontrollielektrodia. Valittaessa tietty pari mittauselektrodeja, ts. keski-elektrodi ja uloin aktivoiduista renkaista, kaikki (minimi) elektrodit välissä liitetään yhteen muodostamaan todellinen kontrollielektrodi. Elektrodien väli-10 set etäisyydet voivat olla samat tai ne voivat vaihdella epälineaarisella tavalla, jotta aikaansaataisiin esim. portaittainen tunkeuman lisääntyminen kiinteällä kertoimella. Yleisanturissa karkea syvyystunkeuma valitaan siten kytkemällä anturin elektrodit, ja tunkeuman hienosäätö samoin kuin mittausten helpottaminen märillä pinnoilla aikaansaadaan saattamalla todellinen kontrol-15 lielektrodi sopivaan potentiaaliin. Kytkimet voivat olla mekaanisia tai elektronisia ja niitä voidaan käyttää manuaalisesti tai tietokoneohjatusti.
Maksimitunkeutumissyvyyden saavuttamiseksi paras tapa on siten käyttää keskielektrodia ja ulointa rengasta mittauselektrodeina ja käyttämällä renkai-;·/ 20 ta välissä, yhteenliitettyinä, kontrollielektrodina, ja saattamalla tämä todelli- I · · ·’ nen kontrollielektrodi potentiaaliin, joka on saatu yhden mittauselektrodin potentiaalista samalla tavoin kuin edellä on selostettu.
*«»»» • · * » ‘: Jos sovellutus on sellainen, että optimitulokset saadaan vähäisemmällä sy- * » * 25 vyystunkeumalla, paras tapa olisi käyttää toista rengasta yhtenä mittaus- , : elektrodina jättäen ulkorengas tai -renkaat kytkemättä ja käyttää rengasta * *« .·· . tai renkaita ulkoelektrodin ja valitun toisen elektrodin välissä, yhteenliitettyi- nä, kontrollielektrodina.
' t 30 Kuviossa 1 on esitetty lohkokaavio, joka kuvaa mittausperiaatetta, jota käyte-, ’ , ’ tään oheisen keksinnön suositeltavassa sovellutusmuodossa. Kaksi mittaus- ' ' elektrodia A ja C on erotettu kolmannella elektrodilla, kontrollielektrodina B.
Mainittua kontrollielektrodia B pidetään aktiivisesti annetussa potentiaalissa ,0 110304 ohjattavalla vahvistimella F, joka vahvistin F myös vastaanottaa sisäänmene-vän referenssisignaalin elektrodilta A käyttäen korkeaimpedanssista sisään-menonapaa ja syöttäen mainittua kontrollielektrodia B matalaimpedanssisen ulostulotakanavan kautta siten, että mainittu kontrollielektrodi B seuraa mai-5 nittua elektrodia A, mutta signaalitasolla, joka on seurauksena vahvistimen F siirtotoiminnosta. Mainitut mittauselektrodit A ja C on liitetty tavanomaiseen impedanssimittauslaitteeseen IM.
Kuviot 2a ja 2b kuvaavat mittausanturin kärkipään suositeltavaa sovellutus-10 muotoa ärsytystutkimuksia varten esim. suun limakalvoilla ja iholla. Mainittu anturi muodostuu elektrodeista A, B ja C, jotka kukin on sähköisesti eristetty toisistaan, järjestetty sama-akselisesti ja muodostavat, kuten kuviossa 2a on esitetty, tasopinnan, joka sisältää kyseiset elektrodit A, B ja C ja eristysmateriaalin 1.
15
Kuviot 3b ja 3c esittävät avointa lineaarista ja kertautuvaa rakennetta, joita voidaan käyttää keksinnön mukaisesti. Kuvion 3c rakenne sisältää keksinnön puitteissa olevan yksinkertaistetun rakenteen, joka on riittävä joissakin sovel-lutusmuodoissa.
20 I. * Keksintö koskee laitetta sähköisen impedanssin syvyysselektiivistä, tunkeu- t . tumatonta, paikallista mittausta varten kudoksissa, kuten sopivimmin iholla, « · : limakalvoilla ja orgaanien peitteillä, elävissä ihmisissä tai eläimissä tai niistä ♦ · otetuissa näytteissä, jossa laitteessa on anturi, jossa on samankeskiset elekt-25 rodit, joiden koko riippuu halutusta suurimmasta syvyystunkeumasta. Elekt-rodeihin kuuluu keskielektrodi, joka on yksi kahdesta mittauselektrodista, ja • · ·"*. keskielektrodia ympäröi kontrollielektrodi, joka seuraa keskielektrodin poten- tiaalia siten, että yhden mittauselektrodin signaali kerrotaan kompleksiluvulla, ’ · ·. jossa reaaliosa ja imaginääriosa optimoidaan kutakin sovellutusta varten.
30 Kontrollielektrodia ympäröi toinen mittauselektrodi. Anturin oleellista osaa, • * * · * lukuun ottamatta kosketuspintaa, ympäröi johtava materiaali, joka on signaa- » · limaadoituksessa tai seuraa keskielektrodin potentiaalia kertoimella yksi.
Kaikki johtavat osat on erotettu stabiililla eristävällä materiaalilla ja kaikki 11 110304 elektrodit ja eristysmateriaali kosketuspinnalla on järjestetty yhdelle tasolle, kuperalle tai koveralle pinnalle sovitettavaksi koepinnalle käyttäen minimaalista nestekiilaa. Laite on lisäksi varustettu sopivalla laitteella impedanssin mittaamiseksi rajoitetulla määrällä taajuuksia, jotka taajuudet määritetään 5 ennakkokokeella tiettyä sovellutusta varten laajalla taajuusskannauksella ja Nyquist'in tai Bode'n käyrien piirtämisellä.
