Dievorliegende Erfindung betrifft das oberbegrifflich Beanspruchteund befasst sich demgemäß mit der Durchführungvon Messungen in Hohlräumen.TheThe present invention relates to the term claimed aboveand is accordingly concerned with the implementationof measurements in cavities.
Messungenin Hohlräumen sind immer dann wichtig, wenn der Hohlraumnicht geöffnet werden kann oder darf, wie dies z. B. beibestimmten Maschinen der Fall ist oder insbesondere auch beim menschlichenKörper, da heutzutage Eingriffe nach Möglichkeitminimalinvasiv durchgeführt werden sollen, um einen Patientennicht über Gebühr zu belasten.measurementsin cavities are always important when the cavitycan not be opened or allowed, as z. B. atcertain machines is the case or especially in humanBody, since nowadays interventions as far as possibleshould be performed minimally invasively to a patientnot over charge.
Essind verschiedene Vorrichtungen bekannt, bei denen eine Vorrichtungin einen Körper eingeführt wird, um Informationen überdas Körperinnere zu erhalten. So können bildgebendeEn doskope verwendet werden, bei denen Licht in den Körpereingestrahlt wird und mit einer Kamera ein Bild aus dem Körperinnerenaufgenommen wird. Dabei ist es per se unerheblich, ob die Lichtquellebzw. die Kamera mit der Vorrichtung in den Körper eingeführtwird und lediglich elektrische Leistung zur Lichtquelle respektiveder Kamera geführt werden muss und gegebenenfalls eineBilddatenleitung vorgesehen wird, oder ob Lichtquelle und/oder Kameraaußerhalb des Körpers angeordnet sind und dieentsprechenden Lichtsignale über Glasfasern oder dergleichengesendet oder empfangen werden.ItVarious devices are known in which a deviceis inserted into a body to get information aboutto get the body inside. So can imagingEn doskope be used, which light in the bodyis irradiated and with a camera a picture of the inside of the bodyis recorded. It is irrelevant per se whether the light sourceor the camera with the device introduced into the bodyis and only electrical power to the light source respectivelythe camera must be guided and possibly oneImage data line is provided, or if light source and / or cameraare arranged outside the body and thecorresponding light signals via glass fibers or the likebe sent or received.
Esist auch schon bekannt, anstelle von Lichtsignalen mit Ultraschallsignalenzu arbeiten, um ein Ultraschallbild aus dem Körperinnerenzu erhalten.Itis already known, instead of light signals with ultrasound signalsto work to get an ultrasound image out of the bodyto obtain.
Verwiesenwird hinsichtlich einer Vorrichtung für die Beobachtungvon Gefäßen, die mit einem Ultraschallwandlerarbeitet, insbesondere auf die
ZurFührung und Steuerung eines Katheders ist es aus der
Diebekannten Messverfahren insbesondere im medizinischen Bereich stellenzwar zum Teil schon nützliche Hilfsmittel dar, gleichwohlerlauben derartige Vorrichtungen im Regelfall aber lediglich Erkenntnisse überdie unmittelbare Oberfläche der Hohlraumwandung. Tief inder Wandung oder dahinter sitzende, krankhafte Stellen könnengar nicht oder allenfalls schlecht erfasst werden.Theprovide known measuring method, especially in the medical fieldAlthough some already useful aids, neverthelessAs a rule, however, such devices only allow knowledge aboutthe immediate surface of the cavity wall. Deep inthe wall or behind it, diseased areas cannot at all or at best badly recorded.
DasZiel der vorliegenden Erfindung besteht darin, Neues fürdie gewerbliche Anwendung bereitzustellen.TheThe aim of the present invention is to provide news forto provide the commercial application.
DieLösung dieser Aufgabe wird in unabhängiger Formbeansprucht. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchenangegeben.TheSolution of this task is in independent formclaimed. Preferred embodiments are in the subclaimsspecified.
