DE19614374A1 - Endoskopvorrichtung - Google Patents
EndoskopvorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Endoskope
zur Untersuchung des Inneren eines Körpers, und im
besonderen auf optische Faserendoskope.
Die Erfindung ist im besonderen für in Echtzeit, in
vivo Messungen der Zilienschlagsfrequenz (CBF) eines
menschlichen Fallopio Kanals während der Laparotomie oder
der Laparoskopie nützlich. Die Erfindung ist im
nachfolgenden unter Berücksichtigung einer solchen
Anwendung beschrieben, es ist jedoch ohne weiteres klar,
wie es auch im folgenden angezeigt wird, daß die Erfindung
auch in anderen Anwendungen vorteilhaft angewendet werden
könnte, im besonderen auf dem Gebiet der HNO (Hals, Nase,
Ohr).
Zilien sind kleinste haarähnliche Anhängsel, mit einem
Durchmesser von ca. 0.25 µm, welche aus Bündeln paralleler
Mikrotubulie aufgebaut sind. Sie erstrecken sich von vielen
Arten epithelartiger Zellen, und werden in den meisten
tierischen Specien und in einigen niederen Pflanzen
gefunden. Ihre primäre Funktion ist es, ein Fluid über die
Oberfläche von Zellen zu transportieren, oder Zellen durch
ein Fluid wandern zu lassen.
Die Beeinträchtigung der zilienhaften Aktivität bei
Tieren kann Unfruchtbarkeit durch eine Interferenz zwischen
der Eiaufnahme der Fimbrien und dem Transport durch die
Fallopio Kanäle erzeugen. Aus diesem Grund kann die
Auswertung des Zilienschlages als wertvolles Werkzeug zur
Beurteilung und Behandlung unfruchtbarer Frauen dienen.
Ebenso ist das mucociliare System eines der wichtigsten
Abwehrmechanismen der Luftwege, und die Kenntnis der
Zilienschlagsfrequenz ist für das Verständnis dieses
Systems wichtig. Arzneimittel oder Drogen, Allergien und
Infektionen der oberen Atemwege sind dafür bekannt, die
ziliare Mobilität zu beeinflussen.
Eine Anzahl von Techniken zur Bemessung und Beurteilung
von CBF wird in der Literatur beschrieben. Eine bekannte
Technik basiert auf dem Erfassung zurückgestreutem Lichts
(von ziliaren Epithelen) und ist beschrieben in Lee WI,
Verdugo P. Laser Scattering Spectroscopy: A New Application
in the Study of Ciliary Activity. Biophys J 1976; 16 : 1115-
9.
Ein Problem bei der Echtzeit Messung der ziliaren
Bewegung, im besonderen bei der Rückstreulicht Technik,
sind jedoch die unerwünschten niedrigen
Störfrequenzsignale, verursacht durch die Atmungs- und
Herzschlagsbewegung des Patienten und durch Bewegungen des
Chirurgen. Diese Artefakte reduzieren den Signal/
Rauschverhältnis erheblich.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein
verbessertes Endoskop zur Untersuchung des Inneren eines
Körpers zu schaffen, welches auf der Erfassung zurückge
streutem Lichts des Inneren des untersuchten Körpers
basiert. Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist
es, ein verbessertes Endoskop zu schaffen, welches im
besonderen bei der Messung und Beurteilung von CBF in Echt
zeit nützlich ist, jedoch auch in anderen Anwendungen ge
nützt werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Endoskop zur
Untersuchung des Inneren eines Körpers zu schaffen, welches
aufweist: ein langes schlankes Rohr, welches mit einer
Sondenspitze am einen Ende in den zu untersuchenden Körper
einsetzbar ist; erste, zweite und dritte optische Fasern,
welche sich durch das Rohr zur Sondenspitze erstrecken;
eine Lichtquelle am gegenüberliegenden Ende des Rohres,
welche mit der ersten optischen Faser zur Übertragung des
Lichts in den Körper durch die Sondenspitze ausgerichtet
ist; Lichtdetektoren am gegenüberliegenden Ende des Rohres,
einer in Ausrichtung mit sowohl einem der zweiten als auch
dritten optischen Fasern, zum Empfang des Lichts, das durch
das Innere des Körpers zurückgestreut und dort hindurch
übermittelt wird; und wenigstens eine differentielle
Meßeinrichtung zur differentiellen Messung des
Ausgangssignals der beiden Detektoren, beispielsweise zur
wesentlichen Eleminierung von Artefakten und zur Erhöhung
des Signal/Rauschverhältnises.
