DE102019209333A1 - Method for determining a local tissue type of body tissue and medical system for carrying out such a method - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines lokalen Gewebetyps eines Körpergewebes sowie ein medizinisches System, das zum Ausführen eines solchen Verfahrens eingerichtet ist.Einsatz bei einer Typisierung von Körpergewebe.The invention relates to a method for determining a local tissue type of body tissue and to a medical system which is set up to carry out such a method. Use in typing body tissue.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines lokalen Gewebetyps eines Körpergewebes sowie ein medizinisches System zur Ausführung eines solchen Verfahrens.The invention relates to a method for determining a local tissue type of body tissue and to a medical system for carrying out such a method.
Ein derartiges Verfahren und ein derartiges medizinisches System sind im Bereich der Medizintechnik allgemein bekannt.Such a method and such a medical system are generally known in the field of medical technology.
Das allgemein bekannte Verfahren, das auch als elektrische Impedanzspektroskopie (EIS) bezeichnet werden kann, ist zur Ermittlung eines lokalen Gewebetyps eines Körpergewebes vorgesehen. Hierbei wird dem Körpergewebe mittels einer außerhalb des Körpergewebes angeordneten, externen Elektrode eine elektrische Wechselspannung mit über einer Zeit veränderlichen Frequenz eingeprägt. Die Frequenz der Wechselspannung wird hierbei über einen Frequenzbereich von beispielsweise 1 kHz bis 1 MHz variiert. Mittels einer in dem Körpergewebe platzierten und mit einer weiteren Elektrode versehenen Nadel wird der Wechselstromwiderstand des Körpergewebes in Abhängigkeit der eingeprägten Wechselspannung gemessen und auf diese Weise ein Impedanzspektrum des Körpergewebes erfasst. Das erfasste Impedanzspektrum lässt einen Rückschluss auf einen lokalen Gewebetyp des Körpergewebes im Bereich der zweiten Elektrode zu, so dass eine Aussage darüber getroffen werden kann, ob es sich beispielsweise um Fett-, Muskel- oder Tumorgewebe handelt. Der hierbei messtechnisch maßgebliche Bereich weist - unter einer idealisierten Annahme eines homogenen Körpergewebes im Bereich der Nadel - eine um die weitere Elektrode erstreckte Kugelform auf. Dementsprechend liefert das allgemein bekannte Verfahren eine über diesen kugelförmigen Gewebeabschnitt gemittelte und insoweit nicht stark lokale, sondern eher globale Aussage. Um eine örtlich eingegrenztere Ermittlung des Gewebetyps zu ermöglichen, kann grundsätzlich die an der Nadel angeordnete weitere Elektrode möglichst klein im Vergleich zu den Abmessungen der Nadel gestaltet werden. Dieser Ansatz ist jedoch durch die sich an der weiteren Elektrode einstellende Stromdichte begrenzt, die mit abnehmenden Abmessungen der weiteren Elektrode ansteigt. Denn mit steigender Stromdichte kommen Nichtlinearitäten zum Tragen, die letztlich einer zuverlässigen Ermittlung des Gewebetyps abträglich sein können. Diesem Umstand kann mit einer Reduzierung der eingeprägten Wechselspannung nur bedingt entgegengewirkt werden. Denn mit abnehmender Wechselspannung steigt die Störempfindlichkeit des Verfahrens gegenüber äußeren elektrischen Einflüssen.The well-known method, which can also be referred to as electrical impedance spectroscopy (EIS), is intended to determine a local tissue type of a body tissue. In this case, an electrical alternating voltage with a frequency that changes over time is impressed on the body tissue by means of an external electrode arranged outside the body tissue. The frequency of the alternating voltage is varied over a frequency range of, for example, 1 kHz to 1 MHz. By means of a needle placed in the body tissue and provided with another electrode, the alternating current resistance of the body tissue is measured as a function of the impressed alternating voltage, and an impedance spectrum of the body tissue is recorded in this way. The detected impedance spectrum allows a conclusion to be drawn about a local tissue type of the body tissue in the area of the second electrode, so