WO2006105941A2 - Vorrichtung und verfahren zur optischen untersuchung des menschlichen oder tierischen körpers - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur optischen untersuchung des menschlichen oder tierischen körpers Download PDF

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WO2006105941A2
WO2006105941A2 PCT/EP2006/003079 EP2006003079W WO2006105941A2 WO 2006105941 A2 WO2006105941 A2 WO 2006105941A2 EP 2006003079 W EP2006003079 W EP 2006003079W WO 2006105941 A2 WO2006105941 A2 WO 2006105941A2
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Thomas Ley
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Universität Duisburg-Essen
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a device for optical examination, in particular of tissue, of the human or animal body according to the preamble of claim 1 and a method for optical examination of tissue of the human or animal body according to the preamble of claim 10.
  • the present invention has for its object to provide an improved apparatus for optical examination, in particular of tissue, the human or animal body and an improved method for the optical examination of tissue of the human or animal body.
  • the camera in particular including optics by means of a holding device directly on the human or animal body, in particular on the tissue to be examined, is attached.
  • attachment is to be understood in particular an exclusive attachment of the proposed device; however, this may also be only an (additional) support on the body or tissue to be examined.
  • the camera or a holding device associated with the camera is fixed in terms of the method by means of negative pressure on the tissue to be examined, so that the camera is moved together with the tissue during movements of the tissue.
  • the proposed solution can prevent relative movement between the camera and the body or tissue, so that more accurate and / or faster examinations are possible, in particular where complex corrections due to shakiness due to relative movements can be avoided.
  • the proposed device and the proposed method can be used in particular directly during surgery.
  • Fig. 1 is a schematic sectional view of a proposed device according to a first embodiment with an associated control device and display device;
  • FIG. 2 shows a bottom view of the device according to FIG. 1;
  • Fig. 3 is a plan view of the device of FIG. 1;
  • Fig. 4 is a schematic, sectional view of a proposed device according to a second embodiment.
  • the same reference numerals are used for the same or similar parts, even if a repeated description is omitted for the sake of simplicity.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional representation of a proposed device 1 according to a first embodiment for optical examination, in particular of tissue 2, of the human or animal body.
  • the proposed device 1 and the proposed method allow a determination of the tissue 2 and / or the state of the tissue 2.
  • the term "determination of tissue” is to be understood in the present invention to the effect that the tissue, ie the respective tissue type identified becomes.
  • other optical investigations are possible.
  • the device 1 has a camera 3 for the optical examination of the tissue 2 to be examined, in particular for the detection of tissue data or for the diagnosis of the tissue 2 or its state.
  • the term “camera” is to be understood here in a broad sense as an optical detection device. In the following, for simplicity's sake, only the term “camera” will be used.
  • the camera 3 preferably has a so-called CCD chip 4 or the like.
  • a digital optical detection or image capture takes place.
  • the camera 3 is associated with an optic 5, which comprises, for example, one or more lenses.
  • the camera 3 or optics 5 can have an associated drive, such as an indicated motor 6, a piezo element, another actuator or the like.
  • a corresponding actuating mechanism is indicated.
  • a mechanical focusing can also be omitted or realized in any other way.
  • the camera 3 is preferably arranged in a housing 7, in particular encapsulated therein.
  • the optic 5 is preferably arranged in the housing 7 or formed thereof.
  • the housing 7 is designed to be sufficiently transparent on the bottom side or to the tissue 2 to be examined, and in particular provided with a suitable optical window or the like, which may also form or have a lens 8 of the optic 5.
  • the camera 3 is preferably associated with a lighting device 9, which is preferably integrated in the common housing 7 and / or is preferably formed by a light guide or the like.
  • the illumination device 9 or the optical waveguide is arranged in a ring-like manner in the housing 7 or with respect to the transparent window of the housing 7 or the lens 8 in order to allow illumination of the tissue 2 to be examined, if necessary.
  • the proposed device 1 is preferably connected to an associated control device 11, preferably with a display device 12, via corresponding, flexible lines 10, which may be combined to form a common line or in a common tube.
  • This forms a system 13 for optical examination of the tissue 2 or other parts of the human or animal body, in particular for tissue examination, preferably determination of the tissue 2 and / or the state of the tissue 2.
  • the optical detection and the evaluation of the optical data is exemplary to WO 97/15229 Al, which is incorporated by reference in this regard and discloses possibilities of device and procedural implementation.
  • tissue data is determined from the detected optical signals.
  • tissue data in particular the sizes and / or number of veins and the speeds of the blood flow in the veins are detected in a certain tissue area.
  • the number of wires is a measure of how many wires are present in a certain volume range or in the entire optically recorded or evaluated tissue area.
  • an additional evaluation takes place with regard to the size, in particular with regard to the diameter. This results in a size distribution.
  • a detection of the velocity distribution can take place.
  • tissue data is then compared to comparative data of known tissues and / or conditions.
  • the result-in particular the type of tissue and / or the state of the examined tissue 2 - can be determined and preferably displayed directly by means of the display device 12. If necessary, it can be specified in each case with what probability the determination has been made. Alternatively or additionally, as a result, the tissue and / or states in question can also be determined and, in particular, displayed together with the respective probabilities.
  • a continuous monitoring - for example, for the timely detection of possibly occurring, critical conditions or the like - take place.
  • an undersupply of the tissue 2 or a rejection reaction in the case of transplanted tissue 2 can be detected early.
