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FR2486386A1 - Thermographic and impedance measurer for cancer scanning - has single electrode or matrix supplying temp. and impedance signals - Google Patents

Thermographic and impedance measurer for cancer scanning - has single electrode or matrix supplying temp. and impedance signals Download PDF

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Publication number
FR2486386A1
FR2486386A1 FR8015732A FR8015732A FR2486386A1 FR 2486386 A1 FR2486386 A1 FR 2486386A1 FR 8015732 A FR8015732 A FR 8015732A FR 8015732 A FR8015732 A FR 8015732A FR 2486386 A1 FR2486386 A1 FR 2486386A1
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FR
France
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impedance
thermographic
matrix
temperature
tissue
Prior art date
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Pending
Application number
FR8015732A
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/01Measuring temperature of body parts ; Diagnostic temperature sensing, e.g. for malignant or inflamed tissue
    • A61B5/015By temperature mapping of body part
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B2562/02Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B2562/046Arrangements of multiple sensors of the same type in a matrix array

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Abstract

The device has a single electrode or a multi-electrode matrix used simultaneously for measuring the cutaneous temp. as well as the impedance, e.g. the capacitive tissue impedance component. The electrode or matrix has an external metal coating allowing the temp. to be measured by radiation or by direct contact. Pref. the device uses a multi-electrode matrix with elementary electrode plates, each associated with two electrodes between which a signal is obtained representing the cutaneous temp. The signals from the electrode plates correspond to the measured temp. and impedance are fed via a multiplexer to a visual monitor. This provides a thermogramme during successive scans or simultaneously using contrast or coded colour scanning.

Description

DETECTEUR COMBINE THERMOGR PHIQUE ET IMPEDANCEMETRIQUE
POUR LA DETECTION PRECOCE DE TUMEURS
Tous les échanges d'opinion des spécialistes éminents de la
cancérologie en général, et de la cancérologie mammaire, en parti
culier, convergent sur le manque actuel de moyens de diagnostique
simple, rapide, peu onéreux et d'une grande certitude de localisa
tion, pour dépistage précoce de tumeurs et, en premier lieu, de tu
meurs du sein. Car, tout le monde le sait, plus tât la néoplasie
mammaire maligne sera détectée et localisée, d'autant plus facile
sera le traitement efficace, sans grandes conséquences pour l'avenir
de la patiente.
COMBINED THERMOGRIC AND IMPEDANCEMETRIC DETECTOR
FOR THE EARLY DETECTION OF TUMORS
All the exchanges of opinion of the eminent specialists of the
oncology in general, and breast cancer, in part
particular, focus on the current lack of diagnostic means
simple, fast, inexpensive and a great certainty of localisa
for early detection of tumors and, in the first place,
breastfeeding. Because, everyone knows, the more neoplasia
malignant breast will be detected and localized, all the easier
will be effective treatment, without major consequences for the future
of the patient.

Pour la détection clinique du cancer du sein, même débutant
(T1) les grands centres de cancérologie et de radiologie mammaire,
disposent des instruments adéquats, pâur procéder à la mammographie,
xérographie, sonar, thermographie, et meme des hyper-fréquences,
tout comme des laboratoires de cytologie. Ces méthodes fort onéreu-
ses, réservées à des spécialistes, et prenant un temps considérable
pour la conduite d'un diagnostic, ne peuvent pan être envisages
pour un dépistage de nombreuses femmes, qui ne sont point-#suspectées
d'avoir un cancer.Un tel dépistage de routine, ne pourra se faire,
que lorsque un médecin généraliste ou un gynécologue, pourra s'équi
per d'un appareil simple, fiable, d'un faible prix, au moyen duquel
le dépistage de néoplasie pourra se faire aussi rapidement qu'un
test de la tension sanguine ou l'oscultation.
For clinical detection of breast cancer, even beginner
(T1) large centers of oncology and breast radiology,
have the right instruments, to do the mammography,
xerography, sonar, thermography, and even hyper-frequencies,
as well as cytology laboratories. These methods are very expensive
his, reserved for specialists, and taking considerable time
for the conduct of a diagnosis, can not be considered
for screening many women who are not suspected
to have cancer.Such a routine screening, can not be done,
when a general practitioner or a gynecologist can
a simple, reliable, low-cost device by which
screening for neoplasia can be done as quickly as
test of blood pressure or oscillation.

l
Ce moyen existe pourtant, et il fait l'objet de la présente
invention. Il a été établi, depuis plus d'une décennie, qu'un carci
nome, meme au stade précoce de son développement, comme suite à un
métabolisme accru et diverses réactions biochimiques, dégage une
chaleur importante, pouvant atteindre 49 mW/ cm3. Et que, cet échauf
fement, engendré dans la circulation sanguine, apparait sur la sur
face cutannée en tant qu'une dissipation des vaisseaux périphériques.
l
This means exists, however, and it is the object of this
invention. It has been established, for more than a decade, that a carci
even at the early stage of its development as a result of a
increased metabolism and various biochemical reactions,
significant heat, up to 49 mW / cm3. And that, this heating
generated in the bloodstream, appears on the
cutaneous face as a dissipation of the peripheral vessels.