that a statement can be made about whether it is, for example, fat, muscle or tumor tissue. The area that is relevant in terms of measurement technology - assuming an idealized assumption of homogeneous body tissue in the area of the needle - has a spherical shape extending around the further electrode. Accordingly, the generally known method provides a statement averaged over this spherical tissue section and, in this respect, not strongly local, but rather global. In order to enable the tissue type to be determined more locally, the additional electrode arranged on the needle can in principle be made as small as possible in comparison to the dimensions of the needle. However, this approach is limited by the current density that is established at the further electrode, which increases as the dimensions of the further electrode decrease. Because with increasing current density, non-linearities come into play, which can ultimately be detrimental to a reliable determination of the tissue type. This fact can only be counteracted to a limited extent by reducing the applied alternating voltage. Because with decreasing AC voltage, the sensitivity of the method to external electrical influences increases.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und ein medizinisches System der eingangs genannten Art bereitzustellen, das jeweils Vorteile gegenüber dem Stand der Technik aufweist und insbesondere eine in örtlicher Hinsicht verbesserte Ermittlung des lokalen Gewebetyps ermöglicht.The object of the invention is to provide a method and a medical system of the type mentioned at the outset, each of which has advantages over the prior art and, in particular, enables the local tissue type to be determined in a locally improved manner.
Diese Aufgabe wird durch das Bereitstellen eines erfindungsgemäßen Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eines erfindungsgemäßen medizinischen Systems mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst.This object is achieved by providing a method according to the invention with the features of claim 1 and a medical system according to the invention with the features of
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung eines lokalen Gewebetyps eines Körpergewebes weist die Schritte auf: a) Einkoppeln einer elektrischen Wechselgröße in das Körpergewebe; b) Erfassen eines sich in Abhängigkeit der eingekoppelten Wechselgröße ergebenden Signals einer elektrischen Spannung, wobei die elektrische Spannung zwischen einer ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode gemessen wird, wobei die erste Elektrode und die zweite Elektrode an einer medizinischen Invasivkomponente angeordnet und entlang einer Längsachse der Invasivkomponente um einen Abstand voneinander beabstandet sind, und wobei die medizinische Invasivkomponente in dem Körpergewebe angeordnet ist und die Längsachse im Bereich eines lokalen Gewebeabschnitts des Körpergewebes erstreckt ist; c) Ermitteln des lokalen Gewebetyps im Bereich des Gewebeabschnitts in Abhängigkeit des erfassten Signals. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird eine in örtlicher Hinsicht verbesserte Ermittlung des Gewebetyps ermöglicht. Hierzu sieht die erfindungsgemäße Lösung insbesondere vor, dass das Signal in Abhängigkeit der zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode gemessenen Spannung erfasst wird, wobei die erste Elektrode und die zweite Elektrode entlang der Längsachse der Invasivkomponente zueinander versetzt angeordnet sind. Dabei geht die erfindungsgemäße Lösung von der Überlegung aus, dass die Spannung zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode in erster Linie durch einen sich einstellenden Stromfluss im Bereich der zweiten Elektrode beeinflusst wird. Hierdurch ergibt sich gegenüber dem Stand der Technik - mit einer in etwa kugelförmigen Gestalt des messtechnisch erfassten Gewebeabschnitts - bildlich gesprochen eine örtliche Verlagerung des messtechnisch erfassten Gewebeabschnitts hin zu der zweiten Elektrode. Anstelle der idealisiert kugelförmigen Gestalt des messtechnisch maßgeblichen