DE956868C - Device for measuring the thermal conductivity or the blood flow in living tissue, especially in humans - Google Patents

Device for measuring the thermal conductivity or the blood flow in living tissue, especially in humans

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DE956868C
DE956868C DEH19815A DEH0019815A DE956868C DE 956868 C DE956868 C DE 956868C DE H19815 A DEH19815 A DE H19815A DE H0019815 A DEH0019815 A DE H0019815A DE 956868 C DE956868 C DE 956868C
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cannula
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heating
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DEH19815A
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German (de)
Inventor
Dr Herbert Hensel
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HERBERT HENSEL DR
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HERBERT HENSEL DR
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/01—Measuring temperature of body parts ; Diagnostic temperature sensing, e.g. for malignant or inflamed tissue

Description

Vorrichtung zur Messung der Wärmeleitzahl bzw. der Durchblutung des lebenden Gewebes, insbesondere beim Menschen Für verschiedene medizinische Untersuchungen hat sich die Notwendigkeit ergeben, die Wärmeleitzahl und die Durchblutung des lebenden Ge-Gewebes, insbesondere beim Menschen zu messen.Device for measuring the coefficient of thermal conductivity or the blood flow to the living tissue, especially in humans For various medical examinations the need has arisen to improve the thermal conductivity and blood flow to the living Ge tissue, especially in humans.

Es ist schon eine Methode zur Messung der Durchblutung der Haut bekannt, die darauf beruht, daß eine Kalorimeterdose auf die Haut aufgesetzt wird, durch die ein Flüssigkeitsstrorn hindurchgeschickt wird, dessen Temperatur oberhalb der Hauttempenatur liegt. Dler Temperaturunterschied zwischen der einströmenden und ausströmen den Flüssigkeit wird gemessen. Aus diesem Temperaturunterschied kann auf die Hautdurchblutung geschlossen werden.There is already a known method for measuring the blood flow to the skin, which is based on the fact that a calorimeter can is placed on the skin, through which a stream of liquid is sent through, the temperature of which is above the Skin temperature is. The temperature difference between the inflowing and outflow of liquid is measured. From this temperature difference can closed on the skin blood flow.

Es sind auch Vorrichtungen zur Messung einer Temperaturdifferenz an verschiedenen Stellen des menschlichen Körpers gebaut worden, die aus zwei miinander verbundenen Thermoelementen und einem Meßgerät zur Temperaturdifferenzmessung bestehen. Für die Bestimmung der Wärmeleitzaihl bzw. der Durchblutung des menschlichen Gewebes sind die geTbanntlen Einrichtungen nicht geeignet. There are also devices for measuring a temperature difference have been built in different places on the human body, made up of two each other connected thermocouples and a measuring device for temperature difference measurement exist. For the determination of the thermal conductivity or the blood flow in human tissue the banned facilities are not suitable.

Für die Messung der Wärmeleitfähigkeit der Haut sind bisher Therrnoelemente unter die Haut eingeschoben worden und darüber auf der Haut eine regelbare Wärme- oder Kältequelle angebracht worden, so daß der eindimensionale Wärmestrom zwischein Wärme- oder Kältequelle und den Thermoelementen gemessen werden konnte.So far thermal elements have been used to measure the thermal conductivity of the skin has been pushed under the skin and an adjustable heat or cold source has been attached so that the one-dimensional heat flow between Heat or cold source and the thermocouples could be measured.