Sur ces phénomènes, furent développés les -scanners thermographiques
à infra-rouge et, plus récemment, les plaques thermosensibles ( Dr
Tricoire ), qui donnent, en dépit d'un certain scepticisme d'un nom
bre de confrères, des résultats surprenants : 58 MÓ de diagnostics
justes pour les tumeurs au stade T1, 92 Ó pour les T2 et 100 ó pour
les stades T3 et T4. Mais, aussi, la thermographie en plaques, tech
nique encore trop onéreuse pour un généraliste, demande près de 30
minutes pour un seul examen, et exige une expérience importante pour
pouvoir interprêter ces thermogrammes.Même, si la thermographie
était à la portée de chaque médecin, le taux moyen de 82 cÓ du diag
nostique juste serait insuffisant pour un diagnostic certain, ainsi,
le test thermique doit être complèté par un test d'une certitude au
moins aussi bonne, mais basé sur d'autres phénomènes physiques ou biochimiques, tel par ex. mammographique, sonographique ou cytologique.
On these phenomena, the thermographic scanners were developed
infra-red and, more recently, heat-sensitive plates (Dr
Tricoire), which give, despite some skepticism of a name
number of confreres, surprising results: 58 MÓ diagnoses
just for stage T1 tumors, 92 Ó for T2 and 100 ó for
stages T3 and T4. But, too, plate thermography, tech
still too expensive for a generalist, asks about 30
minutes for a single exam, and requires significant experience to
can interpret these thermograms.Even if the thermography
was within the reach of each doctor, the average rate of 82 cÓ diag
our opinion would be insufficient for a definite diagnosis,
the thermal test must be completed by a test of certainty at
less as good, but based on other physical or biochemical phenomena, eg mammographic, sonographic or cytological.

La présente invention tente de réunir deux techniques de l'exploration tissulaire quasi simultanées, l'une étant basée sur l'extériorisation thermique sur la surface cutanée au voisinage du siège du cancer,l'autre, sur l'exploration tissulaire en profondeur, 'in situ' par des moyens électriques de basse ou moyenne fréquence. The present invention attempts to combine two quasi-simultaneous tissue exploration techniques, one based on thermal externalization on the cutaneous surface in the vicinity of the cancer site, the other on deep tissue exploration. in situ 'by electric means of low or medium frequency.

Les deux méthodes, n'ayant nul lien, l'une par rapport à l'autre, permettent de cerner la certitude du diagnostic à un taux proche de 100. l'avantage de ces deux méthodes complémentaires, une par rapport à l'autre, réside aussi dans le fait que selon la présente invention, une seule sonde peut être conçue pour ce double usage, et l'appareillage électronique d'analyse, de l'amplification, de multiplexage et de visualisation peut être (à quelques modifications près) le même pour les deux systèmes.The two methods, having no link, one with respect to the other, make it possible to define the certainty of the diagnosis at a rate close to 100. the advantage of these two complementary methods, one with respect to the other also resides in the fact that according to the present invention, a single probe can be designed for this dual use, and the electronic apparatus of analysis, amplification, multiplexing and visualization can be (with some modifications) the same for both systems.

Ainsi, le même instrument peut-il détecter pas-à-pas une aire cutanée sous examen, puis au second cycle,#passer à l'exploration en profondeur, les deux images, thermique et électrique pouvant être imprimées directement sur une plaque b développement instantané (Polarold ou Kodak), en tant qu'images séparées ou superposées, ou rendues visibles sur l'écran d'un moniteur d'image. Thus, the same instrument can detect step-by-step a cutaneous area under examination, then in the second cycle, # go to deep exploration, the two images, thermal and electrical can be printed directly on a plate b development snapshot (Polarold or Kodak), as separate or overlapping images, or made visible on the screen of an image monitor.

L'invention présente consiste donc à n'utiliser qu'une et même sonde, appelée par la suite "Electrode multiple" (ou multi-électrode) pour l'exploration thermique cutanée, et aussi, pour l'exploration électrique en profondeur du tissu sous examen. The present invention therefore consists in using only one and the same probe, hereinafter referred to as "multiple electrode" (or multi-electrode) for cutaneous thermal exploration, and also for deep electrical exploration of the tissue. under examination.

Quant à l'exploration thermique, cette sonde agissant comme un détecteur multicellulaire de rayonnement thermique cutané, ou comme un thermomètre à contact, chaque élément capteur (de rayonnement ou de la température par contact) se trouve incorporé derrière ou dans une multitude d'électrodes métalliques séparées les unes des autres, et formant une grille matricielle, couvrant un champ déterminant, par ex. 8cm x 8cm de surface. Lorsqu'on applique cette sonde sur la surface cutanée, chaque petit carré, par ex. de 7mm > < x 7mm,7mm, d'une fine lamelle métallique, par ex. en Inox, ou en métal approprié va être porté, quelques secondes après la pose, à la température cutanée, sous conditions toutefois que la couche métallique soit très mince et portée sur un isolant thermique poussé, par ex. la mousse vinylique ou autre isolant thermique approprié.Il suffirait maintenant de commuter par la technique électronique (multiplex) successivement chaque capteur au circuit de l'amplification adéquate, pour pouvoir explorer à la sortie chaque signal électrique correspondant à la température et de le recomposer, en tant qu'un scanning sous forme d'image. As for the thermal exploration, this probe acting as a multicellular detector of cutaneous thermal radiation, or as a contact thermometer, each sensor element (radiation or temperature by contact) is incorporated behind or in a multitude of electrodes separated from each other, and forming a matrix grid, covering a critical field, e.g. 8cm x 8cm of surface. When this probe is applied to the cutaneous surface, each small square, e.g. 7mm> <x 7mm, 7mm, with a thin metal strip, eg. In stainless steel, or in suitable metal will be worn, a few seconds after installation, at the cutaneous temperature, provided however that the metal layer is very thin and carried on a thermal insulator pushed, eg. the vinyl foam or other suitable thermal insulator.It would now suffice to switch electronically (multiplex) successively each sensor to the circuit of the appropriate amplification, to explore at the output each electrical signal corresponding to the temperature and to redial, as a scanning in the form of an image.