Gewebeabschnitts ist durch die erfindungsgemäße Lösung mit einer keulenförmigen Gestalt zu rechnen. Mit nochmals anderen Worten ausgedrückt ist durch die erfindungsgemäße Lösung eine Art Richtcharakteristik in Richtung der zweiten Elektrode zu erwarten, so dass der Gewebetyp in örtlicher Hinsicht verbessert ermittelt werden kann.The method according to the invention for determining a local tissue type of a body tissue has the following steps: a) coupling an electrical alternating variable into the body tissue; b) Detecting a signal of an electrical voltage resulting as a function of the coupled-in alternating quantity, the electrical voltage being measured between a first electrode and a second electrode, the first electrode and the second electrode being arranged on a medical invasive component and along a longitudinal axis of the invasive component are spaced from one another by a distance, and wherein the medical invasive component is arranged in the body tissue and the longitudinal axis extends in the region of a local tissue section of the body tissue; c) Determining the local tissue type in the region of the tissue section as a function of the detected signal. The solution according to the invention enables a locally improved determination of the tissue type. For this purpose, the solution according to the invention provides in particular that the signal is recorded as a function of the voltage measured between the first electrode and the second electrode, the first electrode and the second electrode being offset from one another along the longitudinal axis of the invasive component. The solution according to the invention is based on the consideration that the voltage between the first electrode and the second electrode is primarily influenced by a current flow occurring in the area of the second electrode. As a result, compared to the prior art - with an approximately spherical shape of the metrologically detected tissue section - figuratively speaking, there is a local displacement of the metrologically detected tissue section towards the second electrode. Instead of the idealized spherical shape of the metrologically relevant tissue section, a club-shaped shape can be expected due to the solution according to the invention. In other words, the solution according to the invention can be expected to have a type of directional characteristic in the direction of the second electrode, so that the tissue type can be determined in a localized manner in an improved manner.
Der Schritt a) umfasst das Einkoppeln der elektrischen Wechselgröße. Die elektrische Wechselgröße kann beispielsweise als Wechselspannung und/oder als Wechselstrom und/oder in Form eines bandbegrenzten Rauschsignals und/oder eines Mehrfrequenzsignals in das Körpergewebe eingekoppelt werden. Vorzugsweise wird die elektrische Wechselgröße als Wechselspannung eingekoppelt. Das Einkoppeln kann hierbei mit einer über der Zeit veränderlichen Frequenz erfolgen. Als Frequenzbereich, innerhalb dessen die Wechselgröße zeitlich verändert wird, kann beispielsweise ein Bereich von 1 kHz bis 1 MHz gewählt sein. Die elektrische Wechselgröße kann mittels einer dritten Elektrode eingekoppelt werden. Die dritte Elektrode kann hierbei in dem Körpergewebe angeordnet oder außenliegend auf dem Körpergewebe angeordnet werden.Step a) includes coupling in the electrical alternating variable. The electrical alternating quantity can, for example, be an alternating voltage and / or as alternating current and / or in the form of a band-limited noise signal and / or a multi-frequency signal are coupled into the body tissue. The alternating electrical quantity is preferably coupled in as an alternating voltage. Coupling can take place here with a frequency that changes over time. A range from 1 kHz to 1 MHz, for example, can be selected as the frequency range within which the alternating variable is changed over time. The alternating electrical quantity can be coupled in by means of a third electrode. The third electrode can be arranged in the body tissue or can be arranged on the outside of the body tissue.