Nacheinem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird somit eine ineinen Hohlraum zumindest partiell einführbare Vorrichtungmit einem Sender zur Signalemission in den Hohlraum und einem Empfängermittelzur Erfassung von Sendersignalantworten vorgeschlagen, wobei vorgesehenist, dass der Sender zur Radarwellenerzeugung und das Empfängermittelzur Erzeugung elektrischer Signale im Ansprechen auf eine Radarwellenerfassungausgebildet ist.ToA first aspect of the present invention thus provides aa cavity at least partially insertable devicewith a transmitter for signal emission into the cavity and a receiver meansproposed for the detection of transmitter signal responses, providedis that the transmitter for radar wave generation and the receiver meansfor generating electrical signals in response to radar wave detectionis trained.
EinGrundgedanke der vorliegenden Erfindung ist somit in der Erkenntniszu sehen, dass Radarwellen in Hohlräumen besonders gutgeeignet sind, um Informationen zu gewinnen. Die Radarwellen bietengegenüber sowohl optischen Wellen als auch den bislanggelegentlich eingesetzten Ultraschallwellen erhebliche Vorteile,zu denen unter anderem die signifikant bessere zeitliche und räumliche Auflösunggehören, die insbesondere in Nahfeldmessungen möglichwird, und die Möglichkeit, durch Eindringen von Radarsignalenin eine Hohlraumwandung aus Änderungen der Signalantwort,insbesondere Impulsantwort, Eigenschaften der Wandung zu bestimmen.OneThe basic idea of the present invention is thus in the recognitionto see that radar waves in cavities are particularly goodare suitable for gaining information. The radar waves provideopposite both optical waves and the so faroccasionally used ultrasonic waves considerable advantages,among others the significantly better temporal and spatial resolutionwhich are possible in particular in near field measurementswill, and the possibility of intrusion of radar signalsinto a cavity wall from changes in the signal response,in particular impulse response, properties of the wall to determine.
DieVorrichtung ist prinzipiell für jede Art von Hohlraum geeignet,insbesondere auch zur Untersuchung von Rohrsystemen, wie in derKanalisation, der Förderung von Substanzen (Pipelines etc.).Besonders bevorzugt ist allerdings die Anwendung in lebenden Organismen,insbesondere dem menschlichen Körper, wo die Vorrichtungbesondere Vorteile als Diagnose- bzw. Behandlungsinstrument bringt.TheDevice is in principle suitable for every type of cavityespecially for the investigation of pipe systems, as inSewerage, the extraction of substances (pipelines etc.).However, particularly preferred is the application in living organisms,especially the human body, where the devicebrings particular advantages as a diagnostic or treatment instrument.
EinProblem eines natürlichen Hohlraumes ist in der Regel,dass sich das Wandmaterial, das für die Sendersignalantwortenprägend ist, stark ändern kann. So wird etwa entlangdes Magen-Darm-Traktes nicht nur die tatsächliche Wandungselbst aus unterschiedlichen Geweben wie der Speiseröhre,dem Magen oder verschiedenen Abschnitten des Darms bestehen, sonderndie Innenwandung wird wiederum von unterschiedlichem Gewebe umgebensein, das zu einer Sendersignalantwort mit beiträgt. Esist zunächst überraschend, dass Signale, die besonders starkvon solchen Effekten geprägt sind, überhaupt aussagekräftigsind. Tatsächliche bieten sie aber sogar Vorteile gegenüberanderen Signalen wie Ultraschallsignalen, die nicht oder nicht wesentlichdurch solche Effekte beeinflusst sind, weil durch die Verwendungvon Radarwellen einerseits erkannt werden kann, welcher Art dieWandung tatsächlich ist und gegebenenfalls, ob lokal krankhafteoder auffällige Veränderungen der Wandung vorliegen.Als Wandung sei dabei, sofern nichts Anderes explizit erwähntist oder sich aus dem Sinnzusammenhang Anderes ergibt, stets dieSchicht verstanden, die in ihrer Gesamtdicke zur Sendersignalantwortin signifikanter und insbesondere auswertbarer Weise beiträgt.A problem of a natural cavity is usually that the wall material that is indicative of the transmitter signal responses can change dramatically. Thus, along the gastrointestinal tract, for example, not only will the actual wall itself consist of different tissues such as the esophagus, stomach, or various sections of the intestine, but the inner wall will in turn be surrounded by different tissue contributing to a transmitter signal response. It is initially surprising that signals that are particularly strongly influenced by such effects are even meaningful. Actually, however, they even offer advantages over other signals, such as ultrasonic signals, which are not or not significantly affected by such effects because, on the one hand, they are detected by the use of radar waves can, what kind the wall actually is and if necessary, whether locally morbid or noticeable changes of the wall are present. Unless otherwise explicitly stated, or otherwise resulting from the context of meaning, the wall is always understood to mean the layer which, in its total thickness, contributes to the transmitter signal response in a significant and, in particular, evaluable manner.