  • the device 1 has a holding device 14 for immediate, in particular temporary attachment of the camera 3 to the human or animal body or to the tissue 2 to be examined, as indicated in FIG. 1.
  • the holding device 14 for this purpose on the bottom side at least one suction opening 15 and / or at least one suction cup 16, as indicated in Fig. 1 to 3.
  • a plurality of suction openings 15 are arranged on the bottom side-that is, on the side facing the tissue 2 to be examined-which are preferably distributed over the circumference of the holding device 14 or its bottom.
  • the intake ports 15 may already be enough.
  • the holding device 14 additionally or alternatively to the suction on a plurality of suction cups 16 which are distributed over the circumference, preferably arranged laterally on the outside of the holding device 14.
  • the suction cups 16 are preferably formed finger-like or foot-like and very flexible to optimally adapt to the tissue to be examined 2 and to be able to suck it.
  • the intake openings 15 and / or suction cups 16 are preferably assigned a common vacuum connection 17.
  • This is arranged on the outside of the holding device 14 and can be connected by means of a corresponding line 10 to the control device 11 or a vacuum pump, not shown, such as a vacuum pump, water jet pump or the like, to a suitable vacuum for mounting the holding device 14 on To produce tissue 2.
  • a vacuum pump not shown, such as a vacuum pump, water jet pump or the like, to a suitable vacuum for mounting the holding device 14 on To produce tissue 2.
  • the vacuum port 17 is formed tubular and connected to the interior of the holding device 14 in order to put the interior and above the connected intake ports 15 and / or suction cups 16 under negative pressure.
  • a line 10 for the vacuum port 17, a line 10, in particular an optical waveguide, for the illumination device 9, a connection or control cable as a line 10 for the motor 6 or other drive and / or a connecting cable as a line 10 for the camera 3 and the CCD chip 4 are provided.
  • the lines 10 are sufficiently flexible to allow undisturbed as possible movement of the camera 3 and the holding device 14 together with the tissue 2, for example when breathing a patient through the heartbeat or blood circulation or due to other movements.
  • the holding device 14 is preferably in the form of a cap, cup or pot for the particular detachable receiving of the camera 3 or of the housing 7.
  • the housing 7 is cylindrical and can be inserted into an adapted recess or recess of the holding device 14, preferably inserted.
  • the holding device 14 then covers at least the bottom side of the housing 7 facing the fabric 2.
  • the holding device 14 preferably comprises the camera 3 or the housing 7 at least completely peripherally.
  • the holding device 14 has at least one sealing ring 18, a circumferential sealing lip or the like in order to allow at least extensive sealing between the holding device 14 and housing 7, so that the interior can be placed under vacuum in the desired manner and thereby the holding device 14 the tissue to be examined 2 can be fastened.
  • the negative pressure in the interior leads to a fixation of the camera 3 and the housing 7 in or at least on the holding device 14.
  • other constructive solutions are possible.
  • the holding device 14 has a preferably annular spacer 19 in the interior, on which the camera 3 or its housing 7 is seated in a defined manner ,
  • the holding device 14 At least in its bottom region, which is arranged between the camera 3 or the housing 7 and the tissue 2 to be examined, the holding device 14 has a sufficient light transparency or transparency in order to allow the desired optical examination. If necessary, the holding device 14 may also be made of a suitable transparent material, in particular plastic. In the illustrated example, the holding device 14 forms at least on the bottom side an optical window for the optical examination and optionally has a lens 20 associated therewith or formed therefrom. The lens 20 may be rigid or flexible as needed.
  • the holding device 14 is designed to be sufficiently flexible in order to allow a suitable adaptation to the respective conditions, and on the other hand sufficiently rigidly designed to enable a sufficiently secure holding and fastening of the camera 3 or of the housing 7 to the fabric 2.
  • the holding device 14 is preferably designed such that it sufficiently protects or covers the camera 3 and all parts connected therewith so that sterilization of the camera 3 is not required. Rather, the holding device 14 is preferably sterile or sterilizable. For this purpose, the camera 3 is preferably detachable from the holding device 14.
  • the holding device 14 can be released after each use of the camera 3, then sterilized and reused.
  • the holding device 14 is a disposable article which is supplied sterile-packed and unpacked on site and placed on the camera 3 in the still sterile state and used. It is essential here that the holding device 14 sufficiently covers or covers the camera 3 in order to ensure sufficiently sterile conditions during an operation. Accordingly, sterilization of the camera 3 or the housing 7 is not required.
  • the lines 10 are preferably detachable from the camera 3. Accordingly, the line 10 from the associated vacuum port 17 is releasable.
  • the conduits 10 can then be sterilized as needed or covered, for example, by a sterile sheath such as a sterile tube or the like, to meet the sterile conditions required for surgery. Preferably, all lines 10 are then guided in a common sterile tube.
  • the proposed solution is thus characterized in particular by the fact that the camera 3 is arranged by means of the holding device 14 on the body to be examined or tissue to be examined 2 that the device 1 is movable together with the fabric 2 or of the fabric 2 to to avoid or at least minimize blurring or unwanted relative movement between the camera 3 and the tissue 2.
  • the device 1 has the lowest possible total weight.
  • the weight of the device 1 is less than 100 g, in particular less than 50 g, very preferably substantially 20 g or less. Accordingly, relatively low inertia forces result, so that even with relatively low negative pressure, a sufficiently good or secure attachment of the device 1 to the tissue to be examined 2 is made possible, even if the tissue 2, for example, due to the heartbeat, the pulsating blood pressure or the like strongly moved.