Ärsytyksen mittaamiseksi toimivat impedanssiarvot kahdella taajuusalueella, yksi alueella useista sadoista kHz useisiin MHz ja yksi alueella 1 kHz -10 100 kHz. Pääinformaatio saadaan alemmalla taajuudella, korkeammalla taa juudella olevaa impedanssia käytetään normalisoimaan kokeessa olevan kudoksen geometrinen määritys. Edullisesti on järjestetty ärsytysindeksi, jonka määrittää absoluuttisen arvon taajuudella 20 kHz ja absoluuttisen arvon taajuudella 1 MHz osamäärä. Vaihe ei sisälly tähän ärsytysindeksiin. Ks. kuvio 4: 15 Yksinkertainen ärsytysmalli. Ärsytysindeksin pieneneminen merkitsee kasvavaa ärsytystä.
Kontrollielektrodin syvyysselektiivisignaali on optimoitu, kun reaaliosa on luku välillä 0,01 - 10 ja imagnääriosa on mahdollisimman lähellä nollaa vahvisti- .;·/ 20 men F siirtotoiminnossa käytetyllä taajuusalueella.
• · » · t · ‘ ‘.* YKSINKERTAINEN ÄRSYTYSMALLI, KUVIO 4 • · ! * · ‘ * · *-;*t Kuvio 4a esittää normaalia kudosta, jossa on tiiviisti pakatut solut.
• · · 25 : Kuvio 4b esittää ärsytettyä kudosta, jossa on kasvaneet solujen väliset tilat.
» * .Suuri taajuus (HF) kytketään kapasitiivisesti solukalvon lävitse solun sisään.
' ·..t Alhainen taajuus (LF) rajoitetaan solunulkoiseen/solujen väliseen tilaan.
30 Johtavuus on oleellisesti sama solunsisäisessä ja solunulkoisessa nesteessä.
» » I t * I » »k » k · 12 110304 ÄRSYTYS SUUN LIMAKALVOLLA, KUVIO 5
Tekniikan tason mukainen tekniikka
Kymmenen vapaaehtoista koehenkilöä altistettiin kolmelle eri nesteaineelle 5 (natriumkloridi, natriumlauryylisulfaatti SLS ja fosforihappo). Altistusaika oli 5 minuuttia, kun käytössä oli NaCI ja H3P04 (-5 - 0 kaaviossa), ja 10 minuuttia, kun käytössä oli SLS (kuitenkin merkittynä kaaviossa välille -5 ja 0, nimellisarvon yhtenäisyyden vuoksi). Sähköinen impedanssi mitattiin posken lävitse pienellä elektrodilla posken sisäpuolella ärsytyskohdalla, ja suuri elektrodi 10 posken ulkopuolella, mikä aikaansai kartiomaisen kentän, joka antoi suurimman sähkövirtatiheyden sisäpuolelle. Impedanssi-informaatiota dominoivat siten tapahtumat sisäpuolella, joskin hieman sulkien sisäänsä keinotuotteita, jotka esiintyvät limakalvon ja ihon interspetisillä alueilla. Ei sovellu diagnostisiin tarkoituksiin, koska keskiarvot useilta koehenkilöiltä ovat tarpeen, jotta 15 saavutetaan merkittäviä tuloksia.
Mainitulla menetelmällä impedanssi posken iholta samoin kuin lihaskerroksis-ta on mukana ja vaaditaan keskiarvotiedot kymmeneltä tai useammalta koehenkilöltä, jotta nähtäisiin mitään merkittäviä muutoksia, ts. mainittu tunnet- » 20 tu menetelmä ei sovellu diagnostisiin tarkoituksiin ja lisäksi monetkaan lima- < · · kalvot eivät ole tunkeutumattomasti käsiksipäästävissä kahdelta puolelta.
SUUN LIMAKALVON ÄRSYTYS, KUVIO 6 4 · ‘ ·; ·, Keksinnön mukainen tekniikka • » * 25 . ·, : Keksinnön mukaisesti mittaamalla keinotuotteet eliminoituvat lihaskudoksesta I I · . *' ·: ja ihosta, koska laite mittaa säädettyä syvyyttä suun limakalvolta. Tulokset ,. ‘ ovat stabiileja ja on helppo seurata tapahtumien kulkua yhdellä yksittäisellä • * · ’·henkilöllä, ts. menetelmä soveltuu hyvin diagnoositarkoituksiin. Käyrä esittää » · 30 tuloksia 30 minuutin altistuksesta (-30 - 0 kaaviossa) natriumlauryylisulfaatil- »ti»» , ’ le, jolloin noin 15 sekunnin tauko on puolessa välissä (kohdassa -15 kaavios- I · * ' sa) tämän pisteen mittaamiseksi. 12 tunnin jälkeen ärsytysindeksi on palanut ,3 110304 takaisin normaalitasoille. Tämän aineen maksimiärsytys tällä koehenkilöllä saavutettiin 15 minuuttia altistuksen päättymisen jälkeen.
Keksinnön mukaisella laitteella on mahdollista mitata tunkeutumattomasti 5 minkä tahansa limakalvon pinnalta, joka kalvo voidaan saavuttaa yhdeltä puolelta. Suun limakalvon tapauksessa keinotuotteet ihosta tai lihaskudoksesta eliminoituvat ja on mahdollista seurata ärsytysprosesseja yhdellä yksittäisellä henkilöllä suurella tarkkuudella.
10 ÄRSYTYS IHOLLA, KUVIO 7 Keksinnön mukainen tekniikka
Vapaaehtoiset koehenkilöt altistettiin selän täpläkokeeseen. Eripitoisuuksista natriumlauryylisulfaattia (SLS) käytettiin 24 tuntia Finn-kammioissa. Ärsytys 15 mitattiin keksinnön mukaisesti ja arvioitiin standardimenetelmien mukaisesti koulutettujen dermotologien toimesta (asteikko 0...3, sisäpuoliset merkit kaaviossa). Ärsytysindeksin ja pitoisuuden välillä on hyvä korrelaatio kaikilla pitoisuuksilla huolimatta siitä, että koulutetut dermotologit eivät kyenneet ha-... vaitsemaan mitään ärsytystä alemmilla pitoisuuksilla (merkitty 0:11a kaavios- • '\t 20 sa). Keksinnön avulla oli mahdollista havaita ärsytysvaikutukset, joita koulu- tetut dermotologit eivät havainneet (0:11a merkityt pisteet kuviossa 7).
