UA24617U - Device for invasively determining temperature of a mammary gland - Google Patents
Device for invasively determining temperature of a mammary gland Download PDFInfo
- Publication number
- UA24617U UA24617U UAU200701193U UAU200701193U UA24617U UA 24617 U UA24617 U UA 24617U UA U200701193 U UAU200701193 U UA U200701193U UA U200701193 U UAU200701193 U UA U200701193U UA 24617 U UA24617 U UA 24617U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- needle
- thermocouple
- mammary gland
- temperature
- junction
- Prior art date
Links
- 210000005075 mammary gland Anatomy 0.000 title claims abstract description 14
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 6
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 18
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 9
- 238000013461 design Methods 0.000 description 8
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 3
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 229910000809 Alumel Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010006187 Breast cancer Diseases 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 238000001574 biopsy Methods 0.000 description 1
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000010999 medical injection Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Корисна модель належить до вимірювальної техніки в медицині, а саме до виміру температури за допомогою 2 термопар і може бути використана, зокрема, для інвазійного виміру температури тканин у середині молочної залози з метою визначення розміру і місця знаходження злоякісних пухлин.The useful model belongs to the measuring technique in medicine, namely to the measurement of temperature with the help of 2 thermocouples and can be used, in particular, for invasive measurement of tissue temperature in the middle of the mammary gland in order to determine the size and location of malignant tumors.
Для того, щоб точно визначити локальну зміну температури в тканинах молочної залози на різних рівнях необхідно провести інвазійні вимірювання за допомогою датчика що вводиться, відповідного необхідним вимогам (тонка голка). Розподіл температури і кровообігу в молочній залозі з раковою пухлиною, особливо поряд 710 з пухлиною, визначається двома чинниками: переходом тепла від пухлини в навколишні тканини і васкулярними реакціями. Теплопередача відбувається в результаті провідності тканин, а також завдяки кровообігу. Проте з фізіологічної точки зору, необхідно розділити наступних два процеси: "ефективна" теплопровідність, включаючи провідність у фізичному сенсі (закон Фур'є), а також теплова конвекція по капілярних судинах, при допущенні, що вони мають ізотропний розподіл і конвекція по чималих судинах особливо венам, відбувається відповідно до 12 закону Ньютона. Оскільки коефіцієнт теплопровідності корпусу металевої голки значно перевищує теплопровідність тканин молочної залози, тонкоголчатий датчик повинен мати малий діаметр для мінімізації впливу на теплофізичні параметри тканин і збільшення роздільної здатності по положенню датчика при введенні його всередину молочної залози. Крім того, датчик повинен володіти малою тепловою інерційністю, щоб його свідчення були достовірними для зменшення часу дослідження до 1-2 хвилин. 20 Важливість і соціальна значимість проблеми визначили пропозиції від ряду європейських і американських фірм на ринку пристроїв для вимірювання температури, зокрема, тканин молочної залози.In order to accurately determine the local temperature change in breast tissue at different levels, it is necessary to carry out invasive measurements with the help of an inserted sensor that meets the necessary requirements (a fine needle). The distribution of temperature and blood circulation in the mammary gland with a cancerous tumor, especially near the tumor, is determined by two factors: the transfer of heat from the tumor to the surrounding tissues and vascular reactions. Heat transfer occurs as a result of tissue conduction, as well as due to blood circulation. However, from a physiological point of view, it is necessary to separate the following two processes: "effective" thermal conductivity, including conductivity in the physical sense (Fourier's law), as well as thermal convection along capillary vessels, assuming that they have an isotropic distribution, and convection along large vessels especially veins, occurs according to Newton's 12th law. Since the coefficient of thermal conductivity of the body of the metal needle significantly exceeds the thermal conductivity of the mammary gland tissues, the thin-needle sensor should have a small diameter to minimize the influence on the thermophysical parameters of the tissues and increase the resolution of the position of the sensor when it is inserted into the mammary gland. In addition, the sensor must have low thermal inertia so that its readings are reliable to reduce the research time to 1-2 minutes. 20 The importance and social significance of the problem determined proposals from a number of European and American firms on the market of devices for measuring temperature, in particular, breast tissue.