  • the device 1 or the system 13 can optionally be designed to record or capture individual images or continuous film sequences.
  • the acquired image data or optical data can also be converted into corresponding information and only this information can be stored and / or displayed.
  • a mode is also available in which at least individual tasks or even film sequences of the fabric 2 can preferably be displayed in an enlarged representation.
  • the device 1 represents an optical microscope for the tissue 2.
  • the device 1 according to the second embodiment is shown in Fig. 4 only schematically, in a sectional view.
  • the device 1 is used in particular Examination of tissue 2 in the nose of a person not shown.
  • the device 1 is fork-shaped with two legs 21 formed for this purpose.
  • the two legs 21, the distance preferably by an adjusting device 22, as in binoculars or the like customizable to adapt to the distance of the nostrils are preferably parallel or simultaneously introduced into the two nostrils not shown a nose, not shown, in order Inside the nose tissue 2, in particular with regard to the blood circulation or Perhesion to examine. This is helpful, for example, in an operation to detect the condition of a patient.
  • the holding devices 14 are again in the form of protective caps, in particular they are plugged on, and in each case at least substantially completely surround the associated leg 21 in order to form a sterile cover.
  • the holding devices 14 further serve - as in the first embodiment - a sterile cover of the associated cameras 3.
  • the suction holes 15 and suction cups 16 and the vacuum port 17 can be omitted, since the holding devices 14 here - at least not primarily - a fixation in the nose, but primarily serve only a support of the device 1 in the nose. However, the device 1 can if necessary also clamped over the holding devices 14 in the nose hold. In particular, however, the holding devices 14 serve to ensure a defined distance between the tissue 2, which is not to be examined, which is not shown in FIG. 4, and the respective camera 3.
  • the holding devices 14 in the second embodiment can also form or have a spacer or spacer ring towards the fabric 2.
  • the holding device 14 can be used with its optical window or with its bottom surface or lens 20 over its entire surface on the object to be examined.
  • webe 2 can rest or sit or can be arranged spaced apart or positioned.
  • the camera 3 can generally be an optical detection device.
  • it may also be only an optical conductor, in particular a light guide, or the like, which-together with the optional optics 5 -is attached or fastened directly to the fabric 2 by means of the holding device 14.
  • the camera 3 or its CCD chip 4 or other image capture unit can then be arranged, for example, in the control device 11 or another unit (not shown), ie separately or separately from the device 1 or holding device 14.
  • the lines 10 - possibly with the exception of a line for the vacuum connection 17 - omitted.
  • a wireless transmission of the optical data for example by radio, infrared or light, to the controller 11 done.
  • the optical data can also be stored in the device 1 itself.
  • the device 1 is arranged or fastened to it, for example, for a brief examination of the fabric 2.
  • the device 1 can then be removed and, in particular, connected to the control device 11. Then the stored data can be read out and displayed or evaluated.

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Abstract

Es werden eine Vorrichtung zur optischen Untersuchung, insbesondere von Gewebe, des menschlichen oder tierischen Körpers sowie ein Verfahren zur optischen Untersuchung von Gewebe des menschlichen oder tierischen Körpers mittels einer Kamera vorgeschlagen. Die Vorrichtung weist vorschlagsgemäß eine Halteeinrichtung zur unmittelbaren Anbringung der Kamera am zu untersuchenden Gewebe auf. Vorzugsweise erfolgt eine Befestigung der Kamera bzw. der Halteeinrichtung mittels Unterdruck am zu untersuchenden Gewebe. Dies ermöglicht eine bessere optische Untersuchung, da unerwünschte Relativbewegungen zwischen Kamera und Gewebe vermieden werden können.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur optischen Untersuchung des menschlichen oder tierischen Körpers
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur optischen Untersu- chung, insbesondere von Gewebe, des menschlichen oder tierischen Körpers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur optischen Untersuchung von Gewebe des menschlichen oder tierischen Körpers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
Die Firma Micro VisionMedical aus Amsterdam vertreibt unter der Marke "Cytoscan" eine handgefuhrte Vorrichtung - eine Kamera bzw. ein Mikroskop - zur Untersuchung von Gewebe. Die bekannte Vorrichtung ist bei Operationen am lebenden Körper nur bedingt geeignet, da Aufnahmen bzw. Untersuchungen durch Bewegungen des Körpers, beispielsweise durch das Atmen oder den Herzschlag, erschwert oder ungenau oder gar unmöglich gemacht werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zur optischen Untersuchung, insbesondere von Gewebe, des mensch- liehen oder tierischen Körpers und ein verbessertes Verfahren zur optischen Untersuchung von Gewebe des menschlichen oder tierischen Körpers anzugeben.
Die obige Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder ein Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß die Kamera insbesondere einschließlich Optik mittels einer Halteeinrichtung unmittelbar am menschlichen oder tierischen Körper, insbesondere also am zu untersuchenden Gewebe, angebracht wird. Unter "Anbringung" ist insbesondere eine ausschließliche Befestigung der vorschlagsgemäßen Vorrichtung zu verstehen; jedoch kann es sich hierbei auch nur um eine (zusätzliche) Abstützung am Körper bzw. zu untersuchenden Gewebe handeln. Die Kamera oder eine der Kamera zugeordnete Halteeinrichtung wird in verfahrensmäßiger Hinsicht mittels Unterdruck am zu untersuchenden Gewebe befestigt, so daß die Kamera zusammen mit dem Gewebe bei Bewegungen des Gewebes bewegt wird.