Fig. 1 de la Pl. Unique démontre une solution simple, utilisant les capteurs de rayonnement : Sur une plaque en plastique-mousse,
Styropor, par ex.(2) se trouve collé une couche de renforcement, en verre aggloméré métallisé, par ex. La couche de métallisation, cuivre par ex. est subdivisée par le traitement électrolytique en petits carrés de 6mm x 6mm, ensuite, par un autre traitement chimique de la plaquette porteuse(2')aura les ouvertures(4),mettant à nu la partie arri
ère de la métallisation, cette partie sera noircie électrochimique
ment, par l'électrolyse du chlorure de Platine.Sur la surface
opposée de la plaque à électrodes multiples, comme Fig. 2 le démon
tre,se trouve placé un détecteur de rayonnement du type pyroélec
trique, à thermistance ou à effet thermoélectrique (6), 7 et 8
étant les électrodes,(5) étant la plaquette absorbante, l'embase(6)
pouvant comporter un petit miroir concave, focalisant le rayonne
ment thermique se dégageant de la plaquette# métallique (1), sur la
plaquette absorbante (5). pour une solution industrielle, il est
plus économique de confectionner le matrix des détecteurs multiples
évaporés sur une membrane en Mylar de 1,5 microns d'épaisseur, et
de coller ensuite une telle membrane sur la partie arrière de la
plaque à multiélectrodes. Fig. 3 démontre l'ensemble de la plaque,
porteuse de multiélectrodes, lesquelles, pour parer l'effet d'oxy
dation ou de corrosion peuvent être dorées (1).
Fig. 1 of the Pl. Unique demonstrates a simple solution, using radiation sensors: On a plastic-foam plate,
Styropor, eg (2) is bonded with a reinforcing layer of metallised chipboard, e.g. The metallization layer, eg copper is subdivided by the electrolytic treatment in small squares of 6mm x 6mm, then, by another chemical treatment of the carrier board (2 ') will have the openings (4), exposing the back part
era of metallization, this part will be blackened electrochemical
by the electrolysis of Platinum Chloride.On the surface
opposite of the multiple electrode plate, as in FIG. 2 the demon
be placed a radiation detector of the pyroelec type
thermowell, thermistor or thermoelectric effect (6), 7 and 8
being the electrodes, (5) being the wafer, the base (6)
may include a small concave mirror, focusing the rayon
thermal release from the metal plate (1), on the
absorbent pad (5). for an industrial solution, it is
more economical to make the matrix of multiple detectors
evaporated on a Mylar membrane 1.5 microns thick, and
to then stick such a membrane on the back part of the
multielectrode plate. Fig. 3 demonstrates the entire plate,
carrier of multielectrodes, which, to counter the effect of oxy
dation or corrosion may be gilded (1).

Une autre technique, fort simple du point de vue production
industrielle, est de préfabriquer les- plaques à haut pouvoir iso
lant thermique (2) à couche de renforcement (2') unilatérale ou
bilatérale, pourvues des perforations adéquates. Une plaque métalli
que (1), noircie côté intérieur, (4) sera polymérisée sur cette sur
face, et ensuite subdivisée en petits carrés (1), correspondant à
chaque trou de la plaque(2). Les électrodes (3), moulées dans la
masse plastique à l'avance,(2) ,ayant leurs extrémités du côté oppo
sé de la plaque isolante (2), seront ainsi, en contact avec les
plaquettes matricielles (1), permettant de cueillir les potentiels
électriques aux fins de mesure-et d'interprétation.La recherche
de la température de chaque plaquette matricielle (1) au contact
de la peau du sujet examiné, peut se faire aussi en dotant ces
plaquettes de capteurs thermiques, par ex. en collant du côté oppo
sé (4) de ces plaquettes, les thermistances ou autres capteurs
thermiques à faible temps de réponse, et haute résolution thermique,
tels les thermocouples.
Another technique, very simple from the production point of view
industrial, is to prefabricate the plates with high power iso
thermal lant (2) with a unilateral reinforcing layer (2 ') or
bilaterally, with adequate perforations. A metal plate
that (1), blackened on the inside, (4) will be polymerized on this on
face, and then subdivided into small squares (1), corresponding to
each hole of the plate (2). The electrodes (3), molded in the
plastic mass in advance, (2), having their ends on the opposite side
from the insulating plate (2), will thus be in contact with the
matrix plates (1), allowing to pick the potentials
for measurement-and interpretation purposes.
the temperature of each matrix plate (1) in contact
of the skin of the subject under examination, can also be done by endowing these
platelets for thermal sensors, e.g. sticking on the oppo side
se (4) of these pads, thermistors or other sensors
thermal with low response time, and high thermal resolution,
such as thermocouples.

Etant donné que la partie intérieure de la plaque isolante (2)
sera isolée thermiquement de variations thermiques de l'air ambiant,
on pourra constituer ces thermocouples, selon la présente invention,
en composant chaque électrode (1) de deux dépositions (9 et 12)
selon Fig.4 à haut coefficient thermoélectrique du signe opposé,par
ex., dans le cas le plus simple se composant d'Antimoine et de
Bismuth, formant sel. Fig. 6, deux triangles pour chacune des bran
ches du thermocouple (9-9 et 12) se superposant sur les diagonales
et formant ainsi une jonction thermoélectrique à faible épaisseur
(donc à faible inertie thermique) mais à grande surface de jonction,
donc à faible résistance ohmique. Le dépot de ces jonctions thermo
électriques peut se faire facilement par la technique de l'évapora
tion sous vide, en appliquant les masques adéquats pour l'évapora
tion de couches "p" et "n" successives, cette technique exigeant
toutefois une pose préalable des électrodes composées de même maté
riaux (10 et 11) thermoélectriques, aboutissant à la surface opposée
de la plaque isolante.
Since the inner part of the insulating plate (2)
will be thermally insulated from thermal variations of the ambient air,
these thermocouples may be constituted according to the present invention,
by composing each electrode (1) with two depositions (9 and 12)
according to Fig.4 with high thermoelectric coefficient of the opposite sign, by
eg, in the simplest case consisting of Antimony and
Bismuth, forming salt. Fig. 6, two triangles for each of the bran
the thermocouple (9-9 and 12) superimposed on the diagonals
and thus forming a thin thermoelectric junction
(therefore with low thermal inertia) but with large junction area,
therefore low ohmic resistance. The deposit of these thermo junctions
electric can easily be done by the evapora technique
under vacuum, applying the appropriate masks for evapora
successive "p" and "n" layers, this demanding technique
however, prior placement of electrodes composed of the same material
(10 and 11) thermoelectric, leading to the opposite surface
of the insulating plate.

