NO750528L - - Google Patents

Description

Termografisk registreringsanordning

Oppfinnelsen angår en termograf isk registreringsano.rdning for termografiske undersøkelser, og særlig for diagnose av forskjellige .'sykdomstilstander i huden eller nærmest under huden, såsom ondartede svulster eller tilstoppelse av blodårer.

Som kjent forårsaker slike sykdomstilstander lokale ter- - miske uregelmessigheter, f.eks. av størrelsesorden 0,5° C, positive når det gjelder ondartede svulster og negative når det gjelder til-stoppede blodårer.

En klassisk metode for diagnose av sådanne sykdomstilstander består i å måle hudtemperaturene eller temperaturene nærmest

r under huden i de områder som har interesse.

En ..sådan måling kan utføres på eksakt og direkte måte ved hjelp av konvensjonell temperaturmåling, f.eks. ved hjelp av termometere, termoelementer eller termistorer.

Under disse forhold er det imidlertid vanskelig å fast-legge på tilstrekkelig detaljert måte det generelle termografiske kart for et gitt område.

Det er kjent å fremstille et sådant germografisk kart direkte ved hjelp av infrarøde kameraer. Disse apparater er imidlertid meget dyre, de termografiske kart som de gir mulighet for å oppnå er ikke tilstrekkelig skarpe til å være tilfredsstillende, og den nødvendige tid for disses fremstilling er forholdsvis lang.

Videre er det kjent å benytte flytende krystaller eller væskekrystaller i fri kloroformoppløsning for å utføre termogra-fi.ske kartlegginger. Flytende krystaller er som kjent partikler med en molekylær orientering som varierer i samsvar med temperaturen. Ved refleksjon fra sådanne flytende krystaller polariseres lyset og krystallene oppviser da en dikroisme som er karakteristisk for deres temperatur. Ved utførelse av termografiske kartlegginger ble da de områder som skulle kartlegges, malt med flytende krystal ler, etter avfetting og svartmaling av områdene. En sådan måle-metode er imidlertid upraktisk, og dessuten må observasjonen av den tilsynekommende dikroisme være meget rask på grunn av dikrois-mens transiente natur. Videre har man de ulemper at metoden for det første medfører kontinuerlig forbruk av flytende krystaller som er forholdsvis dyre, og .for det andre er de oppnådde oversikter forholdsvis uklare. Grunnen til dette kan tilskrives en varmedif-fusjon både sideveis og transversalt i væskekrystallsjiktet.

Innen termografien har man videre benyttet seg av gelatin-innkapslede, flytende krystaller som er fordelt i f.eks. en latex, Idet man ved innkapslingen av væskekrystallene unngår at de oksy-deres i fri luft og da ikke lenger er i stand til å oppvise noen dikroisme. Det har imidlertid vist seg at oversikter som oppnås ved.hjelp av en termografisk plate med et sjikt av flytende krystaller knyttet til et latexsjikt, har de samme flyktighetsulemper Som de som oppnås ved maling med flytende krystaller i kloroform-oppløsning.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en termografisk registreringsanordning hvor ovennevnte ulemper unngås, idet det tilveiebringes en anordning som gjør det mulig å oppnå hvilken som helst ønsket kartlegging på en økonomisk og tilnærmet øyeblikkelig måte, og hvor oversikten umiddelbart kan registreres perma-nent ved hjelp av anordningen, samtidig som anordningen er enkel og feekvem og lett kan tilpasses for forskjellige anvendelser.

En sådan termografisk anordning er ifølge oppfinnelsen kjennetegnet ved at den omfatter en arm som er løsbart festet til en termografisk plate eller til en understøttelse som er festet til en termografisk plate, og en anordning for montering av et fotografisk kamera på armen på^ regulerbar avstand fra og rettet mot platen.

Den termografiske plate som anvendes i registreringsan-ordningen kan ha forskjellige dimensjoner, alt fra størrelsen på en liten plate som tillater punktobservasjon av et tvilsomt område, opp til f.eks. dimensjonene på et papirark av stort format som kan anvendes som et hele på et forholdsvis utstrakt, tvilsomt område.