Der Schritt b) umfasst das Erfassen des sich in Abhängigkeit der eingekoppelten Wechselgröße ergebenden Signals, wobei die hierfür maßgebliche Spannung hochohmig zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode gemessen wird. Sowohl die erste Elektrode als auch die zweite Elektrode sind an der medizinischen Invasivkomponente angeordnet. Hierbei ist vorgesehen, dass die erste Elektrode und die zweite Elektrode in Bezug auf die Längsachse der Invasivkomponente voneinander beabstandet sind. Während der Erfassung des Signals ist die Invasivkomponente in dem Körpergewebe angeordnet und kann insbesondere entlang einer Vorschubrichtung in dem Körpergewebe vorgeschoben werden. Dabei ist die Längsachse der Invasivkomponente vorzugsweise parallel, besonders bevorzugt kolinear, zu der Vorschubrichtung orientiert. Sofern ein Vorschub der Invasivkomponente beim Erfassen des Spannungsspektrums vorgesehen ist, erfolgt dieser vorzugsweise in distaler Richtung. Die zweite Elektrode ist vorzugsweise an einem distalen Endabschnitt der Invasivkomponente angeordnet. Das erfasste Signal kann insbesondere ein Spannungsspektrum und/oder ein Impedanzspektrum umfassen.Step b) comprises the acquisition of the signal resulting as a function of the coupled-in alternating quantity, the voltage relevant for this being measured with high resistance between the first electrode and the second electrode. Both the first electrode and the second electrode are arranged on the medical invasive component. It is provided here that the first electrode and the second electrode are spaced apart from one another in relation to the longitudinal axis of the invasive component. During the acquisition of the signal, the invasive component is arranged in the body tissue and can, in particular, be advanced along a direction of advance in the body tissue. The longitudinal axis of the invasive component is preferably oriented parallel, particularly preferably colinear, to the direction of advance. If the invasive component is to be advanced when the voltage spectrum is recorded, this preferably takes place in the distal direction. The second electrode is preferably arranged on a distal end section of the invasive component. The detected signal can in particular include a voltage spectrum and / or an impedance spectrum.
Der Schritt c) umfasst das Ermitteln des lokalen Gewebetyps in Abhängigkeit des erfassten Signals. Hierbei kann der lokale Gewebetyp entweder mittelbar oder unmittelbar auf Grundlage des erfassten Signals ermittelt werden. Beispielsweise kann das Signal der Spannung auf Grundlage grundsätzlich bekannter physikalischer Gesetzmäßigkeiten zunächst in ein Impedanzspektrum umgewandelt und hiernach der lokale Gewebetyp in Abhängigkeit des nun vorliegenden Impedanzspektrums ermittelt werden. Das Ermitteln kann insbesondere einen Abgleich des erfassten Signals mit einem für einen bestimmten Gewebetyp ermittelten Referenzsignal umfassen. Das Abgleichen des erfassten Signals mit dem Referenzsignal kann insbesondere datenbasiert und/oder computerunterstützt erfolgen. Zusätzlich kann das Ermitteln des lokalen Gewebetyps in Abhängigkeit der eingekoppelten Wechselgröße erfolgen. Step c) comprises determining the local tissue type as a function of the detected signal. The local tissue type can be determined either directly or indirectly on the basis of the detected signal. For example, the voltage signal can first be converted into an impedance spectrum based on fundamentally known physical laws and then the local tissue type can be determined as a function of the impedance spectrum that is now available. The determination can in particular comprise a comparison of the recorded signal with a reference signal determined for a specific tissue type. The comparison of the recorded signal with the reference signal can in particular take place on a data basis and / or with the aid of a computer. In addition, the local tissue type can be determined as a function of the coupled alternating quantity.
In Ausgestaltung der Erfindung wird die Wechselgröße in Form einer Wechselspannung und/oder eines Wechselstromes und/oder eines bandbegrenzten Rauschsignals und/oder eines Mehrfrequenzsignals eingekoppelt. Vorzugsweise wird die Wechselgröße in Form der Wechselspannung eingekoppelt.In an embodiment of the invention, the alternating variable is coupled in in the form of an alternating voltage and / or an alternating current and / or a band-limited noise signal and / or a multi-frequency signal. The alternating quantity is preferably coupled in in the form of the alternating voltage.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die Wechselgröße mit einer über der Zeit veränderlichen Frequenz eingekoppekt.In a further embodiment of the invention, the alternating variable is coupled in with a frequency that changes over time.
