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DE3637549A1 - Messgeraet zur pruefung der dielektrischen eigenschaften biologischer gewebe - Google Patents

Messgeraet zur pruefung der dielektrischen eigenschaften biologischer gewebe

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Publication number
DE3637549A1
DE3637549A1 DE19863637549 DE3637549A DE3637549A1 DE 3637549 A1 DE3637549 A1 DE 3637549A1 DE 19863637549 DE19863637549 DE 19863637549 DE 3637549 A DE3637549 A DE 3637549A DE 3637549 A1 DE3637549 A1 DE 3637549A1
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DE
Germany
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dielectric properties
testing
measuring device
biological tissue
tissue
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DE19863637549
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Hans Dr Med Rosenberger
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Individual
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Description

Beim Auftreffen elektromagnetischer Wellen auf Haut, Schleimhaut oder andere Organoberflächen wird ein Teil der eingestrahlten Energie absorbiert, ein Teil wird reflektiert. Die reflektierte Energiemenge hängt ab von den dielektrischen Eigenschaften des untersuchten Objektes und der verwendeten Frequenzen. Lit. hierzu:
Stüttgen G. , Flesch U.: Dermatologische Thermographie. Abb. 2.16. Weinheim, Deerfield Beach, Florida; Basel. Edition Medizin 1984.
Bei konstanter Frequenz hängt der reflektierte Energieanteil direkt von den dielektrischen Eigenschaften des untersuchten Materials ab. Durch Wahl einer geeigneten Frequenz kann die Tiefe bestimmt werden, bis zu der hin diese Dielektrizitätseigen­ schaften gemessen werden sollen. Sichtbares Licht und Infrarot sind wegen der zu geringen Ein­ dringtiefe für diese Meßaufgaben nicht geeignet. Für die Untersuchung von Organoberflächen und deren Struktur­ änderungen wird daher die Verwendung des Frequenzbandes von ca. 10 GigaHertz eingeführt. Die Erfindung bezieht sich auf die Konstruktion eines Meßge­ rätes, mit dem man unter Verwendung dieses Frequenzbandes die Oberflächeneigenschaften und die des direkt darunter liegenden Gewebes durch Meßung der dielektrischen Eigenschaften charak­ terisiert.
Angewendet soll das Gerät in der Allergologie zur objektiven Erfassung von Hauttestreaktionen bei Mensch und Tier, außerdem in der Dermatologie zur Messung der Hautbeschaffenheit unter normalen und pathologischen Bedingungen und zur Messung ihrer pharmakologischen Beeinflussung. In der Angiologie können mit dem Gerät Strömungsmessungen oberflächlich verlaufender Blut­ gefäße durchgeführt werden. In der Ophthalmologie können mit dem Gerät Messungen des Augeninnendrucks erfolgen, wobei die berührungslose Messung von besonderem Vorteil ist. Die von einem Generator gelieferten Mikrowellen werden über einen Hohl-Leiter oder Fest-Leiter auf das zu untersuchende Objekt gestrahlt. Ein zweiter Leiter nimmt einen definierten Teil der reflektierten Mikrowellen auf und führt sie einem Meßgerät zu. Da für die Meßung nur geringe Energiemengen er­ forderlich sind und die Meßung berührungslos erfolgen kann, wird das Meßobjekt durch den Meßstrahl nicht beeinflußt.

Claims (14)

1. Meßgerät zur Prüfung der dielektrischen Eigenschaften biologischer Gewebe, dadurch gekennzeichnet, daß elektro­ magnetische Wellen im Frequenzbereich von ca 10 GHz bis ca 100 GHz auf das zu untersuchende Gewebe gestrahlt werden und aus der reflektierten Energie oder Teilen davon auf die dielektrischen Eigenschaften des Gewebes geschlossen wird.
2. Meßgerät zur Prüfung der dielektrischen Eigenschaften biologischer Gewebe, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeu­ gung der Mikrowellen sowohl klassische Bauelemente infrage kommen wie auch Halbleiterbauteile, z. B. Gunn-Dioden oder Impatt-Dioden oder ähnliche. Als Detektoren dienen Bolo­ meter oder Dioden. Der Schaltungsaufbau kann konventionell mit Fest- oder Hohl-Leitern erfolgen oder in Mikrostreifen­ technik.
3. Meßgerät zur Prüfung der dielektrischen Eigenschaften biologischer Gewebe, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät ein elektrisches Ausgangssignal liefert, das einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage zugeführt wird, welche einmalig oder fortlaufend Ist- und Soll-Wert vergleicht und mit weiteren Daten verknüpft und das Ergebnis speichert und ausdruckt.
4. Meßgerät zur Prüfung der dielektrischen Eigenschaften biologischer Gewebe, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät im Bereich der Allergologie Hauttest-Reaktionen objektiv meßbar macht.
5. Meßgerät zur Prüfung der dielektrischen Eigenschaften biologischer Gewebe, dadurch gekennzeichnet, daß damit bei Wahl einer geeigneten Frequenz der Augeninnendruck berührungs­ los gemessen werden kann.
6. Meßgerät zur Prüfung der dielektrischen Eigenschaften biologischer Gewebe, dadurch gekennzeichnet, daß durch ge­ eignete Frequenzwahl Strömungsmessungen in oberflächlich verlaufenden Blutgefäßen erfolgen können.
7. Meßgerät zur Prüfung der dielektrischen Eigenschaften biologischer Gewebe, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des Oszillators wahlweise fest oder aber variabel eingestellt werden kann, so daß mit einem einzigen Gerät unterschiedliche Meßaufgaben durchgeführt werden können.
8. Meßgerät zur Prüfung der dielektrischen Eigenschaften biolo­ gischer Gewebe, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieabgabe des Oszillators durch Vorschalten eines Abschwächers regelbar ist.
9. Meßgerät zur Prüfung der dielektrischen Eigenschaften biologischer Gewebe, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßung einmalig oder fortlaufend (dynamisch) erfolgen kann.
10. Meßgerät zur Prüfung der dielektrischen Eigenschaften biologischer Gewebe, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung aufgrund der starken Bündelung der verwendeten elektro­ magnetischen Strahlung berührungslos erfolgen kann.
11. Meßgerät zur Prüfung der dielektrischen Eigenschaften biologischer Gewebe, dadurch gekennzeichnet, daß die geome­ trische Anordnung von biologischem Gewebe, Meßstrahl und reflektiertem Strahl fest vorgegeben werden kann oder variabel ist.
12. Meßgerät zur Prüfung der dielektrischen Eigenschaften biologischer Gewebe, dadurch gekennzeichnet, daß durch Wahl verschiedener Meßpunkte im Abtastverfahren eine Fläche bildlich dargestellt werden kann.
13. Meßgerät zur Prüfung der dielektrischen Eigenschaften biologischer Gewebe, dadurch gekennzeichnet, daß durch Wahl verschiedener Frequenzen und damit unterschiedlicher Eindringtiefen nicht nur ein flächenhaftes, sondern auch ein dreidimensionales Bild der untersuchten Strukturen möglich ist.
14. Meßgerät zur Prüfung der dielektrischen Eigenschaften biologischer Gewebe, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Verwendung von Hohl-Leitern der zum Empfänger führende Hohl-Leiter vom Sende-Hohlleiter unabhängig ist oder aber daß Sende- und Empfangs-Hohlleiter durch das elektrische Feld gekoppelt sind.
DE19863637549 1986-11-04 1986-11-04 Messgeraet zur pruefung der dielektrischen eigenschaften biologischer gewebe Ceased DE3637549A1 (de)

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