I sistnevnte tilfelle understøttes platen av en fleksibel eller stiv ramme, eller den kan ved omkretsen være festet til en gjennomsiktig plate som sammen med den termografiske plate begrenser et oppblåsbart, forseglet rom.

For oppnåelse av skarpe bilder med den angitte anordning benyttes en termografisk plate som utmerker seg ved at den omfatter et varmefølsomt væskekrystallmateriale og en varmestyrende anordning som er i varmeledende kontakt med væskekrystallmaterialet og som er dannet ved avsetning fra en latex og har en varmeledningsevne i en retning normalt på platens plan som er større enn varmeledningsevnen i platens plan. Den varmestyrende anordning kan være i form av et sjikt i varmeledende kontakt med et varmefølsomt sjikt som inneholder væskekrystallmaterialet. Videre er det fordelaktig at den termografiske plate omfatter et fleksibelt bæresjikt som er parallelt med det varmefølsomme sjikt og det varmestyrende sjikt.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser et sterkt forstørret delsnitt av en termografisk plate som kan benyttes i anordningen ifølge oppfinnelsen, fig. 2 viser et. liknende delsnitt av en annen utførelse av en sådan plate, fig. 3 viser et perspektivisk bilde av en plate for punktundersøkelser, fig. 4 viser et perspektivisk bilde av en større termografisk plate, fig. 5 viser et utspilt, perspektivisk bilde av en utførelse av den termografiske registreringsanordning, fig. 6 og 7 viser perspektiviske bilder av andre termografiske platearrangementer, fig. 8 viser et perspektivisk bilde av en termografisk plate med flere sidestilte, følsomme sjikt,"og fig. 9A og 9B viser skjematiske"snitt for forklaring av virkemåten av det varmestyrende sjikt i den termografiske plate som benyttes i anordningen.

På fig. 1 er vist ehtermografisk plate som omfatter et bæresjikt 10, et varmestyrende sjikt 11 og et varmefølsomt sjikt 12. Ved denne utførelse er således det varmestyrende sjikt anordnet mellom bæresjiktet 10 og det følsomme sjikt 12. På fig. 2 er vist en annen utførelse hvor det varmestyrende sjikt 11 og det varmefølsomme sjikt 12 er anordnet på motsatte sider av bæresjiktet 10.

Bæresjiktet 10 er fortrinnsvis dannet av en tynn, ufarget plate av "Mylar". Som kjent er dette en film av etylenglykol-tereftalat. Platens tykkelse er fortrinnsvis under 0,1 mm og er for eksempel av samme størrelsesorden som tykkelsen av et papirark, dvs. i området 4/100 - 6/100 mm. Bæres jiktet kan også bestå a"v "cellofan", papir eller hvilket som helst av de materialer som

benyttes for fremstilling av magnetbånd.

Det varmestyrende sjikt er fortrinnsvis fremstilt av en latex. Det kan f.eks. bestå av et eneste sjikt av en styren-butadien-kopolymer som er varmeretikulerbar ved 150° C og fortrinnsvis er svartmalt. Det kan imidlertid også bestå av en kommersielt tilgjengelig latexmaling som er matt og har en naturlig svartsja-tering av den type som selges i aerosolform for eksempel under varemerkene "KRYLON", "NOVEMAIL", "ASTRAL-JET", ^ORO-SPRAY" eller "RIPO-MAT". I dette tilfelle oppnås sjiktet 11 ved fortløpende avsetninger av flere små, separate sjikt, f.eks. fra fire til åtte sjikt av en sådan maling. I ethvert tilfelle varieres tykkelsen av det varmestyrende sjikt 11 i samsvar med betingelsene, og det er fortrinnsvis tykkere enn 1/10 mm og for eksempel ca. 2/10 mm.