Das erfindungsgemäße medizinische System ist zur Ermittlung eines lokalen Gewebetyps eines Körpergewebes vorgesehen, insoweit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet und weist auf: eine Einkoppeleinrichtung, die zum Einkoppeln einer elektrischen Wechselgröße in das Körpergewebe eingerichtet ist, eine zum Einführen in das Körpergewebe vorgesehene medizinische Invasivkomponente mit einer ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode, wobei die erste Elektrode und die zweite Elektrode entlang einer Längsachse der Invasivkomponente voneinander beabstandet angeordnet sind, eine Erfassungseinrichtung, die mit der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode verbunden und zum Erfassen eines sich in Abhängigkeit der eingekoppelten Wechselgröße ergebenden Signals einer zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode gemessenen elektrischen Spannung eingerichtet ist, und eine Ermittlungseinrichtung, die zum Ermitteln des lokalen Gewebetyps in Abhängigkeit des erfassten Signals eingerichtet ist. Durch das erfindungsgemäße medizinische System wird eine in örtlicher Hinsicht verbesserte Ermittlung des Gewebetyps ermöglicht.The medical system according to the invention is intended to determine a local tissue type of a body tissue, to the extent that it is designed to carry out the method according to the invention and has: a coupling device that is designed to couple an electrical alternating variable into the body tissue, a medical invasive component intended to be inserted into the body tissue a first electrode and a second electrode, wherein the first electrode and the second electrode are arranged spaced apart from one another along a longitudinal axis of the invasive component, a detection device which is connected to the first electrode and the second electrode and for detecting an alternating quantity resulting as a function of the coupled-in alternating quantity Signal of an electrical voltage measured between the first electrode and the second electrode is set up, and a determination device that is used to determine the local tissue type as a function of the detected n signal is set up. The medical system according to the invention enables a locally improved determination of the tissue type.
Die Einkoppeleinrichtung ist zum Einkoppeln der elektrischen Wechselgröße eingerichtet. Hierzu kann der Einkoppeleinrichtung eine Wechselspannungs- und/oder Wechselstromquelle und/oder eine Rauschsignalquelle und/oder eine Mehrfrequenzsignalquelle zugeordnet sein oder die Einkoppeleinrichtung kann eine solche Quelle aufweisen. Die Einkoppeleinrichtung kann eine dritte Elektrode aufweisen, die zum Einkoppeln der elektrischen Wechselgröße in dem Körpergewebe angeordnet sein kann. Alternativ kann die dritte Elektrode zum außenliegenden Aufbringen auf das Körpergewebe vorgesehen und insoweit als externe Elektrode gestaltet sein.The coupling device is set up for coupling in the electrical alternating variable. For this purpose, the coupling device can be assigned an alternating voltage and / or alternating current source and / or a noise signal source and / or a multi-frequency signal source, or the coupling device can have such a source. The coupling device can have a third electrode which can be arranged in the body tissue for coupling in the electrical alternating variable. Alternatively, the third electrode can be provided for external application to the body tissue and to that extent designed as an external electrode.