Essei erwähnt, dass neben einer Einführung in denMagen-Darm-Trakt eines Menschen auch eine Verwendung mit anderen natürlichenHohlräumen in Frage kommt, beispielsweise den Blutgefäßen.Itbe mentioned that in addition to an introduction to theGastrointestinal tract of a human also use with other naturalCavities comes into question, for example, the blood vessels.
DieAnordnung kann als Endoskop gebildet sein, was besonders vorteilhaftist. Die Ausbildung als Endoskop hat einsichtigerweise Auswirkungen aufdie Dimensionierung des Gerätes, etwa hinsichtlich desDurchmessers und der Länge, um welche die Vorrichtung inden Hohlraum einführbar ist.TheArrangement can be formed as an endoscope, which is particularly advantageousis. The training as an endoscope has an obvious effect onthe sizing of the device, in terms of theDiameter and the length by which the device inthe cavity is insertable.
DerSender wird in einer bevorzugten Variante Millimeterwellen oderSubmillimeterwellen emittieren, wobei sich der Bereich über3 Gigahertz als besonders bevorzugt herausgestellt hat. Die Wellen werdentypisch in einem Bereich über 3 Gigahertz emittiert, bevorzugtmit Frequenzen zwischen 100 und 300 Gigahertz. Es sei darauf hingewiesen,dass es ohne weiteres möglich ist, die Vorrichtung nicht nurfür die Emission respektive Detektion einer einzelnen Frequenz,sondern statt dessen auch für die Emission mehrerer unterschiedlicherFrequenzen auszubilden. Diese können gegebenenfalls simultan emittiertwerden, was besonders dann bevorzugt ist, wenn Möglichkeitenbestehen, die Impulsantworten für unterschiedliche Frequenzenzu unterscheiden. Alternativ ist es möglich, sukzessiveund insbesondere periodisch wechselnd, unterschiedliche Emissionsfrequenzenzu wählen. Dies kann dazu beitragen, zusätzlicheInformationen etwa über Wandungseigenschaften zu gewinnen,was besonders dann vorteilhaft ist, wenn unterschiedliche Wandungenunterschiedliche Eigenschaften bei unterschiedlichen Frequenzenaufweisen. Als solche Eigenschaft kommt insbesondere eine Absorptionin Frage. Dass in diesem Zusammenhang einsichtig ist, dass mit gepulstenSignalen gearbeitet werden kann, die per se als zeitlich begrenzteImpulszüge ein gegebenes Frequenzspektrum aufweisen undsomit in sich „unterschiedliche Frequenzen” besitzen,sei erwähnt. Für den Fachmann ist hier einsichtig,dass insoweit von der Emission von Wellen die Rede ist, deren mittlere Frequenzvariiert.Of theSender is in a preferred variant millimeter waves orSubmillimeterwellen emit, with the area above3 gigahertz has been found to be particularly preferred. The waves will betypically emitted in a range above 3 gigahertz, preferredwith frequencies between 100 and 300 gigahertz. It should be notedthat it is easily possible, the device not onlyfor the emission or detection of a single frequency,but instead also for the emission of several differentTrain frequencies. These may optionally be emitted simultaneouslywhich is especially preferred when possibilitiesconsist of the impulse responses for different frequenciesto distinguish. Alternatively, it is possible successivelyand in particular periodically changing, different emission frequenciesto choose. This can help extraGain information about wall properties,which is particularly advantageous when different wallsdifferent properties at different frequenciesexhibit. As such property is in particular an absorptionin question. That in this regard is obvious that with pulsedSignals can be worked on per se as time-limitedPulse trains have a given frequency spectrum andthus have in themselves "different frequencies",be mentioned. For the skilled person is obvious,that in this respect the emission of waves is mentioned, their mean frequencyvaried.