Nach weiteren Merkmale der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wie im folgenden beschrieben, hat die erste
optische Faser einen kleinen optischen Kern, so daß sie wie
eine Singlemode-Faser arbeitet; die zweite und dritte
optische Faser haben einen größeren optischen Kern als die
erste optische Faser und arbeiten als Multimode-Fasern.
Gemäß der vorhergehenden Merkmale ist ein Endoskop
ausgebildet, welches die Bewegungsartefakte, auf Grund von
Atem- und Herzschlagsbewegungen des Patienten und Handbewe
gungen des Chirurgen, erheblich reduzieren kann. Durch die
Verwendung zweier aufnehmender optischer Fasern, tendieren
die Bewegungsartefakte dazu beide optische Fasern in
gleicher Weise zu beeinflussen, somit kann diese durch die
Differentialbehandlung der Messungen ausgelöscht werden;
auf der anderen Seite erzeugen Fluktuationen, die aus
ziliaren Bewegungen resultieren, die in zwei unterschied
lichen kohärenten Bereichen nachgewiesen wurden,
unkorrelierte fluktuierende Signale, und tendieren so zur
Erhöhung des Signals. Zusätzlich erzeugt der Gebrauch von
Singlemode-Fasern mit sehr geringem Kerndurchmesser ein
Lichtintenstätsprofil sehr ähnlich einem glatten Gaußschem
Profil, unabhängig der Faserbiegung, und tendiert dabei zur
Vermeidung von Fleckenmusterfluktuationen der
Faserbewegungen. Die niedrige Kohärenz des zurückgestreuten
Lichts wird nicht signifikant durch die Biegung der
Multimode-Fasern beeinflußt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
einer Ausführung der Erfindung anhand der Zeichnungen.
Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockdiagramm, welches eine Form einer
Endoskopvorrichtung zur Untersuchung des Inneren eines
Körpers erfindungsgemäß darstellt;
Fig. 2 ein Blockdiagramm, welches die elektronische
Schaltung in der Vorrichtung von Fig. 1 darstellt;
Fig. 3 eine endoskopische Sonde in der Vorrichtung
von Fig. 1 mit weiteren Einzelheiten;
Fig. 4 eine Sondenspitze in dem Endoskop von Fig. 3
mit weiteren Einzelheiten;
Fig. 5 eine vergrößerten Schnittdarstellung zur
näheren Veranschaulichung des Endes der Sondenspitze in dem
Endoskop von Fig. 3 und 4;
Fig. 6 ein Endoskop, welches zur Messung der CBF im
Mittelohr vorgesehen ist;
Fig. 7 eine vergrößerte Teilansicht der
Sondenspitze in dem Endoskop von Fig. 6 mit weiteren
Einzelheiten;
Fig. 8 ein Endoskop, welches zur Messung der CBF in
den Atemwegen vorgesehen ist; und
Fig. 9 ein Beispiel eines Displays aufgrund von CBF
Messungen beim Gebrauch der Vorrichtung aus Fig. 1.
Die Vorrichtung, die in den Zeichnungen dargestellt
ist, ist besonders nützlich zur Messung von CBF (ciliary
beat frequency) in der Laparoskopie oder der Laparotomie
(Fig. 2 und 3), oder im Mittelohr (Fig. 6 und 7) oder in
den Atemwegen (Fig. 8).