Det varmefølsomme sjikt 12 består av flytende krystaller som er innkapslet i gelatin og finfordelt i en latex. Sjiktets tykkelse er variabel i overensstemmelse med betingelsene, og kan være opp til 3/10 - 4/10 mm. En tykkelse på 2/10 mm er imidlertid vanligvis passende.

Dersom det varmestyrende sjikt 11 har tilstrekkelig styrke, kan det selv virke som bæresjikt, slik at bæresjiktet 10 ikke lenger er nødvendig. Dersom det varmefølsomme sjikt 12 har tilstrekkelig latextykkelse, kan det likeledes selv virke som varmestyrende sjikt, slik at i dette tilfelle er sjiktet 11 ikke lenger nødvendig.

I ethvert tilfelle blir den termografiske plate anvendt ved at den anbringes mot det område som skal undersøkes, med den side som ligger lengst fra det varmefølsomme sjikt 12. I utførel-sen på fig. 1 skjer denne anbringelse ved den frie side av bæresjiktet 10, mens den i utførelsen på fig. 2 skjer ved den frie side av det varmestyrende sjikt 11. Lalle tilfelle må derfor den varme som utbres fra det observerte område, krysse det varmestyrende sjikt 11. Dette fremmer en transversal utbredelse av varmen i retning .av pilene 15 på fig. 1 og 2 og motvirker en lateral eller langsgående utbredelse av varmen.

Den selektive orientering som således utøves på varmeut-bredelsen ved hjelp av sjiktet 11, kan tilskrives den retikulerte makromolekylære nettstruktur i latexen. som danner dette sjikt-, idet denne retikulerte struktur fører til en skjermvirkning normalt.på sjiktet 11.

Denne skjermvirkning kan forstås bedre under henvisning til fig. 9A og 9B. Fig. 9A viser et tverrsnittsbilde av bare det varmestyrende sjikt 11 ifølge oppfinnelsen når dette sjikt er dannet av et eneste sjikt av varmeret i.kulerbar latex. I dette tilfelle består sjiktet av en overlagring av firkantede gittere av molekyler 100, og varmeretikulasjonen fører til dannelse av broer både mellom molekyler 100 i det samme gitter (broer 101) og mellom molekyler 100 i to etterfølgende gittere (broer 102). I alle tilfeller danner disse broer i retning av pilene 103 frie passasjer mellom molekylene normalt på planet for deres gittere, hvilket motvirker en lateral utbredelse av varme i disse gitterplan.

Fig. 9B viser det tilfelle hvor sjiktet 11 er dannet ved en sekvens av små, separate sjikt 10 4 som er påsprøytet i kald til-stand. I dette tilfelle er det ingen nettdannelse hverken mellom molekyler 100 i. gitteret i hvert separat sjikt, eller mellom molekyler 100 i to etterfølgende separate sjikt.Erfaringen viser imidlertid at forutsatt at hvert sjikt 104 er meget tynt, slik at det dannes tilnærmet av et monomolekylært latexsjikt, resulterer over-lagringen av disse separate sjikt i den samme skjermvirkning, slik som vist ved pilene 105 på fig. 9B. Det er sannsynlig at overlag-ringen av disse separate eller diskrete sjikt motvirker en altfor betydelig lateral varmeutbredelse både mellom de små, separate sjikt og ved den ytre overflate av det således dannede sjikt 11.

En maksimal tykkelse på 50 ym synes å være passende for hvert separat lite sjikt, idet uttrykket "monomolekylær" må tas i en meget vid betydning. Bruk av aerosolmaling som tillater påfør-ing av disse separate sjikt ved hjelp av sprøying, fører på en særlig fordelaktig måte til meget reduserte tykkelser. Man kan imidlertid benytte hvilken som helst anbringelsesmetode forutsatt at den føret til meget tynne og fortrinnsvis monomolekylære,separate sjikt.