Ineiner besonders bevorzugten Variante müssen Sender- undEmpfängermittel nicht simultan aktiv sein. Vielmehr istes möglich, mit einem Sender einen Signalimpuls zu emittierenund das reflektierte Signal dann zu empfangen, ohne dass der Sender zwingendnoch aktiv ist. Dies hat einerseits den Vorteil, dass das Empfängermittelbeim Empfang nicht durch Signale des nahe beim Empfängerin der Vorrichtung angeordneten Senders gestört wird underlaubt andererseits, was besonders bevorzugt ist, dass das Empfängermittelein einzelnes Antennensystem aufweist.Ina particularly preferred variant must transmitter andReceiver means not be active simultaneously. Rather, it isit is possible to emit a signal pulse with a transmitterand then receive the reflected signal without forcing the transmitteris still active. This has the advantage that the receiver meansnot received by signals from near the receiveris disturbed in the device arranged transmitter andon the other hand, which is particularly preferred, allows the recipient agenthaving a single antenna system.
Ineiner bevorzugten Variante werden die Sendersignalantworten derarterfasst, dass daraus hohlraumbezogene Informationen gewonnen werden können.InIn a preferred variant, the transmitter signal responses become suchdetects that void-related information can be extracted from it.
Diehohlraumbezogenen Informationen können sich einerseitsauf den Abstand der Vorrichtung zur Hohlraumwandung beziehen undandererseits auf Eigenschaften der Hohlraumwandung.TheCavity related information can be on the one handrefer to the distance of the device to the cavity wall andon the other hand on properties of the cavity wall.
DerSender wird in einer besonders bevorzugten Variante als SIMMWICgebildet, das heißt als Silicon Monolithic Millimeter-WaveIntegrated Circuit, wodurch die höchstfrequente Radarwellenerzeugung undgegebenenfalls Detektion auf einem einzelnen Chip möglichwird. Die Vorrichtung kann so gebildet sein, dass die erfasstenSendersignalantworten im Hohlrauminneren lediglich so konditioniertwerden, dass sie ohne weiteres nach außen, also nach außerhalbdes Hohlraumes geleitet werden können. Dies ermöglichtes, außerhalb des Hohlraumes eine komplexe Signalverarbeitungvorzunehmen, die im Inneren des Hohlraumes nicht, jedenfalls nichtin geeigneter Form, möglich wäre. Diese Signalkonditionierungist somit zwar nicht zwingend erforderlich, wohl aber besondershilfreich, um eine besonders nützliche Vorrichtung auszugestalten.Die Erkenntnis, dass die Signalkonditionierung im Körperinnerenauf einfache Weise erfolgen kann, etwa um nur die Kontur einer Impulsantwortherauszufiltern, erlaubt es, besonders kleine und gleichwohl günstigeVorrichtungen zu bauen, die überdies für eineVielzahl von Anwendungen geeignet sind und leichter aktualisiert werdenkönnen.Of theSender is in a particularly preferred variant as SIMMWICformed, that is called Silicon Monolithic Millimeter WaveIntegrated Circuit, reducing the highest frequency radar wave generation andoptionally detection on a single chip possiblebecomes. The device may be formed so that the detectedTransmitter signal responses in the cavity interior only so conditionedbe that they easily outward, that is to the outsideof the cavity can be passed. this makes possibleit, outside the cavity, a complex signal processingnot in the interior of the cavity, at least notin a suitable form, would be possible. This signal conditioningis therefore not absolutely necessary, but especiallyhelpful to design a particularly useful device.The realization that the signal conditioning inside the bodycan be done in a simple manner, such as only the contour of an impulse responsefiltering out allows it to be particularly small and yet cheapTo build devices, moreover, for aVariety of applications are suitable and easier to be updatedcan.
