WO2001035815A1 - Gerät und verfahren zur untersuchung von biologischem gewebe - Google Patents

Gerät und verfahren zur untersuchung von biologischem gewebe Download PDF

Info

Publication number
WO2001035815A1
WO2001035815A1 PCT/DE2000/003486 DE0003486W WO0135815A1 WO 2001035815 A1 WO2001035815 A1 WO 2001035815A1 DE 0003486 W DE0003486 W DE 0003486W WO 0135815 A1 WO0135815 A1 WO 0135815A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
detector
introduction means
light
light introduction
shield
Prior art date
Application number
PCT/DE2000/003486
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Ostermeyer
Eckhard Ludwig
Stefan Zander
Volker BÖDECKER
Holger Lubatschowski
Original Assignee
Odicrain Gmbh
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 Odicrain Gmbh filed Critical Odicrain Gmbh
Priority to EP00977399A priority Critical patent/EP1235509A1/de
Priority to US10/130,231 priority patent/US7689258B1/en
Priority to AU15131/01A priority patent/AU1513101A/en
Publication of WO2001035815A1 publication Critical patent/WO2001035815A1/de

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/026—Measuring blood flow
    • A61B5/0261—Measuring blood flow using optical means, e.g. infrared light
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6843—Monitoring or controlling sensor contact pressure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/1455—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters
    • A61B5/14551—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters for measuring blood gases
    • A61B5/14553—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters for measuring blood gases specially adapted for cerebral tissue