Wie in Fig. 1 gezeigt, enthält die Vorrichtung ein
Endoskop in Form eines langen, schlanken und starren Rohres
2, welches an einem Ende in den zu untersuchenden Körper
einsetzbar ist. Das gegenüberliegende Ende des starren
Rohres 2 ist mit Hilfe einer flexiblen Hülse 4 mit einer
Lichtquelle verbunden, um das Innere des zu untersuchenden
Körpers zu beleuchten, und mit einem Lichtmeßkreis 8 zur
Messung des zurückgestreuten Lichts vom Inneren des
untersuchten Körpers.
Die Lichtquelle 6 ist ein Laser. Sie ist mittels einer
Faserkupplung 10 an das Ende der Singlemode-Faser 11
angekoppelt, welche sich mittels der flexiblen Hülse 4 in
das Endoskop 2 erstreckt, um das Licht vom Laser in den zu
untersuchenden Körper zu übertragen. Das Endoskop 2 und die
flexible Hülse 4 beinhalten zwei weitere optische Fasern
12, 13; dies sind Multimode-Fasern und sie sind mit dem
Lichtmeßkreis 8 zur Übertragung des dorthin
zurückgestreuten Lichts von der untersuchten Region
verbunden.
Der Lichtmeßkreis 8 ist in Fig. 2 mit weiteren
Einzelheiten dargestellt. Er weist auf: zwei
Lichtdetektoren 14, 16 einer für je einen der beiden
lichtsammelnden Fasern 12, 13; zwei Vorverstärker 18, 20
zur Vorverstärkung des Ausgangssignals der zwei
Lichtdetektoren 14, 16; und einen Differentialverstärker 22
zum Empfang des verstärkten Ausgangssignals der zwei
Lichtdetektoren. Das Ausgangssignal des Differential
verstärkers 22 entspricht folglich der momentanen Differenz
Lichtmenge, welche von den zwei Lichtdetektoren 14, 16 von
ihren jeweiligen Sammelfasern 12, 13 empfangen wird.
Das Ausgangssignal des Differentialverstärkers 22 wird
in den Bandpaß Filter und die Kontrollverstärkungseinheit
24 eingespeist, um die Frequenzbandbreite der typischen
Zilienschläge (0.5-30 Hz) zu verstärken. Die Verstärkung
von Einheit 24 wird durch ein variables
Verstärkungspotentiometer 26 (Fig. 1) kontrolliert. Wie
weiterhin in Fig. 1 gezeigt, wird das Ausgangssignal des
Lichtmeßkreises 8 über einen analog-digital Wandler 28 in
einem digitalen Prozessor 30 zur Bearbeitung und zur
Anzeige in eine Anzeigeneinheit gespeist.
Der Laser 6 ist bevorzugt ein leistungsschwacher 2 mW
He-Ne Laser, oder ein Farblaser. Er ist durch eine
Singlemode-Faser-Kupplung 10 mit der Singlemode-Lichtleit-
Faser 11 gekoppelt, welche von der flexiblen Hülse 4 in das
Endoskop 2 führt. Die Fig. 3 bis 5 zeigen den Aufbau des
Endoskops mit weiteren Einzelheiten.
Wie insbesondere in Fig. 5 gezeigt, enthält das
Endoskop 2 ein langes äußeres Rohr 30, bevorzugt aus
rostfreiem Stahl, welches die drei optischen Fasern 11, 12
und 13 umschließt. An der Sondenspitze 2a sind die Fasern
in Epoxydharz 32 eingebettet, dessen Stirnfläche glatt
bearbeitet ist. Die Sondenspitze ist somit abgedichtet um
Leckluft zu vermeiden und ist sterilisierbar.