Такі фірми як Адмапсе Сігсий Тесппоіоду. Коспевієг, ММ, ОБА; АІрпа Тесппоіодіез Еигоре, Тигіп, Машу;Such firms as Admapse Sigsii Thesppoiodu. Kospevieg, MM, BOTH; AIrpa Tesppoiodiez Eigore, Tigip, Mashu;
АМ5 Тесппоіодієз АС, Мапіпзгівд, Септапу та ін виробляють продукцію такого призначення.AM5 Tesppoiodiez AS, Mapipzgivd, Septapu and others produce products for this purpose.
Так, фірма ЕХАСОМ ЗСІЕМТІРІС А/5 І еайгерогда Аїїй 100 0К-4000 КозКіїде ЮОептагк (офіційний сайт 25 мумли.ехасоп.сот) виробляє медичні тонкогольчаті термопарні датчики температури (Тпептпосоцріє Тетрегайте пт)Yes, the company EHASOM ZSIEMTIRIS A/5 I eaigerogda Aiy 100 0K-4000 KozKiiide YuOeptagk (official website 25 mumly.ekhasop.sot) produces medical thin-needle thermocouple temperature sensors (Tpeptposotsrie Tetregaite pt)
Ргобез, Мееадіев).Rgobez, Meeadiev).
Російська компанія Тесей, м.Обнінськ (офіційний сайт м/млу(езеу.сот| виробляє хромель-алюмелеві термопарні датчики з незаземленими спаями, діаметром 0,вмм і завдовжки З5мм. Спай термопари змонтований усередині медичної ін'єкційної голки. Матеріал голки - сталь 10Сг18Мі10Т. Термопара забезпечена в 30 індивідуальним калібруванням. Погрішність вимірювання - не гірше 0,126. «-The Russian company Tesei, Obninsk (official website m/mlu(ezeu.sot|) manufactures chromel-alumel thermocouple sensors with ungrounded junctions, 0.mm in diameter and 35mm long. The thermocouple junction is mounted inside a medical injection needle. The needle material is steel "-
Вище вказані аналоги мають конструкцію термоспаю, яка не дає можливості виконати точне визначення розміру і місця положення злоякісних пухлин тканин молочної залози через велику теплову інерцію датчика і ї-оі низьку роздільну здатність по положенню. «ІThe above-mentioned analogues have a thermal fusion design, which does not make it possible to accurately determine the size and location of malignant tumors of breast tissue due to the large thermal inertia of the sensor and the low resolution of the position. "AND
Аналіз існуючого рівня рішень в області інвазійного вимірювання температури тканин молочної залозиAnalysis of the existing level of solutions in the field of invasive temperature measurement of breast tissue
Зо свідчить про актуальність завдання удосконалення таких пристроїв з метою збільшення роздільної здатності за с визначенням місця розміру та рівня розташування злоякісної пухлини усередині молочної залози і зниженням інерційності датчика температури. Як найближчий аналог для корисної моделі, що заявляється, вибрано термопарний голчатий датчик температури, який виробляє фірма Отеда біатіога СТ 06907 Опйей 5іа(ез, « приведений на офіційному сайті м/мли.отеда.сот. Типи термопарних спаїв (кінчиків) голчатих датчиків З7З температури фірми Отеда описані нижче. с Довжина голки прототипу - 6 або 12", діаметр від 0,010 до 0,125". Прототип має декілька типів термопарних "з спаїв і 40-дюймовий дріт з тефлоновим покриттям.This testifies to the relevance of the task of improving such devices in order to increase the resolution in determining the location of the size and level of the malignant tumor inside the mammary gland and reducing the inertia of the temperature sensor. As the closest analogue for the proposed useful model, a thermocouple needle temperature sensor manufactured by the company Oteda Biatioga ST 06907 Opeyi 5ia(ez) was selected on the official website m/mly.oteda.sot. Types of thermocouple joints (tips) of needle sensors Z7Z Oteda temperatures are described below. c Prototype needle length is 6 or 12", diameter from 0.010 to 0.125". The prototype has several types of thermocouples "from junctions and 40" Teflon-coated wire.
Паяний термопарний спай призначений для роботи з максимальною температурою до 5002 (2602).The soldered thermocouple joint is designed to work with a maximum temperature of up to 5002 (2602).