Die beschriebenen Geräte sind für die Wärmeleitfähigkeits- bzw. D urchblutungsmessung tiefer liegender Gewebeschichten im menschlichen Körper nicht geeignet. Diese Aufgabe wird durch die Vor- richtung nach der Erfindung gelöst. Sie benutzt ebenfalls eine Kanüle, in deren verschlossener Spitze ein Thermoelement eingebaut ist, und einen Heizkörper einstellbarer Heizleistung. Nach der Erfindung ist der Heizkörper in der Kanüle unmDttelbar neben dem Thermoelement vorgesehen und ein zweites Thermoelement außerhalb des Erwärmungsb-ereichs des Heizkörpers ebenfalls in der Kanüle angebracht, so daß in dem Stromkreis, der in bekannter Weise aus der Serienschaltung beider Thermoelemente mit einem Meßinstrument gebildet wird, die Differenz der Temperaturen der beiden Thermoelemente gemessen werden kann. Die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Lötstellen des Thermoelem.entes gibt nun ein Maß für die Wärmeleitfähigkeit und damit auch für die Durchblutung des Gewebes. Die Temperatur der warmen Lötstelle hängt von der zugeführten Heizleistung wie auch von der Wärmeableitung durch das Gewebe ab Eine Vorrichtung nach der Erfindung ist in der Abb. I dargestellt. Eine lnjektionskanüle I von etwa 1 mm Aul3endurchmesser aus nichtrostendem, säurebeständiggm Stahl mit einem Anteil von I80/o Cr und 8% Ni ist an der Spitze bei 2 zugelötet. An die Lötstelle ist um Innern der Kanüle ein etwa 2 mm langer, O,I mm dicker Konstantan-Heizdraht 3 angelötet, an dessen Ende ein o,I mm dicker Kupferdraht 4 stumpf angelötet ist. Der Heizstrom wird über diesen Kupferdraht 4 und über den Nadelkörper zugeleitet, wobei der Heizdraht insbesondere die Kantilenspitze heizt. Im Innern der Kanüle be. findet sich ferner das Temperaturmeflsystem, bestehend aus einem Konstantan-Eisen-Thermoelement von o,Imm Drahtstärke. Die Meßlötstelle 5 ist an die Lötstelle der Kanülspitze angelötet. Die zweite Lötstelle 6 befindet sich etwa Iomm weiter hinten. The devices described are for thermal conductivity or D blood flow measurement of deeper tissue layers in the human body is not suitable. This task is carried out by the direction according to the invention solved. She also uses a cannula with a closed tip with a thermocouple is built-in, and a radiator with adjustable heating power. According to the invention the heating element is provided in the cannula, directly next to the thermocouple and a second thermocouple outside the heating area of the heater also mounted in the cannula, so that in the circuit, in a known manner is formed from the series connection of both thermocouples with a measuring instrument, the difference in temperatures between the two thermocouples can be measured. the There is now a temperature difference between the two soldering points of the Thermoelem.entes a measure of the thermal conductivity and thus also of the blood flow to the tissue. The temperature of the warm solder joint depends on the applied heating power as well on heat dissipation through the tissue. A device according to the invention is shown in Fig. I. An injection cannula I with an outer diameter of about 1 mm Made of stainless, acid-resistant steel with a proportion of 180 / o Cr and 8% Ni is soldered to the top at 2. The soldering point is around the inside of the cannula an approximately 2 mm long, 0.1 mm thick constantan heating wire 3 soldered to its At the end of a 0.1 mm thick copper wire 4 is butt soldered. The heating current is over this copper wire 4 and fed through the needle body, the heating wire in particular the tip of the cantile heats. Inside the cannula be. there is also the temperature measurement system, Consists of a constantan iron thermocouple of o, Imm wire gauge. The soldering point 5 is soldered to the soldering point of the cannula tip. The second soldering point 6 is located about Iomm further back.

Sie kann je nach den besonderen Verhältnissezl näher oder weiter entfernt sein. Zwischen der Lötstelle 5 und der zweiten Lötstelle erstreckt sich der Konstantandraht des Thermoelementes. Von der Lötstelle 5 und von der Lötstelle 6 führen zwei Eis'endrähte 9 bis zu den Lötstellen 7, an denen beide mit der Kupfermeßleitung verbunden werden.It can be closer or farther away, depending on the particular circumstances be. The constantan wire extends between the soldering point 5 and the second soldering point of the thermocouple. Two iron wires lead from the soldering point 5 and from the soldering point 6 9 to the soldering points 7, where both are connected to the copper measuring line.

Die Lötstellen liegen eng nebeneinander, damit keine Temp etaturunters chiede auftreten können.The soldering points are close to each other so that no temperature drops different can occur.

Auch bei dem Thermoelement erfolgen alle Verbindungen zwischen den einzelnen Drähten durch stu;mpfe!s Gegeneinanderlöten, um die Einführung der Drähte in das Kanülinnere zu ermöglichen.With the thermocouple, too, all connections are made between the Solder individual wires through stump! s against each other in order to introduce the wires to allow in the interior of the canal.

Die Drähte sind blank und durch Glaskapillaren isoliert. Im allgemeinen ist die Kanüle 60 mm lang und in einem hohlen Kopf eingelötet, der zur Handhabe der Sonde dient. In diesem Kopf erfolgen dann die weiteren Anischlüsse.The wires are bare and insulated by glass capillaries. In general the cannula is 60 mm long and soldered into a hollow head that can be used to handle the probe is used. The other connections are then made in this head.

Die Schaltung ist in Abb. 2 darg;est;ellt. Der Heizdraht wird, umteix.rie Beeinflussung der Messung zu vermeiden, über einen Spannungskonstanthalter 8 und feinen Transformator 13' mit Wechselstrom beschickt. Der Hieizs:trom ist mittels der Widerstände IO einstellbar. Die Bezugszeichen für die Teile der Injektionskanüle sind die gleichen wie in Abb. I. The circuit is shown in Fig. 2; est; ellt. The heating wire is, umteix.rie To avoid influencing the measurement, use a voltage stabilizer 8 and fine transformer 13 'charged with alternating current. The Hieizs: trom is by means of of the resistors IO adjustable. The reference symbols for the parts of the injection cannula are the same as in Fig. I.