DieVorrichtung wird typisch für die Verwendung mit gepulstenSignalen verwendet, insbesondere mit auf vorbestimmte Weise geformtenSendeimpulssignalen wie Rechteckimpulsen, das heißt solchenImpulsen, bei denen die Einhüllende ein Rechteck bildet;statt dessen sind aber auch andere Impulsformen ohne weiteres verwendbar,beispielsweise Sägezahnimpulse oder gaussförmiggeformte Sendeimpulse usw. Die Verwendung von nadelartigen (DIRAC-)Pulsen,die besonders stark, aber nur kurz sind, sei erwähnt. Durchderartige Pulse ergeben sich besonders leicht auswertbare Pulsformen.TheDevice becomes typical for use with pulsedSignals used, in particular with molded in a predetermined mannerTransmit pulse signals such as rectangular pulses, that is suchPulses in which the envelope forms a rectangle;instead, however, other forms of impulse are readily usable,for example, sawtooth pulses or gaussianshaped transmission pulses, etc. The use of needle-like (DIRAC) pulses,which are particularly strong, but only short, should be mentioned. BySuch pulses result in particularly easily evaluable pulse shapes.
DieAuswertung kann bevorzugt so erfolgen, dass der Abstand der Vorrichtungzur Hohlraumwandung bestimmt wird. Dies ist insbesondere selbst dannmöglich, wenn eine weitgehende isotrope Aussendung erfolgt,das heißt, wenn Signale nicht in eine Vorzugsrichtung abgestrahltwerden oder kein ortsaufgelöster Signalempfang möglichist, wie dies etwa bei Pixeln einer Kamera der Fall ist. Typischwird nur eine einzelne Empfängereinheit vorliegen, alsokeine pixelartig ortsauflö sende Empfängereinheitvorgesehen sein. Bevorzugt ist es dann, wenn die Vorrichtung imHohlrauminneren ausrichtbar und/oder beweglich, beispielsweise drehbarund/oder neigbar ist, um einen eng begrenzten, das heißtinsbesondere gebündelten Sendesignalstrahl richten zu können. DasDrehen und/oder Verkippen des die Sende- und Empfangsmittel tragendenVorrichtungsteils, typisch am proximalen Ende der Vorrichtung, dasheißt am vordersten Ende der Vorrichtung und/oder nahedazu, kann auf herkömmliche Weise, beispielsweise durchLenk- bzw. Ausrichtedrähte geschehen. Es sei erwähnt,dass ein Abstand der Vorrichtung gegebenenfalls für unterschiedlicheAusrichtungen bestimmt werden und etwa durch Vorsehen eines Markersan der Vorrichtung und Ausrichten der Vorrichtung relativ zu demMarker die Orientierung gut bestimmt werden kann.The evaluation can preferably be carried out so that the distance of the device is determined to the cavity wall. This is especially possible even if a far-reaching isotropic emission takes place, that is, if signals are not in one Preferred direction are radiated or no spatially resolved signal reception is possible, as is the case with pixels of a camera. Typically, only a single receiver unit will be present, so no pixel-like spatially resolving receiver unit be provided. It is preferred if the device in the interior of the cavity can be aligned and / or moved, for example rotatable and / or tiltable, in order to be able to direct a narrowly limited, that is in particular bundled, transmission signal beam. The turning and / or tilting of the device part carrying the transmitting and receiving means, typically at the proximal end of the device, ie at the foremost end of the device and / or close to it, can be done in a conventional manner, for example by means of steering wires. It should be noted that a spacing of the device may be determined for different orientations and, for example, by providing a marker on the device and aligning the device relative to the marker, the orientation may be well determined.