La même déposition peut se faire industriellement par coulage
sous pression de couches "p" et "n" successives, en rectifiant,
dans la phase finale, la surface (1) des multiélectrodes. Les pla
quettes,des électrodes (1) peuvent être constituées d'une métalli
sation uniforme, en argent ou cuivre, par exemple (13) doré pour
la protection contre l'oxydation ou la corrosion, cette .déposition
doit se faire sur des électrodes (14) et (15) en métaux thermoélec
triques, Cp et n) posées préalablement dans la masse isolante de la
plaque (2 - 2') : ainsi, chaque plaquette 13, au contact de la peau, va être portée à la température cutanée, conférant sur les points de
jonction avec les électrodes 14 et 15 à la formation du potentiel
thermoélectrique, qui sera proportionnel à la température cutanée,
et pourra être cueillie sur les terminaisons des électrodes 14et15
de chaque plaquette 13.
The same deposition can be done industrially by pouring
under pressure of layers "p" and "n" successive, by rectifying,
in the final phase, the surface (1) of the multielectrodes. The pla
electrodes (1) may consist of a metal
uniform, in silver or copper, for example (13) gilded for
the protection against oxidation or corrosion, this .position
must be done on electrodes (14) and (15) thermoelec metal
cp and n) previously placed in the insulating mass of the
plate (2 - 2 '): thus, each plate 13, in contact with the skin, will be brought to the cutaneous temperature, conferring on the points of
junction with the electrodes 14 and 15 to the formation of the potential
thermoelectric, which will be proportional to the cutaneous temperature,
and can be picked on the ends of the electrodes 14 and 15
of each wafer 13.

Pour la recherche thermique ponctuelle, par exemple des tempé
ratures des organes internes : la muqueuse de l'estomac, le col de l'utérus, le rectum, etc... une seule électrode sera suffisante,la
quelle peut constituer une terminaison d'une sonde endoscopique,
comme cela est indiqué sur Fig. 8. La partie terminale 16, d'une sonde souple 17, aura comme terminaison une boule métallique 19 isolée du reste de la sonde 16-17 ; Il suffira alors d'équiper cette boule 19 par un palpeur thermique adéquat (20) prélevant la température de la terminaison 19. L'électrode 21 est la masse de la sonde,
(22) est la masse de la terminaison 19, et 23 est la terminaison du capteur thermique (20). Le contact électrique avec la muqueuse sera assuré entre la masse 21 et la terminaison métallique 19.Le prélèvement de la température sera fait entre cette dernière (19) et le capteur thermique 20, donc entre 22 et 23.
For the point thermal research, for example tempe
eratures of the internal organs: the lining of the stomach, the cervix, the rectum, etc ... a single electrode will be sufficient, the
what can constitute a termination of an endoscopic probe,
as shown in Fig. 8. The end portion 16 of a flexible probe 17, will have as a terminal a metal ball 19 isolated from the rest of the probe 16-17; It will then suffice to equip this ball 19 by a suitable thermal sensor (20) taking the temperature of the termination 19. The electrode 21 is the mass of the probe,
(22) is the mass of the termination 19, and 23 is the termination of the thermal sensor (20). The electrical contact with the mucosa will be provided between the mass 21 and the metal terminal 19. The temperature will be taken between the latter (19) and the thermal sensor 20, so between 22 and 23.

Le second volet de l'instrument diagnostique selon#la présente invention sera constitué par la mesure intracellulaire du tissu, par la méthode de mesure de l'impédance électrique. The second component of the diagnostic instrument according to the present invention will be the intracellular measurement of the tissue, by the method of measuring the electrical impedance.

Divers chercheurs, au cours de leurs récents travaux,(H.P. Various researchers, during their recent work, (H.P.

Schwan, 1968), (R.P. Henderso#n & J.G. Webster, USA, 1978),(J. Setka & J. Vrana, Tchecoslov. 1972) , et (E.H. Frei, B. Man, B.D. Sollish
, M. Moshitzky et Y. Shoukron, Weitzmann Institut d'Israel,1979), ont signalé qu'en faisant traverser le tissu sous examen par un courant alternatif (d'une basse fréquence d'un kHz pour E.H. Frei) ou d'une moyenne fréquence (100 kHz pour J. Setka & J. Vrana), la mesure de I'impéd#nce pouvant se faire sous un très faible courant
de l'ordre de 10 à 10 Amp., l'impédance moyenne d'un tissu nor
mal, correspondant à sa structure, sa teneur en graisse etc, corres
pond à des valeurs impédancemétriques bien délimitées.La présence
de néoplasies, et en particulier de néoplasies malignes, par contre
démontre l'augmentation très nette de la valeur de la composante
capacitive de l'impédance, ce qui conduit ces chercheurs à la con
clusion, que la texture tissulaire tumorale contient des membranes
intracellulaires ou autres inclusions è constante diélectrique éle
vée, ce qui se caractérise par la croissance du vecteur capacitif
de l'impédanee ainsi mesurée.
Schwan, 1968), (RP Henderso # n & JG Webster, USA, 1978), (J. Setka & J. Vrana, Czechoslovak 1972), and (EH Frei, B. Man, BD Sollish
, M. Moshitzky and Y. Shoukron, Weitzmann Institute of Israel, 1979), reported that by passing the examined tissue through alternating current (at a low frequency of one kHz for EH Frei) or a medium frequency (100 kHz for J. Setka & J. Vrana), the measure of the imped # nce can be done under a very weak current
of the order of 10 to 10 Amp., the average impedance of a nor tissue
wrong, corresponding to its structure, its fat content etc, corres
to well-defined impedance values.
neoplasia, and in particular malignant neoplasia, on the other hand
demonstrates the very sharp increase in the value of the component
capacitive impedance, which leads these researchers to con
clusion, that the tumor tissue texture contains membranes
intracellular or other inclusions è dielectric constant
This is characterized by the growth of the capacitive vector
of the impedance thus measured.