Der erzeugte Thermostrom kann in bekannter Weise durch ein Galvanometer 11 angezeigt werden.The thermal current generated can be measured in a known manner by a galvanometer 11 are displayed.

Es kann auch durch Anschluß ientsprzechender Registriergeräte unter Zwischenschaltung von Verstärkern eine Registrierung vorgenommen werden.It can also be done by connecting appropriate recording devices under Interposition of amplifiers a registration can be made.

Der Heizstrom wird bei 12 mit einem Thermoumformer und Drehspulinstrument gemessen.The heating current is measured at 12 with a thermal converter and moving coil instrument measured.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE I. Vorrichtung zur Bestimmung der Wärmeleitzahl bzw. der Durchblutung des lebenden Gewebes, insbesondere beim Menschen, bestehend aus einer Kanüle, in deren verschlossene Spitze ein Thermoelement eingebaut ist, und einem Heizkörper einstellbarer Heizleistung, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkörper in der Kanüle unmittelbar neben dem Thermoelement vorgesehen und daß ein zweites Thermoelement außerhalb des Erwärmungs bereiches des Heizkörpers ebenfalls in der Kanüle angebracht ist, so daß in dem Stromkreis, der in bekannter Weise aus der Serienschaltung beider Thermoelemente mit einem Meßinstrument gebildet wird, die Differenz der Temperaturen beider Thermoelemente gemessen werden kann. PATENT CLAIMS I. Device for determining the coefficient of thermal conductivity or the blood flow to living tissue, especially in humans, consisting of a cannula with a closed tip fitted with a thermocouple, and a heating element with adjustable heating power, characterized in that the heating element provided in the cannula immediately next to the thermocouple and that a second Thermocouple outside the heating area of the radiator also in the Cannula is attached so that in the circuit, which in a known manner from the Series connection of both thermocouples is formed with a measuring instrument, the The difference between the temperatures of the two thermocouples can be measured. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkörper aus einem Widerstandsdraht besteht, der an die Kanülenspitze angelötet ist und die Kanüle selbst als der eine Zuleiter benutzt wird, während der andere an dem freien Ende des Widerstands.-drahtes stumpf angelötet ist. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the radiator consists of a resistance wire that is soldered to the tip of the cannula and the The cannula itself is used as the one supply line, while the other is used on the free one End of the resistance wire is butt soldered. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Thermoelement durch zwei an die Kanülenspitze angelötete Drähte (insbesondere Eisen und Konstantan) gebildet wird. 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the thermocouple through two wires soldered to the cannula tip (in particular Iron and constantan). 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das außerhalb der Erwärmungszone des Heizkörpers liegende zweite Thermoelement dadurch gebildet wird, daß an den einen Schenkel des in der Spitze liegenden Thermoelements ein Draht aus dem Material des anderen Schenkels stumpf angelötet wird. 4. Device according to claims I to 3, characterized in that that the second thermocouple lying outside the heating zone of the heater is formed by the fact that on one leg of the thermocouple lying in the tip a wire made of the material of the other leg is butt soldered on. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte durch überschobiene Glasröhrchen gegeneinander isoliert sind. 5. Device according to claims I to 4, characterized in that that the wires are insulated from each other by sliding glass tubes. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizung mit Wechselstrom verfolgt. 6. Device according to claims I to 5, characterized in that that the heating is tracked with alternating current. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 429 340; Zeitschrift Experientia, Vol. VIII, Nr. I2, S. 477 bis 48I; 649 - 2 Druckschrift 5000 / 3.51 / Kr der Fa. Hartmann & Braun A-G., Frankfurt/M. Publications considered: German Patent No. 429 340; Experientia, Vol. VIII, No. I2, pp. 477 to 48I; 649-2 publication 5000 / 3.51 / Kr from Hartmann & Braun A-G., Frankfurt / M.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1237803B (en) * 1961-08-03 1967-03-30 Atomic Energy Authority Uk Temperature measuring device, especially for measuring points on nuclear reactors
US4207897A (en) * 1976-07-21 1980-06-17 Spembly Limited Cryosurgical probe
DE3048192C1 (en) * 1980-12-20 1982-08-19 Drägerwerk AG, 2400 Lübeck Device for measuring thermal conductivity or blood circulation in living tissue

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DE429340C (en) * 1924-12-05 1926-05-26 Dossa Dixon Evins Dr Device for comparing the temperature of two parts of the human or animal body

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