Die vorschlagsgemäße Lösung kann eine relative Bewegung zwischen der Kamera und dem Körper bzw. Gewebe verhindern, so daß genauere und/oder schnellere Untersuchungen möglich werden, insbesondere wobei aufwendige Korrekturen aufgrund von Verwackelungen durch relative Bewegungen ver- mieden werden können.
Die vorschlagsgemäße Vorrichtung und das vorschlagsgemäße Verfahren können insbesondere direkt während einer Operation eingesetzt werden. Vorzugsweise wird das Ergebnis einer Gewebeuntersuchung o.dgl. dem Operateur bzw. Operationsteam unmittelbar - quasi verzögerungsfrei — angezeigt. Als Ergebnis wird dann insbesondere angezeigt, um welches Gewebe es sich handelt oder welche Gewebe in Frage kommen. Alternativ oder zusätzlich wird angezeigt, in welchem Zustand sich das untersuchte Gewebe befindet oder welche Zustände in Frage kommen.
Weitere Aspekte, Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische schnittartige Darstellung einer vorschlagsgemäßen Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform mit einer zugeordneten Steuereinrichtung und Anzeigeeinrichtung;
Fig. 2 eine Unteransicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1;
Fig. 3 eine Draufsicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 ; und
Fig. 4 eine schematische, schnittartige Darstellung einer vorschlagsgemäßen Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform. In den Figuren werden für gleiche oder ähnliche Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet, auch wenn eine wiederholte Beschreibung aus Vereinfachungsgründen weggelassen ist.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen schnittartigen Darstellung eine vorschlagsgemäße Vorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform zur optischen Untersuchung, insbesondere von Gewebe 2, des menschlichen oder tierischen Körpers. Insbesondere ermöglichen die vorschlagsgemäße Vorrichtung 1 und das vorschlagsgemäße Verfahren eine Bestimmung des Gewebes 2 und/oder des Zustands des Gewebes 2. Der Begriff "Bestimmung von Gewebe" ist bei der vorliegenden Erfindung dahingehend zu verstehen, daß das Gewebe, also die jeweilige Gewebeart, identifiziert wird. Jedoch sind auch sonstige optische Untersuchungen möglich.
Die Vorrichtung 1 weist eine Kamera 3 zur optischen Untersuchung des zu untersuchenden Gewebes 2 auf, insbesondere zur Erfassung von Gewebedaten bzw. zur Diagnose des Gewebes 2 oder dessen Zustands. Der Begriff "Kamera" ist hier in einem weiten Sinn als optische Erfassungseinrichtung zu verstehen. Nachfolgend wird aus Vereinfachungsgründen lediglich der Begriff "Kamera" verwendet.
Die Kamera 3 weist beim Darstellungsbeispiel vorzugsweise einen sogenannten CCD-Chip 4 oder dergleichen auf. Insbesondere erfolgt eine digitale optische Erfassung bzw. Bilderfassung.
Der Kamera 3 ist eine Optik 5 zugeordnet, die beispielsweise eine Linse oder mehrere Linsen umfaßt. Die Kamera 3 bzw. Optik 5 kann zur Scharfstellung einen zugeordneten Antrieb, wie einen angedeuteten Motor 6, ein Piezoele- ment, einen sonstigen Aktuator oder dergleichen aufweisen. In der schemati- sehen Darstellung gemäß Fig. 1 ist auch eine entsprechende Stellmechanik angedeutet. Je nach Gestaltung der Kamera 3 bzw. des CCD-Chips 4 kann eine derartige mechanische Scharfstellung jedoch auch entfallen oder in sonstiger Weise realisiert werden.
Die Kamera 3 ist vorzugsweise in einem Gehäuse 7 angeordnet, insbesondere darin gekapselt. Die Optik 5 ist vorzugsweise in dem Gehäuse 7 angeordnet bzw. davon gebildet. Insbesondere ist das Gehäuse 7 bodenseitig bzw. zum zu untersuchenden Gewebe 2 hin ausreichend transparent ausgebildet und insbesondere mit ei- nem geeigneten optischen Fenster oder dergleichen versehen, das gegebenenfalls auch eine Linse 8 der Optik 5 bilden bzw. aufweisen kann.
Der Kamera 3 ist vorzugsweise eine Beleuchtungseinrichtung 9 zugeordnet, die vorzugsweise in das gemeinsame Gehäuse 7 integriert ist und/oder vor- zugsweise durch einen Lichtleiter oder dergleichen gebildet ist. Beispielsweise ist die Beleuchtungseinrichtung 9 bzw. der Lichtleiter ringartig im Gehäuse 7 bzw. bezüglich des transparenten Fensters des Gehäuses 7 oder der Linse 8 angeordnet, um eine Beleuchtung des zu untersuchenden Gewebes 2 zu ermöglichen, soweit erforderlich.
Die vorschlagsgemäße Vorrichtung 1 ist vorzugsweise über entsprechende, flexible Leitungen 10, die zu einer gemeinsamen Leitung bzw. in einem gemeinsamen Schlauch zusammengefaßt sein können, an eine zugeordnete Steuereinrichtung 11 vorzugsweise mit einer Anzeigeeinrichtung 12 ange- schlössen. Dies bildet ein System 13 zur optischen Untersuchung des Gewebes 2 oder sonstiger Teile des menschlichen oder tierischen Körpers, insbesondere zur Gewebeuntersuchung, vorzugsweise Bestimmung des Gewebes 2 und/oder des Zustands des Gewebes 2. Hinsichtlich der optischen Erfassung und der Auswertung der optischen Daten wird beispielhaft auf die WO 97/15229 Al verwiesen, die diesbezüglich als ergänzende Offenbarung eingeführt wird und Möglichkeiten der vorrichtungsmäßigen und verfahrensmäßigen Realisierung offenbart.