:·.·. PAINE MUNUAISESSA ELÄVÄSSÄ ORGANISMISSA, KUVIO 8 .'; ·. Keksinnön mukainen tekniikka * · » 25 Sähköisen impedanssin absoluuttinen arvo taajuudella 20 kHz mitattiin rotan
» I
munuaisen vahingoittumattomalla pinnalla, joka munuainen edelleen toimi.
;Samanaikaisesti valtimon paine mitattiin sensorilla, joka oli implantoitu kan- ;" ·. natinastiaan. Kuristamalla ja vapauttamalla tukivaltimo mitattiin verenpai- ; . 30 neet. Impedanssi korreloi hyvin paineen kanssa viiveellä noin 15 sekuntia.
» t ; ·, ·. Käyrä osoittaa tapahtumien kulun. Munuaisen autoregulatorisia mekanismeja ei ole esitetty eksplisiittisesti tämän tyyppisellä käyrällä.
m 1 lore/
Keksinnön mukaista laitetta on kokeiltu sähköisen impedanssin mittaamiseen elävän rotan vahingoittumattomassa munuaisessa, jolloin munuainen on ollut altistettuna verenkierron ja verenpaineen muutoksille. Merkittävä korrelaatio vallitsee paineen ja impedanssin mitatun arvon välillä, korrelaation ollessa 5 suurempi taajuudella 10 kHz (kuvio 8) kuin taajuudella 100 kHz. Siten keksinnön mukainen laite voi olla hyödyllinen verettömien tilojen havaitsemiseksi i esim. kudoksensiirtokirurgian yhteydessä.
Koska silmän käyttäytyminen vaikuttaa samankaltaiselta munuaiseen näh-10 den, mitä tulee kudosmuutoksiin pinnalla sisäisestä paineesta johtuen, keksintö saattaa olla käyttökelpoinen viherkaihin diagnosoinnissa.
* a « a •
* * I
' > I • * « » 1 * M f * » « » * · • · * · < « » i l a • * a * t • * a • i l • i a ♦ • t a i • · 1 a i i · t » » » t » * a t i « t i · I t • t

Claims (19)

1. Laite orgaanisten ja biologisten aineiden sähköisen impedanssin syvyysse-lektiiviseen mittaamiseen, johon laitteeseen kuuluu anturi, jossa on mittaus- 5 elektrodit (A,C) ja virtuaalinen kontrollielektrodi (B), joka on sijoitettu vähintään kahden mittauselektrodin (A,C) väliin, ja jännite- ja impedanssimittaus-elimet (M) sähköisen potentiaalin kohdistamiseksi mittauselektrodeihin (A,C) , ja orgaanisen tai biologisen aineen sähköisen impedanssin mittaamiseksi mit- tauselektrodien (A,C) välissä, tunnettu siitä, että vahvistin (F), jolla on korit) kea impedanssinen sisäänmeno ja matalaimpedanssinen ulostulo, on liitetty yhden mittauselektrodin ja virtuaalisen kontrollielektrodin (B) väliin mainitun virtuaalisen kontrollielektrodin (B) ohjaamiseksi aktiivisesti, vahvistimen siirtotoiminnon kautta, mainitusta mittauselektrodista tulevan signaalin avulla, joka siirtotoiminto on sovitettu ohjaamaan sähkökentän ulottuvuutta virtuaa-15 lisesta kontrollielektrodista (B) ja siten impedanssimittauksen syvyyttä kaikissa tutkittavissa kohteissa.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että vahvistimen .,, (F) taajuusalue on riittävän laaja, jotta se ei aikaansaa ajateltavissa olevia 20 vaihe- tai amplitudivirheitä ulostulosignaalissa. < * * » ·»
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että amplitudi mit- * · i v, tauselektrodeihin (A,C) on pienempi kuin muutama kymmenen millivolttia, f t I t . ; ·, sopivimmin alle 50 millivolttia ja kaikkein sopivimmin noin 25 millivolttia. 25 ' , i
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että vahvistimen f » *" ’: siirtotoiminto on ulkoisesti ohjattavissa. s » * ) ! > * l * , *.
5. Jonkin patenttivaatimuksen 1, 3 ja 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että 1 * ’ . 30 ulkoisesti ohjattavissa oleva vahvistimen siirtotoiminto on manuaalisesti välit- - * 1 t • t ; . _ tavissa tai jatkuvasti muutettavissa. * i 16 110304
6. Jonkin patenttivaatimuksen 1 ja 3 - 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että vahvistin (F) on porrasmaisesti tai jatkuvasti ohjattu mittausjärjestelmän avulla.
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että kontrollielektrodin (B) potentiaali seuraa yhden mittauselektrodin (A,C) potentiaalia kertomalla signaalin mainitussa mittauselektrodissa säädettävällä vahvistimella (F) kompleksiluvulla, jossa reaaliosa ja imaginääriosa on optimoitu kutakin sovellutusta varten, ja syöttämällä kontrollielektrodia (B) mainitusta vahvistimesta.
8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että kosketuspinta anturin päässä, sisältäen mittaus- (A,C) ja kontrolIielektrodit (B), ja eristysaine mainittujen elektrodien ja kudoksen välissä, muodosta riippumatta, ovat samassa pintatasossa, jotta minimoitaisiin jäljellejäävä nestekerros anturin ja koe-kohdan välillä, jolloin virtuaalinen kontrollielektrodi (B) tekee mahdolliseksi syvemmän tunkeutumisen kuin jäljellä olevan nestekerroksen paksuus.
9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että ärsytyksen mittaamiseen käytetään impedanssiarvoja kahdella taajuudella.
10. Patenttivaatimuksen 1 ja 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että ärsytyksen mittaamiseen käytetään yhtä taajuutta alueella useista sadoista kHz useisiin ·:··: MHz ja yhtä taajuutta alueella 1 kHz -100 kHz; suurempi taajuus normalisoi- :*·*: maan kokeessa olevan kudoksen geometrinen muoto.