Definitions

  • the present invention relates to a device for examining biological tissue and to methods in which the device is used.
  • the device enables the optical properties of a biological tissue to be examined to be determined, and comprises: a light introduction means (for example a laser diode or the like) for introducing visible and / or near-infrared light into the biological tissue, a detector for converting from the biological tissue emerging light signals in detection signals, an output device assigned to the detector for outputting information that depends on the detection signals, a shield assigned to the detector for shielding the detector against extraneous light, at least in the incident wavelength range.
  • a light introduction means for example a laser diode or the like
  • the light introduction means is usually arranged in a predetermined position relative to a predetermined light entry point associated with the biological tissue; in practice, the detector is used to detect the substance that emerges from the biological tissue after migration within the tissue
  • Light usually arranged in a predetermined position relative to a predetermined, the biological tissue associated light exit point, the output of the information dependent on the detection signals (measurement data) can be done in a variety of ways, for example by display, printer, loudspeaker or the like, and
  • Ambient light is light that is not radiated from the light into the biological tissue to be examined.
  • NIR near-infrared
  • the present invention also relates in particular to a device for determining optical tissue properties of intracranial tissue, the measurement data of which can be used by a doctor in the event of suspected cerebral hemorrhage, stroke or the like in order to facilitate a diagnosis.
  • the light introduction means for introducing the visible and / or near-infrared light is arranged in a (light entry) position ⁇ to be selected by the user in the region of the region to be examined; the detector is also at a certain distance from it in a User selected position is arranged, and the shield is arranged so that the detector in its detection position above the light exit point is essentially shielded from extraneous light, at least in the incident wavelength range.
  • Visible or near-infrared light from the introductory agent is then introduced into the biological tissue on catfish known to the person skilled in the art, and the (residual) light emerging from the biological tissue at the light exit point is detected by the detector.
  • the detected data are finally evaluated in the usual way (for example in an evaluation unit assigned to the detector and which can be understood as a component of the detector) and displayed or printed out by means of a downstream output device.
  • this object is achieved in that, in a device of the type mentioned at the outset, a test device is provided for checking for an intended arrangement of light means and / or detector and / or shielding relative to a substrate.
  • test device is preferably set up in such a way that, in the event of an improper arrangement (a), it interacts with the output device such that it either outputs an error message or no information dependent on the detection signals and / or (b) interacts with the light introduction means in such a way that its operation is prevented and / or (c) cooperates with the detector so that its operation is prevented.
  • the test device advantageously comprises one or more devices for determining whether the shielding and / or detector and / or light input means are in contact with a substrate in a predetermined catfish (in practice this is often a biological tissue).
  • test device activates (switches on) the output device and, if appropriate, the light introduction means and / or the detector when the shield and / or the detector and / or the light introduction means comes into contact with it in a predetermined manner are brought to a substrate and the output device and optionally the light introduction means and / or the detector are automatically deactivated (switched off) or remain inactive if the shield and / or the detector and / or the light introduction means are not in contact with a substrate in a predetermined manner.
  • test device is set up in such a way that the output device is activated only when there is simultaneous contact between (a) light introduction means and substrate and (b) detector and substrate (information dependent on the detection signals can be output) and / or operation of the light introduction means and / or operation of the detector is permitted.
  • the device according to the invention supports the user by forcing him to arrange the essential components of the examination device, namely shielding, detector and light introduction means in the predetermined catfish and to place them on the surface delimiting the biological tissue from the environment before a measurement. Since operation of the output device and / or the light introduction means and / or the detector is prevented if the user has not carried out the arrangement correctly (ie in a predetermined manner), in particular no effective contact between (a) shield, detector and / or light introduction means and (b) there is no substrate irritation with regard to a suspicious measured value. After a measurement attempt prevented by the device, the user will only see an improved rearrangement (re-contacting) of shielding, detector and light introduction. medium relative to the biological tissue substrate) that he wants to examine. If a measured value is then obtained during a new attempt, the user can be assured worldwide that he has complied with the prescribed examination conditions, at least as far as the arrangement (contacting) of the named components in the predetermined manner is concerned.
  • the device according to the invention thus ultimately enables an accelerated optical examination of biological tissue.
  • a lot of time was required for a reliable examination because of supposed or actual incorrect measurements.
  • the test facility can include a large number of different (test) components.
  • the test device can comprise, for example, a switching element assigned to the light introduction means, this switching element and the light introduction means being arranged such that the contact switching element is in contact with the light introduction means and a substrate can be actuated by pressing the light introduction means and / or the shield against the substrate and / or the test device will comprise a switching element for the detector, this switching element and the detector being arranged such that when there is contact between the detector and a stationary substrate the associated switching element can be actuated by pressing the detector and / or the shield against the substrate.
  • the respective switching element (or both switching elements) is then connected, for example, to a control unit which activates the light introduction means and / or the detector and / or the output device when the respective switching element (or both switching elements) is actuated.
  • the device according to the invention comprises a switching element for the light introduction means, the switching element and the light element being arranged in such a way that the switching element can be actuated.
  • - ⁇ - means and / or the shield are pressed against a substrate, and if the user uses such a device according to the invention for examining the brain, then he knows that he usually has to bring the light introduction means into direct contact with the head. He also knows that he will get particularly good measurements if he presses the light introducer and the shield against the scalp with a certain pressure. In any case, the user will therefore roughly position the light introduction means above the selected light entry point. In the case of a device according to the invention, which is designed as described, the user is now forced to exert a certain contact pressure.
  • a force is exerted on the light introduction means and / or the shield in the light introduction direction.
  • the application of a force to the light introduction means in the direction of light introduction causes the light introduction means to be pressed onto the scalp more firmly than before, and this ensures optimal light introduction through the scalp and the damaged bone into the brain.
  • the application of a force to the shield in the direction of light introduction analogously improves the detector shielding against extraneous light.
  • the switching element can preferably only be actuated by exerting a force on it in the direction of light introduction that exceeds a certain minimum value. This minimum value then corresponds to a mini al contact pressure of the light introduction means at the light entry point selected by the user.
  • the test device can also comprise a switching element (switch) for the detector, in which case this switching element and detector are arranged in such a way that when the switching element is actuated, a force is exerted on the detector and / or Shielding is exercised.
  • a switching element-detector arrangement and their preferred configurations correspond to those of the switching element-light introduction arrangement described above. It is particularly advantageous if the test device comprises both a first switching element for the light introduction means and a second switching element for the detector, the test device then preferably outputting detection signals and / or operating the light introduction means only when the first and second switching elements are operated simultaneously and / or operation of the detector is permitted.
  • the test device can also comprise a control element connected to the detector, which compares the light signal received by the detector with a predetermined limit value and, e.g. prevents operation of the light introduction means and / or output of detection signals by means of the output device or causes an error message if the light signal received by the detector exceeds the limit value.
  • the detector can measure the received light signal within a predetermined frequency range, regardless of whether biological tissue is being examined or not. No distinction is made here whether the received light comes from the light introduction means or whether it is extraneous light.
  • a device-internal control unit connected downstream of the detector and the control element prevents the actuation of the light introduction means and / or the output of information (measurement data) corrected with the detection signals.
  • the received (too high) light signal value is therefore preferably not displayed to the user at all, instead a preferably acoustic error message can occur during a measurement attempt (see above).
  • the shield fulfills its function and a light signal possibly measured by the detector may still be extremely weak. In this case, the light signal will not exceed a predetermined limit value, and the control unit therefore allows the light introduction means to be actuated and / or measurement data to be output.
  • the test device can have a device for checking a contact of the shield and / or the light input and / or the detector with one have the surface assigned to the biological tissue.
  • This surface can, for example, be the scalp itself or a disinfectant protective film arranged on the scalp.
  • the control device can advantageously comprise a measuring device for measuring the electrical resistance in a region between the light introduction means and the detector, wherein the testing device can be set up analogously to the above statements, i.e. so that it prevents the output of detection signals by means of the output device and / or the operation of the light introduction means and / or the detector when a certain resistance threshold value is exceeded.
  • the test device can comprise a measuring device for measuring the electrical capacitance 1n in the immediate vicinity of the light introduction means or the detector or in a region between the light introduction means and detector, the test device being able to be set up analogously to the above statements, i.e. so that it prevents the operation of the light introducing means and / or the detector if a certain capacity threshold is exceeded or undershot.
  • the person skilled in the art is particularly familiar with the measuring devices suitable for this purpose from the field of skin resistance and capacitance measurement. These regularly contain electrical contact elements that have to be pressed against the skin. If the contact element and skin are not properly contacted, resistance values that are too high or capacitance values that are too high or too low are measured.
  • the shield comprises a soft, elastically deformable material for contacting a flat or curved substrate (substrate).
  • a flat or curved substrate substrate
  • the flat or curved substrate mentioned will often be a head surface (especially in the area of the back skull), but non-invasive examinations of the brain of an embryo through the abdominal wall of a pregnant woman are also possible, for example.
  • the shielding is preferably set up in such a way that it can be arranged relative to (a) the surface of a head close to the brain (the surface of the head in the area of the brain skull) and (b) the detector so that the detector is in its detection position is substantially shielded from extraneous light at least in the incident wavelength range.
  • the detector is shielded from extraneous light in the irradiated and to be detected wavelength range.
  • the shielding can be transparent to visible light. The user then has the option of checking the correct arrangement of the detector at the light exit point through the shield with an unarmed eye.
  • the detector will regularly comprise a filter which absorbs the visible light (coming in through the shielding) and only lets the near-infrared light (which originates from the light introduction means) pass to the photosensor.
  • the shield comprises an area arranged between the light introduction means and the detector, the light introduction means, the detector and the region of the shield in between being able to be brought into contact with the surface of a flat or curved substrate in such a way that the shield not only falsifies when the light introduction means is in operation excludes the measurement result from extraneous light, but also prevents the propagation of light originating from the light introduction means along the substrate surface to the detector; "Propagation along the surface of the substrate” also includes the fact that light originating from the light introducing agent indicate propagation within the tissue to be examined emerges from this and travels a distance outside the tissue before it reaches the detector.
  • the light introduction means and the detector are arranged at a distance of 4 to 6 cm from one another. This ensures a sufficient penetration depth of the photons 1n into the brain for the examination of near-surface hematomas.
  • a device according to the invention should be designed as a hand-held device.
  • a handle should then be provided which extends across or parallel to the shielding surface of the shield, i.e. transversely or parallel to the surface of the shield facing the biological tissue in the operating state.
  • the grip piece advantageously comprises a housing for receiving an energy source and / or a display unit and / or an evaluation unit and / or a control panel.
  • Commercial (preferably rechargeable) batteries can be provided as the energy source.
  • a device according to the invention which can be designed in particular as a hand-held device for the emergency medical initial examination of a head
  • Handle and detector (a) rigidly or (b) connected to each other via a pressure switch movable. Light introduction means and / or detector can then be guided into your detection position by a corresponding movement of the handle piece.
  • the shield comprises an elastic area into which the detector and the light introducing direction are embedded so that they perform a relative movement in the area between them by an elastic deformation of the shield and their configuration can be adapted to different head shapes and curvatures.
  • a spacer is advantageously provided which at least essentially keeps the distance between the detector and the light-introducing device, measured along the optionally curved shielding surface, when the curvature of the shielding surface varies. The spacer thus ensures, as it were, that the bending zero of the elastic shield is shifted into the shielding surface, and changes in the distance between the detector and light introduction means due to different compression or stretching of the elastic region of the shield are avoided.
  • the shield encompasses an elastic region between the detector and the light guide, it will typically also comprise a shield surface which is either essentially flat or curved when the device is in the idle state and which, due to the elastic deformability of the shield, is brought into contact with differently curved substrate surfaces (for example head surfaces) can be.
  • 1 a, b are a side view and a front view of a device according to the invention.
  • F1g. 2 schematic cross-sectional views of the foot area of a device according to FIGS. 1 a, b;
  • 3 a-d are schematic representations of the use of a device according to the invention.
  • F1g. 4 shows a schematic illustration of the shielding surface of an inventive device according to FIGS. 1 a, b; and Fig. 5 is a schematic representation of a particular
  • FIG. 1 a, b show a side and a front view of a device 1 according to the invention, which is particularly suitable for the detection of intracranial haematomas.
  • the device 1 comprises a handle 10 which is rigidly connected to a shield 20 via a connector 19.
  • the connector 19 has the effect that the shield 20 cannot be rotated as a whole (a) transversely to the handle 10 and (b) can be displaced relative to the handle 10.
  • the handle 10 is approximately cuboid, but the "cuboid" is curved to one side.
  • the handle 10 comprises a convex side, to which two substantially parallel, flat jacket side surfaces adjoin, while the remaining fourth jacket rare surface runs complementarily to the convex side, i.e. is concavely curved.
  • An adapter 18 is arranged on the handle 10, by means of which an accumulator (not shown) or another rechargeable energy source located in the interior of the handle 10 can be recharged.
  • Operating elements are provided on the convexly curved side of the grip piece 10, namely an E1n / off switch 32, control keys 34 and measuring point keys 36, 37.
  • the measuring point keys 36, 37 With the measuring point keys 36, 37, the user of the device can easily indicate which one Skull hemisphere and at which point (e.g. temporal, parietal, ocdpltal) a measurement is made on this skull hemisphere.
  • All controls 32, 34, 36, 37 are designed as membrane keys. They are therefore easy to clean and are waterproof; both are for use in the Emergency Med1z1n particularly advantageous.
  • All sides of the handle 10 are 1m substantially smooth, which increases ease of use.
  • the handle 10 comprises various information output means as parts of an output device.
  • the first output means is a display field 40 with an LCD display that can be backlit if necessary. In this way, a large amount of information can be easily presented to the user. The backlighting enables the information to be read even under unfavorable lighting conditions.
  • a loudspeaker (not shown) with scarf openings 42 is provided behind the film on the operating side. Through the openings 42, sound generated by the loudspeaker can exit the housing of the handle 10 in the opening direction.
  • Embedded in the shield 20 are (a) a light detector with housing 60 and window 62 and (b) a light introduction means with housing 50 and window 52.
  • a photosensor or a light source is arranged inside the housing 50 and 60 (not here shown, but see Fig. 2).
  • the housings 50, 60 and the two windows 52, 62 each have an essentially circular base area (shown distorted in perspective in FIG. 1g).
  • the housings 50, 60 are made of a strong, rigid material (aluminum, steel, hard plastic or the like). They therefore prevent the windows 52, 62 from being displaced relative to the light source or photosensor components (not shown) in the housings.
  • the shield 20 has the rare view of F1g. 1a an almost banana-shaped shape.
  • the shielding surface is essentially elliptical or egg-shaped (cf. also FIG. 4).
  • the shield 20 is made of a flexible, soft material which is able to completely absorb light in the wavelength range of the light emitted by the light introduction means.
  • the shield can be transparent to light of other wavelengths.
  • the shielding is typically made from black silicone, soft rubber, another elastic plastic or rubber.
  • the shield 20 also includes a bulge 30 for receiving a pressure switch (not shown separately in FIG. 1 a), see also FIG. 2 along with the associated passage in the description.
  • FIG. 2 show in detail the foot area of the handle 10 and the essential components of the device shown in FIGS. 1a and 1b embedded in the shield. For reasons of clarity, the elastic shield itself was not included.
  • the foot end of the housing 10 facing the detector is shown in cross section.
  • the housing 50 of the detector connects to its lower edge.
  • the measuring window 52 arranged on the underside of the housing is a substantially flat glass pane which is transparent to the measuring light emanating from the light introduction means (for this purpose, 1 m detail below).
  • An appropriate transparent plastic can be used instead of glass.
  • the measuring window 52 is embedded in the housing 50 and sealed with its edges relative to the housing 50 (glued or the like) in such a way that no body fluids or sweat can penetrate the housing during operation.
  • a photosensor module 51 is arranged behind the measuring window 52. It is an electronic photosensor that generates a specific measurement signal depending on the strength of the light that strikes it.
  • the photosensor module 51 is connected to the housing 50 via a circumferential ring 59. orzugs Catfish Is ring 59 elastic, so that, for example in the event of external vibrations, smaller displacements of the photosensor module 51 relative to the housing 50 are made possible.
  • the photosensor module 51 is connected to a circuit board 11 which extends in the interior of the handle 10 and on which the essential elements of the control electronics of the device are arranged. It is particularly advantageous if the connecting element 58 also produces the electrical connections to the circuit board 11 required for the operation of the detector module 51.
  • a number of connection options are available to the person skilled in the art, in particular he can use conventional plug connections.
  • the photosensor module 51 or the detector housing 50 can be connected via a pressure switch (pressure switching element) to the circuit board 11 or the handle 10, which is caused by a relative movement of the detector module 51 (or Detector housing 50) for circuit board 11 or handle 10, as occurs, for example, when the detector is pressed against a stationary base.
  • the actuation of the pressure switch can then be made a prerequisite for carrying out a measurement, for example by transmitting a signal corresponding to the actuation of the switch to a test device on the circuit board 11, which operates the output device (all or individual information) via correspondingly arranged electrical connecting means -Output means) and / or the light introduction means and / or the detector prevented when the switch is not actuated.
  • the pressure switch can preferably only be actuated by exerting a force on it which exceeds a certain minimum value. This minimum value then corresponds to a minimum contact pressure of the detector at the location chosen by the user.
  • the housing 60 with window 62 of the light introduction means is let into the end of the shield 20 that is movable relative to the housing 50.
  • the window 62 consists essentially of a transparent material, similar to the window 52. It can be fastened in its associated housing 60 in accordance with the fastening of the window 52.
  • the actual light source 61 of the light introduction means is arranged behind the window 62. It is a miniature laser that can emit modulated (e.g. pulsed) light in the near-infrared wavelength range (600 - 900 ⁇ m). Instead of a laser, you can but another light source 61, for example a diode or incandescent lamp, may equally well be used. If the light source 61 emits light 1n in a wavelength range which is too wide for the examination purposes, it is necessary to provide a filter element on the light source 61 or in front of the photosensor module 51 which only allows light with wavelengths suitable for the examination to pass through. At least one of the windows 52, 62 is then preferably designed as a frequency filter (bandpass filter).
  • bandpass filter frequency filter
  • a lenticular pressure switch 31 is arranged on the substantially flat side of the housing 60 opposite the window 62.
  • the bulge 30 (cf. FIG. F1g. 1a) is assigned to this pressure switch 31.
  • the bulge 30 may also be missing, since it only serves to indicate the position of the pressure switch 31 to the user. Instead of the bulge 30, other markings, e.g. areas delimited by color or a special surface texture on the shield 20 can be used.
  • the pressure switch 31 is connected via a connection 15 to the test device (i.e. the control electronics) on the circuit board 11.
  • the connection 15 is designed in the form of cables or as a flexible circuit board. It extends from the housing 60 of the light source 61 through the housing 50 of the detector into the interior of the handle 10 and to the test device on the circuit board 11 (not shown). The function and actuation of the switch are explained in more detail below with reference to FIGS. 3a and 3b.
  • the housings 50, 60 are each provided with recesses for receiving a circumferential belt 25 and a spacer 26 on their U-shaped surfaces.
  • the spacer 26 is formed as a flat plate from a flexible but essentially incompressible sheet or plastic, the ends of which are adapted to the circular peripheral surfaces of the housings 50, 60.
  • the band 25 is a tensile nylon band which is tightly stretched around the housings 50 and 60 in order to press these with the recesses which are present at the spacer 26 in each case. This arrangement generally prevents the light source 61 (against the elastic spring action of the material of the shield 20) from being subjected to a tensile or compressive load on the detector module 51 in the plane of the spacer 26 and the band 25 is moved away.
  • the spacer 26 in conjunction with the band 25 helps to ensure that the distance between the detector 51 and the light source 61, measured along the (possibly curved) shielding surface (ie approximately along a line, detector window 52, detector housing 50, spacer 26, Light source housing 60, light source window 62) remains essentially constant, even if the light introduction means is displaced transversely to the plane of the spacer 26.
  • This is advantageous because, due to the strength of the light absorption of biological tissue, especially when examining the human head, even small differences in the distance between the light source and detector can cause large differences in the strength of the detectable light and thus a falsification of the signal to be measured.
  • a cross-sectional view is shown in the direction of arrows A-A '. Shown are the housings 50, 60 of the detector and light introduction means, as well as the windows 52, 62 arranged in the center for the photosensor module or the light source.
  • the spacer 26 (shown hatched) is located between the housings 50, 60.
  • the use of the band 25 can be dispensed with if the spacer 26 is designed in such a way that it at least partially encompasses the housings 50, 60 or is otherwise connected to them in a tensile manner and thus prevents the housings 50, 60 can be moved apart in the plane of the spacer 26.
  • FIGS. 3a-b the use of the device 1 of the invention of Figures 1a-b and 2, in Figs. 3c-d, the use of a device 1 according to the invention 'with a slightly modified screening Darge ⁇ represents.
  • FIG. 3a shows how the brain hemorrhage detection device 1 (shown schematically) is placed in the temporal region of a head 9.
  • the user holds the device 1 with one hand.
  • the operating Ele ente (see.
  • the controls 36, 37 in Fig. 1b) are within reach of his thumb, which supports the quick operation of the device 1.
  • the user To prepare for a measurement, the user first places the device 1 with the shield 20 in the area of the detector housing 50 on the
  • the device 1 includes a pressure switch on
  • the end of the shield 20 on the light source side remains free.
  • the user presses on the bulge 30 and in the direction of the surface of the tissue to be examined (in the direction of the arrow). This deflects this side of the shield from its rest position and presses it into contact with the head surface (see FIG. 3b).
  • the head 9 acts via the housing of the light introduction means and acts on the switch via the bulge 30 Pressure resistance sustainable resistance.
  • the pressure switch is only actuated when a (pressure) force is exerted on it that exceeds a certain minimum value.
  • This minimum value corresponds to a device-specific minimum contact pressure of the light introduction means at the pressure point chosen by the user (light entry point).
  • the test device on the circuit board inside the handle ensures that the light introduction means (the light source) cannot be operated without actuating the switch and the output device displays an error message.
  • the resistance between the light introduction means and the detector housing can be measured by means of a conventional resistance measuring device and the correct placement of the light introduction means and detector housing on the biological tissue can be checked.
  • the capacity can be measured on comparable catfish, with the test device only activating the output device and / or the light introduction means and / or the detector and thus the measurement on the biological tissue (in the case shown here on the head) if the corresponding threshold value is undershot or exceeded ) would allow.
  • test device can also be set up to compare the amount of light measured by the detector with a threshold value and to permit a measurement only if this threshold value is undershot.
  • the threshold value is chosen so that a measurement is prevented in the event of an unacceptably strong incidence of extraneous light.
  • the output device can indicate this with an acoustic signal.
  • the start and end of a measurement process can also be signaled acoustically.
  • a sound signal corresponding to the measured light intensity can be generated, so that the user can be informed about the light intensity without having to read the exact numerical values from the display field.
  • a modified shield 20 ' is shown in FIGS. 3c-d. In comparison to the shields shown so far, this is more domed. In order to ensure a secure fit of the shield 20 'on the head surface, the user then does not have to press on the end of the shield on the light source side, but rather on a point between the handle 10 and the light guide housing. The pressure switch is then typically installed at this point; 3c and 3d this is indicated by the position of the bulge 30 '. Similar to FIG. 3b for the shielding of the device from FIGS. 1a-b and 2, according to FIG.
  • FIGS. 1a-b, 2 and 3a-b schematically shows a view of the shielding surface of the shield 20 from FIGS. 1a-b, 2 and 3a-b.
  • Windows 52 and 62 of the detector or light introduction means are shown.
  • An auxiliary circle with a radius 54 is shown around the detector window 52.
  • the radius 54 of which will typically be 3-6 cm the primary task of the shield 20 is to prevent the incidence of extraneous light, since otherwise the measurement signal would be falsified too much.
  • the area of the shielding surface lying outside the auxiliary circle essentially serves to prevent the incidence of lateral light, i.e. the incidence of measuring light originating from the light introduction means, which does not cover the entire path from the light entry point to the detector light exit point within the head.
  • the two windows 52, 62 are spaced apart by a distance 55.
  • the greater this distance 55 the deeper the mean penetration depth of the light detected by the detector and irradiated by the light introduction means into the biological tissue to be examined.
  • a distance 55 of 3-7 cm has proven to be advantageous for the detection of cerebral haemorrhages, in particular the relation of light output to be irradiated and diagnostic reliability is particularly advantageous at a distance 55 of 6 cm.
  • Fig. 5 it is shown that with a device according to the invention according to F1g. 1a, examinations in the parietal-occipital skull area are still possible if the patient's head rests on a base 8.
  • FIG. 6 schematically shows a preferred switching arrangement of light introduction means, detector, test device, output device and shown further components of a device according to the invention.
  • the device shown comprises a light introduction means 102 and a detector 104 (for converting light signals into detection signals), each of which is embedded in a shield 106 indicated by a broken line.
  • the light introduction means 102 is connected to a first switching element 112, the detector 104 with a second switching element 114.
  • the switching element 112 assigned to the light introduction means 102 is set up in such a way that it can be actuated upon contact between the light introduction means 102 and a stationary substrate by a sufficient force (above a minimum value) is exerted on the light introduction means 102 in the direction of light introduction;
  • the switching element 114 assigned to the detector 104 is set up in an analogous manner in such a way that it can be actuated upon contact between the detector 104 and a stationary substrate by pressing the detector 104 onto the substrate.
  • Both switching elements 112, 114 are in turn connected to a control unit 120, which in turn controls the operation of light introduction means 102, detector 104 and an output device 130, to which detection signals from detector 104 can be fed in measurement operation via an evaluation unit 140.
  • control unit 120 in the event of an improper arrangement of the light introduction means 102 and detector 104, cooperates with the output device 130 relative to a substrate in such a way that it outputs an error message and interacts with the light introduction means 102 in such a way that its operation is prevented.
  • the output device 130 and the light introduction means 102 are automatically activated by the control unit 120 (assuming a suitable power supply for the device), that is, the light introduction means is switched on and the output of detection signals via the output device 130 is started when the detector 104 and the light introduction means 102 simultaneously in contact with one in a predetermined manner Bring substrate.
  • a measurement is accordingly carried out by (a) switching on the energy supply of the device (not shown) and (b) placing both the light introduction means 102 and the detector 104 on the biological tissue to be examined and pressing them onto the tissue in such a way that sufficient (in each case over forces) are exerted on the light introduction means 102 and on the detector 104.
  • the switching elements 112, 114 are actuated and corresponding contact signals are transmitted to the control unit 120.
  • the control unit 120 in turn then switches on the light introduction means 102 and detector 104 and puts the output device 130 into a state in which it can receive and display detection signals originating from the detector 104 and processed further in an evaluation unit 140.