La présente invention a comme objet d'utiliser les mêmes élec
trodes matricielles multiples, qui assurent le prélèvement de la
topographie thermique cutanée, illustrée sel. Fig.3, pour des mesu
res impédancemétriques en profondeur du tissu sous examen. Il suffit
dans ce but, de relier chaque électrode matricielle (Fig.1,(1) par chaque extrémité (3), ou 14 et 15 sel. Fig.5, ou bien 19 sel. Fig.8
à un pont impédancemétrique, par ex. selon Fig. 9, pour mesurer
instantanément l'impédance propre de chaque fragment de la surface cutanée couverte par l'électrode multiple sel. Fig. 3.
The present invention aims to use the same elec
multiple matrix trodes, which ensure the collection of the
cutaneous thermal topography, illustrated salt. Fig.3, for mesu
In-depth impedance measurements of the tissue under examination. It is enough
for this purpose, to connect each matrix electrode (Fig.1, (1) with each end (3), or 14 and 15 salt, Fig.5, or else 19 salt.
to an impedance bridge, e.g. according to FIG. 9, to measure
instantly the proper impedance of each fragment of the cutaneous surface covered by the multiple salt electrode. Fig. 3.

Ainsi, l'examen de deux paramètres tissulaires sous l'étude diagnostique notamment la température superficielle cutanée, sur la surface couverte par la grille matricielle, et la mesure de l'impédance, en profondeur du tissu, qui se trouve couvert par la dite électrode multiple, se fera, selon la présente invention, simultanément ou successivement, en prélevant, par la mesure en courant continu, les températures de chaque plaquette (1) constituant la grille matricielle (Fig. 3), et la mesure en courant alternatif de l'impédance entre chaque plaquette matricielle (1) et la masse commune du corps (une seconde électrode que le patient sous examen, tiendra en main). Thus, the examination of two tissue parameters under the diagnostic study including the cutaneous surface temperature, on the surface covered by the matrix grid, and the measurement of the impedance, in depth of the tissue, which is covered by said electrode multiple, will be, according to the present invention, simultaneously or successively, by taking, by DC measurement, the temperatures of each wafer (1) constituting the matrix grid (Figure 3), and the AC current measurement of the impedance between each matrix pad (1) and the common mass of the body (a second electrode that the patient under examination, will hold in hand).

Etant donné que chaque plaquette matricielle (1) par ses électrodes accessibles du côté intérieur < 2)dela plaque isolant',donne selon la présente invention simultanément les deux informations, notamment la température cutanée du tissu en contact avec la plaquette de l'électrode, et l'impédance du tissu concerné, en profondeur, le prélèvement de ces informations se fera électroniquement par une commutation cyclique rapide de chaque électrode, en la reliant par multiplex à un circuit d'indication de température d'une part, et un circuit de mesure d'impédance, d'autre part. Très schématiquement, ce mode d'exploration combiné par multiplexage, est indiqué sur la Fig. 9. Since each matrix plate (1) by its electrodes accessible from the inner side (2) of the insulating plate, gives according to the present invention simultaneously both information, in particular the cutaneous temperature of the tissue in contact with the wafer of the electrode, and the impedance of the tissue concerned, in depth, the collection of this information will be done electronically by a fast cyclic switching of each electrode, by connecting it by multiplex to a temperature indication circuit on the one hand, and a circuit of impedance measurement, on the other hand. Very schematically, this combined multiplexing exploration mode is indicated in FIG. 9.

L'électrode multiple matricielle (Fig. 3) est appliquée sur l'organe humain sous examen#(24 fig.9). Chaque plaquette élémentaire (1) fournit, entre les électrodes 3 et 8, la température cutanée séquentielle, sous la plaquette donnée. Le commutateur électronique double (25-26) conduit l'information de la température de chaque plaquette à un thermomètre électronique 28, ce dernier reconstitue le scanning thermique en image, rendue par la démodulation multiplex synchrone, sur un moniteur d'image 34 et 37. La restitution de chaque point matriciel de la température peut se faire de manière visuelle, selon l'invention également, en utilisant selon la Fig. The matrix multiple electrode (Fig. 3) is applied to the human organ under examination # (24 fig.9). Each elemental wafer (1) provides, between the electrodes 3 and 8, the sequential skin temperature, under the given wafer. The dual electronic switch (25-26) conducts the temperature information of each wafer to an electronic thermometer 28, which reconstructs the thermal image scanning, rendered by the synchronous multiplex demodulation, on an image monitor 34 and 37 The restitution of each matrix dot of the temperature can be done visually, according to the invention also, using according to FIG.

lo une grille matricielle de même nombre, composée des LED's bicouleurs. Chaque diode luminescente (39) sera reliée par l'électrode (de couleur rouge par ex) au démodulateur synchrone à multiplexage 34, et cela de manière à ce que à chaque position géométrique de l'électrode matricielle (1) corresponde la même position du LED correspondant.La valeur de la température va s'exprimer par l'intensité de la luminosité du LED correspondant, allant par ex. du seuil sombre de luminescence à la température cutanée normale, par ex.lo a matrix grid of the same number, composed of LED's bicoolers. Each light-emitting diode (39) will be connected by the electrode (of red color, for example) to the synchronous multiplexing demodulator 34, so that at each geometrical position of the matrix electrode (1) corresponds to the same position of the Corresponding LED.The value of the temperature will be expressed by the intensity of the brightness of the corresponding LED, going eg. from the dark threshold of luminescence to normal skin temperature, e.g.