Термопарний спай датчика температури знаходиться усередині голки біля її кінчика. Фірма Отеда пропонує т 15 наступні типи конструкцій термопарних спаїв: - термопарний спай виступає за межі корпусу голки. Така конструкція датчика температури забезпечує т» мінімальну теплову інерцію датчика і максимальну роздільну здатність по місцезнаходженню. Але це технічне б рішення не дозволяє використовувати таку конструкцію спаю для вимірювання інвазійної температури тіла через неможливість забезпечити просування голки всередину молочної залози і через неприпустимість гальванічного -о 70 контакту з живими тканинами молочної залози; ще - термопарний спай знаходиться усередині корпусу голки, але гальванічно пов'язаний з корпусом голки. Це технічне рішення не дозволяє використовувати таку конструкцію для вимірювання інвазійної температури через неприпустимість гальванічного контакту з живими тканинами молочної залози; - як найближчий аналог вибрана конструкція, в якій термопарний спай знаходиться усередині корпусу голки і 59 гальванічно не пов'язаний з корпусом голки. Така конструкція датчика температури не дозволяє отримувати с достовірні результати вимірювання інвазійної температури через велику теплову інерцію датчика і низьку роздільну здатність по положенню. Велика теплова інерція в цьому випадку виникає через те, що тепловий потік проходить через частину корпусу голки в районі її кінчика і, таким чином, теплова інерція датчика температури визначається сумою теплової інерції частини корпусу голки і термоспаю. А оскільки маса цієї частини корпусу бо голки значно перевищує масу термоспаю, це означає, що теплова інерція визначатиметься в основному масою цієї частини корпусу голки. Крім того, металевий корпус голки має значно більшу теплопровідність, чим прилеглі до нього живі тканини молочної залози. Внаслідок цього, утворюється тепловий міст, який вирівнює температуру в районі термоспаю і знижує роздільну здатність за визначенням розміру і місця положення злоякісної пухлини. бо В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення пристрою для виміру внутрішньої температури тканин, переважно молочної залози, шляхом зміни конструкції термопарного датчика, що дозволить понизити теплову інерцію датчика температури і збільшити його роздільну здатність по місцезнаходженню й одержувати достовірні результати вимірів, які можуть бути використані для точнішого визначення розміру і місця положення злоякісних пухлин тканин молочної залози.The thermocouple junction of the temperature sensor is inside the needle near its tip. The Oteda company offers the following 15 types of thermocouple joint designs: - the thermocouple joint protrudes beyond the needle body. This design of the temperature sensor provides minimum thermal inertia of the sensor and maximum resolution in terms of location. But this technical solution does not allow the use of such a joint construction for measuring invasive body temperature due to the impossibility of ensuring the advancement of the needle inside the mammary gland and due to the inadmissibility of galvanic -o 70 contact with living tissues of the mammary gland; also - the thermocouple junction is inside the needle body, but is galvanically connected to the needle body. This technical solution does not allow the use of such a design to measure the invasive temperature due to the inadmissibility of galvanic contact with living tissues of the mammary gland; - as the closest analogue, a design is chosen in which the thermocouple junction is located inside the needle body and 59 is not galvanically connected to the needle body. This design of the temperature sensor does not allow to obtain reliable results of invasive temperature measurement due to the large thermal inertia of the sensor and low positional resolution. The large thermal inertia in this case occurs due to the fact that the heat flow passes through part of the needle body near its tip and, thus, the thermal inertia of the temperature sensor is determined by the sum of the thermal inertia of the part of the needle body and the thermocouple. And since the mass of this part of the body of the needle significantly exceeds the mass of the thermocouple, this means that the thermal inertia will be determined mainly by the mass of this part of the needle body. In addition, the metal body of the needle has a much higher thermal conductivity than the living tissues of the mammary gland adjacent to it. As a result, a thermal bridge is formed, which equalizes the temperature in the region of the thermal junction and reduces the resolution by determining the size and location of the malignant tumor. because the basis of the useful model is the task of improving the device for measuring the internal temperature of tissues, mainly of the mammary gland, by changing the design of the thermocouple sensor, which will reduce the thermal inertia of the temperature sensor and increase its resolution in terms of location and obtain reliable measurement results that can be used for more accurate determination of the size and location of malignant tumors of breast tissue.