Abstract

Beschrieben wird ein Gerät (1) zur Untersuchung von biologischem Gewebe, umfassend ein Lichteinleitmittel (102) zum Einleiten sichtbaren und/oder nah-infraroten Lichts in das biologische Gewebe; einen Detektor (104) zur Umwandlung von aus dem biologischen Gewebe austretenden Lichtsignalen in Detektionssignale; eine dem Detektor (104) zugeordnete Ausgabeeinrichtung (130) zur Ausgabe von Informationen, die von den Detektionssignalen abhängen; eine dem Detektor (104) zugeordnete Abschirmung (20; 106) zum Abschirmen des Detektors (104) gegenüber Fremdlicht zumindest im eingestrahlten Wellenlängenbereich. Das beschriebene Gerät besitzt zudem eine Prüfeinrichtung zum Überprüfen auf eine bestimmungsgemässe Anordnung von Lichteinleitmittel (102) und/oder Detektor und/oder Abschirmung (20; 106) relativ zu einem Substrat. Das Gerät kann zur Untersuchung von biologischem Gewebe eingesetzt werden und unterstützt den Benutzer, indem es ihn dazu zwingt, vor einer Messung die wesentlichen Bauteile des Untersuchungsgeräts in der vorbestimmten Weise anzuordnen.