Wenn,wie typisch und bevorzugt, die Vorrichtung zur Verwendung in Hohlräumenmit variierenden, das heißt entlang des Einschubswegesunterschiedlichen Wandeigenschaften ausgebildet ist, wird bevorzugtein Datenbankmittel vorgesehen sein, das Charakteristika von Impulsantwortenunterschiedlicher Wände bzw. Wandbereiche wie Speiseröhre,Magen, Dünndarm, Fettgewebe, gut durchblutetes (und damitoftmals krebsartig erkranktes) Gewebe usw. enthält undfür einen Vergleich zugänglich macht. Als solcheImpulscharakteristika können z. B. Absorptionen und Reflexionskoeffizientenbei Anordnung an anderen Geweben erfasst sein.If,as typical and preferred, the device for use in cavitieswith varying, that is along the insertion pathis formed different wall properties is preferreda database means may be provided, the characteristics of impulse responsesdifferent walls or wall areas such as esophagus,Stomach, small intestine, fatty tissue, well-supplied (and thusoften cancerous) tissue and so onmakes available for comparison. As suchPulse characteristics can e.g. B. absorptions and reflection coefficientsto be detected when placed on other tissues.
DieVorrichtung kann so klein gebildet sein, dass es möglichist, neben dem Sender zur Radarwellenerzeugung und dem Empfängermittelbzw. zusätzlich der Signalkonditionierung weitere Mittelfür einen medizinischen Eingriff vorzusehen. Diese Mittelkönnen ein optisches Bildgebemittel umfassen und/oder darstellenund/oder ein chirurgisches Mittel wie zum Platzieren eines Stentsoder zur Durchführung einer Biopsie umfassen. Bei derartigenEingriffen, insbesondere in Gefäßen, wird diePlatzierung besonders erleichtert, weil durch die Verwendung der Radarwellengut erkannt werden kann, ob eine bestimmte, mit der Vorrichtunggerade erreichte Stelle krankhaft verändert ist oder obdie Vorrichtung noch einige Zentimeter vor oder zurückbewegt werden muss, um eine solche Stelle zu erfassen. Auch könnenGefäßverzweigungen besonders gut detektiert werden.Es sei erwähnt, dass neben und/oder zusätzlichzu reinen Laufzeitmessungen auch eine Auswertung der Dopplerverschiebungin Betracht kommt, um Bewegungen der Radarwellen zurückwerfendenStrukturen zu erfassen.TheDevice can be made so small that it is possibleis, in addition to the transmitter for radar wave generation and the receiver meansor in addition to the signal conditioning further fundsto provide for medical intervention. These fundsmay include and / or represent an optical imaging deviceand / or a surgical means such as placing a stentor to perform a biopsy. In suchInterventions, especially in vessels, thePlacement particularly relieved because of the use of radar wavesIt can be well recognized if a particular, with the devicejust reached place is morbidly changed or whetherthe device still a few inches in front or backmust be moved to capture such a position. Also canVascular branches are detected very well.It should be mentioned that next and / or in additionfor pure transit time measurements also an evaluation of the Doppler shiftis eligible to throw back movements of the radar wavesCapture structures.
DieVorrichtung kann, auch bei einem Sender ohne dedizierte Richtcharakteristikund/oder einem Empfänger, der per se zur Ortsauflösungnicht ausgebildet ist, gleichwohl zur Erfassung ortsaufgelösterSignale ausgebildet sein. Dazu kann die Vorrichtung auf geeigneteWeise so beweglich gebildet sein, dass sie ohne weiteres zumindestfür Zwecke der Aufnahme ortsaufgelöster Signalean einer gegebenen Stelle im Hohlraum beweglich ist. Es sei daraufhingewiesen, dass mit der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung überdiesauch Bewegungen erfasst werden können, beispielsweise peristaltische oderandere, auch schnelle Bewegungen einer Hohlraumwandung. Dies wirdmöglich durch eine schnelle Signalwiederholung, das heißteine hohe Abtastrate.TheDevice can, even with a transmitter without dedicated directional characteristicsand / or a receiver that per se for spatial resolutionis not trained, yet location-resolved to captureBe formed signals. For this purpose, the device on suitableWay be made so mobile that they at least readilyfor the purpose of recording spatially resolved signalsmovable at a given location in the cavity. It is importantIt is also pointed out that with the device of the present inventionAlso movements can be detected, for example peristaltic orother, even fast movements of a cavity wall. this willpossible by a fast signal repetition, that isa high sampling rate.