Die Lichtleit-Faser 11 ist eine Singlemode-Faser, mit
einem inneren Kern 11a (Fig. 5) von sehr geringem
Durchmesser, einer äußeren Beschichtung 11b, und einer
äußeren Hülle (in Fig. 5 nicht gezeigt). Auf der anderen
Seite beinhalten die zwei Sammelfasern 12, 13 Kerne großen
Durchmessers 12a und 13a, Beschichtungen 12b und 13b, und
äußere Hüllen (in Fig. 5 nicht gezeigt). Alle drei Fasern
erstrecken sich bis an das Ende des starren Rohres, wobei
sie die Sondenspitze bilden, die in die untersuchte Region
einsetzbar ist, wobei die Sondenspitze eine ebene, optisch
glatt bearbeitete Stirnfläche hat (Fig. 5). Wie in Fig. 4
gezeigt, sind die drei optischen Fasern 11, 12 und 13 an
ihren Enden von ihren Hüllen befreit, so daß nur ihre Kerne
und Beschichtungen exponiert und an den Stirnflächen (Fig.
5) der Sondenspitze 2a bei einander angeordnet sind.
Der Durchmesser des Kerns 11a ist so klein, daß er nur
die niedrigste transversale Laserart aufrechterhalten kann.
Unter diesen Bedingungen ist das Laserintensitätsprofil
nahe an einem glatten Gaußschem Profil und ist unabhängig
von der Faserbiegung. Auf der anderen Seite sind die Kerne
der beiden, das zurückgestreuten Licht aufnehmenden Fasern
12 und 13 von wesentlich größerem Durchmesser und haben
eine relativ hohe numerische Apertur (z. B. 0.316), so daß
sie als Multimode-Fasern dienen. Sie sammeln einen großen
Teil des gestreuten Lichts und übertragen dieses Licht zu
ihren jeweiligen Lichtdetektoren 14 und 16.
Jeder Lichtdetektor 14, 16 ist vorzugsweise eine Photo
diode und enthält einen Filter 14a und 16a (Fig. 2) mit
enger Bandbreite, um nur die Wellenlängen des Lasers 6 hin
durchzulassen, wobei die Effekte der chirurgischen Umgebung
oder anderes externes weißes Licht, das nicht vom Laser
hervorgebracht wurde, eliminiert werden.
Wie früher erläutert, werden durch den Gebrauch von
zwei optischen Sammelfasern die Artefakte reduziert, die
durch Atmungs- und Herzschlagsbewegungen des Patienten und
Handbewegungen des Chirurgen oder Arztes hervorgerufen
werden, wenn solche Bewegungen beide optische Fasern in der
selben Weise beeinflussen würden, und somit dazu tendieren,
von dem Differentialverstärker 22 herausgelöscht zu werden.
Auf der anderen Seite werden Fluktuationen, resultierend
aus der ziliaren Bewegung, von zwei Sammelfasern in zwei
verschiedenen Laser-Kohärenzfeldern nachgewiesen, welche
wahllos sind und deshalb nicht ausgelöscht werden. Als
Ergebnis wird ein relativ hohes Signal/Rauschverhältnis am
Ausgangssignal des Differentialverstärkers 22 erzeugt.
Als ein Beispiel kann das starre Stahlrohr 30 des
Endoskops 2 einen äußeren Durchmesser von 5 mm und einen
inneren Durchmesser von 4 mm aufweisen; die Lichtleit-Faser
11 kann einen Kerndurchmesser von 4 µm, und einen
Durchmesser der Beschichtung von 125 µm und einen Hülsen
durchmesser von 250 µm aufweisen; und jede der zwei Sammel
fasern 12, 13 kann einen Kerndurchmesser von 100 µm, einen
Durchmesser der Beschichtung von 200 µm, und einen Hülsen
durchmesser von 1000 µm aufweisen. Die Länge des starren
Rohres 30, aus rostfreiem Stahl, des Endoskops 2 kann 35 cm
betragen, und die Länge der flexiblen Hülse 4, die das
Endoskop 2 zu dem Laser 6 und dem Lichtmeßkreis 8
verbindet, kann ca. 1,5 m betragen.