Det følsomme sjikt 12 i en sådan termografisk plate er normalt svart eller fiolett ved en normal temperatur som velges som referansetemperatur. Når det følsomme sjikts 12 temperatur over-skrider- referansetemperaturen med et visst beløp, blir fargen på det følsomme sjikt tydelig forandret til rød. Dette beløp, som definerer sjiktets følsomhetsområde, er fortrinnsvis snevert og for eksempel av størrelsesorden 1 til 1,5° C. I praksis går det effek-tive område, for de flytende krystaller som nå er tilgjengelige,

•fra såkalt rød 27 til rød 37. De mest benyttede plater er de som

er belagt med rød 33.

Den benyttede termografiske plate kan ha dimensjoner som f.eks. ligger i området 1 cm til noen centimeter når man ønsker en tilnærmet punkt-til-punkt observasjon av et tvilsomt område. På fig. 3 er vist en liten plate 16 som er effektiv for en sådan observasjon, f.eks. for å vise en tilstoppet blodåre, og således for klartlegging av f.eks. årebetennelser. I dette tilfelle vil fortrinnsvis platens anbringelsesside være selvklebende.

Når den termografiske plate har forholdsvis store dimensjoner, kan den være understøttet av en ramme 17, slik som den som er vist på fig. 4. På.fig. 4 er som eksempel vist en rektangulær plate hvor hver side er fra 20 til 30 cm lang.

De benyttede termografiske plater kan ha konturer med praktisk talt hvilken som helst form som er forskjellig fra den rektangulære, og er særlig nyttige for kartlegging av brystsvulster, eller med større størrelser for undersøkelse av underlivsorganer, eller med mindre størrelser for undersøkelse av rygghvirvler.

Rammen 17 kan være halvstiv eller fleksibel, f.eks. laget 1 av sterk kartong eller lettmetall, slik at den tillater en lettvint bøyning av den plate som bæres av rammen, og således en bedre anbringelse av denne på det undersøkte område. Rammen 17 kan også. være stiv og f.eks. være laget av tre eller et gjennomsiktig eller matt syntetisk materiale...

På fig. 5 er vist en utførelse av en termografisk registreringsanordning hvor det benyttes en termografisk plate av den art som er beskrevet foran og som er forsynt med understøttende ramme 17. Som vist omfatter anordningen en arm 20 som er løsbart festet til rammen 17. For dette formål er armen ved den ene ende forsynt med eller festet til en forgrenet festeanordning 21 som på Sin side er forsynt med ører 22, 22' for inngrep med gjengede bol-ter 23, 23' som er festet.til rammen 17 og er tilpasset til å sam-arbeide med vingiemuttere 24, 24'. Dette arrangement tillater rask og løsbar befestigelse av armen 20 til rammen 17.

Ved sin frie ende har armen 20 et avlangt hull 25, og dette hull tillater at et fotografisk kamera 27 av passende type ved hjelp av en skrue 2 6 kan festes til armen 20 på regulerbar avstand fra platen som bæres av rammen 17.

Det fotografiske kamera 27 omfatter fortrinnsvis en blitzlampe 28 som er orientert i samsvar med sin optiske akse. Det er således mulig å unngå en eventuell refleksjon på platensom bæres av rammen 17, og derfor oppnå meget tilfredsstillende fotografiske reproduksjoner av den dikroisme som oppvises av platen når den anbringes på hvilket som helst tvilsomt område.

Armen 20 kan ha vilkårlig passende lengde, f.eks. i området fra 30 til 60 cm. Armen 20 kan forbindes med forskjellige termografiske plater av den omtalte utførelse, og det fotografiske kamera 27 som er knyttet til armen, kan på forhånd innstilles på en nøyaktig avstand som svarer til lengden av armen.

En termografisk plate av den angitte utførelse kan benyttes i forbindelse med hvilket som helst arbeidsinstrument. Som vist på fig. 6, kan således en sådan plate f.eks. bæres i det krumme område 31 av en retraktor 32 som er laget av et syntetisk gjennomsiktig materiale. En sådan plate er også spesielt nyttig f.eks. for undersøkelse av kar-områder. For endokavitære observasjoner, såsom de som angår blære, mage, rectum, uterus, kan på liknende måte plater av liten størrelse festes til små ringer som er montert på staver som danner sonder (ikke vist).