DieLeistung der vorliegenden Vorrichtung kann gering sein. Typischwerden für bestimmte Gewebearten Mikrowattleistungen ausreichen,die allerdings gegebenenfalls erhöht werden kön nen,insbesondere abhängig von einer aktuell vorgefundenen Hohlraumwandungund/oder erwarteten Schädigungen derselben. So kann essinnvoll sein, bei Gewebeschädigungen, die tief im Innerender Wandung, also beispielsweise etliche Millimeter bis Zentimeter entferntvon einer Darmwand vermutet werden, die Emissionsleistung signifikantzu erhöhen. Bevorzugt ist eine Einstellbarkeit der Leistungdurch Leistungseinstellmittel. Die eingestrahlte Leistung kann dabei stetsunterhalb der Gewebeschädigungsgrenze bleiben, da es fürdie Zwecke der vorliegenden Erfindung ausreicht, wenn die Leistunglediglich für Beobachtungen ausreicht, ohne dass eine gewebeveränderndeBestrahlung erfolgen muss.ThePerformance of the present device may be low. Typicalwill be sufficient for certain types of tissue microwatts,which can be increased if necessary,in particular depending on a currently found cavity walland / or expected damage thereof. That's the way it worksbe meaningful for tissue damage deep insidethe wall, so for example a few millimeters to centimeters awaybe suspected of a bowel wall, the emission performance significantlyto increase. Preferred is an adjustability of the powerby power adjustment means. The radiated power can alwaysstay below the tissue damage limit as it is forthe purposes of the present invention is sufficient if the poweris sufficient only for observations without a tissue-modifyingIrradiation must be done.
Esist besonders bevorzugt, wenn die Vorrichtung mit einem von außenerfassbaren Marker versehen ist. Es kann zwar versucht werden, abgestrahlteRadarwellen, so diese stark genug sind, von außen zu erfassen.Bevorzugt, alternativ und/oder zusätzlich könnenaber berührungslos abtastbare Marker wie beispielsweiseMagnete oder Spulen zur Ausstrahlung tieffrequenter, gepulster,von außen ortbarer Signale und dergleichen vorgesehen werden.Itis particularly preferred when the device with one from the outsideis provided detectable marker. Although it can be tried, radiatedRadar waves, so strong enough to capture from the outside.Preferably, alternatively and / or additionally maybut contactless scannable markers such asMagnets or coils for emitting low-frequency, pulsed,be provided externally locatable signals and the like.
Dievorliegende Erfindung schlägt auch ein Verfahren zur Materialanalysevor, bei welchem eine Vorrichtung der beschriebenen Art in einenHohlraum eingeführt und im Ansprechen auf Radarwellensendersignalantworteneine Position der Vorrichtung in einem Hohlraum und/oder eine Eigenschaftdesselben, insbesondere eine Hohlraumwandungseigenschaft, bestimmtwerden.TheThe present invention also proposes a method for material analysisbefore, in which a device of the type described in aCavity introduced and in response to radar wave transmitter signal responsesa position of the device in a cavity and / or a propertythe same, in particular a cavity wall property determinedbecome.
Dievorliegende Erfindung wird im Folgenden nur beispielsweise anhandder Zeichnung beschrieben. In dieser ist dargestellt durchTheThe present invention will now be described by way of example onlydescribed the drawing. In this is represented by
Nach
Dieeinführbare Vorrichtung
Ander Vorrichtung
DerRadarwellensender
Imvorliegenden Fall umfasst der Sender einen Oszillator
DasEmpfängermittel umfasst neben der Antenne
DasEmpfängermittel
Essei darauf hingewiesen, dass es nicht zwingend ist, Oszillator undEmpfänger alternierend an die Antenne zu schalten. Einealternative Variante mit separaten Antennen für Oszillatorund Empfänger ist in
DieAntenne ist gemeinsam mit dem Chip durch die Vorrichtung
Dieskann durch Vor- und Zurückbewegen der Vorrichtung
DieSignalerzeugung und der Signalempfang laufen, wie vorstehend beschrieben,so, dass mit dem Sender ein auf bestimmte Weise geformter Impulsauf die Hohlraumwandung geschickt wird und mit dem Empfängerdie Impulsantwort der Hohlraumwandung erfasst wird. Aus der Formdes Antwortimpulses können dann auf die Wandung Rückschlüsse gezogenwerden.TheSignal generation and signal reception, as described above,such that with the transmitter a pulse shaped in a certain wayis sent to the cavity wall and with the receiverthe impulse response of the cavity wall is detected. Out of formof the response pulse can then draw conclusions on the wallbecome.