Die Fig. 6 und 7 stellen eine Modifikation in der
Bauweise des Endoskops dar, hierin mit 102 bezeichnet,
wobei es besonders nützlich für CBF Messungen im Mittelohr
ist. Diese Bauweise beinhaltet ebenso die drei optischen
Fasern 111, 112 und 113, welche innerhalb des starren
Rohres 102 umschlossen sind. Hier jedoch ist das Ende des
Rohres 102, welches die Sondenspitze 102a bildet, im Durch
messer reduziert, z. B. auf ca. 1 mm um so das Einsetzen
durch ein Loch in einen Knopf, eingesetzt in die
Ohrmembrane, zu erleichtern, und um Flüssigkeit abzulassen,
welche sich während Ohrinfektionen häufig bei wachsenden
Kindern ansammelt.
Fig. 8 stellt ein Endoskop dar, welches besonders nütz
lich zur Messung von CBF in den Atemwegen ist. Dies bein
haltet ebenso die drei optischen Fasern 211, 212 und 213,
wie vorstehend beschrieben, außer daß sie in eine flexible
Röhre 202 zur Einsetzung in die Atemwege umschlossen sind,
oder durch den Kanal des flexiblen Endoskops 202a.
Die Filter 14a und 16a vor den Lichtdetektoren 14 und
16 (Fig. 2) können eine maximale Übertragung bei 633 nm
aufweisen, wobei die Wellenlänge des He-Ne Lasers 6 zur
Eliminierung der Effekte des Umgebungslichts eingestellt
ist. Der Differentialverstärker 22 kann eine strenge Hoch
paßfrequenzbegrenzung bei 0,5 Hz aufweisen, um eine Über
steuerung des Verstärkers aufgrund langsamer Bewegungen zu
vermeiden.
Der Prozessor 30 kann ein Personal-Computer sein,
welcher die Ausgangssignale des Analogdigitalwandlers 28
aufnimmt, bezüglich der benützerspezifizierten
Abtastparameter, und die Daten im Computerspeicher in
direkten Speicherzugriffsmodus verwaltet. Das ermöglicht es
die Daten gleichzeitig anzusammeln und zu verarbeiten.
Benützergewählte Parameter würden beinhalten: Durchschnitt
liche Zeit (in Minuten), die Anzahl der Abtastpunkte N
(z. B. 32, 64, 128, 256, oder 512), und die maximale
Frequenz (Perioden pro Sekunde). Die maximale Frequenz
(Fmax) bestimmt die Abtastrate, welche auf 2×Fmax festge
setzt ist. Für jedes Feld von N abgetasteten Datenpunkten,
Fouriertransformationen und Quadrigen ergibt sich das
Leistungsspektrum von allen Frequenzen bis zu Fmax. Eine
größere Anzahl von Abtastpunkten N ergibt eine gleiche
Gesamtform des Leistungsspektrums bei höherer Frequenzauf
lösung, aber offensichtlich dauert die Erfassung und
Berechnung länger, und dadurch ergibt sich eine langsamere
Echtzeitantwort für den Anwender. Die durchschnittliche
Zeit bestimmt, wieviele verschiedene Leistungsspektren im
endgültigen Leistungsspektrum gemittelt werden.
Um die Empfindlichkeit von CBF Messungen, und den
Effekt von Sondenbewegungen und die Nähe zur Oberfläche
nachzuweisen, wurden zuerst Experimente in vitro an oberen
menschlichen Atmungstraktzilien durch einen nasalen
Abstrich vorgenommen, oder durch Stücke von Luftröhren aus
Hühnern, die in ein Medium getaucht wurden. Die
photometrische Mikroskopie diente als Referenzmethode,
wobei Beobachtungen des Laserinstruments unter gut kontrol
lierten Bedingungen durchgeführt wurden.
In der zweiten Stufe der Studie wurden Messungen an
ausgeschnittenen menschlichen Eileitern durchgeführt, die
während vollkommener abdominaler Hysterektomie entfernt
wurden, und in ein Gewebskulturmedium (Ham′s F-10) gegeben
wurden. Die CBF Messungen wurden innerhalb weniger Minuten,
nachdem die Tuben entfernt wurden, durchgeführt, da ein
Verfall in CBF als Funktion der Zeit beobachtet werden
konnte. Es wurde ebenso beobachtet, daß die CBF rapide zer
fallen sind, wenn die Temperatur des Mediums anstieg. Opti
male Ergebnisse erhielt man, wenn die Sonde vorsichtig die
Fimbria berührte, und wenn die Sonde in die Ampulla einge
setzt wurde, ohne die Eileiterwände zu drücken.