Beispielsweise werden aus den erfaßten optischen Signalen Gewebedaten er- mittelt. Als Gewebedaten werden insbesondere die Größen und/oder Anzahl von Adern und die Geschwindigkeiten der Blutströmung in den Adern in einem gewissen Gewebebereich erfaßt. Bei der Größe wird insbesondere der Durchmesser der Adern oder ein damit zusammenhängender Wert, wie die Querschnittsfläche oder dergleichen, erfaßt, ganz besonders bevorzugt der mittlere Durchmesser. Die Anzahl der Adern stellt ein Maß dafür dar, wie viele Adern in einem bestimmten Volumenbereich oder im gesamten optisch erfaßten bzw. ausgewerteten Gewebebereich vorhanden sind. Vorzugsweise erfolgt eine zusätzliche Auswertung hinsichtlich der Größe, insbesondere hinsichtlich des Durchmes- sers. So ergibt sich eine Größenverteilung. Zusätzlich oder alternativ kann auch eine Erfassung der Geschwindigkeitsverteilung erfolgen.
Vorzugsweise werden sowohl die Größenverteilung als auch die Geschwindigkeitsverteilung - oder dazu korrespondierende Verteilungen oder Werte - bezüglich des zu untersuchenden Gewebes ermittelt und als Gewebedaten verwendet.
Die Gewebedaten werden dann mit Vergleichsdaten bekannter Gewebe und/oder Zustände verglichen. In Abhängigkeit von der Übereinstimmung der Gewebedaten mit den Vergleichsdaten kann das Ergebnis - insbesondere die Gewebeart und/oder der Zustand des untersuchten Gewebes 2 - bestimmt und vorzugsweise mittels der Anzeigeeinrichtung 12 unmittelbar angezeigt werden. Bedarfsweise kann dabei jeweils mit angegeben werden, mit welcher Wahrscheinlichkeit die erfolgte Bestimmung erfolgt ist. Alternativ oder zu- sätzlich können im Ergebnis auch die in Frage kommenden Gewebe und/oder Zustände bestimmt und insbesondere zusammen mit den jeweiligen Wahrscheinlichkeiten angezeigt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise auch eine fortlaufende Über- wachung - beispielsweise zur rechtzeitigen Feststellung eventuell auftretender, kritischer Zustände oder dergleichen - erfolgen. So kann beispielsweise eine Unterversorgung des Gewebes 2 oder eine Abstoßungsreaktion bei trans- plantiertem Gewebe 2 frühzeitig erkannt werden.
Vorschlagsgemäß weist die Vorrichtung 1 eine Halteeinrichtung 14 zur unmittelbaren, insbesondere temporären Anbringung der Kamera 3 am menschlichen oder tierischen Körper bzw. am zu untersuchenden Gewebe 2 auf, wie in Fig. 1 angedeutet. Insbesondere erfolgt eine Befestigung der Vorrichtung 1 bzw. der Halteeinrichtung 14 am Gewebe 2 mittels Unterdruck, also durch Ansaugen. Vorzugsweise weist die Halteeinrichtung 14 hierzu bodenseitig mindestens eine Ansaugöffnung 15 und/oder mindestens einen Saugnapf 16 auf, wie in Fig. 1 bis 3 angedeutet.
Beim Darstellungsbeispiel sind mehrere Ansaugöffnungen 15 bodenseitig - also auf der dem zu untersuchenden Gewebe 2 zugewandten Seite - angeordnet, die vorzugsweise über den Umfang der Halteeinrichtung 14 bzw. dessen Boden verteilt sind. Je nach bodenseitiger Gestaltung und Saugwirkung können die Ansaugöffnungen 15 bereits genügen.
Beim Darstellungsbeispiel weist die Halteeinrichtung 14 zusätzlich oder alternativ zu den Ansaugöffnungen mehrere Saugnäpfe 16 auf, die über den Umfang verteilt, vorzugsweise außen seitlich an der Halteeinrichtung 14 angeordnet sind. Die Saugnäpfe 16 sind vorzugsweise finger- bzw. fußartig ausgebildet und sehr flexibel, um sich optimal an das zu untersuchende Gewebe 2 an- passen und daran ansaugen zu können.
Zur Erzeugung des gewünschten Unterdrucks ist den Ansaugöffnungen 15 und/oder Saugnäpfen 16 vorzugsweise ein gemeinsamer Unterdruckanschluß 17 zugeordnet.
Dieser ist beim Darstellungsbeispiel außen an der Halteeinrichtung 14 angeordnet und kann mittels einer entsprechenden Leitung 10 an die Steuereinrichtung 11 oder eine nicht dargestellte Unterdruckpumpe, wie eine Vakuumpumpe, Wasserstrahlpumpe oder dergleichen, angeschlossen sein, um einen geeig- neten Unterdruck zur Befestigung der Halteeinrichtung 14 am Gewebe 2 zu erzeugen. Insbesondere ist der Unterdruckanschluß 17 rohrartig ausgebildet und mit dem Innenraum der Halteeinrichtung 14 verbunden, um den Innenraum und darüber die angeschlossenen Ansaugöffnungen 15 und/oder Saugnäpfe 16 unter Unterdruck setzen zu können.