Description

Gerät und Verfahren zur Untersuchung von biologischem Gewebe
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zur Untersuchung von biologischem Gewebe sowie Verfahren, bei denen das Gerät eingesetzt wird.
Das Gerät ermöglicht die Bestimmung optischer Eigenschaften eines zu untersuchenden biologischen Gewebes, und es umfaßt: ein Lichteinleitmittel (z.B. eine Laserdiode oder dergleichen) zum Einleiten sichtbaren und/oder nah-infraroten Lichts in das biologische Gewebe, einen Detektor zur Umwandlung von aus dem biologischen Gewebe austretenden Lichtsignalen in Detektionssignale, eine dem Detektor zugeordnete Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe von Informationen, die von den Detektionssignalen abhängen, eine dem Detektor zugeordnete Abschirmung zum Abschirmen des Detektors gegenüber Fremdlicht zumindest im eingestrahlten Wellenlängenbereich.
Hierzu einige Hinwelse:
Das Lichteinleitmittel wird in der Praxis üblicherweise in einer vorgegebenen Position relativ zu einer vorbestimmten, dem biologischen Gewebe zugeordneten Lichteintrittstene angeordnet, der Detektor wird in der Praxis zur Detektion des nach Migration innerhalb des Gewebes wieder aus dem biologischen Gewebe austretenden Lichts üblicherweise in einer vorgegebenen Position relativ zu einer vorbestimmten, dem biologischen Gewebe zugeordneten Lichtaustrittsstelle angeordnet, die Ausgabe der von den Detektionssignalen abhängigen Informationen (Meßdaten) kann auf vielfältige Weise erfolgen, z.B. per Display, Drucker, Lautsprecher o.dgl., und
Fremdlicht ist Licht, welches nicht vom L1chteinle1tm1ttel in das zu untersuchende biologische Gewebe eingestrahlt wird.
Geräte der vorstehend genannten Art sind bereits bekannt und wurden insbesondere zu Untersuchungen traumatischer intracranlaler Hämatome mittels NIR-Spektroskopie (NIR = near-1nfrared) eingesetzt, vergleiche Claudia S. Robertson et al, Journal of Blomedical Optics 2 (1), 31-41 (January 1997) sowie Shankar P. Gopinath et al, J. Neurosurg. 83:438-444, 1995.
Auch die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Gerät zur Bestimmung optischer Gewebeeigenschaften intracranialen Gewebes, dessen Meßdaten bei einem Verdacht auf das Vorliegen einer Gehirnblutung, eines Schlaganfalls oder dergleichen von einem Arzt herangezogen werden können, um eine Diagnose zu erleichtern.
In den genannten Untersuchungen von Robertson et al sowie Gopinath et al wurde jeweils ein NIR-Spektrometer des Typs "RunMan" der Firma NIM, Inc. aus Philadelphia (Pennsylvania), USA verwendet. Bei diesem Gerät handelt es sich um eines der eingangs genannten Art.
Eine Anzahl von Geräten der eingangs genannten Art ist geeignet, auf nicht-invasive Weise die optischen Eigenschaften einer bestimmten Zielre- gion eines biologischen Gewebes zu untersuchen und auf diesem Wege Informationen über Stoffwechseleigenschaften, Krankheiten und Innere Verletzungen zur Verfügung zu stellen. Für die Untersuchung wird dabei das Llchteinleit- mittel zum Einleiten des sichtbaren und/oder nah-infraroten Lichts auf einer vom Benutzer auszuwählenden (Lichteintritts-)Stellθ im Bereich der zu untersuchenden Region angeordnet, der Detektor wird in einem gewissen Abstand dazu in einer ebenfalls vom Benutzer auszuwählenden Position angeordnet, und die Abschirmung wird so angeordnet, daß der Detektor in seiner Detektionsposition über der Lichtaustrittsstelle zumindest im eingestrahlten Wellenlängenbereich gegenüber Fremdlicht im wesentlichen abgeschirmt wird. Dann wird auf dem Fachmann bekannte Welse sichtbares oder nah-1nfrarotes Licht aus dem Einleitmittel in das biologische Gewebe eingeleitet und das an der Lichtaustrittsstelle wieder aus dem biologischen Gewebe austretende (Rest-)Llcht vom Detektor detektiert. Die detektlerten Daten werden schließlich auf übliche Weise ausgewertet (z.B. in einer dem Detektor zugeordneten und als Detektor-Bestandteil auffaßbaren Auswerteeinheit) und mittels einer nachgeschalteten Ausgabeeinrichtung angezeigt oder ausgedruckt.
Bei den bisher bekannten Geräten und Verfahren tritt nachteiligerweise häufig das Problem nicht-interpretierbarer Messungen auf. Wird beispielsweise vom Detektor während der Messung ein überraschend starkes Lichtsignal detektiert, wird der Benutzer oft daran zweifeln, daß er Lichteinleitmittel und Detektor in richtiger Weise relativ zum biologischen Gewebe positioniert hat und die Abschirmung ihre Funktion erfüllt. Er wird daher die Messung ein- oder mehrmals wiederholen, um sich auf diese Weise abzusichern.
Es war daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät der beschriebenen Art so auszugestalten, daß das vorgenannte Problem zumindest abgeschwächt wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einem Gerät der eingangs genannten Art eine Prüfeinrichtung zum überprüfen auf eine bestimmungsgemäße Anordnung von L1chte1nle1tmittel und/oder Detektor und/oder Abschirmung relativ zu einem Substrat vorgesehen wird.
Diese Prüfeinrichtung Ist vorzugsweise so eingerichtet, daß sie im Falle einer nicht bestimmungsgemäßen Anordnung (a) mit der Ausgabeeinrichtung so zusammenwirkt, daß diese entweder eine Fehlermeldung oder keine von den Detektionssignalen abhängenden Informationen ausgibt und/oder (b) mit dem Lichteinleitmittel so zusammenwirkt, daß dessen Betrieb verhindert wird und/oder (c) mit dem Detektor so zusammenwirkt, daß dessen Berieb verhindert wird. Vorteilhafterweise umfaßt die Prüfeinrichtung hierzu eine oder mehrere Einrichtungen zum Feststellen, ob Abschirmung und/oder Detektor und/oder Lichteinleltmittel 1n vorbestimmter Welse in Kontakt mit einem Substrat (in der Praxis ist dies häufig ein biologisches Gewebe) stehen.
Bevorzugt ist ein Gerät der eingangs genannten Art, bei dem mittels der Prüfeinrichtung die Ausgabeeinrichtung sowie gegebenenfalls das Lichteinleitmittel und/oder der Detektor aktiviert (eingeschaltet) werden, wenn die Abschirmung und/oder der Detektor und/oder das Lichteinleitmittel in vorbestimmter Weise in Kontakt mit einem Substrat gebracht werden und die Ausgabeeinrichtung sowie gegebenenfalls das Lichteinleitmittel und/oder der Detektor automatisch inaktiviert (abgeschaltet) werden oder inaktiv bleiben, wenn die Abschirmung und/oder der Detektor und/oder das Lichteinleitmittel nicht in vorbestimmter Weise in Kontakt mit einem Substrat stehen.
Und vorteilhafterweise ist die Prüfeinrlchtung so eingerichtet, daß nur bei simultanem Kontakt zwischen (a) Lichteinleitmittel und Substrat sowie (b) Detektor und Substrat die Ausgabeeinrichtung aktiviert Ist (eine Ausgabe von von den Detektionssignalen abhängenden Informationen erfolgen kann) und/oder ein Betrieb des Lichteinleitmittels und/oder ein Betrieb des Detektors gestattet ist.
Das erfindungsgemäße Gerät unterstützt den Benutzer, indem es ihn dazu zwingt, vor einer Messung die wesentlichen Bauteile des Untersuchungsgeräts, nämlich Abschirmung, Detektor und Lichteinleitmittel in der vorbestimmten Welse anzuordnen und auf der das biologische Gewebe von der Umgebung abgrenzenden Oberfläche aufzusetzen. Da ein Betrieb der Ausgabeeinrichtung und/oder des Lichteinleitmlttels und/oder des Detektors verhindert wird, wenn der Benutzer die Anordnung nicht korrekt (d.h. in vorbestimmter Weise) vorgenommen hat, also insbesondere kein effektiver Kontakt zwischen (a) Abschirmung, Detektor und/oder Lichteinleitmittel und (b) Substratoberflache besteht, kann bei ihm keine Irritation mehr hinsichtlich eines verdächtigen Meßwerts auftreten. Der Benutzer wird nach einem vom Gerät verhinderten Meßversuch lediglich eine verbesserte Neu- Anordnung (Neu-Kontaktierung) von Abschirmung, Detektor und Lichteinleit- mittel relativ zu dem biologischen Gewebe Substrat) vornehmen, das er untersuchen will. Wird dann bei einem erneuten Versuch ein Meßwert erhalten, kann der Benutzer weltgehend sicher sein, daß er die vorgeschriebenen Untersuchungsbedingungen eingehalten hat, zumindest was die Anordnung (Kontaktlerung) der genannten Bauelemente in der vorbestimmten Weise betrifft.
Das erfindungsgemäße Gerät ermöglicht damit letztlich eine beschleunigte optische Untersuchung biologischen Gewebes. Bei Verwendung der bisher bekannten Geräte wurde nämlich bisher aufgrund vermeintlicher oder tatsächlicher Fehlmessungen viel Zeit für eine verlässliche Untersuchung benötigt.
Die Prüfeinrichtung kann eine Vielzahl unterschiedlicher (Prüf-)Bau- teile umfassen.
Zum Sicherstellen einer bestimmungsgemäßen, korrekten Anordnung (Kontaktierung) des Lichteinleitmittels und/oder des Detektors kann die Prüfeinrichtung beispielsweise ein dem Lichteinleitmittel zugeordnetes Schaltelement umfassen, wobei dieses Schaltelement und das Lichteinleitmittel so angeordnet sind, daß bei Kontakt zwischen dem Lichteinleitmittel und einem Substrat das zugeordnete Schaltelement betätigt werden kann, Indem das Lichteinleitmittel und/oder die Abschirmung an das Substrat gepreßt wird und/oder die Prüfeinrichtung wird ein Schaltelement für den Detektor umfassen, wobei dieses Schaltelement und der Detektor so angeordnet sind, daß bei Kontakt zwischen dem Detektor und einem ortsfesten Substrat das zugeordnete Schaltelement betätigt werden kann, indem der Detektor und/oder die Abschirmung an das Substrat gepreßt wird. Das jeweilige Schaltelement (oder beide Schaltelemente) Ist dann beispielsweise mit einer Steuereinheit verbunden, die das Lichteinleitmittel und/oder den Detektor und/oder die Ausgabeelnrichtung aktiviert, wenn das jeweilige Schaltelement (oder beide Schaltelemente) betätigt wird.
Umfaßt das erfindungsgemäße Gerät ein Schaltelement für das Lichteinleitmittel, wobei Schaltelement und Lichte1nle1tm1ttel so angeordnet sind, daß das Schaltelement betätigt werden kann, Indem das Lichtelnleit- - β - mittel und/oder die Abschirmung an ein Substrat gepreßt werden, und setzt der Benutzer ein derartiges erfindungsgemäßes Gerät zur Untersuchung des Gehirns ein, so weiß er, daß er das Lichteinleitmittel 1m Regelfall in direkte Anlage an den Kopf bringen muß. Er weiß auch, daß er besonders gute Messungen erhalten wird, wenn er das Lichteinleitmittel und die Abschirmung mit einem gewissen Druck an die Kopfhaut anpreßt. Der Benutzer wird daher in jedem Falle eine Grobpositionierung des Lichteinleitmittels über der ausgewählten Lichteintrittsstelle vornehmen. Bei einem erflndungsgemäßen Gerät, das wie beschrieben ausgestaltet ist, wird der Benutzer nun zur Ausübung eines gewissen Anpreßdruck gezwungen. Zur Durchführung einer Messung beispielsweise an einem ruhenden Kopf muß er nämlich das Schaltelement (z.B. einen üblichen Schalter) betätigen, und hierbei wird in Lichteinleitrichtung eine Kraft auf das Lichteinleitmittel und/oder die Abschirmung ausgeübt. Das Ausüben einer Kraft auf das Lichteinleitmittel in Llchteinleitrichtung bewirkt, daß das Lichteinleitmittel fester als zuvor an die Kopfhaut angepreßt wird, und dies gewährleistet eine optimale Lichteinleitung durch die Kopfhaut und den SchadeIknochen in das Gehirn. Das Ausüben einer Kraft auf die Abschirmung 1n Llchteinleitrichtung bewirkt auf analoge Weise eine Verbesserung der Detektorabschirmung gegenüber Fremdlicht.
Vorzugsweise läßt sich das Schaltelement nur betätigen, indem auf es 1n Lichteinleitrichtung eine Kraft ausgeübt wird, die einen bestimmten Minimalwert überschreitet. Dieser Minimalwert entspricht dann einem Mini al-Anpreßdruck des Lichteinleitmittels an die vom Benutzer gewählte Lichtei ntr1ttsste11e.
Wie erwähnt, kann die Prüfeinrichtung anstelle oder zusätzlich zu einem Schaltelement für das Lichteinleitmittel auch ein Schaltelement (Schalter) für den Detektor umfassen, wobei dann dieses Schaltelement und Detektor so angeordnet sind, daß bei Betätigung des Schaltelements eine Kraft auf den Detektor und/oder die Abschirmung in DβtektionsMchtung ausgeübt wird. Die Vorteile einer solchen Schaltelement-Detektor-Anordnung und ihre bevorzugten Ausgestaltungen entsprechen denen der zuvor beschriebenen Schaltelement-Llchteinleitmlttel-Anordnung. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Prüfeinrichtung sowohl ein erstes Schaltelement für das Lichteinleitmittel als auch ein zweites Schaltelement für den Detektor umfaßt, wobei die Prüfeinrichtung dann vorzugsweise nur bei simultaner Betätigung von erstem und zweitem Schaltelement eine Ausgabe von Detektionssignalen und/oder einen Betrieb des Lichteinleitmittels und/oder ein Betrieb des Detektors gestattet.
Anstelle oder zusätzlich zu den genannten Schaltelement-Anordnungen kann die Prüfeinrichtung auch ein mit dem Detektor in Verbindung stehendes Steuerungselement umfassen, das das vom Detektor empfangene Lichtsignal mit einem vorbestimmten Grenzwert vergleicht und entsprechend den vorgenannten Maßnahmen z.B. einen Betrieb des Lichteinleitmittels und/oder eine Ausgabe von Detektionssignalen mittels der Ausgabeeinrichtung verhindert bzw. eine Fehlermeldung bewirkt, wenn das vom Detektor empfangene Lichtsignal den Grenzwert übersteigt. Bei dieser Ausgestaltung kann der Detektor unabhängig davon, ob gerade biologisches Gewebe untersucht wird oder nicht, das empfangene Lichtsignal innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbereichs messen. Es wird dabei nicht unterschieden, ob das empfangene Licht aus dem Lichteinleitmittel stammt, oder ob es sich hierbei um Fremdlicht handelt. Ist das detektierte Lichtsignal zu stark, verhindert eine dem Detektor und dem Steuerungselement nachgeschaltete geräteinterne Steuereinheit die Betätigung des Lichteinleitmittels und/oder die Ausgabe von mit den Detektionssignalen korreüerten Informationen (Meßdaten). Der empfangene (zu hohe) Lichtsignalwert wird also dem Benutzer vorzugsweise gar nicht angezeigt, stattdessen kann bei einem Meßversuch eine vorzugsweise akustische Fehlermeldung erfolgen (siehe oben). Bei korrekter Positionierung von Detektor und Detektor-Abschirmung beispielsweise auf dem Kopf eines Probanden oder Patienten erfüllt die Abschirmung ihre Funktion und ein vom Detektor gegebenenfalls noch gemessenes Lichtsignal kann allenfalls noch äußerst schwach sein. In diesem Fall wird das Lichtsignal einen vorgegebenen Grenzwert nicht übersteigen, und die Steuereinheit gestattet daher die Betätigung des Lichteinleitmittels und/oder die Ausgabe von Meßdaten.
Vorzugweise ist bzw. sind in diesem Fall bei Vorhandensein der Steuereinrichtung zusätzlich die vorstehend erläuterten Schaltelement- Lichteinleitmittel- und/oder Schaltelement-Detektor-Anordnungen vorgesehen. Zusätzlich oder alternativ zu den genannten Prüfbautellen kann die Prüfeinrichtung auf der im Betrieb dem biologischen Gewebe (beispielsweise dem Kopf eines Probanden oder Patienten) zugewandten Seite der Abschirmung eine Einrichtung zur Kontrolle eines Kontakts der Abschirmung und/oder der Lichteinle1te1nr1chtung und/oder des Detektors mit einer dem biologischen Gewebe zugeordneten Oberfläche besitzen. Diese Oberfläche kann beisplels- weis die Kopfhaut selbst oder eine auf der Kopfhaut angeordnete, desinfizierend wirkende Schutzfolie sein.