11. Patenttivaatimuksen 1 ja 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että ärsytyksen mittaamiseen virtuaalisen kontrollielektrodin (B) signaali optimoidaan, kun reaa-liosa on luku välillä 0,01 -10 riippuen valitusta syvyystunkeumasta ja imaginää-riosa on mahdollisimman lähellä nollaa käytetyllä taajuusalueella. » ·
12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että se on varustettu laitteella impedanssin mittaamiseen rajoitetulla määrällä taajuuksia, jotka taajuudet on määritetty esikokeissa. 17 110304
13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että virtuaaliseen kontrollielektrodiin (B) kuuluu joukko elektrodeja mittauselektrodien (A,C) välissä, jotka on liitetty yhteen muodostamaan virtuaalisen kontrollielektrodin.
14. Anturi jonkin patenttivaatimuksen 1-13 mukaisessa laitteessa, johon anturiin orgaanisen ja biologisen aineen sähköisen impedanssin mittaamiseksi kuuluvat mittauselektrodit (A,C) ja virtuaalinen kontrollielektrodi (B), joka on sijoitettu niiden väliin, yhden mittauselektrodeista ollessa keskielektrodi, jota ympäröi mainittu kontrollielektrodi, ja kontrollielektrodia ympäröi toinen mittauselektro-di; anturin oleellinen osa, lukuun ottamatta kosketuspintaa, on ympäröity johtavalla materiaalilla signaali maassa tai seuraten potentiaalia keskielektrodissa kertoimella 1, ja kaikki johtavat osat on erotettu stabiililla eristävällä materiaalilla ja kaikki elektrodit ja eristemateriaali kosketuspinnalla on järjestetty yhteen tasoon, koveraan tai kuperaan pintaan sopimaan testipaikan pintaan minimisuu-ruisen nestekiilan välityksellä, kontrollielektrodin (B) ollessa ympäröitynä useilla mittauselektrodeilla, joista yksi on valittavissa toiseksi mittauselektrodiksi keski-elektrodin ja toisen elektrodin välisen etäisyyden vaihtelemiseksi, mittauselektrodien lukumäärän ja niiden välisen etäisyyden vastatessa syvyystunkeuman haluttua maksimialuetta. • · «· t * · · • »
15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen anturi, tunnettu siitä, että karkea sy- •: · *: vyystunkeuma aikaansaadaan kytkemällä mittauselektrodit eri toimintoihin ja ;’V siten vaihtelemalla etäisyyttä mittauselektrodien (A,C) välillä, ja että hienosäätö I « I v ; samoin kuin mahdollisuus mitata märillä pinnoilla saavutetaan ohjaamalla virtu aalista kontrollielektrodia sopivaan potentiaaliin.
16. Menetelmä syvyysselektiivistä, tunkeutumatonta orgaanisen tai biologisen :’*·· aineen pintakarakterisointia varten, tunnettu siitä, että orgaanisten tai biolo- • * · gisten aineiden impedanssi mitataan mainitun materiaalin pinnalta käyttämällä ·:··· jonkin patenttivaatimuksien 1 -13 mukaista laitetta ja/tai jonkin patenttivaati- muksen 14 -15 mukaista anturia. 110304 18
17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ärsytysvaikutuksista tai muista muutoksista orgaanisessa tai biologisessa aineessa, kuten esimerkiksi ihossa tai limakalvoissa tai muissa peitteissä aiheutuva impedanssi mitataan. 5
18. Patenttivaatimuksen 16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ärsytysvaikutuksista tai muista muutoksista munuaisissa tai silmässä aiheutuva impedanssi mitataan.
19 110304
FI931730A 1990-10-18 1993-04-16 Laite ja menetelmä orgaanisten ja biologisten aineiden sähköisen impedanssin mittaamiseen FI110304B (fi)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9003336 1990-10-18
SE9003336A SE466987B (sv) 1990-10-18 1990-10-18 Anordning foer djupselektiv icke-invasiv, lokal maetning av elektrisk impedans i organiska och biologiska material samt prob foer maetning av elektrisk impedans
SE9100703 1991-10-18
PCT/SE1991/000703 WO1992006634A1 (en) 1990-10-18 1991-10-18 A device for measurement of electrical impedance of organic and biological materials

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI931730A FI931730A (fi) 1993-04-16
FI931730A0 FI931730A0 (fi) 1993-04-16
FI110304B true FI110304B (fi) 2002-12-31

Family

ID=20380684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI931730A FI110304B (fi) 1990-10-18 1993-04-16 Laite ja menetelmä orgaanisten ja biologisten aineiden sähköisen impedanssin mittaamiseen

Country Status (15)

Country Link
US (1) US5353802A (fi)
EP (1) EP0553187B1 (fi)
JP (1) JP3320413B2 (fi)
KR (1) KR100201178B1 (fi)
AT (1) ATE167794T1 (fi)
AU (1) AU659111B2 (fi)
CA (1) CA2093922C (fi)
DE (1) DE69129698T2 (fi)
DK (1) DK0553187T3 (fi)
ES (1) ES2120419T3 (fi)
FI (1) FI110304B (fi)
HU (1) HU216496B (fi)
NO (1) NO307863B1 (fi)
SE (1) SE466987B (fi)
WO (1) WO1992006634A1 (fi)

Families Citing this family (138)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA948393B (en) * 1993-11-01 1995-06-26 Polartechnics Ltd Method and apparatus for tissue type recognition
US5947910A (en) 1994-01-14 1999-09-07 E-Z-Em, Inc. Extravasation detection technique
USRE38695E1 (en) * 1994-01-14 2005-02-08 E-Z-Em, Inc. Extravasation detection electrode patch
US5964703A (en) * 1994-01-14 1999-10-12 E-Z-Em, Inc. Extravasation detection electrode patch
JP3759606B2 (ja) * 1994-03-11 2006-03-29 ビーティージー・インターナショナル・リミテッド 電気インピーダンス・トモグラフィ