På fig. 7 er skjematisk vist en annen modifisert utførelse som kan benyttes i den foreliggende anordning for undersøkelse av ujevne eller buktende flater. Ved denne utførelse er en termografisk plate 35 langs sin omkrets 36 festet til en plan gjennomsiktig plate 37, og danner sammen med denne et forseglet rom 38 som kan blåses opp gjennom en ventil 39. Platen 35 er laget av gjennomsiktig, syntetisk materiale, idet uttrykket plate her må forstås i vid betydning som går utover det plane begrep som man vanligvis for-binder med uttrykket plate. På platens indre overflate finnes flytende krystaller som befinner seg i en suspensjon i en elastisk polymer.

Ved oppblåsing dannes et visst trykk i rommet 38, og dette gjør undersøkelsen av ujevne flater lettere, idet platen 35 således tilpasses så mye som mulig til disses form. Platens dikroisme observeres derfor gjennom den gjennomsiktige plate 37. Til denne plate festes da den ene ende av registreringsanordningens arm som ved sin andre ende. har anordnet det fotografiske kamera.

På fig. 8 er vist en utførelse av en termografisk plate Som kan benyttes alene eller sammen med hvilken som helst av de foregående utførelser. Her er flere følsomme sjikt, f.eks. tre sjikt 12, 12' og 12", anbragt ved siden av hverandre som parallelle strimler på samme bæresjikt 10 med innføring (fortrinnsvis men ikke nødvre.ndigvis) av et felles varmestyrende sjikt som ikke er synlig på figuren. Bredden av disse bånd eller sjikt 12, 12' og 12" ligger i området 0,5 - 1 cm, og disse sjikt omfatter flytende krystaller som har referansetemperaturer med verdier som er forskjellig fra hverandre, og som f.eks. er innbyrdes forskjøvet 1,5° C.

Samtidig observasjon av disse sjikt, f.eks. benyttet for en termisk undersøkelse av de nedre lemmer eller pannen, tillater en øyeblikkelig absolutt måling av temperaturen av det undersøkte område. I virkeligheten er det bare det sjikt som har et følsom-h-etsområde som omfatter denne temperatur, som forandres til rødt. Antall følsomme bånd kan være fra to til fem eller også flere.

Når det gjelder bæresjiktet i den termografiske plate, er dette fortrinnsvis meget tynt for å unngå en lateral varmeutbredelse, og det er fortrinnsvis en god varmeleder slik at man unngår altfor lang varighet eller permanens av de oppnådde dikroiske bilder. Videre er det varmefølsomme sjikt 12 fortrinnsvis uten noe overflate-béskyttende belegg, og særlig noe blankt belegg. Sjiktet er fortrinnsvis ugjennomsiktig, slik at man unngår en eventuelt ubeleilig refleksjon under den fotografiske registrering, særlig ved benyttel-se av blitzlampe.

Claims (25)

1. Termografisk registreringsanordning, karakterisert ved at den omfatter en arm som er løsbart festet til en termografisk plate eller til en understøttelse som er festet til en termografisk plate, og en anordning for montering av et fotografisk kamera på armen på regulerbar avstand fra og rettet mot platen.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter et fotografisk kamera som er montert på armen.

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at den omfatter en blitzanordning som er orientert i retning mot platen.

4. Anordning ifølge ett av kravene 1-3, karakterisert ved at den side av den termografiske plate som ved bruk vender mot kameraet, er slik at refleksjon fra denne under fotografisk registrering reduseres eller unngås.

5. Anordning ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at den termografiske plate ved sin omkrets er festet til en gjennomsiktig plate for å avgrense'et forseglet rom på platens ene side, og at armen er løsbart festet til den andre side av den gjennomsiktige plate.