Die Kontrolle1nr1chtung kann vorteilhafterweise eine Meßeinrichtung zur Messung des elektrischen Widerstands in einem Bereich zwischen Lichteinleitmittel und Detektor umfassen, wobei die Prüfeinrichtung analog zu den obigen Ausführungen eingerichtet sein kann, also z.B. so, daß sie eine Ausgabe von Detektionssignalen mittels der Ausgabeeinrichtung und/oder den Betrieb des Lichteinleitmittels und/oder des Detektors verhindert, wenn ein bestimmter Widerstands-Schwellenwert überschritten wird.
Alternativ oder zusätzlich kann die Prüfeinrichtung eine Meßeinrichtung zur Messung der elektrischen Kapazität 1n der unmittelbaren Umgebung des Lichteinleitmittels oder des Detektors oder 1n einem Bereich zwischen Lichteinleitmittel und Detektor umfassen, wobei die Prüfeinrichtung analog zu den obigen Ausführungen eingerichtet sein kann, also z.B. so, daß sie den Betrieb des Lichteinleitmittels und/oder des Detektors verhindert, wenn ein bestimmter Kapazitäts-Schwellenwert über- oder unterschritten wird.
Insbesondere aus dem Bereich der Hautwiderstands- und Kapazitätsmessung sind dem Fachmann die hierfür geeigneten Meßeinrichtungen bekannt. Diese enthalten regelmäßig elektrische Kontaktelemente, die an die Haut anzudrücken sind. Werden Kontaktelement und Haut nicht vorschriftsmäßig miteinander kontaktiert, werden zu hohe Widerstands- bzw. zu hohe oder niedrige Kapazitätswerte gemessen.
Vorteilhaft ist es, wenn die Abschirmung ein weiches, elastisch verformbares Material zur Anlage an ein ebenes oder gekrümmtes Substrat (Untergrund) umfaßt. Auf diese Weise läßt sich ein lichtdichter Abschluß an der Grenze zwischen Substrat (z.B. der Oberfläche des biologischen Gewebes als Untergrund) und Abschirmung erreichen. In der Praxis wird es sich bei dem genannten ebenen oder gekrümmten Substrat häufig um eine Kopfoberflache (insbesondere im Bereich des Hinrschädels) handeln, aber auch nicht- invaslve Untersuchungen des Gehirns eines Embryos durch die Bauchdecke einer Schwangeren hindurch sind beispielsweise möglich.
Ein wesentlicher Anwendungsbereich für die erfindungsgemäßen Geräte wird also die Untersuchung des (insbesondere menschlichen) Gehirns sein. Und für diese Anwendungsfälle ist die Abschirmung vorzugsweise so eingerichtet, daß sie relativ zu (a) der gehirnnahen Oberfläche eines Kopfes (der Kopfoberflache 1m Bereich des Hirnschädels) und (b) dem Detektor so angeordnet werden kann, daß der Detektor in seiner Detek- tionsposition zumindest im eingestrahlten Wellenlängenbereich gegenüber Fremdlicht im wesentlichen abgeschirmt wird.
Entscheidend ist, daß der Detektor gegenüber Fremdlicht im eingestrahlten und zu detektierenden Wellenlängenbereich abgeschirmt wird. Leitet das Lichteinleitmittel beispielsweise ausschließlich nah-infrarotes Licht 1n das biologische Gewebe ein, so kann die Abschirmung für sichtbares Licht transparent sein. Der Benutzer hat dann die Möglichkeit, durch die Abschirmung hindurch mit unbewaffnetem Auge die korrekte Anordnung des Detektors an der Lichtaustrittsstelle zu überprüfen. Der Detektor wird in diesem Falle regelmäßig einen Filter umfassen, der das (durch die Abschirmung einfallende) sichtbare Licht absorbiert und nur das (im wesentlichen aus dem Lichteinleitmittel stammende) nah-1nfrarote Licht zum Photosensor passieren läßt.
Vorteilhafterweise umfaßt die Abschirmung einen zwischen Lichteinleitmittel und Detektor angeordneten Bereich, wobei das Lichteinleitmittel, der Detektor und der dazwischenliegende Bereich der Abschirmung so 1n Anlage mit der Oberfläche eines ebenen oder gekrümmten Substrats gebracht werden können, daß die Abschirmung bei Betrieb des Lichteinleitmittels nicht nur eine Verfälschung des Meßergebnisses durch Fremdlicht ausschließt, sondern auch die Propagation von aus dem Lichteinleitmittel stammendem Licht entlang der Substratoberfläche zum Detektor verhindert; unter eine "Propagation entlang der Substratoberfläche" fällt es dabei auch, wenn aus dem Lichteinleitmittel stammendes Licht nach einer strecken- weisen Propagation innerhalb des zu untersuchenden Gewebes aus diesem austritt und eine Strecke außerhalb des Gewebes zurücklegt, bevor es den Detektor erreicht.
Insbesondere zur Untersuchung des Gehirns ist eine Ausgestaltung bevorzugt, bei der das Lichteinleitmittel und der Detektor in einem Abstand von 4 bis 6 cm voneinander angeordnet sind. Dies gewährleistet eine für die Untersuchung oberflächennaher Hämatome ausreichende Eindringtiefe der Photonen 1n das Gehirn.
Insbesondere für den Bereich der Notfallmedizin sollte ein erfindungsgemäßes Gerät als Handgerät ausgestaltet sein. Es sollte dann ein Griffstück vorgesehen werden, welches sich quer oder parallel zur Abschirmflache der Abschirmung erstreckt, d.h. quer oder parallel zu der dem biologischen Gewebe im Betriebszustand zugewandten Fläche der Abschirmung.
Bei einem Handgerät umfaßt das Griffstück vorteilhafterweise ein Gehäuse zur Aufnahme einer Energiequelle und/oder einer Anzeigeeinheit und/oder einer Auswerteeinheit und/oder eines Bedienfeldes. Als Energiequelle können handelsübliche (vorzugsweise wiederaufladbare) Batterien vorgesehen sein.
In einer bevorzugten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Gerätes, welches insbesondere als Handgerät für die notfallmedizinische Erstuntersuchung eines Kopfes ausgebildet sein kann, sind
Griffstück und Lichteinleitmittel und/oder
Griffstück und Detektor (a) starr oder (b) über einen Druckschalter relativ zueinander beweglich miteinander verbunden. Lichteinleitmittel und/oder Detektor können dann durch eine entsprechende Bewegung des GriffStücks in Ihre Detek- tlonsposition geführt werden.
Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausgestaltung eines Handgeräts für die notfallmedizinische Erstuntersuchung eines Kopfes umfaßt die Abschirmung einen elastischen Bereich, in den der Detektor und die Licht- einleitrichtung so eingebettet sind, daß sie durch eine elastische Verformung der Abschirmung in dem zwischen ihnen liegenden Bereich eine Relativbewegung durchführen und ihrer Konfiguration an verschiedene Kopfformen und -krümmungen angepaßt werden können. Bei einer solchen Ausgestaltung ist vorteilhafterweise ein Abstandshalter vorgesehen, der den Abstand zwischen Detektor und Lichteinleiteinrichtung, gemessen entlang der gegebenenfalls gekrümmten Abschirmfläche, bei Variation der Krümmung der Abschirmfläche zumindest im wesentlichen konstant hält. Der Abstandshalter sorgt somit gewissermaßen dafür, daß die Biege-NulUnie der elastischen Abschirmung in die Abschirmfläche verschoben wird, und Abstandsänderungen zwischen Detektor und Lichteinleitmittel aufgrund unterschiedlicher Stauchung oder Streckung des elastischen Bereiches der Abschirmung werden vermieden.
Wenn die Abschirmung einen elastischen Bereich zwischen Detektor und L1chte1nleite1nr1chtung umfaßt, so wird sie typischerweise auch eine 1m Ruhezustand des Geräts entweder im wesentlichen ebene oder aber gekrümmte Abschirmfläche umfassen, die aufgrund der elastischen Verformbarkeit der Abschirmung mit unterschiedlich gekrümmten Substratoberflächen (z.B. Kopfoberflächen) in Anlage gebracht werden kann.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Geräts anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es stellen dar:
Fig. 1 a,b eine Seitenansicht und eine Frontansicht eines erfindungsgemäßen Geräts;
F1g. 2 schematische Querschnittsansichten des Fußbereichs eines Geräts gemäß Fig. 1 a,b;
Fig. 3 a-d schematische Darstellungen der Anwendung eines erfindungsgemäßen Geräts;
F1g. 4 eine schematische Darstellung der Abschirmflache eines erflndungsgemäßen Geräts nach Fig. 1 a,b; und Fig. 5 eine schematische Darstellung einer besonderen
Anwendung des Geräts nach Fig. 1 a.
Fig. 6 Schematische Darstellung einer bevorzugten
Schaltanordnung von Lichteinleitmittel, Detektor, Prüfeinrichtung, Ausgabeeinrichtung und weiteren Bauteilen
In Fig. 1 a, b sind eine Seiten- und eine Frontansicht eines erfindungsgemäßen Gerätes 1 dargestellt, welches insbesondere zur Detektion intracranialer Hä atome geeignet ist.
Das Gerät 1 umfaßt ein Griffstück 10, das mit einer Abschirmung 20 über ein Verbindungsstück 19 starr verbunden ist. Das Verbindungsstück 19 bewirkt, daß die Abschirmung 20 nicht als Ganzes (a) quer zum Griffstück 10 verdreht und (b) relativ zu dem Griffstück 10 verschoben werden kann.
Das Griffstück 10 Ist annähernd quaderförmig, wobei der "Quader" allerdings insgesamt zu einer Seite hin gekrümmt ist. Dadurch umfaßt das Griffstück 10 eine konvexe Seite, an die sich zwei zueinander im wesentlichen parallele, ebene Mantel-Seitenflächen anschließen, während die verbleibende vierte Mantel-Seltenfläche komplementär zur konvexen Seite verläuft, d.h. konkav gekrümmt Ist.
Am Griffstück 10 ist ein Adapter 18 angeordnet, über den ein im Inneren des Griffstücks 10 befindlicher Akkumulator (nicht dargestellt) oder eine andere wiederaufladbare Energiequelle wieder aufgeladen werden kann.
Auf der konvex gewölbten Seite des Griffstücks 10 sind Bedienungselemente vorgesehen, nämlich ein E1n-/Ausschalter 32, Steuerungstasten 34 sowie Meßpunkt-Tasten 36, 37. Mit den Meßpunkt-Tasten 36, 37 kann der Benutzer des Geräts auf einfache Weise angeben, an welcher Schädel-Hemisphäre und an welcher Stelle (z.B. temporal, parietal, ocdpltal) auf dieser Schädel-Hemisphäre eine Messung vorgenommen wird. Alle Bedienelemente 32, 34, 36, 37 sind als Folientasten ausgebildet. Sie lassen sich deshalb leicht reinigen und sind wasserdicht; beides ist für den Einsatz in der Notfallmed1z1n besonders vorteilhaft.
Alle Seiten des Griffstücks 10 sind 1m wesentlichen glatt, was den Bedienungskomfort steigert.
Ferner umfaßt das Griffstück 10 verschiedene Informations-Ausgabe- mlttel als Teile einer Ausgabeeinrichtung.
Das erste Ausgabemittel Ist ein Displayfeld 40 mit einer LCD-Anzeige, die bei Bedarf hinterleuchtet werden kann. Auf diese Weise lassen sich eine Vielzahl von Informationen für den Benutzer einfach darstellen. Durch das Hinterleuchten lassen sich die Informationen auch unter ungünstigen Lichtverhältnissen noch ablesen.
Als weiteres Ausgabemittel ist hinter der Folie auf der Bedienseite ein Lautsprecher (nicht dargestellt) mit Schal laustrltts-öffnungen 42 vorgesehen. Durch die Öffnungen 42 kann vom Lautsprecher erzeugter Schall in Öffnungsrichtung gut aus dem Gehäuse des Griffstücks 10 austreten.
In die Abschirmung 20 eingebettet sind (a) ein Licht-Detektor mit Gehäuse 60 und Fenster 62 sowie (b) ein Lichteinleitmittel mit Gehäuse 50 und Fenster 52. Im Innern der Gehäuse 50 und 60 sind ein Photosensor bzw. eine Lichtquelle angeordnet (hier nicht dargestellt, siehe aber Fig. 2). Die Gehäuse 50, 60 sowie die beiden Fenster 52, 62 weisen jeweils eine im wesentlichen kreisförmige Grundfläche auf (in F1g 1b perspektivisch verzerrt dargestellt). Die Gehäuse 50, 60 sind aus einem festen, steifen Material (Aluminium, Stahl, Hartplastik oder dergleichen) gefertigt. Sie verhindern daher eine Verschiebung der Fenster 52, 62 relativ zu den in den Gehäusen befindlichen Bauteilen Lichtquelle bzw. Photosensor (jeweils nicht dargestellt).
Die Abschirmung 20 hat in der Seltenansicht nach F1g. 1a eine annähernd bananenför ige Gestalt. In der Frontalansicht gemäß F1g. 1b ist zu erkennen, daß die Abschirmfläche dabei 1m wesentlichen ellipsen- oder eiförmig ist (vgl. auch Fig. 4). Die Abschirmung 20 ist aus einem flexiblen, weichen Material gefertigt, das Licht im Wellenlängenbereich des vom Lichteinleitmittel ausgestrahlten Lichts vollständig zu absorbieren vermag. Die Abschirmung kann für Licht anderer Wellenlängen transparent sein. Typischerwelse wird die Abschirmung aus schwarzem Silikon, Weichgumml, einem anderen elastischen Kunststoff oder Kautschuk hergestellt.
Die Abschirmung 20 umfaßt gemäß Fig. 1a ferner eine Auswölbung 30 zur Aufnahme eines Druckschalters (in F1g. 1a nicht separat dargestellt), siehe dazu auch Fig. 2 nebst zugehöriger Passage der Beschreibung.
Die Querschnittsansichten gemäß Fig. 2 zeigt 1m Detail den Fußbereich des Griffstücks 10 sowie die wesentlichen in die Abschirmung eingebetteten Bestandteile des in den Figuren 1a und 1b dargestellten Geräts. Dabei wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit die elastische Abschirmung selbst nicht mit eingezeichnet.
In der oberen Abbildung ist das zum Detektor weisende Fußende des Gehäuses 10 im Querschnitt dargestellt. An dessen untere Kante schließt sich das Gehäuse 50 des Detektors an.
Bei dem an der Gehäuse-Unterseite angeordneten Meßfenster 52 handelt es sich um eine für das vom Lichteinleitmittel (dazu sogleich 1m Detail) ausgehende Meßlicht transparente, im wesentlichen flache Glasscheibe. Anstelle von Glas kann ebensogut ein entsprechender transparenter Kunststoff verwendet werden. Das Meßfenster 52 Ist im Gehäuse 50 so eingebettet und mit seinen Rändern gegenüber dem Gehäuse 50 abgedichtet (verklebt oder dergleichen), daß im Betrieb keine Körperflüssigkeiten oder Schweiß 1n das Gehäuse eindringen können.
Hinter dem Meßfenster 52 ist ein Photosensor-Baustein 51 angeordnet. Dabei handelt es sich um einen elektronischen Photosensor, der 1n Abhängigkeit von der Stärke des auf Ihn treffenden Lichts ein jeweils spezifisches Meßsignal erzeugt. Der Photosensor-Baustein 51 Ist über einen umlaufenden Ring 59 mit dem Gehäuse 50 verbunden. orzugswelse Ist Ring 59 elastisch, sodaß beispielsweise bei externen Vibrationen kleinere Verschiebungen des Photosensor-Bausteins 51 relativ zum Gehäuse 50 ermöglicht werden. Über ein Verbindungselement 58 ist der Photosensor-Baustein 51 mit einer Platine 11 verbunden, die sich 1m Inneren des Griffstücks 10 erstreckt und auf der die wesentlichen Elemente der Steuerungselektronik des Geräts angeordnet sind. Besonders vorteilhaft ist es, wenn durch das Verbindungselement 58 auch die für den Betrieb des Detektorbausteins 51 benötigten elektrischen Verbindungen zur Platine 11 hergestellt werden. Dem Fachmann stehen dazu eine Reihe von Verbindungsmöglichkelten zur Verfügung, insbesondere kann er herkömmliche Steckverbindungen verwenden.
Der Photosensor-Baustein 51 oder das Detektor-Gehäuse 50 kann abweichend von der Darstellung gemäß Fig. 2 über einen Druckschalter (Druck-Schaltelement) mit der Platine 11 oder dem Griffstück 10 verbunden sein, der durch eine Relativbewegung von Detektor-Baustein 51 (bzw. Detektor-Gehäuse 50) zu Platine 11 oder Griffstück 10, wie sie beispielsweise beim Anpressen des Detektors an eine ortsfeste Unterlage auftritt, betätigt wird. Die Betätigung des Druckschalters kann dann zur Voraussetzung für die Durchführung einer Messung gemacht werden, beispielsweise indem über entsprechend angeordnete elektrische Verbindungsmittel ein der Betätigung des Schalters entsprechendes Signal an eine Prüfeinrichtung auf der Platine 11 übertragen wird, die einen Betrieb der Ausgabeeinrichtung (aller oder einzelner Informations-Ausgabemittel) und/oder des Lichteinleitmittels und/oder des Detektors verhindert, wenn der Schalter nicht betätigt ist. Vorzugsweise läßt sich der Druckschalter nur betätigen, indem auf Ihn eine Kraft ausgeübt wird, die einen bestimmten Minimalwert überschreitet. Dieser Minimalwert entspricht dann einem Minimal-Anpreßdruck des Detektors an die vom Benutzer gewählte Auflagestelle.