AUPM851694A0 (en) * 1994-09-30 1994-10-27 Barsamian, Sergei T New methods for diagnosis, detection of cell abnormalities and morphology of living systems
SE9403344L (sv) * 1994-09-30 1996-03-31 Synectics Medical Ab Förfarande och anordning vid främst elektrogastrografi och elektrourografi
NO180024C (no) * 1994-10-11 1997-01-29 Oerjan G Martinsen Måling av fuktighet i hud
US5810742A (en) * 1994-10-24 1998-09-22 Transcan Research & Development Co., Ltd. Tissue characterization based on impedance images and on impedance measurements
US6678552B2 (en) 1994-10-24 2004-01-13 Transscan Medical Ltd. Tissue characterization based on impedance images and on impedance measurements
WO1996012439A1 (en) * 1994-10-24 1996-05-02 Transscan Research & Development Co. Ltd. Impedance imaging devices and multi-element probe
US6560480B1 (en) 1994-10-24 2003-05-06 Transscan Medical Ltd. Localization of anomalies in tissue and guidance of invasive tools based on impedance imaging
US5994690A (en) * 1997-03-17 1999-11-30 Kulkarni; Manish D. Image enhancement in optical coherence tomography using deconvolution
AU7711498A (en) 1997-06-02 1998-12-21 Joseph A. Izatt Doppler flow imaging using optical coherence tomography
US6002480A (en) 1997-06-02 1999-12-14 Izatt; Joseph A. Depth-resolved spectroscopic optical coherence tomography
JP2002501802A (ja) 1998-02-04 2002-01-22 ダーマル セラピー （バルバドス） インク． 体液中のグルコースを非侵襲的に測定するための方法及び装置
US6657727B1 (en) 1998-09-11 2003-12-02 Joseph A. Izatt Interferometers for optical coherence domain reflectometry and optical coherence tomography using nonreciprocal optical elements
DE60031661D1 (de) * 1999-04-20 2006-12-14 Nova Technology Corp Verfahren und vorrichtung zur messung des wasseranteils in einem substrat
US7729756B2 (en) * 2000-01-18 2010-06-01 Siemens Aktiengesellschaft Measurement system for examining a section of tissue on a patient and the use of a measurement system of this type
WO2001056468A2 (en) 2000-02-02 2001-08-09 Massachusetts Institute Of Technology Arthroscopic impedance probe to detect cartilage degeneration
US6564079B1 (en) 2000-07-27 2003-05-13 Ckm Diagnostics, Inc. Electrode array and skin attachment system for noninvasive nerve location and imaging device
JP4840952B2 (ja) * 2000-09-19 2011-12-21 株式会社フィジオン 生体電気インピーダンス計測方法及び計測装置、並びに該計測装置を用いた健康指針管理アドバイス装置
US7315767B2 (en) * 2001-03-06 2008-01-01 Solianis Holding Ag Impedance spectroscopy based systems and methods
SK12272003A3 (en) 2001-03-06 2004-06-08 Pendragon Medical Ltd Method and device for determining the concentration of a substance in body liquid
US20070026440A1 (en) * 2001-04-06 2007-02-01 Broderick Patricia A Identification, diagnosis, and treatment of neuropathologies, neurotoxicities, tumors, and brain and spinal cord injuries using electrodes with microvoltammetry
EP1385421A4 (en) * 2001-04-06 2007-01-24 Univ City IDENTIFICATION, DIAGNOSIS AND TREATMENT OF NEUROPATHOLOGIES, NEUROTOXICITIES, TUMORS AND CEREBRAL AND MEDULLAION LESIONS BY MICROVOLTAMETRY USING MICRO ELECTRODES
US6823212B2 (en) * 2001-06-13 2004-11-23 The Procter & Gamble Company Method and apparatus for measuring properties of a target surface
US7044911B2 (en) 2001-06-29 2006-05-16 Philometron, Inc. Gateway platform for biological monitoring and delivery of therapeutic compounds
WO2003017834A1 (en) * 2001-08-24 2003-03-06 Glucosens, Inc. Biological signal sensor and device for recording biological signals incorporating the said sensor
US6788966B2 (en) 2001-10-22 2004-09-07 Transscan Medical Ltd. Diagnosis probe
US7998080B2 (en) * 2002-01-15 2011-08-16 Orsan Medical Technologies Ltd. Method for monitoring blood flow to brain
US8211031B2 (en) * 2002-01-15 2012-07-03 Orsan Medical Technologies Ltd. Non-invasive intracranial monitor
US7169107B2 (en) * 2002-01-25 2007-01-30 Karen Jersey-Willuhn Conductivity reconstruction based on inverse finite element measurements in a tissue monitoring system
US7050847B2 (en) 2002-03-26 2006-05-23 Stig Ollmar Non-invasive in vivo determination of body fluid parameter
WO2003084382A2 (en) * 2002-04-04 2003-10-16 Transscan Medical Ltd. Assuring quality of breast impedance measurements
NO321659B1 (no) * 2002-05-14 2006-06-19 Idex Asa Volumspesifikk karakterisering av menneskehud ved elektrisk immitans
US6922586B2 (en) * 2002-05-20 2005-07-26 Richard J. Davies Method and system for detecting electrophysiological changes in pre-cancerous and cancerous tissue
ATE446045T1 (de) * 2002-09-04 2009-11-15 Solianis Holding Ag Verfahren und vorrichtung zur glukosemessung
EP1691672B1 (en) * 2002-09-24 2009-01-07 Solianis Holding AG Device for the measurement of glucose concentrations
FR2845264B1 (fr) * 2002-10-03 2005-01-07 Fabre Pierre Dermo Cosmetique Dispositif et procede de mesure directe de ph et d'etat d'oxydation
CA2444211C (en) * 2002-10-11 2013-11-19 Dermal Therapy (Barbados) Inc. Determination of biological conditions using impedance measurements
SE0302746D0 (sv) * 2003-10-17 2003-10-17 Uppsala Laekarkonsult Ab Multielectrode
KR100580629B1 (ko) * 2003-11-17 2006-05-16 삼성전자주식회사 고주파 대역의 피부 임피던스 응답을 표현하는 피부임피던스 모델