330 C et allant jusqu'au rouge Vif intense à 340C. le multiplexage, recueillant les températures de toutes les plaquettes matricielles une dizaine de fois par seconde, rendra ainsi une image thermograpique géométriquement conforme à la température de l'organe, et nuancée en plusieurs degrés d'intensité, selon les températures. 330 C and up to intense bright red at 340C. the multiplexing, collecting the temperatures of all the matrix platelets a dozen times per second, will thus make a thermograpic image geometrically consistent with the temperature of the organ, and shaded in several degrees of intensity, according to the temperatures.

De même, le multiplexage, par commutation 25 de la conductivité impédancemétrique tissulaire (entre chaque plaquette et la masse), en partant du générateur de basse ou moyenne fréquence (27) permettra, selon la présente invention, la recherche de l'impédance de la masse tissulaire en profondeur, sous chaque plaquette (1),
sur un pont impédancemétrique adéquat (pont de Wien par ex.) et
après l'amplification de la tension de déséquilibre du vecteur
capacitif, de le reconstituer par la démodulation (34) sous forme
d'image sur le moniteur (37) conventionnel, ou sur l'écran matriciel
à LED's sel. Fig. 10.Dans ce dernier cas on fera jouer une seconde
couleur (par ex. verte) de LED (39) en superposant à l'image ther
mique (par ex. en rouge) une image topographique des valeurs impé
dancemétriques, exprimées en divers degrés d'intensité de lumines
cence de la seconde couleur, par ex. le vert.
Likewise, the multiplexing, by switching the tissue impedancemetric conductivity (between each wafer and the ground), starting from the low or medium frequency generator (27), will make it possible, according to the present invention, to find the impedance of the tissue mass at depth, under each plate (1),
on an adequate impedance bridge (eg Wien Bridge) and
after amplification of the vector imbalance voltage
capacitive, to reconstitute it by demodulation (34) in the form
image on the conventional monitor (37), or on the matrix screen
LED's salt. Fig. 10.In the latter case we will play a second
color (eg green) of LED (39) by superimposing on the image ther
(eg in red) a topographic image of the values
dancemeter, expressed in varying degrees of luminescence
the second color, e.g. the green.

L'écran matriciel sel. Fig. 10 rendra ainsi deux images topo
graphiquement fidèles de la répartition exothermique sur la surface
cutanée sous examen, et de la répartition des valeurs capacitives
en profondeur, sur la même surface d'examen, les deux images pou
vant être analysées ou photographiées séparément ou simultanément,
à l'état superposé, sur le même écran.
The matrix screen salt. Fig. 10 will thus make two topo images
Graphically faithful of the exothermic distribution on the surface
cutaneous examination, and the distribution of capacitive values
in depth, on the same surface of examination, the two images for
to be analyzed or photographed separately or simultaneously,
in superimposed state, on the same screen.

A titre d'information, on pourrait indiquer ici , qu'un cir
cuit de référence, sel. Fig. 9, (33), se composant d'une capacité
de 1000 pF et d'une résistance de 33kOhm,branché en pont avec le "circuit tissulaire"(32) donne l'équivalent d'équilibre (en variant
les résistances 30 et 31), cela pour une électrode de 7mmx7mm de
surface (1), en application mammaire sur le cadran supérieur inté
rieur, moyennant, comme liaison conductrice,le gel pour les électro
des d'EKG, et en plaçant l'autre électrode dans la paume gauche fer
mée de la patiente, sur une valeur de conductivité ohmique de 33kOhm
(cette valeur reste pratiquement inchangée si on place les deux
électrodes de 7mmx7mm à travers la glande mammaire parfaitement
saine), on obtient à la fréquence basse de 330hz l'équivalent du
vecteur capacitif de l'impédance (32)#la valeur de 15000pF. Par
contre, pour une néoplasie mammaire maligne (carcinome) de 1 cm de
diamètre, on peut extrapoler une variation d'une impédance capaci
tive, équivalente à la capacité (32) de l'ordre de 20 à 35 milles
pF. La valeur accrue de cette impédance (augmentation du vecteur
capacité) modifie sensiblement l'impédance des électrodes avoisin
nantes, dont au moins 4 à 6 montreront l'augmentation du vecteur
capacitif (32)
L'invention présente se base sur un principe, et non sur les
paramètres techniques de réalisation, quels que soient ces moyens de
réalisation, les capteurs thermiques utilisés, les fréquences et
les configurations des ponts ou circuits impédancemétriques utili
sés, aussi bien que d'autres configurations ou compositions des
électrodes ou sondes matricielles ou monoélectrodes utilisés.
For information, we could indicate here, that a cir
cooked reference, salt. Fig. 9, (33), consisting of a capacity
of 1000 pF and a resistance of 33kOhm, bridged with the "tissue circuit" (32) gives the equivalent of equilibrium (by varying
resistors 30 and 31), that for a 7mmx7mm electrode of
surface (1), in breast application on the upper inner dial
as a conductive connection, the gel for electro
of EKG, and placing the other electrode in the left palm iron
patient, on an ohmic conductivity value of 33kOhm
(this value remains virtually unchanged if we place both
7mmx7mm electrodes through the mammary gland perfectly
healthy), we obtain at the low frequency of 330hz the equivalent of
capacitive vector of impedance (32) #the value of 15000pF. By
against, for malignant breast neoplasia (carcinoma) of 1 cm
diameter, one can extrapolate a variation of an impedance capaci
equivalent to the capacity (32) of the order of 20 to 35
pF. The increased value of this impedance (vector increase
capacitance) substantially changes the impedance of neighboring electrodes
nantes, of which at least 4 to 6 will show the increase of the vector
capacitive (32)
The present invention is based on a principle, and not on the
technical parameters of realization, whatever these means of
realization, the thermal sensors used, the frequencies and
the configurations of the bridges or impedancemetric circuits used
as well as other configurations or compositions of
electrodes or matrix probes or monoelectrodes used.