Beim Darstellungsbeispiel ist vorzugsweise eine Leitung 10 für den Unterdruckanschluß 17, eine Leitung 10, insbesondere ein Lichtwellenleiter, für die Beleuchtungseinrichtung 9, ein Anschluß- oder Steuerkabel als Leitung 10 für den Motor 6 oder einen sonstigen Antrieb und/oder ein Anschlußkabel als Leitung 10 für die Kamera 3 bzw. den CCD-Chip 4 vorgesehen. Vorzugsweise sind die Leitungen 10 ausreichend flexibel ausgebildet, um eine möglichst ungestörte Bewegung der Kamera 3 und der Halteeinrichtung 14 zusammen mit dem Gewebe 2, beispielsweise beim Atmen eines Patienten, durch den Herzschlag oder Blutkreislauf oder aufgrund sonstiger Bewegun- gen, zu ermöglichen.
Die Halteeinrichtung 14 ist vorzugsweise kappen-, becher- oder topfartig zur insbesondere lösbaren Aufnahme der Kamera 3 bzw. des Gehäuses 7 ausgebildet. Vorzugsweise ist das Gehäuse 7 zylindrisch ausgebildet und in eine angepaßte Aussparung bzw. Ausnehmung der Halteeinrichtung 14 einsetzbar, vorzugsweise einsteckbar. Die Halteeinrichtung 14 überdeckt dann zumindest die dem Gewebe 2 zugewandte Bodenseite des Gehäuses 7. Beim Darstellungsbeispiel umfaßt die Halteeinrichtung 14 die Kamera 3 bzw. das Gehäuse 7 vorzugsweise zumindest auch vollständig peripher.
Beim Darstellungsbeispiel weist die Halteeinrichtung 14 mindestens einen Dichtungsring 18, eine umlaufende Dichtungslippe oder dergleichen auf, um eine zumindest weitgehende Abdichtung zwischen Halteeinrichtung 14 und Gehäuse 7 zu ermöglichen, so daß der Innenraum in gewünschter Weiser un- ter Unterdruck setzbar und dadurch die Halteeinrichtung 14 an dem zu untersuchenden Gewebe 2 befestigbar ist. Zusätzlich führt der Unterdruck im Innenraum auch zu einer Fixierung der Kamera 3 bzw. des Gehäuses 7 in oder zumindest an der Halteeinrichtung 14. Hier sind jedoch auch andere konstruktive Lösungen möglich.
Um eine genaue oder definierte Positionierung der Kamera 3 bzw. des Gehäuses 7 in oder an der Halteeinrichtung 14 zu gewährleisten, weist die Halteein- richtung 14 einen vorzugsweise ringförmigen Abstandhalter 19 im Innenraum auf, auf dem die Kamera 3 bzw. deren Gehäuse 7 definiert aufsitzt.
Die Halteeinrichtung 14 weist zumindest in ihrem Bodenbereich, der zwischen der Kamera 3 bzw. dem Gehäuse 7 und dem zu untersuchenden Gewebe 2 angeordnet ist, eine ausreichende Lichtdurchlässigkeit bzw. Transparenz auf, um die gewünschte optische Untersuchung zu ermöglichen. Bedarfsweise kann die Halteeinrichtung 14 auch insgesamt aus einem geeigneten transparenten Material, insbesondere Kunststoff, hergestellt sein. Beim Darstellungsbeispiel bildet die Halteeinrichtung 14 zumindest bodensei- tig ein optisches Fenster für die optische Untersuchung und weist optional eine dem Boden zugeordnete oder davon gebildete Linse 20 auf. Die Linse 20 kann je nach Bedarf starr oder flexibel ausgebildet sein.
Die Halteeinrichtung 14 ist einerseits ausreichend flexibel ausgebildet, um eine geeignete Anpassung an die jeweiligen Gegebenheiten zu ermöglichen, und andererseits ausreichend starr ausgebildet, um eine ausreichend sichere Halte- rung und Befestigung der Kamera 3 bzw. des Gehäuses 7 am Gewebe 2 zu ermöglichen.
Die Halteeinrichtung 14 ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß sie die Kamera 3 und alle damit verbundenen Teile in ausreichendem Maße schützt bzw. überdeckt, so daß eine Sterilisierung der Kamera 3 nicht erforderlich ist. Vielmehr ist vorzugsweise die Halteeinrichtung 14 steril oder sterilisierbar. Die Kamera 3 ist hierzu vorzugsweise lösbar von der Halteeinrichtung 14.
Gemäß einer Ausführungsvariante kann die Halteeinrichtung 14 nach jedem Gebrauch von der Kamera 3 gelöst, anschließend sterilisiert und wiederver- wendet werden. Gemäß einer anderen Ausführungsvariante handelt es sich bei der Halteeinrichtung 14 um einen Einweg- Artikel, der steril verpackt geliefert und erst vor Ort ausgepackt und im noch sterilen Zustand auf die Kamera 3 aufgesetzt und verwendet wird. Wesentlich ist hierbei, daß die Halteeinrichtung 14 die Kamera 3 in ausreichendem Maße abdeckt bzw. überdeckt, um ge- rade bei einer Operation ausreichend sterile Bedingungen sicherzustellen. Dementsprechend ist eine Sterilisierung der Kamera 3 bzw. des Gehäuses 7 nicht erforderlich.