JP4594236B2 (ja) * 2003-11-27 2010-12-08 ソリアニス・ホールディング・アーゲー グルコースレベルを測定するための方法
WO2005053523A1 (en) * 2003-12-02 2005-06-16 Solianis Holding Ag A device and method for measuring a property of living tissue
CA2568032C (en) * 2004-02-05 2016-04-12 Dermal Therapy (Barbados) Inc. Method and apparatus for measuring glucose in body fluids using sub-dermal body tissue impedance measurements
FR2865921B1 (fr) * 2004-02-11 2007-06-01 Spinevision Dispositif d'exploration pour le suivi de la penetration d'un instrument dans une structure anatomique
US7297123B2 (en) * 2004-04-19 2007-11-20 Nova Technology Corporation Method and apparatus for accessing oral mucositis
ATE433301T1 (de) * 2004-06-07 2009-06-15 Solianis Holding Ag Verfahren und vorrichtung zur bestimmung eines parameters in lebendem gewebe
JP4904263B2 (ja) * 2004-07-15 2012-03-28 オーサン メディカル テクノロジーズ リミテッド 脳灌流監視装置
WO2006029035A1 (en) * 2004-09-02 2006-03-16 Philometron, Inc. Monitoring platform for wound and ulcer monitoring and detection
US20060079774A1 (en) * 2004-10-08 2006-04-13 Wendell Anderson Microwave biopsy probe
US7857813B2 (en) 2006-08-29 2010-12-28 Baxano, Inc. Tissue access guidewire system and method
US20100331883A1 (en) 2004-10-15 2010-12-30 Schmitz Gregory P Access and tissue modification systems and methods
US8221397B2 (en) 2004-10-15 2012-07-17 Baxano, Inc. Devices and methods for tissue modification
US7887538B2 (en) 2005-10-15 2011-02-15 Baxano, Inc. Methods and apparatus for tissue modification
US8257356B2 (en) 2004-10-15 2012-09-04 Baxano, Inc. Guidewire exchange systems to treat spinal stenosis
US7938830B2 (en) 2004-10-15 2011-05-10 Baxano, Inc. Powered tissue modification devices and methods
US8048080B2 (en) 2004-10-15 2011-11-01 Baxano, Inc. Flexible tissue rasp
US7738969B2 (en) 2004-10-15 2010-06-15 Baxano, Inc. Devices and methods for selective surgical removal of tissue
US9101386B2 (en) 2004-10-15 2015-08-11 Amendia, Inc. Devices and methods for treating tissue
US8062300B2 (en) 2006-05-04 2011-11-22 Baxano, Inc. Tissue removal with at least partially flexible devices
US9247952B2 (en) 2004-10-15 2016-02-02 Amendia, Inc. Devices and methods for tissue access
US8430881B2 (en) 2004-10-15 2013-04-30 Baxano, Inc. Mechanical tissue modification devices and methods
EP1799129B1 (en) 2004-10-15 2020-11-25 Baxano, Inc. Devices for tissue removal
US20110190772A1 (en) 2004-10-15 2011-08-04 Vahid Saadat Powered tissue modification devices and methods
US7578819B2 (en) 2005-05-16 2009-08-25 Baxano, Inc. Spinal access and neural localization
US8613745B2 (en) 2004-10-15 2013-12-24 Baxano Surgical, Inc. Methods, systems and devices for carpal tunnel release
US7553307B2 (en) 2004-10-15 2009-06-30 Baxano, Inc. Devices and methods for tissue modification
US10258278B2 (en) 2004-12-20 2019-04-16 Ipventure, Inc. Method and apparatus to sense hydration level of a person
US8118740B2 (en) 2004-12-20 2012-02-21 Ipventure, Inc. Moisture sensor for skin
US8734341B2 (en) * 2004-12-20 2014-05-27 Ipventure, Inc. Method and apparatus to sense hydration level of a person
US11013461B2 (en) 2004-12-20 2021-05-25 Ipventure, Inc. Method and apparatus for hydration level of a person
US8202217B2 (en) * 2004-12-20 2012-06-19 Ip Venture, Inc. Healthcare base
US20080188757A1 (en) 2005-02-21 2008-08-07 Ave Eugenio Garza Sada #2501 Sur, Col. Tecnologic Optoelectronic Device For The Detection Of Uterine Cancer, Comprising A Self-Positioning Attachment
CA2609111C (en) 2005-07-01 2016-10-18 Scott Chetham A method and apparatus for performing impedance measurements in accordance with determining an electrode arrangement using a displayed representation
JP5607300B2 (ja) 2005-07-01 2014-10-15 インぺディメッド リミテッド 対象上でインピーダンス測定を実行するための装置および方法
EP1928312A2 (en) * 2005-09-02 2008-06-11 The Procter and Gamble Company Efficacious scalp health predictor
MX2008003080A (es) * 2005-09-02 2008-03-19 Procter & Gamble Metodos para la medicion del contenido de humedad de la piel.
CN101252882A (zh) * 2005-09-02 2008-08-27 宝洁公司 测定水分作为头皮健康状况预报的方法
US20070191694A1 (en) * 2005-09-02 2007-08-16 Sherman Faiz F Methods for measuring moisture content of skin
US9724012B2 (en) 2005-10-11 2017-08-08 Impedimed Limited Hydration status monitoring
US8366712B2 (en) 2005-10-15 2013-02-05 Baxano, Inc. Multiple pathways for spinal nerve root decompression from a single access point
US8092456B2 (en) 2005-10-15 2012-01-10 Baxano, Inc. Multiple pathways for spinal nerve root decompression from a single access point
US8062298B2 (en) 2005-10-15 2011-11-22 Baxano, Inc. Flexible tissue removal devices and methods
WO2007053963A1 (en) * 2005-11-10 2007-05-18 Solianis Holding Ag Device for determining the glucose level in body tissue
US9636035B2 (en) 2005-12-14 2017-05-02 Scibase Ab Medical apparatus for determination of biological conditions using impedance measurements
US20100130883A1 (en) * 2005-12-16 2010-05-27 Carpenter Scott E In-Vivo Non-Invasive Bioelectric Impedance Analysis of Glucose-Mediated Changes in Tissue
MX2008012103A (es) * 2006-03-24 2008-12-17 Univ Utah Res Found Medicion del espesor de peliculas dielectricas en superficies.