Claims (9)

REVENDICATIONS ~=~=~=~=~~~~~=~=~=~~~=~=~=~ 10 Détecteur combiné thermographique et impédancemétrique caractérisé par le fait qu'une seule électrode, ou une surface matricielle des électrodes multiples, assure à la fois la fonc tion de la mesure de la température cutanée ainsi que celle de l'impédance, et plus particulièrement de la composante capacitive de l'impédance tissulaire, en profondeur de champs d'application de cette électrode ou de ces électrodes multiples.CLAIMS ~ = ~ = ~ = ~ = ~~~~~ = ~ = ~ = ~~~ = ~ = ~ = ~ 10 Combined thermographic and impedancemetric detector characterized by the fact that a single electrode, or a matrix surface of the electrodes multiple, ensures both the function of the measurement of skin temperature as well as that of the impedance, and more particularly of the capacitive component of the tissue impedance, in depth of application fields of this electrode or these multiple electrodes. 20 Détecteur combiné thermographique et impédancemétrique selon20 Combined thermographic and impedance detector according to la revendication 10, caractérisé par le fait que les électrodes claim 10, characterized in that the electrodes uniques ou multiples# matricielles, comportent côté extérieur single or multiple matrix #, feature outside d'application un revêtement métallique, apte à assurer la mesure application a metal coating, able to ensure the measurement par radiation ou par contact de la température cutanée, cette by radiation or contact of skin temperature, this même électrode pouvant servir à la mesure impédancemétrique du same electrode that can be used for the impedance measurement of tissu sous examen. tissue under examination. 30 Détecteur combiné thermographique et impédancemétrique selon30 Combined thermographic and impedance detector according to les revendications 10 et 20, caractérisé par le fait que le pré claims 10 and 20, characterized in that the meadow lèvement des signaux de mesure correspondants à la température removal of the measurement signals corresponding to the temperature cutanée et de l'impédance tissulaire se fait à partir de multi dermal and tissue impedance is done from multi électrodes au moyen de comutation électronique par multiplexage, electrodes by means of multiplexed electronic comutation, et la restitution de ces données se faisant par un scanner d'ima and the restitution of these data being done by an ima scanner ge, formant un thermogramme d'une part et un capacigramme, d'autre ge, forming a thermogram on the one hand and a capacitance chart on the other part, ces deux balayages pouvant se dérouler#successivement ou these two sweeps can take place successively or simultanément, selon les techniques de scanning d'image par con simultaneously, according to the image scanning techniques traste ou en couleurs codées. traste or in coded colors. 40 Détecteur combiné thermographique et impédancemétrique selon40 Combined thermographic and impedance detector les revendications 10 à 30, caractérisé par le fait que les sign Claims 10 to 30, characterized in that the sign aux, prélevés de l'électrode matricielle à multiplaquettes, corres aux, taken from the dot matrix electrode, corres pondants à la température et l'impédance captée par chaque plaquet at the temperature and the impedance captured by each plaquet te, après le traitement, c.a.d. commutation, amplification et re after processing, ie switching, amplification and re commutation synchrone, sont réinjectés sur une disposition matri synchronous switching, are reinjected on a matrix arrangement cielle des. LED's de préférence à éclairage bicolore, de manière à sky. LED's preferably with two-color lighting, so as to ce qu'une image thermographique soit reconstituée sur la grille en a thermographic image is reconstituted on the grid in couleur déterminée, et l'image capacimétrique soit reproduite en determined color, and the capacimetric image is reproduced in couleur différente, l'intensité ou les nuances de coloration, re different color, intensity or shades of coloring, re produisant dans une certaine gradation les valeurs physiques producing in a certain gradation the physical values (température, impédance) prélevées. (temperature, impedance) taken. 50 Détecteur combiné thermographique et impédancemétrique selon50 Combined thermographic and impedance detector les revendications 1Oà 30, caractérisé par le fait que l'enceinte Claims 10 to 30, characterized in that the enclosure de multiélectrode matricielle contient les préamplificateurs reliéE matrix multielectrode contains the connected preamplifiers à chacune des électrodes et connectés à leur sortie au commutateur at each of the electrodes and connected to their output at the switch électronique multiplex, commutant de chacune des électrodes les multiplex electronics, switching each of the electrodes signaux correspondants aux valeurs de la température de chaque signals corresponding to the temperature values of each électrode (en contact avec la peau), et les valeurs électriques, electrode (in contact with the skin), and electrical values, correspondant à des impédances tissulaires de parties d'organe, se corresponding to tissue impedances of organ parts, trouvant sous ces électrodes, ainsi, la liaison électrique entre under these electrodes, thus, the electrical connection between la multiélectrode appliquée sur le corps humain et l'appareil élec the multielectrode applied to the human body and the elec tronique de l'interprétation et la visualisation, se faisant par tronic interpretation and visualization, being done by un seul câble à deux ou trois brins.  a single cable with two or three strands. 60 Détecteur combiné thermographique et impédancemétrique selon60 Combined thermographic and impedance detector les revendications 10 à 50, caractérisé par le fait que le système claims 10 to 50, characterized in that the system électronique de l'interprétation et de la visualisation, compare electronic interpretation and visualization, compare les signaux captés des électrodes en contact avec la peau, ampli the signals picked up from the electrodes in contact with the skin, amp fiés et transmis par le commutateur, avec une référence électrique and transmitted by the switch, with an electrical reference de température, le signal résultant servant, après la reinsertion of temperature, the resulting signal serving, after reinsertion par un second commutateur-multiplex, à l'éclairage du LED, de pré by a second switch-multiplex, to the LED lighting, meadow férence bi-colore, de manière que, lorsque la température de la bi-colored, so that when the temperature of the plaquette captant la température cutanée correspond à un minimum, wafer sensing the cutaneous temperature corresponds to a minimum, (320C, par ex.), LED s'éclaire à une couleur correspondant à la (320C, for example), LED lights up to a color corresponding to the température froide, vert par ex., et lorsque la