Die Leitungen 10 sind vorzugsweise von der Kamera 3 lösbar. Entsprechend ist die Leitung 10 vom zugeordneten Unterdruckanschluß 17 lösbar. Die Leitungen 10 können dann je nach Bedarf sterilisiert werden oder beispielsweise durch eine sterile Umhüllung, wie einen sterilen Schlauch oder dergleichen, abgedeckt werden, um die für eine Operation erforderlichen sterilen Bedingungen einhalten zu können. Vorzugsweise werden dann alle Leitungen 10 in einem gemeinsamen sterilen Schlauch geführt. Die vorschlagsgemäße Lösung zeichnet sich also insbesondere dadurch aus, daß die Kamera 3 mittels der Halteeinrichtung 14 derartig am zu untersuchenden Körper bzw. zu untersuchenden Gewebe 2 angeordnet wird, daß die Vorrichtung 1 zusammen mit dem Gewebe 2 oder von dem Gewebe 2 bewegbar ist, um ein Verwackeln bzw. eine ungewollte Relativbewegung zwischen der Kamera 3 und dem Gewebe 2 auszuschließen oder zumindest zu minimieren.
Um das gewünschte Mitbewegen der Kamera 3 mit dem Gewebe 2 zu erleichtern, weist die Vorrichtung 1 ein möglichst geringes Gesamtgewicht auf. Vor- zugsweise beträgt das Gewicht der Vorrichtung 1 weniger als 100 g, insbesondere weniger als 50 g, ganz bevorzugt im wesentlichen 20 g oder weniger. Entsprechend ergeben sich verhältnismäßig geringe Trägheitskräfte, so daß auch bei verhältnismäßig niedrigem Unterdruck eine ausreichend gute bzw. sichere Befestigung der Vorrichtung 1 am zu untersuchenden Gewebe 2 er- möglicht wird, auch wenn sich das Gewebe 2 beispielsweise aufgrund des Herzschlags, des pulsierenden Blutdrucks oder dergleichen stark bewegt.
Hinsichtlich der Kamera 3 bzw. dem CCD-Chip 4 oder dergleichen ist anzumerken, daß die Vorrichtung 1 bzw. das System 13 wahlweise zur Aufnahme oder Erfassung einzelner Bilder oder fortlaufender Filmsequenzen ausgebildet sein kann. Je nach Bedarf können die erfaßten Bilddaten bzw. optische Daten auch gleich in entsprechende Informationen umgewandelt und nur diese Informationen gespeichert und/oder dargestellt werden. Vorzugsweise ist jedoch auch ein Modus verfügbar, in dem zumindest einzelne Aufgaben oder gar Filmsequenzen des Gewebes 2 vorzugsweise in vergrößerter Darstellung anzeigbar sind. In diesem Fall stellt die Vorrichtung 1 ein optisches Mikroskop für das Gewebe 2 dar.
Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform der vorschlagsgemäßen Vor- richtung 1 anhand von Fig. 4 näher erläutert. Hierbei wird nur auf wesentliche Unterschiede gegenüber der ersten Ausführungsform eingegangen, so daß sich ansonsten entsprechende Vorteile, Eigenschaften und Aspekte wie bei der ersten Ausführungsform ergeben.
Die Vorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform ist in Fig. 4 nur schematisch, schnittartig dargestellt. Die Vorrichtung 1 dient insbesondere der Untersuchung von Gewebe 2 in der Nase eines nicht dargestellten Menschen. Die Vorrichtung 1 ist hierzu gabelförmig mit zwei Schenkeln 21 ausgebildet. An jedem Schenkel 21 sind eine Kamera 3 mit Optik 4 und eine Halteeinrichtung 14 angeordnet. Die beiden Schenkel 21, deren Abstand vorzugsweise durch eine Verstelleinrichtung 22, wie bei Ferngläsern oder dergleichen üblich, zur Anpassung an den Abstand der Nasenlöcher anpaßbar ist, sind vorzugsweise parallel bzw. simultan in die beiden nicht dargestellten Nasenlöcher einer nicht dargestellten Nase einfuhrbar, um im Innern der Nase Gewebe 2, insbesondere hinsichtlich der Blutzirkulation bzw. Perfüsion, untersuchen zu können. Dies ist beispielsweise bei einer Operation zur Erfassung des Zu- stands eines Patienten hilfreich.
Die Halteeinrichtungen 14 sind hierbei wieder vorzugsweise schutzkappenar- tig ausgebildet, insbesondere aufgesteckt, und umgeben jeweils den zugeord- neten Schenkel 21 zumindest im wesentlichen vollständig, um eine sterile Abdeckung zu bilden. Die Halteeinrichtungen 14 dienen des weiteren - wie schon bei der ersten Ausführungsform - einer sterilen Abdeckung der zugeordneten Kameras 3.
Im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform können jedoch die Ansauglöcher 15 und Saugnäpfe 16 sowie der Unterdruckanschluß 17 entfallen, da die Halteeinrichtungen 14 hier - zumindest nicht primär - einer Befestigung in der Nase, sondern primär nur einer Abstützung der Vorrichtung 1 in der Nase dienen. Jedoch kann sich die Vorrichtung 1 bedarfsweise auch klemmend über die Halteeinrichtungen 14 in der Nase halten. Insbesondere dienen die Halte- einrichtungen 14 aber dazu, einen definierten Abstand zwischen dem in Fig. 4 nicht dargestellten, zu untersuchenden Gewebe 2 und der jeweiligen Kamera 3 zu gewährleisten. Entsprechend können die Halteeinrichtungen 14 bei der zweiten Ausführungsform auch einen Abstandhalter bzw. Abstandsring zum Gewebe 2 hin bilden oder aufweisen.