US8112293B2 (en) 2006-03-24 2012-02-07 Ipventure, Inc Medical monitoring system
JP4210953B2 (ja) * 2006-04-14 2009-01-21 ソニー株式会社 電界制御装置及び検出装置
KR101213157B1 (ko) * 2006-06-09 2012-12-17 삼성전자주식회사 피부 임피던스 측정 센서
KR100862287B1 (ko) * 2006-08-18 2008-10-13 삼성전자주식회사 피부 수화도 측정 장치 및 그 방법
KR100823304B1 (ko) * 2006-08-22 2008-04-18 삼성전자주식회사 피부 수화도 측정 장치 및 그 방법
US8388534B2 (en) * 2006-10-11 2013-03-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus for providing skin care information by measuring skin moisture content and method and medium for the same
US9375246B2 (en) * 2007-01-19 2016-06-28 Covidien Lp System and method of using thermal and electrical conductivity of tissue
KR100857180B1 (ko) * 2007-01-22 2008-09-05 삼성전자주식회사 전력 소비를 최소화하는 피부 수화도 측정 장치
AU2008241356B2 (en) 2007-04-20 2013-10-03 Impedimed Limited Monitoring system and probe
US8565850B2 (en) 2007-07-02 2013-10-22 Universitetet I Oslo Method and kit for sweat activity measurement
JP5542050B2 (ja) 2007-08-09 2014-07-09 インぺディメッド リミテッド インピーダンス測定方法及び装置
WO2009032363A1 (en) 2007-09-06 2009-03-12 Baxano, Inc. Method, system and apparatus for neural localization
US20090137925A1 (en) * 2007-11-23 2009-05-28 Divya Cantor Impedance Spectroscopy Cervix Scanning Apparatus and Method
US8192436B2 (en) 2007-12-07 2012-06-05 Baxano, Inc. Tissue modification devices
WO2009086643A1 (en) * 2008-01-11 2009-07-16 Solianis Holding Ag A method and device for determining a property of living tissue
US8478395B2 (en) * 2008-03-03 2013-07-02 Nagasaki University Method of measuring electrical resistance value of corneal trans-epithelium
US8690769B2 (en) 2008-04-21 2014-04-08 Philometron, Inc. Metabolic energy monitoring system
US20110160554A1 (en) * 2008-06-18 2011-06-30 Alexander Megej Device and method for determining at least one characterizing parameter of multilayer body tissue
US8398641B2 (en) 2008-07-01 2013-03-19 Baxano, Inc. Tissue modification devices and methods
US8409206B2 (en) 2008-07-01 2013-04-02 Baxano, Inc. Tissue modification devices and methods
US9314253B2 (en) 2008-07-01 2016-04-19 Amendia, Inc. Tissue modification devices and methods
AU2009271047B2 (en) 2008-07-14 2014-04-17 Baxano Surgical, Inc. Tissue modification devices
EP3031395A1 (en) * 2008-10-07 2016-06-15 Orsan Medical Technologies Ltd. Monitoring of acute stroke patients
WO2010085969A1 (en) * 2009-01-27 2010-08-05 Scibase Ab Switch probe for multiple electrode measurement of impedance
US20100191141A1 (en) * 2009-01-27 2010-07-29 Peter Aberg Method and apparatus for diagnosing a diseased condition in tissue of a subject
WO2010105261A2 (en) 2009-03-13 2010-09-16 Baxano, Inc. Flexible neural localization devices and methods
JP5623504B2 (ja) 2009-04-17 2014-11-12 バイオボーション・アーゲーＢｉｏｖｏｔｉｏｎ ＡＧ 身体組織の特性の感知デバイス
US9247905B2 (en) 2009-04-17 2016-02-02 Biovotion Ag Wide band field response measurement for glucose determination
US8394102B2 (en) 2009-06-25 2013-03-12 Baxano, Inc. Surgical tools for treatment of spinal stenosis
EP2467707A4 (en) * 2009-08-21 2014-12-17 Proteus Digital Health Inc DEVICE AND METHOD FOR MEASURING BIOLOGICAL PARAMETERS
CA2777797A1 (en) 2009-10-26 2011-05-05 Impedimed Limited Fluid level indicator determination
US9585593B2 (en) 2009-11-18 2017-03-07 Chung Shing Fan Signal distribution for patient-electrode measurements
EA031322B1 (ru) * 2010-01-22 2018-12-28 Дау Агросайенсиз Ллс Клетка или клеточная линия для экспрессии экзогенных нуклеотидных последовательностей и применение клетки или клеточной линии
ES2372082B1 (es) * 2010-03-02 2013-01-30 Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) Sensor no invasivo para determinar características funcionales de la córnea y dispositivo que incluye dicho sensor.
WO2011112972A2 (en) 2010-03-11 2011-09-15 Philometron, Inc. Physiological monitor system for determining medication delivery and outcome
US9345411B2 (en) 2011-02-09 2016-05-24 Orsan Medical Technologies, Ltd. Devices and methods for monitoring cerebral hemodynamic conditions
US20120323134A1 (en) * 2011-02-28 2012-12-20 Nervonix, Inc. Method and system for determining a location of nerve tissue in three-dimensional space
AU2012351988B2 (en) * 2011-12-14 2017-05-04 Impedimed Limited Devices, systems and methods for determining the relative spatial change in subsurface resistivities across frequencies in tissue
US10456060B2 (en) * 2012-02-22 2019-10-29 Ghassan S. Kassab Devices for detecting organ contents using impedance and methods of using the same to provide various therapies
JP2015038425A (ja) * 2013-05-24 2015-02-26 直之 御法川 上皮細胞の異常度合を測定する装置
US10357180B2 (en) * 2014-01-16 2019-07-23 D.T.R. Dermal Therapy Research Inc. Health monitoring system
MX2017003454A (es) 2014-09-23 2017-11-13 Tearlab Res Inc Sistemas y metodos para la integracion de la recoleccion de microfluido lagrimal y el analisis por flujo lateral de analitos de interes.