température de la cold temperature, eg green, and when the temperature of the plaquette du capteur atteint la température cutanée la plus élevée Sensor pad reaches the highest skin temperature (350C, par ex.), LED s'éclaire d'une couleur chaude, rouge par ex, (350C, for example), LED lights up with a warm color, red for example, les nuances correspondant au mélange de ces deux couleurs, vont the shades corresponding to the mixture of these two colors, go ainsi correspondre à toutes les températures comprises dans cet so match all the temperatures included in this intervalle de 320et 350 C. interval of 320 and 350 C. 70 Détecteur combiné thermographique et impédancemétrique selon70 Combined thermographic and impedance detector les revendications 10 à 60, caractérisé par le fait que les mêmes claims 10 to 60, characterized in that the same LED, à l'excitation tri-colore, dont les deux couleurs de base LED, with tri-color excitation, including the two basic colors sont réservées à l'indication visuelle de la température cutanée, are reserved for the visual indication of the cutaneous temperature, seront utilisés, et une de ces couleurs (rouge par ex.) et la will be used, and one of these colors (red for example) and the troisième couleur (bleu par ex.) seront utilisées à l'indication third color (eg blue) will be used for the indication et la visualisation des valeurs de l'impédance tissulaire, venant and visualization of tissue impedance values, coming from par la transmission du commutateur multiplex de chacune des élec by the transmission of the multiplex switch of each of the elec sarodes matricielles, à un LED correspondant, après la comparaison matrix sarodes, to a corresponding LED, after the comparison avec l'impédance moyenne simulée par un circuit RC reproduisant with the average impedance simulated by an RC circuit reproducing l'impédance moyenne du tissu normal, et éclairant par ex. par la the average impedance of the normal tissue, and illuminating e.g. over there couleur bleue l'impédance tissulaire correspondant à cette normale, blue color the tissue impedance corresponding to this normal, c.a.d. à constante diélectrique relativement faible, éclairant, d.a. with relatively low dielectric constant, illuminating, par contre, de la couleur rouge, l'impédance tissulaire la plus on the other hand, the red color, the most important tissue impedance faible, à constante diélectrique tissulaire la plus élevée, toutes low, highest tissue dielectric constant, all les valeurs intermédiaires d'impédances tissulaires comprises the intermediate values of tissue impedances included entre ces deux extrêmes faisant jouer sur le LED la coloration between these two extremes playing on the LED staining nuancée issue du mélange de ces deux couleurs. nuanced resulting from the mixture of these two colors. 80 Détecteur combiné thermographique et impédancemétrique selon80 Combined thermographic and impedance detector les revendications 10 à 7 , caractérisé par le fait que ces LED's Claims 10 to 7, characterized by the fact that these LED's à couleur double ou triple, seront disposés de manière matricielle, with double or triple color, will be arranged in a matrix way, couvrant un champ spatial,correspondant à la forme et la surface covering a spatial field, corresponding to the shape and surface de l'électrode matricielle; à chaque plaquette de cette multiélec the matrix electrode; at each plate of this multielec trode va ainsi correspondre une LED sur l'écran de visualisation, trode will match an LED on the display screen, l'éclairage et les nuances de color-ation de ces LED's va ainsi the lighting and color-ation nuances of these LEDs is well former l'image correspondant à la répartition thermique cutanée to form the image corresponding to the cutaneous thermal distribution sous examen, d'autre part, par une coloration diff#érente, ces under examination, on the other hand, by a different color, these LED's vont reconstituer l'image visuelle correspondant à la répar LED's will restore the visual image corresponding to the repair tition impédancemétrique au sein du tissu, délimité par la multi impedance measurement within the tissue, delimited by the multi électrode matricielle en contact avec l'organe sous examen. matrix electrode in contact with the organ under examination. 90 Détecteur combiné thermographi-que et impédancemétrique selon90 Combined thermographic and impedance sensor according to les revendications 10 à 80, caractérisé par le fait que l'écran claims 10 to 80, characterized in that the screen aux é'éments d'image, constitué par les LED's à bi ou tri couleurs, to the image elements, constituted by the LEDs with two or three colors, indiquant soit la répartition thermique cutanée, sous forme d'un indicating either the cutaneous thermal distribution, in the form of a thermogramme, soit la répartition des impédances en profondeur thermogram, the distribution of impedances at depth du tissu sous examen, sous forme d'un capacigramme, des deux in tissue under examination, in the form of a capacigram, of the two in terprétations visuelles, peuvent être à volonté superposées l'une visual interpretations, can be at will superimposed one sur l'autre, permettant ainsi l'interprétation visuelle de coinci  on the other, thus allowing the visual interpretation of coinci dences localisées des anomalies, par ex. des hyperthermies cutanées localized anomalies, eg. cutaneous hyperthermia avec les croissances capacitives intratissulaires. with intratissive capacitive growths. 100 Détecteur combiné thermographique et impédancemétrique selon les 100 Combined thermographic and impedance detector according to revendications 10 à 90, caractérisé par le fait que l'écran formant Claims 10 to 90, characterized in that the screen forming les images thermographiques ou capacimétriques ou les deux super thermographic or capacimetric images or both super posées simultanément, permet, par le cloisonnement opaque entre posed simultaneously, allows, by the opaque partitioning between chacune des diodes électroluminescentes, d'appliquer les films pho each of the light-emitting diodes, to apply the pho films tographiques et, en particulier, les packfilms-couleur à développe and, in particular, the packfilms-color to develop ment instantané, directement sur cet écran matriciel, sans se passer instantly, directly on this matrix screen, without de la caméra photographique à objectif, l'exposition exacte se fai of the objective camera, the exact exposure is made sant par la durée d'éclairement des LED's correspondantes, et 1' by the duration of illumination of the corresponding LED's, and 1 ' interruption électronique de l'alimentation de ces LED's après la electronic power interruption of these LEDs after the pause, et cela en fonction de la sensibilité du film employé.  pause, and this depending on the sensitivity of the film used.
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