In das gegenüber dem Gehäuse 50 bewegliche Ende der Abschirmung 20 ist das Gehäuse 60 mit Fenster 62 des Lichteinleitmittels eingelassen. Das Fenster 62 besteht im wesentlichen aus einem transparenten Material, ähnlich dem Fenster 52. Es kann enstsprechend der Befestigung des Fensters 52 1n seinem zugehörigen Gehäuse 60 befestigt werden.
Hinter dem Fenster 62 ist die eigentliche Lichtquelle 61 des Lichteinleitmittels angeordnet. Dabei handelt es sich um einen Miniatur-Laser, der moduliertes (beispielsweise gepulstes) Licht im nah-infraroten Wellenlängenbereich (600 - 900 μm) aussenden kann. Anstelle eines Lasers kann aber ebenso gut eine andere Lichtquelle 61, beispielweise eine Diode oder Glühlampe, verwendet werden. Wenn die Lichtquelle 61 Licht 1n einem für die Untersuchungszwecke zu breiten Wellenlängenbereich aussendet, ist es erforderlich, ein Filterelement an der Lichtquelle 61 oder vor dem Photosensor-Baustein 51 vorzusehen, das nur Licht mit für die Untersuchung geeigneten Wellenlängen passieren läßt. Vorzugsweise ist dann zumindest eines der Fenster 52, 62 als Frequenzfilter (Bandpassfl Her) ausgebildet.
Auf der dem Fenster 62 gegenüberliegenden, 1m wesentlichen ebenen Seite des Gehäuses 60 ist ein linsenförmig dargestellter Druckschalter 31 angeordnet. Diesem Druckschalter 31 Ist die Auswölbung 30 (vgl. F1g. 1a) zugeordnet. Die Auswölbung 30 kann auch fehlen, da sie nur dazu dient, dem Benutzer die Lage des Druckschalters 31 anzuzeigen. Anstelle der Auswölbung 30 können also ebenso gut auch andere Markierungen, z.B. durch Farbe oder eine besondere Oberflächen-Textur abgegrenzte Bereiche auf der Abschirmung 20, verwendet werden.
Der Druckschalter 31 ist über eine Verbindung 15 mit der Prüfeinrichtung (d.h. der Steuerungselektronik) auf der Platine 11 verbunden. Die Verbindung 15 ist in Form von Kabeln oder als flexible Platine ausgebildet. Sie erstreckt sich vom Gehäuse 60 der Lichtquelle 61 durch das Gehäuse 50 des Detektors ins Innere des Griffstücks 10 und zur Prüfeinrichtung auf der Platine 11 (nicht dargestellt). Funktion und Betätigung des Schalters werden unten anhand der Figuren 3a und 3b noch näher erläutert.
Die Gehäuse 50, 60 sind an ihren U fangsflachen jeweils mit Ausnehmungen zur Aufnahme eines umlaufenden Bandes 25 sowie eines Abstandshalters 26 versehen. Der Abstandshalter 26 Ist als flache Platte aus einem biegeelastischen aber im wesentlichen Inkompressiblen Blech oder Kunststoff ausgebildet, dessen Enden an die kreisförmigen Umfangsflachen der Gehäuse 50, 60 angepaßt sind. Bei dem Band 25 handelt es sich um ein zugfestes Nylonband, das fest um die Gehäuse 50 und 60 gespannt ist, um diese mit Ihrem jeweils vorhandenen Ausnehmungen an den Abstandshalter 26 zu pressen. Durch diese Anordnung wird insgesamt verhindert, daß die Lichtquelle 61 (entgegen der elastischen Federwirkung des Materials der Abschirmung 20) bei einer in der Ebene des Abstandhalters 26 und des Bandes 25 wirkenden Zug- oder Druckbelastung auf den Detektorbaustein 51 zu- oder von diesem wegbewegt wird. Außerdem trägt der Abstandshalter 26 in Verbindung mit dem Band 25 dazu bei, daß der Abstand zwischen Detektor 51 und Lichtquelle 61, gemessen entlang der (gegebenenfalls gekrümmten) Abschirmfläche (d.h. in etwa entlang einer Linie Detektorfenster 52, Detektor-Gehäuse 50, Abstandshalter 26, Lichtquellen-Gehäuse 60, Lichtquellen-Fenster 62), im wesentlichen konstant bleibt, auch wenn das Lichteinleitmittel quer zur Ebene des Abstandshalters 26 verschoben wird. Dies ist vorteilhaft, da durch die Stärke der Lichtabsorption biologischen Gewebes, insbesondere bei Untersuchungen am menschlichen Kopf, bereits kleine Unterschiede im Abstand zwischen Lichtquelle und Detektor große Unterschiede bei der Stärke des detektierbaren Lichtes und somit eine Verfälschung des zu messenden Signals hervorrufen können.
Im unteren Teil der Fig. 2 ist eine Querschnittansicht in Richtung der Pfeile A-A' dargestellt. Dargestellt sind die Gehäuse 50, 60 von Detektor und Lichteinleitmittel, sowie die jeweils mittig angeordneten Fenster 52, 62 für den Photosensor-Baustein bzw. die Lichtquelle. Zwischen den Gehäusen 50, 60 befindet sich der Abstandhalter 26 (schraffiert dargestellt). Das Band 25, fett ausgezeichnet, umspannt stramm die Gehäuse 50, 60; es ist gestrichelt ausgeführt, wo es in die entsprechenden Ausnehmungen der jeweiligen Gehäuse 50, 60 eingreift.
Der Fachmann erkennt, daß auf die Verwendung des Bandes 25 verzichtet werden kann, wenn der Abstandhalter 26 so ausgebildet wird, daß er die Gehäuse 50, 60 jeweils zumindest teilweise umgreift oder auf andere Weise zugfest mit ihnen verbunden ist und so verhindert, daß die Gehäuse 50, 60 in der Ebene des Abstandhalters 26 auseinanderbewegt werden können.
In den Fig. 3a-b ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Gerätes 1 aus den Figuren 1a-b und 2, in den Fig. 3c-d die Verwendung eines erfindungsgemäßen Gerätes 1' mit geringfügig modifizierter Abschirmung darge¬ stellt. Auf die Wiederholung von Bezugszeichen in den Fig. 3b-d für baugleiche Bauteile wurde verzichtet.
In Fig. 3a ist dargestellt, wie das Gehirnblutungs-Detektionsgerät 1 (schematisch dargestellt) im Temporal-Bereich eines Kopfes 9 angesetzt wird. Der Benutzer hält das Gerät 1 dabei mit einer Hand. Die Bedien- ele ente (vgl. die Bedienelemente 36, 37 in Fig. 1b) befinden sich in Reichweite seines Daumens, wodurch die schnelle Bedienung des Geräts 1 unterstützt wird.
Zur Vorbereitung einer Messung setzt der Benutzer das Gerät 1 zunächst mit der Abschirmung 20 im Bereich des Detektor-Gehäuses 50 auf der
Oberfläche des Kopfes 9 auf. Umfaßt das Gerät 1 einen Druckschalter am
Detektor, so wird dieser bei genügendem Anpreßdruck betätigt.
Bei diesem Aufsetzen des Geräts 1 bleibt das lichtquellen-seitige Ende der Abschirmung 20 noch frei. Mit einem freien Finger der führenden Hand (oder mit der zweiten Hand) drückt der Benutzer auf die Auswölbung 30 und in Richtung auf die Oberfläche des zu untersuchenden Gewebes (in Pfeilrlchtung). Dadurch wird diese Seite der Abschirmung aus ihrer Ruhelage ausgelenkt und mit der Kopfoberflache in Kontakt gepreßt (s. Fig. 3b). Sobald die elastische Abschirmung 20 auch im Bereich des Lichteinleitmittels, also unterhalb der Auswölbung 30 (und unterhalb des unter ihr befindlichen Druckschalters), fest an der Kopfhaut anliegt, leistet der Kopf 9 über das Gehäuse des Lichteinleitmittels der über die Auswölbung 30 auf den Schalter wirkenden Andruckkraft nachhaltigen Widerstand. Der Druckschalter wird erst dann betätigt, wenn auf ihn eine (Andruck-)Kraft ausgeübt wird, die einen bestimmten Minimalwert überschreitet. Dieser Minimalwert entspricht einem gerätespezifischen Minimal-Anpreßdruck des Lichteinleitmittels an die vom Benutzer gewählte Andruckstelle (Lichteintrittsstelle). Die Prüfeinrichtung auf der Platine im Innern des Griffstücks stellt sicher, daß ein Betrieb des Lichteinleitmittels (der Lichtquelle) ohne Betätigung des Schalters nicht möglich ist und die Ausgabeeinrichtung eine Fehlermeldung anzeigt.
Dadurch ist sichergestellt, daß die Abschirmung 20 bei einer Messung über im wesentlichen ihre gesamte Abschirmfläche sicher mit der Kopfoberfläche in Anlage gebracht ist. Wäre dies nicht gewährleistet, könnte beispielsweise Licht von der Lichtquelle durch einen Spalt zwischen KopfOberfläche und Abschirmung 20 zum Detektor gelangen und das Meßsignal verfälschen; im schlimmsten Fall könnte es sogar zum Einfall von Fremdlicht auf den Detektor kommen. Dadurch wären Messungen erheblich beeinträchtigt oder ganz unmöglich gemacht. Der Fachmann erkennt, daß anstelle oder zusätzlich zu einem Druckschalter unter der Aufwölbung 30 auch andere Prüfbauteile verwendet werden können, um zu gewährleisten, daß das Lichteinleitmittel (und die umgebende Abschirmung) und der Detektor bei einer Messung korrekt positioniert sind. Insbesondere kann mittels einer üblichen Widerstands-Meßeinrichtung der Widerstand zwischen dem Lichteinleitmittel und dem Detektor-Gehäuse gemessen und so das korrekte Aufsetzen von Lichteinleitmittel und Detektorgehäuse auf das biologische Gewebe überprüft werden. Auf vergleichbare Welse kann die Kapazität gemessen werden, wobei die Prüfeinrichtung nur bei Unter- bzw. überschreiten eines entsprechenden Schwellenwertes die Aktivierung der Ausgabeeinrichtung und/oder des Lichteinleitmittels und/oder des Detektors und somit die Messung am biologischen Gewebe (im dargestellten Falle also am Kopf) erlauben würde.
Schließlich kann die Prüfeinrichtung auch dazu eingerichtet sein, die vom Detektor gemessene Lichtmenge mit einem Schwellenwert zu vergleichen und eine Messung nur dann zuzulassen, wenn dieser Schwellenwert unterschritten wird. Der Schwellenwert wird dabei so gewählt, daß eine Messung bei unakzeptabel starkem Einfall von Fremdlicht verhindert wird.
Wenn die Prüfeinrichtung die Durchführung einer Messung verweigert (beispielsweise wegen ungenügenden Anpreßdrucks des Detektors an die Oberfläche des zu untersuchenden Gewebes), kann dies die Ausgabeeinrichtung durch ein akustisches Signal anzeigen. Ebenfalls kann der Beginn und das Ende eines Meßvorgangs akustisch signalisiert werden. Schließlich kann ein der gemessenen Lichtintensität entsprechendes Tonsignal erzeugt werden, so daß der Benutzer, ohne daß er die genauen Zahlenwerte vom Displayfeld ablesen müßte, über die Lichtintensität informiert werden kann.
In den Fig. 3c-d ist eine modifizierte Abschirmung 20' dargestellt. Diese ist im Vergleich zu den bisher dargestellten Abschirmungen stärker gewölbt. Um einen sicheren Sitz der Abschirmung 20' auf der Kopfoberflache zu gewährleisten, muß der Benutzer dann nicht auf das lichtquellen-seitige Ende der Abschirmung, sondern auf einen Punkt zwischen Griffstück 10 und Lichteinleitmittel-Gehäuse drücken. Typischerweise ist dann an dieser Stelle der Druckschalter angebracht; in den Fig. 3c und 3d ist dies durch die Lage der Aufwölbung 30' kenntlich gemacht. Ähnlich wie in Fig. 3b für die Abschirmung des Geräts aus den Figuren 1a-b und 2 dargestellt, bewirkt gemäß Fig. 3d der Druck auf die Aufwölbung 30' eine vollständige Anpressung der zunächst stark gewölbten Abschirmung 20' mit ihrer im wesentlichen gesamten Abschirmf äche an die Oberfläche eines Kopfes 9. Die durch diese Anordnung des Druckschalters 30' erzielten Vorteile entsprechen den zuvor in Bezug auf Fig. 3b geschilderten. Auch die übrigen Wirkungsweisen der Prüfeinrichtung, wie sie oben beschrieben Dwurden, lassen sich mit einem Gerät gemäß Fig. 3c leicht realisieren.
In Fig. 4 ist schematisch eine Ansicht der Abschirmfläche der Abschirmung 20 aus den Figuren 1a-b, 2 und 3a-b dargestellt. Dargestellt sind die Fenster 52 und 62 von Detektor bzw. Lichteinleitmittel. Um das Detektor-Fenster 52 ist ein Hilfs-Kreis mit Radius 54 dargestellt. Innerhalb dieses Kreises, dessen Radius 54 typischerweise 3-6 cm betragen wird, ist es die primäre Aufgabe der Abschirmung 20, den Einfall von Fremdlicht zu verhindern, da ansonsten das Meßsignal zu stark verfälscht würde. Der außerhalb des Hilfs-Kreises liegende Bereich der Abschirmfläche dient im wesentlichen dazu, den Einfall von Laterallicht zu vermeiden, d.h. den Einfall von aus dem Lichteinleitmittel stammenden Meßlicht, welches nicht den gesamten Weg von der Lichteintrittsstelle zur Detektor-Lichtaus- trittsstelle innerhalb des Kopfes zurücklegt.
Die beiden Fenster 52, 62 liegen voneinander um einen Abstand 55 auseinander. Je größer dieser Abstand 55 ist, desto tiefer ist die mittlere Eindringtiefe des vom Detektor nachgewiesenen, vom Lichteinleitmittel in das zu untersuchenden biologische Gewebe eingestrahlten Lichts. Zur Detek- tion von Gehirnblutungen hat sich ein Abstand 55 von 3-7 cm als vorteilhaft herausgestellt, insbesondere ist bei einem Abstand 55 von 6 cm die Relation von einzustrahlender Lichtleistung und Diagnosesicherheit besonders vorteilhaft.
In Fig. 5 ist dargestellt, daß mit einem erfindungsgemäßen Gerät nach F1g. 1a auch dann noch Untersuchungen 1m parietal-occipltalen Schädelbereich möglich sind, wenn der Kopf des Patienten auf einer Unterlage 8 ruht.
In Fig. 6 ist schematisch eine bevorzugte Schaltanordnung von Lichteinleitmittel, Detektor, Prüfeinrichtung, Ausgabeeinrichtung und weiteren Bauteilen eines erfindungsgemäßen Geräts dargestellt.
Das dargestellte Gerät umfaßt ein Lichteinleitmittel 102 und einen Detektor 104 (zur Umwandlung von Lichtsignalen 1n Detektionssignale), die jeweils in eine durch eine gestrichelte Linie angedeutete Abschirmung 106 eingebettet sind.
Das Lichteinleitmittel 102 steht mit einem ersten Schaltelement 112 in Verbindung, der Detektor 104 mit einem zweiten Schaltelement 114. Das dem Lichteinleitmittel 102 zugeordnete Schaltelement 112 ist dabei so eingerichtet, daß es bei Kontakt zwischen dem Lichteinleitmittel 102 und einem ortsfesten Substrat betätigt werden kann, indem eine ausreichende (über einem Mindestwert liegende) Kraft auf das Lichteinleitmittel 102 in Llchteinleitrichtung ausgeübt wird; das dem Detektor 104 zugeordnete Schaltelement 114 ist in analoger Weise so eingerichtet, daß es bei Kontakt zwischen dem Detektor 104 und einem ortsfesten Substrat betätigt werden kann, indem der Detektor 104 auf das Substrat gepreßt wird.
Beide Schaltelemente 112, 114 sind wiederum mit einer Steuereinheit 120 verbunden, die ihrerseits den Betrieb von Lichteinleitmittel 102, Detektor 104 und einer Ausgabeeinrichtung 130 steuert, welcher im Meßbetrieb über eine Auswerteeinheit 140 Detektionssignale aus dem Detektor 104 zugeführt werden können.
Die genannten Bauteile sind so miteinander verknüpft, daß die Steuereinheit 120 1m Falle einer nicht bestimmungsgemäßen Anordnung von Lichteinleitmittel 102 und Detektor 104 relativ zu einem Substrat mit der Ausgabeeinrichtung 130 so zusammenwirkt, daß diese eine Fehlermeldung ausgibt, und mit dem Lichteinleitmittel 102 so zusammenwirkt, daß dessen Betrieb verhindert wird.
Die Ausgabeeinrichtung 130 sowie das Lichteinleitmittel 102 werden andererseits (eine geeignete Energieversorgung des Geräts vorausgesetzt) automatisch durch die Steuereinheit 120 aktiviert, d.h. das Lichteinleitmittel wird angeschaltet und mit der Ausgabe von Detektionssignalen über die Ausgabeeinrichtung 130 wird begonnen, wenn der Detektor 104 und das Lichteinleitmittel 102 simultan in vorbestimmter Weise in Kontakt mit einem Substrat gebracht werden.
Eine Messung wird demnach durchgeführt, indem (a) die nicht dargestellte Energieversorgung des Geräts angeschaltet wird und (b) sowohl das Lichteinleitmittel 102 als auch der Detektor 104 so auf das zu untersuchende biologische Gewebe aufgesetzt und an dieses angepreßt werden, daß ausreichende (jeweils über einem Mindestwert liegende) Kräfte auf das Lichteinleitmittel 102 und auf den Detektor 104 ausgeübt werden. Dadurch werden die Schaltelemente 112, 114 betätigt und der Steuereinheit 120 entsprechende Kontakt-Signale übermittelt. Die Steuereinheit 120 wiederum schaltet dann Lichteinleitmittel 102 und Detektor 104 ein und versetzt die Ausgabeeinrichtung 130 in einen Zustand, in dem sie vom Detektor 104 stammende und in einer Auswerteeinheit 140 weiterverarbeitete Detektionssignale empfangen und anzeigen kann.