JP2016220961A (ja) * 2015-05-29 2016-12-28 国立大学法人九州大学 皮膚抵抗測定装置
CN104970793B (zh) * 2015-06-27 2018-06-12 杭州永川科技有限公司 一种空间物理对比帧的磁感应电阻抗成像装置及方法
ES2616150B1 (es) * 2016-01-20 2019-08-13 Univ Valencia Politecnica Aparato y metodo de deteccion de dano producido por la miopatia del pectoral profundo en aves
CN108169289A (zh) * 2018-02-14 2018-06-15 军事科学院系统工程研究院卫勤保障技术研究所 一种用于贴壁单细胞的电阻抗检测电极芯片及其检测方法
WO2019223874A1 (en) 2018-05-24 2019-11-28 Scibase Ab Impedance measurement device
SE544094C2 (en) 2018-11-05 2021-12-21 Scibase Ab Medical device for analyzing epithelial barrier function using electrical impedance spectroscopy
US11365386B2 (en) 2019-05-03 2022-06-21 UNIVERSITé LAVAL Cellular behaviour monitoring device and method for monitoring changes in cellular behaviour

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2316326A1 (de) * 1972-05-08 1973-11-29 Siepem Fa Kombiniertes geraet zur hygiene des haares und zur gesichtspflege
IL65581A (en) * 1982-04-22 1985-12-31 Dan Atlas Electrical measuring system particularly useful for the non-invasive examination of biological tissue
JPH073444B2 (ja) * 1987-10-27 1995-01-18 株式会社日本システム研究所 導電性測定装置
JPH01126535A (ja) * 1987-11-12 1989-05-18 Kao Corp 皮膚水分含有量の測定方法および装置
US4951683A (en) * 1989-01-19 1990-08-28 Davis Jeffrey P Device for detecting keratoconjunctivitis sicca

Also Published As

Publication number Publication date
SE466987B (sv) 1992-05-11
HUT66173A (en) 1994-09-28
HU9301109D0 (en) 1993-08-30
EP0553187A1 (en) 1993-08-04
NO931415L (no) 1993-05-13
JPH06502323A (ja) 1994-03-17
WO1992006634A1 (en) 1992-04-30
HU216496B (hu) 1999-07-28
AU659111B2 (en) 1995-05-11
CA2093922A1 (en) 1992-04-19
DE69129698T2 (de) 1999-03-11
CA2093922C (en) 2001-07-31
KR100201178B1 (ko) 1999-06-15
JP3320413B2 (ja) 2002-09-03
FI931730A (fi) 1993-04-16
DK0553187T3 (da) 1999-06-28
ATE167794T1 (de) 1998-07-15
SE9003336D0 (sv) 1990-10-18
NO931415D0 (no) 1993-04-16
SE9003336A (fi) 1992-04-19
ES2120419T3 (es) 1998-11-01
AU8849991A (en) 1992-05-20
US5353802A (en) 1994-10-11
FI931730A0 (fi) 1993-04-16
EP0553187B1 (en) 1998-07-01
NO307863B1 (no) 2000-06-13
DE69129698D1 (de) 1998-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI110304B (fi) Laite ja menetelmä orgaanisten ja biologisten aineiden sähköisen impedanssin mittaamiseen
JP3916658B2 (ja) 皮膚内の水分の測定
EP0669822B1 (en) Investigation of a body
EP1437091B1 (en) Determination of biological conditions using impedance measurements
US20150065845A1 (en) Measuring apparatus and its method
González et al. The detection of brain oedema with frequency-dependent phase shift electromagnetic induction
Schlebusch et al. On the road to a textile integrated bioimpedance early warning system for lung edema
Arad et al. The detection of pleural effusion using a parametric EIT technique
JP2016028778A (ja) 極低周波電磁場を用いる疾病の診断およびスクリーニングのための装置
González et al. A theoretical study on magnetic induction frequency dependence of phase shift in oedema and haematoma
Frączek et al. Measurements of electrical impedance of biomedical objects
Li et al. Measuring the acoustoelectric interaction constant in cardiac tissue using ultrasound current source density imaging
EP3801243A1 (en) Impedance measurement device
Murakami et al. Bioelectrical impedance measurement of subcutaneous fat thickness using apparent resistivity
US20040254436A1 (en) Automatic continuous measuring device for ventricle volume
Ramos et al. A wireless sensor network for fat and hydration monitoring by bioimpedance analysis
RU2748900C1 (ru) Способ визуализации поля перфузии тканей грудной полости на основе электроимпедансной томографии
Li et al. Ultrasound Current Source Density Imaging using a clinical intracardiac catheter
RU2209033C1 (ru) Устройство для оценки биоэлектрической активности точек акупунктуры
Islam et al. Non-invasive Assessment of EIS (Electrical Impedance Spectroscopy) based on cell Equivalent Electrical circuit Model
Gunnlaugsdottir et al. Measurement of an Acousto-Electric Interaction Signal: an Experimental Setup
Bertemes-Filho et al. BIOELECTRICAL IMPEDANCE: CONCEPTS, APPLICATIONS AND NEW PERSPECTIVES
Liu et al. Minimally Invasive Electrical Impedance Measurements of Ovum Exemplified Using Microelectrodes
Brown IEE professional Group S9: Biomedical engineering
UA13723U (en) Method for assessing tissue viability in patients with pyo-necrotic lesions of diabetic foot

Legal Events

Date Code Title Description
MA Patent expired