Поставлене завдання вирішується за рахунок того, що в пристрої для інвазійного вимірювання температури на різних рівнях тканин молочної залози термопарний спай розміщений всередині ін'єкційної голки і знаходиться на кінчику голки, а між спаєм термопари і стінкою голки поміщений шар теплоізоляції. Спай термопари має зрізану під таким же, як і кінчик голки, кутом поверхню, і при цьому площини зрізів голки і спаю термопари /о розташовані паралельно один одному. Для закріплення і електричної ізоляції деталей конструкції простір усередині голки між ними заповнюється спеціальним компаундом медичного призначення. Використання шару теплоізоляції дозволяє ввести корисну анізотропію в тепловий простір навколо спаю термопари. Завдяки цьому підвищується тепловий опір в радіальному напрямі голки відносно термоспаю і, внаслідок цього, збільшується відношення теплового опору в осьовому напрямі голки щодо теплового опору в радіальному напрямі голки. /5 Таким чином, чутливість спаю термопари збільшується в осьовому напрямі щодо положення голки. Термоспай фіксує температуру здебільшого попереду кінчика голки. Зрізана площина термоспаю забезпечує додаткове зниження теплового опору в осьовому напрямі кінчика голки за рахунок збільшення ефективної теплової площі контакту з тканинами молочної залози. З метою максимального збільшення ефективної теплової площі контакту площини зрізів голки і спаю термопари розташовані на близькій відстані паралельно один одному. Така 2о Конструкція дозволяє збільшити роздільну здатність датчика температури по положенню в просторі тканин молочної залози і знизити теплову інерційність датчика за рахунок зменшення ефективної теплової маси термоспаю.The task is solved due to the fact that in the device for invasive temperature measurement at different levels of breast tissue, the thermocouple junction is placed inside the injection needle and is located at the tip of the needle, and a layer of thermal insulation is placed between the thermocouple junction and the needle wall. The junction of the thermocouple has a surface cut at the same angle as the tip of the needle, and at the same time the planes of the sections of the needle and the junction of the thermocouple /o are parallel to each other. To secure and electrically isolate the structural parts, the space inside the needle between them is filled with a special medical compound. The use of a thermal insulation layer allows you to introduce useful anisotropy into the thermal space around the thermocouple junction. Thanks to this, the thermal resistance in the radial direction of the needle relative to the thermal joint increases and, as a result, the ratio of thermal resistance in the axial direction of the needle to thermal resistance in the radial direction of the needle increases. /5 Thus, the sensitivity of the thermocouple junction increases in the axial direction relative to the needle position. The thermocouple fixes the temperature mostly in front of the needle tip. The cut plane of the thermal joint provides an additional reduction in thermal resistance in the axial direction of the needle tip due to an increase in the effective thermal area of contact with breast tissue. In order to maximize the effective thermal contact area of the plane of the needle sections and the junction of the thermocouples, they are located at a close distance parallel to each other. This 2o design allows you to increase the resolution of the temperature sensor according to the position in the space of the mammary tissue and reduce the thermal inertia of the sensor due to the reduction of the effective thermal mass of the thermocouple.
На Фіг.1 приведено запропоноване технічне рішення. Пристрій складається з корпусу ін'єкційної голки 1, шару теплоізоляції 2, дротів термопари З і спаю термопари 4. Дроти і спай термопари не мають гальванічного об Контакту з корпусом голки. Порожнина корпусу голки заповнена спеціальним компаундом медичного призначення. Термопара підключена до комп'ютера 6 через електронний нормалізатор сигналу термопари 5. У т комп'ютері проводиться реєстрація сигналу температури у функції часу.Figure 1 shows the proposed technical solution. The device consists of the housing of the injection needle 1, the thermal insulation layer 2, the wires of the thermocouple C and the junction of the thermocouple 4. The wires and junction of the thermocouple do not have galvanic contact with the needle housing. The cavity of the needle body is filled with a special medical compound. The thermocouple is connected to the computer 6 through the electronic normalizer of the thermocouple signal 5. The temperature signal is recorded in the computer as a function of time.