Claims

Patentansprüche:
1. Gerät (1) zur Untersuchung von biologischem Gewebe, umfassend ein Lichteinleitmittel (102) zum Einleiten sichtbaren und/oder nah-infraroten Lichts in das biologische Gewebe, einen Detektor (104) zur Umwandlung von aus dem biologischen Gewebe austretenden Lichtsignalen in Detektionssignale, eine dem Detektor (104) zugeordnete Ausgabeeinrichtung (130) zur Ausgabe von Informationen, die von den Detektionssignalen abhängen, eine dem Detektor (104) zugeordnete Abschirmung (20; 106) zum Abschirmen des Detektors (104) gegenüber Fremdlicht zumindest im eingestrahlten Wellenlängenbereich, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät eine Prüfeinrichtung zum überprüfen auf eine bestimmungsgemäße Anordnung von Lichteinleitmittel (102) und/oder Detektor und/oder Abschirmung (20; 106) relativ zu einem Substrat umfaßt.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung so eingerichtet ist, daß sie im Falle einer nicht bestim- mungsgemäßen Anordnung von Lichteinleitmittel (102) und/oder Detektor (104) und/oder Abschirmung (20; 106) relativ zu einem Substrat
(a) mit der Ausgabeeinrichtung (130) so zusammenwirkt, daß diese entweder eine Fehlermeldung oder keine von den Detektionssignalen abhängenden Informationen ausgibt und/oder
(b) mit dem Lichteinleitmittel (102) so zusammenwirkt, daß dessen Betrieb verhindert wird und/oder
(c) mit dem Detektor (104) so zusammenwirkt, daß dessen Berieb verhindert wird.
3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung eine oder mehrere Einrichtungen umfaßt, die dazu eingerichtet sind festzustellen, ob Lichteinleitmittel (102) und/oder Detektor und/oder Abschirmung (20; 106) in vorbestimmter Weise in Kontakt mit einem Substrat stehen.
4. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung so mit der Ausgabeeinrichtung (130) und gegebenenfalls mit dem Lichteinleitmittel (102) und/oder dem Detektor (104) zusammenwirkt, daß die Ausgabeeinrichtung (130) sowie gegebenenfalls das Lichteinleitmittel (102) und/oder der Detektor (104) aktiviert werden, wenn die Abschirmung (20; 106) und/oder der Detektor (104) und/oder das Lichteinleitmittel (102) in vorbestimmter Weise in Kontakt mit einem Substrat gebracht werden und die Ausgabeeinrichtung (130) sowie gegebenenfalls das Lichteinleitmittel (102) und/oder der Detektor (104) automatisch inaktiviert werden oder inaktiv bleiben, wenn die Abschirmung (20; 106) und/oder der Detektor (104) und/oder das Lichteinleitmittel (102) nicht in vorbestimmter Weise in Kontakt mit einem Substrat stehen.
5. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung so mit der Ausgabeeinrichtung (130) und gegebenenfalls dem Lichteinleitmittel (102) und/oder dem Detektor (104) zusammenwirkt, daß nur bei simultanem Kontakt zwischen (a) Lichteinleitmittel (102) und Substrat sowie (b) Detektor (104) und Substrat die Ausgabeeinrichtung (130) aktiviert ist und/oder ein Betrieb des Lichteinleitmittels (102) und/oder ein Betrieb des Detektors (104) gestattet ist.
6. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung ein dem Lichteinleitmittel (102) zugeordnetes Schaltelement (112) umfaßt, wobei dieses Schaltelement (112) und das Lichteinleitmittel (102) so angeordnet sind, daß bei Kontakt zwischen dem Lichteinleitmittel und einem Substrat das zugeordnete Schaltelement (112) betätigt werden kann, indem das Lichteinleitmittel (102) und/oder die Abschirmung (20; 106) an das Substrat gepreßt wird und/oder ein Schaltelement (114) für den Detektor (104) umfaßt, wobei dieses Schaltelement (114) und der Detektor (104) so angeordnet sind, daß bei Kontakt zwischen dem Detektor (104) und einem ortsfesten Substrat das zugeordnete Schaltelement (114) betätigt werden kann, indem der Detektor (104) und/oder die Abschirmung (20; 106) an das Substrat gepreßt wird.
Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung sowohl ein erstes Schaltelement (112) für das Lichteinleitmittel (102) als auch ein zweites Schaltelement (114) für den Detektor (104) umfaßt, wobei die Prüfeinrichtung so mit der Ausgabeeinrichtung (130) und/oder dem Lichteinleitmittel (102) und/oder dem Detektor (104) zusammenwirkt, daß nur bei simultaner Betätigung von erstem und zweitem Schaltelement (112 bzw. 114) eine Ausgabe von Detektionssignalen über die Ausgabeeinrichtung (130) und/oder einen Betrieb des Lichteinleitmittels (102) und/oder ein Betrieb des Detektors (104) gestattet.
Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung ein mit dem Detektor (104) in Verbindung stehendes Steuerungselement umfaßt, das das vom Detektor (104) empfangene Lichtsignal mit einem vorbestimmten Grenzwert vergleicht und
(a) mit der Ausgabeeinrichtung (130) so zusammenwirkt, daß diese entweder eine Fehlermeldung oder keine Informationen ausgibt und/oder
(b) mit dem Lichteinleitmittel (102) so zusammenwirkt, daß dessen Betrieb verhindert wird, wenn das vom Detektor (104) empfangene Lichtsignal den vorbestimmten Grenzwert übersteigt.
Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung eine Meßeinrichtung zur Messung des elektri- sehen Widerstands in einem Bereich zwischen Lichteinleitmittel (102) und Detektor (104) umfaßt, wobei die Prüfeinrichtung so eingerichtet ist, daß sie
(a) mit der Ausgabeeinrichtung (130) so zusammenwirkt, daß diese entweder eine Fehlermeldung oder keine von den Detektions¬ signalen abhängenden Informationen ausgibt und/oder
(b) mit dem Lichteinleitmittel (102) so zusammenwirkt, daß dessen Betrieb verhindert wird und/oder
(c) mit dem Detektor (104) so zusammenwirkt, daß dessen Berieb verhindert wird, wenn ein bestimmter Widerstands-Schwellenwert überschritten wird.
10. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung eine Meßeinrichtung zur Messung der elektri¬ schen Kapazität in der unmittelbaren Umgebung des Lichteinleitmittels (102) oder des Detektors (104) oder in einem Bereich zwischen Lichteinleitmittel (102) und Detektor (104) umfaßt, wobei die Prüfeinrichtung so eingerichtet ist, daß sie
(a) mit der Ausgabeeinrichtung (130) so zusammenwirkt, daß diese entweder eine Fehlermeldung oder keine von den Detektions¬ signalen abhängenden Informationen ausgibt und/oder
(b) mit dem Lichteinleitmittel (102) so zusammenwirkt, daß dessen Betrieb verhindert wird und/oder
(c) mit dem Detektor (104) so zusammenwirkt, daß dessen Berieb verhindert wird, wenn ein bestimmter Kapazitäts-Schwellenwert über- oder unterschrit¬ ten wird.
11. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung (20; 106) ein weiches, elastisch verformbares Material zur Anlage an eine gegebenenfalls gekrümmte Substratfläche umfaßt.
12. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung (20; 106) so eingerichtet ist, daß sie zur Untersuchung eines Gehirns relativ zu (a) der gehirnnahen Oberfläche eines Kopfes und (b) dem Detektor (104) so angeordnet werden kann, daß der Detektor (104) in seiner Detektionsposition zumindest im eingestrahlten Wellenlängenbereich gegenüber Fremdlicht im wesentlichen abgeschirmt wird.
13. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung (20; 106) einen zwischen Lichteinleitmittel (102) und Detektor (104) angeordneten Bereich umfaßt, wobei das Lichteinleitmittel, der Detektor (104) und der dazwischenliegende Bereich der Abschirmung (20; 106) so in Anlage mit der Oberfläche eines ebenen oder gekrümmten Substrats gebracht werden können, daß die Abschirmung (20; 106) bei Betrieb des Lichteinleitmittels (102) die Propagation von aus dem Lichteinleitmittel stammendem Licht entlang der Substratoberfläche zum Detektor (104) verhindert.
14. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Lichteinleitmittel (102) und Detektor (104) in einem Abstand von 4-6 cm voneinander angeordnet sind.
15. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Griffstück vorgesehen ist, das ein Gehäuse zur Aufnahme einer Energiequelle und/oder einer Anzeigeeinheit und/oder einer Auswerteeinheit und/oder eines Bedienfeldes umfaßt.
16. Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
Griffstück und Lichteinleitmittel (102) und/oder
Griffstück und Detektor (104) (a) starr oder (b) über einen Druckschalter relativ zueinander beweglich miteinander verbunden sind.
17. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung (20; 106) einen elastischen Bereich umfaßt, in den Detektor (104) und Lichteinleitmittel (102) so eingebettet sind, daß sie durch elastische Verformung der Abschirmung (20; 106) in dem zwischen ihnen liegenden Bereich eine Relativbewegung durchführen und in ihrer Konfiguration an verschiedene Kopfformen und -krümmungen angepaßt werden können.
18. Gerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abstandshalter vorgesehen ist, der den Abstand zwischen Detektor (104) und Lichteinleitmittel (102), gemessen entlang der gegebenenfalls gekrümmten Abschirmfläche, bei Variation der Krümmung der Abschirmfläche zumindest im wesentlichen konstant hält.
19. Verwendung eines Geräts nach einem der vorangehenden Ansprüche zur Bestimmung optischer Eigenschaften biologischen Gewebes.
20. Verfahren zur Bestimmung optischer Eigenschaften biologischen Gewebes mit einem Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Lichteinleitmittel (102) zum Einleiten sichtbaren und/oder nah-1nfraroten Lichts in das biologische Gewebe in einer vorgegebenen Position relativ zu einer vorbestimmten, dem biologischen Gewebe zugeordneten Lichteintrittstelle angeordnet wird der Detektor (104) zur Detektion des wieder aus dem biologischen Gewebe austretenden Lichts in einer vorgegebenen Position relativ zu einer vorbestimmten, dem biologischen Gewebe zugeordneten Lichtaustrittsstelle angeordnet wird, und die Abschirmung (20; 106) relativ zu dem biologischen Gewebe und dem Detektor (104) so angeordnet wird, daß der Detektor (104) in seiner Detektionsposition zumindest im eingestrahlten Wellenlängenbereich gegenüber Fremdlicht 1m wesentlichen abgeschirmt wird, sichtbares oder nah-infrarotes Licht aus dem Einleitmittel in das biologische Gewebe eingeleitet und das wieder aus dem biologischen Gewebe austretende Licht vom Detektor (104) detektiert wird.
PCT/DE2000/003486 1999-11-17 2000-10-04 Gerät und verfahren zur untersuchung von biologischem gewebe WO2001035815A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP00977399A EP1235509A1 (de) 1999-11-17 2000-10-04 Gerät und verfahren zur untersuchung von biologischem gewebe
US10/130,231 US7689258B1 (en) 1999-11-17 2000-10-04 Device and method for determining optical characteristics of biological tissue
AU15131/01A AU1513101A (en) 1999-11-17 2000-10-04 Appliance and a method for examining biological tissue