Beieiner totalreflektierenden Hohlraumwandung ergibt sich dabei diein
Eineauf eine solche Gewebeanordnung ausgestrahlte elektromagnetischeWelle wird also an der ersten Grenzschicht, beispielsweise dem Übergangzwischen Mageninhalt und Fettgewebeschicht partiell reflektiertwerden, während ein Teil der Welle in das Fettgewebe eindringenkann. Aus dem Inneren des Fettgewebes wird die elektromagnetischeeingestrahlte Welle partiell ebenfalls rückreflektiertund läuft zugleich partiell weiter. Sie läuftunter Abschwächung, bis sie an die nächste Grenzschichttritt, das heißt hier den Übergang zwischen Fett-und Muskelgewebe, wo eine neuerliche starke Reflexion entsprechenddes Grenzflächenübergangs stattfindet und nachfolgendbei weiterem Durchlauf eine veränderte Absorption und eventuellweitere Reflexion nach Durchlauf des Muskelgewebes erfolgt. Diebeschriebenen Effekte führen dazu, dass die Impulsformdes Empfangsimpulses nun nicht mehr der Impulsform des Sendeimpulsesentspricht, sondern der Impuls deformiert ist.Aelectromagnetic radiation emitted on such a fabric assemblySo wave becomes at the first boundary layer, for example the transitionPartially reflected between stomach contents and fatty tissue layerwhile part of the shaft is penetrating into the fatty tissuecan. From within the fatty tissue becomes the electromagneticirradiated wave partially also reflected backand at the same time continues partially. she runsunder weakening until it reaches the next boundary layerThis means that the transition between fat andand muscle tissue, where a recent strong reflection accordinglythe interface transition takes place and subsequentlywith further passage a changed absorption and possiblyfurther reflection takes place after passage of the muscle tissue. Thedescribed effects cause the pulse shapethe received pulse is no longer the pulse shape of the transmitted pulsecorresponds, but the pulse is deformed.
DieHochfrequenzsignalverarbeitung
Außerhalbdes Hohlraumes wird dann eine Digitalwandlung und weitere digitaleSignalverarbeitung, in
DieDigitalisierung erlaubt es nun, die Laufzeiten durch verschiedeneSchichten und die dabei auftretenden Reflexionen/Absorptionen ausder Impulsform zu bestimmen, z. B. indem wie bevorzugt auf Datenbankenzugegriffen wird, die für bestimmte Gewebearten und/oder-schichten charakteristische Impulsverformungen enthalten, um soeinen Hinweis auf die aktuellen Hohlraumwandungen zu geben. Bevorzugtist eine zum Vergleich verwendete Datenbank dann so organisiert,dass eine Suche darin entsprechend der für einen bestimmtenEingriff erwarteten oder typischen Wandungen erfolgt. So können trotz ähnlicherImpulsverformungen unterschiedliche Gewebearten durch die Zusatzinformation,etwa, ob sich die Vorrichtung in der Speiseröhre oder tiefim Magen befindet, besonders gut diskriminiert werden. Dies schließtjedoch nicht aus, dass auch ohne solche Zusatzinformationen Gewebediskriminiert werden, wodurch dann allein durch Pulsformen einebestimmte Gewebeart und damit eine Einschubposition der Vorrichtungerkennbar ist. Dies erlaubt es, besonders einfach bei der Bewegungeiner Vorrichtung durch einen Hohlraum, wie bei
Dassbei Erfassung der Vorrichtungsposition, die beispielsweise durchDetektion von außen, etwa mit Hilfe von Magneten und/oderSkalen auf dem distalen Ende geschehen kann, sowie Erfassung derAusrichtung der Vorrichtung
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law |