6. Anordning ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at armen er løsbart festet til en ramme som er festet til og understøtter den termografiske plate.

7. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at armen er løsbart festet til rammen ved hjelp av en gaffelgrenet understøttelse med ører for inngrep med og befestigelse til rammen.

8. Anordning ifølge ett av.de foregående krav, karakterisert ved at den termografiske plate omfatter varmeføl-somt væskekrystallmateriale.

9. Anordning ifølge ett av kravene 1-8, karakterisert ved at den termografiske plate omfatter et varmeføl-somt væskekrystallmateriale og en varmestyrende anordning som er i varmeledende kontakt med væskekrystallmaterialet og som er dannet ved avsetning fra en latex og har en varmeledningsevne i en retning normalt på platens plan som er større enn varmeledningsevnen i. pla- ■ tens plan.

10. Anordning ifølge krav 9, karakterisert ved at den varmestyrende anordning er i form av et sjikt i varmeledende kontakt med et varmefølsomt sjikt som inneholder væskekrystallmaterialet.

11. Anordning ifølge krav 10, karakterisert ved at den termografiske plate omfatter et fleksibelt bæresjikt som er parallelt med det varmefølsomme sjikt og det varmestyrende sjikt.

12. Anordning ifølge krav 11, karakterisert ved at det varmestyrende sjikt er anordnet mellom bæresjiktet og det varmefølsomme sjikt.

13. Anordning ifølge krav 11, karakterisert ved at det varmestyrende sjikt og det varmefølsomme sjikt er anordnet på motsatte sider av bæresjiktet.

14. Anordning ifølge krav 10, karakterisert ved at det varmestyrende sjikt også virker som et bæresjikt.

15. Anordning ifølge krav 9, karakterisert ved at den varmestyrende anordning er et sjikt i hvilket den varmeføl-somme anordning som omfatter væskekrystallmaterialet, er dispergert.

16. Anordning ifølge ett av kravene 12, 13 og 15, karakterisert ved at bæresjiktet er en plate av ufarget etylen-glykoltereftalat med en tykkelse som er mindre enn 0,1 mm.

17. Anordning ifølge ett av kravene 10-16, karakterisert ved at den varmestyrende anordning er et eneste sjikt som er dannet ved avsetning fra en latex, såsom en styren-butadien-kopolymer.

18. Anordning ifølge krav 17, karakterisert ved at latexsjiktet er varmeretikulert og svart.

19. Anordning ifølge ett av kravene 10 - 14 eller 16, karakterisert ved at det varmestyrende sjikt er dannet ved en sekvens av separate sjikt av latexmaling, hvor hvert sjikt har en tykkelse som er mindre enn 50 ym.

20.. Anordning ifølge ett av kravene 10-19, karakterisert ved at den termografiske plate er forsynt med en selvheftende overflate.

21. Anordning ifølge ett av kravene 10-20, karakterisert ved at den termografiske plate omfatter flere ved siden av hverandre anordnede varmefølsomme sjikt som er forskjellige fra hverandre og er knyttet til et eneste bæresjikt. ,

22. Anordning ifølge ett av kravene 10-21, . karakterisert ved at den er et medisinsk instrument, såsom en føler eller probe, en retraktor eller liknende.

23. Anordning ifølge ett av kravene 10-22, karakterisert ved at den termografiske plate ved sin omkrets er festet til en gjennomsiktig plate for å danne et forseglet rom mellom den termografiske og den gjennomsiktige plate, idet det er anordnet en ventil, for å muliggjøre oppblåsing av det nevnte rom når dette ønskes.

24. Anordning ifølge ett av kravene 10-21, karakterisert ved at den er understøttet av en ramme.

25. Anordning ifølge ett av kravene 10-24, karakterisert ved at væskekrystallmaterialet i det følsomme sjikt er innkapslet.

26; Anordning ifølge ett av kravene 10-25, karakterisert ved at den ytre overflate av det følsomme sjikt er uten noe beskyttende belegg.