Die Parameter, die einen optimalen
Signal/Rauschverhältnis mit schneller Ansprechzeit ergaben,
wurden festgestellt mit: Durchschnittszeit von 0,6 Minuten,
128 Abtastpunkte, und eine maximale Frequenz von 20 Hz,
ergaben eine Anzeige von auf den neuesten Stand gebrachten
Spektren alle 3,2 Sekunden, und eines endgültigen
Leistungsfrequenzspektrums gemittelt für 11 Spektren. 9 CBF
Messungen von Fimbrien ausgeschnittener menschlicher
Fallopienröhren wurden mit diesen Parametern gemacht. Der
gemittelte ± SEM Wert für die CBF betrug 5.9 ± 0.5 (4,7-
8.4) Hz.
In der nächsten Stufe der Studie wurden CBF von
intakten menschlichen Eileitern gemessen. Die Messungen
wurden nur in menstruierenden Frauen vorgenommen, bei denen
eine Laparotomie oder eine Laparoskopie vorgenommen wurde.
CBF Messungen wurden in 65 Fällen während einer Laparotomie
in 13 Fällen während einer Laparoskopie und in 9 Fällen
während eines Kaiserschnittes vorgenommen. In 49 Fällen aus
der Laparatomiegruppe wurde eine vollkommenen abdominale
Hysterektomie aufgrund von uterinen Myomen vorgenommen. In
16 Fällen war die Indikation für Laparatomie ein ovarianer
Tumor, wobei eine ovariane Zystektomie vorgenommen wurde.
Die Indikation für 7 Laparoskopien war tubale
Sterilasation, und für 6 Laparoskopien
Unfruchtbarkeitsuntersuchungen.
Die gemittelte ± SD (Standard deviation,
Standardabweichung) von 142 CBF Messungen in der Fimbria
betrug 5,45 ± 1,3 Hz, und in 73 Messungen in der Ampulla
4,95 ± 1,7 Hz, P (probability, Wahrscheinlichkeit) < 0,05.
Fig. 9 stellt die Ergebnisse entsprechend der Angezeige
auf dem Computermonitor (32, Fig. 1) dar, welche man
während einer Laparoskopie von einer der untersuchten
Frauen (Fall Nr. 2) erhielt, wobei in Fig. 9 die
angegebenen Parameter benützt wurden. Die offensichtliche
Frequenzspitze bei ungefähr 4,7 Hz, durch den Cursor
hervorgehoben, korrespondiert zur CBF.
Die beschriebene Methode wurde ebenso zur Untersuchung
der mukoziliaren Aktivität in vivo von 17 Patienten mit
einem abweichenden nasalen Septum benützt, 7 Patienten mit
allergischer Rhinithis, und 17 gesunde Personen. In dieser
Studie wurden Patienten, die unter purulentem Ausfluß aus
der Nase litten, nicht untersucht. Die gesunden Personen
waren Patienten, die in der ambulanten Klinik untersucht
wurden, ohne jegliche nasale Beschwerden.
Der Patient saß entspannt auf einem aufrechten Stuhl
gegenüber dem Untersuchenden. Es wurde keine lokale Anäs
thesie vorgenommen, um keinen Effekt auf die ziliare Akti
vität vorzunehmen. Die Sonde wurde in jedes Nasenloch unter
visueller Inspektion geführt, wobei ein Sonogramm der
vorderen unteren Grenze nach Caudal vorgenommen wurde.
Optimale Signale wurden erhalten, wenn die Sonde sanft die
nasale Mukosa berührte ohne die nasalen Wände zu drücken,
welche mechanisch den Zilienschlag beeinträchtigen könnten.