Пристрій працює таким чином. В процесі, рівномірному в часі, введення голки в середину тканин молочної залози термопара безперервно генерує сигнал. Сигнал термопари перетворюється нормалізатором сигналу в ї- зо цифровий формат для введення в комп'ютер. У комп'ютері проводиться реєстрація і відображення залежності температури тканин молочної залози від глибини введення голки для подальшого аналізу з метою визначення - внутрішніх областей молочної залози з підвищеною температурою, що може свідчити про наявність Ге захворювання та вказує на місця, де потрібно взяти біопсію. Виготовлено дослідний зразок пристрою. Діаметр голки О,8мм. Довжина голки 100мм. Кут зрізу голки 45 град. Погрішність вимірювання не гірше 0,0590. «The device works like this. In the process, which is uniform in time, the introduction of the needle into the middle of the mammary tissue, the thermocouple continuously generates a signal. The thermocouple signal is converted by the signal normalizer into a digital format for input into the computer. The computer registers and displays the dependence of the temperature of the breast tissue on the depth of the needle insertion for further analysis in order to determine - internal areas of the breast with increased temperature, which may indicate the presence of the disease and indicate the places where a biopsy should be taken. A test sample of the device was made. The diameter of the needle is O.8 mm. The length of the needle is 100 mm. The cutting angle of the needle is 45 degrees. The measurement error is no worse than 0.0590. "
Наведений приклад наявно демонструє, що запропонована корисна модель, за рахунок конструктивних с рішень дає можливість більш точнішого і швидкого виявлення рівня розташування злоякісних пухлин молочної залози і визначення їх розміру і місця знаходження усередині молочної залози. « юThe given example demonstrates that the proposed useful model, due to constructive solutions, makes it possible to more accurately and quickly detect the level of location of malignant breast tumors and determine their size and location inside the mammary gland. "Yu
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU200701193U UA24617U (en) | 2007-02-05 | 2007-02-05 | Device for invasively determining temperature of a mammary gland |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU200701193U UA24617U (en) | 2007-02-05 | 2007-02-05 | Device for invasively determining temperature of a mammary gland |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA24617U true UA24617U (en) | 2007-07-10 |
Family
ID=38469480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU200701193U UA24617U (en) | 2007-02-05 | 2007-02-05 | Device for invasively determining temperature of a mammary gland |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA24617U (en) |
-
2007
- 2007-02-05 UA UAU200701193U patent/UA24617U/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5540001B2 (en) | Multiple temperature measurement with modeling | |
| Park et al. | Biopsy needle integrated with electrical impedance sensing microelectrode array towards real-time needle guidance and tissue discrimination | |
| RU2013135909A (en) | Moisture Meter and Body Moisture Meter | |
| KR20240016453A (en) | Apparatus, systems, and methods for non-invasive thermal interrogation | |
| JP2008237884A (en) | System and method of using thermal and electrical conductivity of tissue | |
| Toutouzas et al. | A new non-invasive method for detection of local inflammation in atherosclerotic plaques: experimental application of microwave radiometry | |
| CN105980011B (en) | Radiator parameter determining device | |
| JP5821449B2 (en) | Temperature measurement system and temperature calculation method | |
| CN102778475B (en) | Method for measuring solid-solid thermal contact resistance via up-and-down constant temperature parameter identification method | |
| Deng et al. | Parametric studies on the phase shift method to measure the blood perfusion of biological bodies | |
| US8500327B2 (en) | Safety thermometer | |
| Neuman | Measurement of vital signs: temperature [Tutorial] | |
| JP2004264297A (en) | Electronic thermometer | |
| Liang et al. | High accuracy thermal conductivity measurement of aqueous cryoprotective agents and semi-rigid biological tissues using a microfabricated thermal sensor | |
| BR112015017004B1 (en) | METHOD AND APPARATUS FOR CONTINUOUS AND NON-INVASIVE TISSUE TEMPERATURE MEASUREMENT BASED ON IMPEDANCE MEASUREMENTS AND USE OF THEM | |
| UA24617U (en) | Device for invasively determining temperature of a mammary gland | |
| US20150127294A1 (en) | System and method for determining a spatial thermal property profile of a sample | |
| CN104434048B (en) | A kind of human body deep tissue temperature measuring instrument and measuring method | |
| Zhao et al. | Use of a thermocouple for malignant tumor detection | |
| JP2017131541A (en) | Heat flow sensor and detection unit bodies | |
| TWI588485B (en) | Measuring device for thermal physical parameter and needle | |
| TW201621308A (en) | Hand-held test meter with integrated thermal channel | |
| JP5971394B2 (en) | Temperature measurement system and temperature calculation method | |
| JP2022188820A (en) | Method for measuring depth temperature and depth thermometer | |
| Patch et al. | Specific heat capacity of freshly excised prostate specimens |