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19954756A DE19954756A1 (de) 1999-11-17 1999-11-17 Gerät und Verfahren zur Untersuchung von biologischem Gewebe
DE19954756.4 1999-11-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2001035815A1 true WO2001035815A1 (de) 2001-05-25

Family

ID=7929008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2000/003486 WO2001035815A1 (de) 1999-11-17 2000-10-04 Gerät und verfahren zur untersuchung von biologischem gewebe

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7689258B1 (de)
EP (1) EP1235509A1 (de)
AU (1) AU1513101A (de)
DE (1) DE19954756A1 (de)
WO (1) WO2001035815A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8060189B2 (en) 2005-05-06 2011-11-15 Infrascan, Inc. System and method for detection of hematoma
USD935615S1 (en) 2020-03-26 2021-11-09 Infrascan, Inc. Handheld brain scanner

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006004915A1 (de) * 2006-02-01 2007-08-09 J & M Analytische Mess- Und Regeltechnik Gmbh Vorrichtung zur Spektralanalyse
TWI472739B (zh) * 2011-03-29 2015-02-11 Univ Nat Cheng Kung 光學檢測裝置
US20210386304A1 (en) * 2020-06-12 2021-12-16 149 Medical, Inc. Systems and methods for detecting response to non-invasive electromagnetic signals

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0079615A1 (de) * 1981-11-18 1983-05-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Gerät zur medizinischen Laserlichtbehandlung
FR2529075A1 (fr) * 1982-06-28 1983-12-30 Lamidey Gilles Plaque-electrode indifferente de securite pour generateurs electro-chirurgicaux
EP0337591A1 (de) * 1988-01-29 1989-10-18 Colin Electronics Co., Ltd. Impulswellenmessgerät mit Lagezustandsdetektor
WO1990004352A1 (en) * 1988-10-28 1990-05-03 Nellcor Incorporated Improved perinatal pulse oximetry sensor
WO1997020494A1 (en) * 1995-01-03 1997-06-12 Non-Invasive Technology, Inc., Et Al. Optical examination device, system and method
WO1999025241A1 (en) * 1997-11-19 1999-05-27 Nellcor Puritan Bennett Incorporated Determining the state of an oximetry sensor

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4222389A (en) * 1977-10-18 1980-09-16 Institute Of Applied Biology Special Cancer Research Project Objective determination of the rate of oxygen utilization in peripheral tissue
US5103829A (en) * 1987-05-08 1992-04-14 Hamamatsu Photonics Kabushiki Kaisha Examination apparatus for measuring oxygenation in body organs
US5653238A (en) * 1988-12-06 1997-08-05 Exergen Corporation Radiation detector probe
US5381796A (en) * 1992-05-22 1995-01-17 Exergen Corporation Ear thermometer radiation detector
JP3052379B2 (ja) * 1990-12-29 2000-06-12 オムロン株式会社 耳式放射体温計
US5167235A (en) * 1991-03-04 1992-12-01 Pat O. Daily Revocable Trust Fiber optic ear thermometer
JP2712024B2 (ja) * 1992-09-19 1998-02-10 株式会社堀場製作所 鼓膜温度計用検鏡カバー
US5492118A (en) * 1993-12-16 1996-02-20 Board Of Trustees Of The University Of Illinois Determining material concentrations in tissues
JPH07286905A (ja) * 1994-04-18 1995-10-31 Casio Comput Co Ltd 電子式体温計
US5638162A (en) * 1995-06-26 1997-06-10 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Optical signal enhancement system
GB9515648D0 (en) * 1995-07-31 1995-09-27 Johnson & Johnson Medical Apparatus for non-invasive measurement within a human or animal body
US5833367A (en) * 1996-11-12 1998-11-10 Trutek, Inc. Tympanic thermometer probe cover
AU7807898A (en) * 1997-06-03 1998-12-21 Trutek, Inc. Tympanic thermometer with modular sensing probe
US6332092B1 (en) * 1998-07-08 2001-12-18 Lifespex, Incorporated Optical probe having and methods for uniform light irradiation and/or light collection over a volume
US6195574B1 (en) * 1998-09-04 2001-02-27 Perkinelmer Instruments Llc Monitoring constituents of an animal organ using discrete radiation
DE19857146A1 (de) * 1998-09-16 2000-03-23 Braun Gmbh Strahlungsthermometer mit abgerundeter Meßspitze und Schutzkappe
US7047054B2 (en) * 1999-03-12 2006-05-16 Cas Medical Systems, Inc. Laser diode optical transducer assembly for non-invasive spectrophotometric blood oxygenation monitoring
US6453183B1 (en) * 2000-04-10 2002-09-17 Stephen D. Walker Cerebral oxygenation monitor
JP3858568B2 (ja) * 2000-06-09 2006-12-13 オムロンヘルスケア株式会社 放射体温計及び放射体温計を用いた体温の測定方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0079615A1 (de) * 1981-11-18 1983-05-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Gerät zur medizinischen Laserlichtbehandlung
FR2529075A1 (fr) * 1982-06-28 1983-12-30 Lamidey Gilles Plaque-electrode indifferente de securite pour generateurs electro-chirurgicaux
EP0337591A1 (de) * 1988-01-29 1989-10-18 Colin Electronics Co., Ltd. Impulswellenmessgerät mit Lagezustandsdetektor
WO1990004352A1 (en) * 1988-10-28 1990-05-03 Nellcor Incorporated Improved perinatal pulse oximetry sensor
WO1997020494A1 (en) * 1995-01-03 1997-06-12 Non-Invasive Technology, Inc., Et Al. Optical examination device, system and method
WO1999025241A1 (en) * 1997-11-19 1999-05-27 Nellcor Puritan Bennett Incorporated Determining the state of an oximetry sensor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8060189B2 (en) 2005-05-06 2011-11-15 Infrascan, Inc. System and method for detection of hematoma
USD935615S1 (en) 2020-03-26 2021-11-09 Infrascan, Inc. Handheld brain scanner

Also Published As

Publication number Publication date
US7689258B1 (en) 2010-03-30
DE19954756A1 (de) 2001-05-31
AU1513101A (en) 2001-05-30
EP1235509A1 (de) 2002-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1772099B1 (de) Stechsystem
DE19541605C2 (de) Sensor und Verfahren für die Durchführung medizinischer Messungen, insbesondere pulsoximetrischer Messungen, am menschlichen Finger
DE2950203C2 (de) Endoskop
EP1466558B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines analytischen Hilfsmittels mit Lanzette und Testelement
DE10325699B3 (de) System zur Analyse einer zu untersuchenden Probe und Verwendung eines solchen Systems
DE19827343A1 (de) Gerät zur Durchführung von Messungen im Ohr
EP2129289B1 (de) Analysesystem zur bestimmung eines analyten in einer körperflüssigkeit und disposibles integriertes probengewinnungs- und analyseelement
DE3323794A1 (de) Ohrenpruefgeraet
EP2352417B1 (de) Vorrichtung zum erfassen und überwachen zumindest eines vitalparameters einer person in einem kraftfahrzeug
EP1289422A2 (de) System zur entnahme von körperflüssigkeit, insbesondere blut
DE3313601A1 (de) Spektrophotometrische messanordnung
DE19640993A1 (de) Medizinisches Therapie- und/oder Diagnosegerät mit sterilisierbarem Positionserfassungsaufsetzteil
EP2916716B1 (de) Messvorrichtung zur bestimmung zerebraler parameter
WO2001035815A1 (de) Gerät und verfahren zur untersuchung von biologischem gewebe
EP3773206A1 (de) Messsystem für spektroskopische untersuchungen von lebendem gewebe
DE4022606A1 (de) Vorrichtung zur beobachtung und/oder registrierung der augenbewegungen
DE10215212B4 (de) Anordnung zur optischen Messung von Schwellungszuständen der Nase
DE60014888T2 (de) Wegwerfgewebe fühlerspitze
WO1993016640A1 (de) Vorrichtung zur führung einer punktionseinrichtung und deren verwendung mit einem handgerät zum auffinden von gefässen
DE102020119026A1 (de) Messsystem und Messverfahren
DE20221085U1 (de) Anordnung zur Messung von Schwellungen von Gewebestrukturen im Naseninnenraum
DE10257371A1 (de) Anordnung zur Messung von Schwellungen von Gewebestrukturen im Naseninnenraum
DE19729102C2 (de) Adaptometer
WO2010124794A1 (de) Medizinisches diagnosegerät sowie verfahren zur diagnose
DD218833A1 (de) Applanationstonometer

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY BZ CA CH CN CR CU CZ DK DM DZ EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NO NZ PL PT RO RU SD SE SG SI SK SL TJ TM TR TT TZ UA UG US UZ VN YU ZA ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE BF BJ CF CG CI CM GA GN GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2000977399

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2000977399

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10130231

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 2000977399

Country of ref document: EP