Die jeweilige Untersuchungszeit lag zwischen 0,4 bis 0,6
Minuten.
Der gemittelte ± SE von CBF Messungen in normalen
Fällen war 7,7 ± 0,5 Hz. Der gemittelte CBF in Fällen mit
allergischer Rhinitis war 5,1 ± 0,2 Hz (t=2,7 P<0,05) und
in Fällen von Nasescheidewandkrümmungen 5,4 ± 0,3 Hz (t=2,7
P<005).
Die Erfindung wurde in bezug auf CBF Messungen während
einer Laparoskopie oder Laparatomie, in den Bronchien oder
Trachäen, oder im Mittelohr, vorgenommen, wobei es ohne
weiteres klar ist, daß die Erfindung auch in vielen anderen
Anwendungen genützt werden könnte.
Claims (10)
1. Endoskopvorrichtung zur Untersuchung des Inneren
eines Körpers, die aufweist:
ein langes schlankes Rohr (2) mit einer Sondenspitze (2a) an dem einen Ende, einsetzbar in den zu untersuchenden Körper;
erste, zweite und dritte optische Fasern (11, 12, 13), die sich durch das Rohr zur Sondenspitze erstrecken;
eine Lichtquelle (6) am gegenüberliegenden Ende des Rohres, welche mit der ersten optischen Faser ausgerichtet ist, um Licht in den Körper über die Sondenspitze zu übertragen;
Lichtdetektoren (14, 16) am gegenüberliegenden Ende des Rohres, wobei einer in Ausrichtung mit je einer der zweiten und dritten optischen Fasern ist, um Licht zu empfangen, das dort hindurch zurückgestreute Licht aus dem Inneren des Körpers zu übertragen;
und wenigstens einer differentiellen Messeinrichtung zur differentiellen Messung des Ausgangssignals der beiden Detektoren, beispielsweise zur wesentlichen Eliminierung der Artefakte und zur Erhöhung des Signal/Rauschverhältnises.
ein langes schlankes Rohr (2) mit einer Sondenspitze (2a) an dem einen Ende, einsetzbar in den zu untersuchenden Körper;
erste, zweite und dritte optische Fasern (11, 12, 13), die sich durch das Rohr zur Sondenspitze erstrecken;
eine Lichtquelle (6) am gegenüberliegenden Ende des Rohres, welche mit der ersten optischen Faser ausgerichtet ist, um Licht in den Körper über die Sondenspitze zu übertragen;
Lichtdetektoren (14, 16) am gegenüberliegenden Ende des Rohres, wobei einer in Ausrichtung mit je einer der zweiten und dritten optischen Fasern ist, um Licht zu empfangen, das dort hindurch zurückgestreute Licht aus dem Inneren des Körpers zu übertragen;
und wenigstens einer differentiellen Messeinrichtung zur differentiellen Messung des Ausgangssignals der beiden Detektoren, beispielsweise zur wesentlichen Eliminierung der Artefakte und zur Erhöhung des Signal/Rauschverhältnises.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste optische Faser einen kleinen optischen Kern (11a)
aufweist, so daß sie wie eine Singlemode-Faser arbeitet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die zweite und dritte optische Faser längere optische Kerne
(12a, 13a) als die genannte erste optische Faser aufweist,
und wie Multimode-Fasern arbeiten.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
gekennzeichnet durch einen Schmalbandfilter, der sich vor
jeden Lichtdetektor befindet, um Licht auszufiltern, das
nicht von der genannten Lichtquelle stammt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die optischen Fasern in ein Epoxydharz
an der Sondenspitze eingebettet sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die drei genannten optischen
Fasern durch das Rohr zur Lichtquelle und Detektoren er
strecken, und von einer flexiblen Hülse (4) umschlossen
sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das Rohr aus rostfreiem Stahl ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das Rohr einen äußeren Durchmesser von
bis zu 5 mm hat.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Rohr im Durchmesser auf die
genannte Sondenspitze reduziert ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Rohr aus einem flexiblen Material
besteht.
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