Generell ist anzumerken, daß zur Optimierung der optischen Eigenschaften bzw. des Strahlengangs oder zur Vermeidung von unerwünschten Reflektio- nen die Halteeinrichtung 14 wahlweise mit ihrem optischen Fenster bzw. mit ihrer Bodenfläche oder Linse 20 vollflächig auf dem zu untersuchenden Ge- webe 2 aufliegen oder aufsitzen kann oder dazu beabstandet angeordnet bzw. positioniert sein kann.
Wie bereits erläutert, kann es sich bei der Kamera 3 allgemein um eine opti- sehe Erfassungseinrichtung handeln. Beispielsweise kann es sich auch nur um einen optischen Leiter, insbesondere Lichtleiter, oder dergleichen handeln, der - zusammen mit der optionalen Optik 5 - mittels der Halteeinrichtung 14 unmittelbar am Gewebe 2 angebracht bzw. befestigt wird. Die Kamera 3 bzw. deren CCD-Chip 4 oder sonstige Bilderfassungseinheit kann dann beispiels- weise in der Steuereinrichtung 11 oder einer sonstigen, nicht dargestellten Einheit, also getrennt bzw. separat von der Vorrichtung 1 bzw. Halteeinrichtung 14 angeordnet sein.
Um eine möglichst einfache Handhabung zu ermöglichen, können gemäß ei- ner Ausführungs Variante die Leitungen 10 - gegebenenfalls mit Ausnahme einer Leitung für den Unterdruckanschluß 17 - entfallen. In diesem Fall kann dann beispielsweise eine drahtlose Übertragung der optischen Daten, beispielsweise per Funk, Infrarot oder Licht, an die Steuereinrichtung 11 erfolgen. Alternativ oder zusätzlich können die optischen Daten auch in der Vor- richtung 1 selbst gespeichert werden. In diesem Fall wird die Vorrichtung 1 beispielsweise für eine kurzzeitige Untersuchung des Gewebes 2 an diesem angeordnet bzw. befestigt. Nach Aufnahme und Speicherung der optischen Daten bzw. Bilddaten kann dann die Vorrichtung 1 entfernt und insbesondere an die Steuereinrichtung 11 angeschlossen werden. Dann können die gespei- cherten Daten ausgelesen und angezeigt bzw. ausgewertet werden.

Claims

Patentansprüche:
1. Vorrichtung (1) zur optischen Untersuchung, insbesondere von Gewebe (2), des menschlichen oder tierischen Körpers, mit einer Kamera (3), dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) eine Halteeinrichtung (14) zur unmittelbaren Anbringung der Kamera (3) am menschlichen oder tierischen Körper aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (14) mittels Unterdruck am Gewebe (2) ansaugbar bzw. befestigbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (14) bodenseitig mindestens eine Ansaugöffhung (15) zur Ansaugung bzw. Befestigung am Körper bzw. Gewebe (2) aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Halteeinrichtung (14) mindestens einen Saugnapf (16), vorzugsweise mehrere über den Umfang verteilte Saugnäpfe (16), sowie insbesondere einen zugeordneten Unterdruckanschluß (17) zur Ansaugung bzw. Befestigung am Körper bzw. Gewebe (2) aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (14) kappen-, becher- oder topfartig zur insbesondere lösbaren Aufnahme der Kamera (3) ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Halteeinrichtung (14) eine Linse (20) aufweist, die insbesondere in einen Boden der Halteeinrichtung (14) integriert oder davon gebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Halteeinrichtung (14) austauschbar und/oder als steriler
Einweg- Artikel ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht der Vorrichtung (1) weniger als 100 g, insbesondere weniger als 50 g, vorzugsweise im wesentlichen 20 g, beträgt.
9. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) gabelförmig mit zwei Schenkeln (21) ausgebildet ist, wobei an jedem Schenkel () eine Kamera (3), eine zugeordnete Optik (5) und eine Halteeinrichtung (14) angeordnet sind, so daß die beiden Schenkel (21) parallel in die Nasenlöcher zur Untersuchung von Gewebe (2), insbesondere der Blutzirkulation, in einer Nase einer zu untersuchenden Person einfuhrbar sind, insbesondere wobei die Halteinrichtung (14) einer Positionierung der jeweiligen Kamera (3) innerhalb des jeweiligen Nasenlochs dient.
10. Verfahren zur optischen Untersuchung von Gewebe (2) des menschlichen oder tierischen Körpers mittels einer Kamera (3), dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera (3) oder eine der Kamera (3) zugeordnete Halteeinrichtung (14) mittels Unterdruck am zu untersuchenden Gewebe (2) für die Untersuchung befestigt wird, so daß die Kamera (3) zusammen mit dem Gewebe (2) bei Bewegungen des Gewebes (2) bewegt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (14) für jede neue Untersuchung ausgetauscht oder sterilisiert wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung des Gewebes (2) und/oder des Zustands des Gewebes (2) sowohl die Größen und/oder Anzahl der Adern in einem Gewebebereich als auch die Geschwindigkeiten der Blutströmung in den Adern als Gewebedaten erfaßt werden, wobei die Gewebedaten mit Vergleichsdaten bekannter Gewebe (2) und/oder bekannter Zustände verglichen werden und in Abhängigkeit von der Übereinstimmung der Gewebedaten mit den Vergleichsdaten das Ergebnis, nämlich das Gewebe (2) und/oder dessen Zustand oder die in Frage kommenden Gewebe (2) und/oder Zustände, bestimmt wird.
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