Die medizinische Invasivkomponente ist zum Einführen in das Körpergewebe vorgesehen und kann insbesondere als Katheter, Kanüle, Nadel oder dergleichen gestaltet sein. Die erste Elektrode und die zweite Elektrode sind jeweils an der Invasivkomponente angeordnet und können hierzu beispielsweise auf grundsätzlich bekannte Weise auf die Invasivkomponente aufgeklebt oder aufgedruckt sein. Verfahren zum Aufbringen von entsprechenden Leiterbahnen sowie etwaiger Isolationsschichten zum Beispiels jeweils mittels eines Druckverfahrens, Tauchverfahrens oder in Form von Vakuum-Beschichtungen sind als solche grundsätzlich bekannt. Die erste Elektrode und die zweite Elektrode sind entlang der Längsachse der Invasivkomponente voneinander beabstandet angeordnet, wobei die zweite Elektrode vorzugsweise im Bereich eines distalen Endabschnitts der Invasivkomponente angeordnet ist. Demgegenüber ist die erste Elektrode vorzugsweise in proximaler Richtung von der zweiten Elektrode beabstandet angeordnet. Die medizinische Invasivkomponente ist vorzugsweise zum Vorschieben innerhalb des Körpergewebes entlang einer Vorschubrichtung vorgesehen, wobei die Längsachse vorzugsweise parallel, besonders bevorzugt kolinear, zu der Vorschubrichtung orientiert ist. Die zweite Elektrode ist der ersten Elektrode in Bezug auf die Vorschubrichtung vorzugsweise vorgelagert. Der Vorschub der medizinischen Invasivkomponente kann in distaler Richtung vorgesehen sein.The medical invasive component is intended to be inserted into the body tissue and can in particular be designed as a catheter, cannula, needle or the like. The first electrode and the second electrode are each arranged on the invasive component and, for this purpose, can for example be glued or printed onto the invasive component in a manner known in principle. Method of applying appropriate Conductor tracks and any insulation layers, for example by means of a printing process, immersion process or in the form of vacuum coatings, are known as such in principle. The first electrode and the second electrode are arranged at a distance from one another along the longitudinal axis of the invasive component, the second electrode preferably being arranged in the region of a distal end section of the invasive component. In contrast, the first electrode is preferably arranged at a distance from the second electrode in the proximal direction. The medical invasive component is preferably provided for advancing within the body tissue along a advancing direction, the longitudinal axis preferably being oriented parallel, particularly preferably colinear, to the advancing direction. The second electrode is preferably upstream of the first electrode with respect to the direction of advance. The advance of the medical invasive component can be provided in the distal direction.
Die Erfassungseinrichtung ist zur Messung des Signals der elektrischen Spannung zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode eingerichtet und zu diesem Zweck mittels hierfür geeigneter Signalleitungen mit der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode verbunden. Die Erfassungseinrichtung ist vorzugsweise zur hochohmigen Messung der Spannung eingerichtet. Zudem ist die Erfassungseinrichtung zum Erfassen des sich über der veränderlichen Frequenz der eingekoppelten Wechselgröße ergebenden Spektrums der gemessenen Spannung eingerichtet. Zusätzlich kann die Erfassungseinrichtung zur Erfassung der mittels der Einkoppeleinrichtung eingekoppelten Wechselgröße eingerichtet sein. Insbesondere kann die Wechselgröße hierbei gemeinsam mit der hochomigen Erfassung der Spannung ausgewertet werden.The detection device is set up to measure the signal of the electrical voltage between the first electrode and the second electrode and, for this purpose, is connected to the first electrode and the second electrode by means of signal lines suitable for this purpose. The detection device is preferably set up for high-resistance measurement of the voltage. In addition, the detection device is set up to detect the spectrum of the measured voltage resulting from the variable frequency of the coupled-in alternating quantity. In addition, the acquisition device can be set up to acquire the alternating variable coupled in by means of the coupling device. In particular, the alternating variable can be evaluated here together with the high-impedance detection of the voltage.
Die Ermittlungseinrichtung dient dem Ermitteln des lokalen Gewebetyps in Abhängigkeit des erfassten Signals. Hierzu kann die Ermittlungseinrichtung insbesondere eine Speichereinheit aufweisen, in der Referenzsignal für unterschiedliche Gewebetypen datenbasiert gespeichert sein können. Die Ermittlungseinrichtung kann zum datenbasierten und/oder computergestützten Abgleich des erfassten Signals mit den besagten Referenzsignalen eingerichtet sein. Hierzu kann die Ermittlungseinrichtung eine hierfür geeignete Prozessoreinheit aufweisen. Die Ermittlungseinrichtung kann zusätzlich zum Ermitteln des lokalen Gewebetyps in Abhängigkeit der eingekoppelten Wechselgröße eingerichtet sein. Dementsprechend kann neben dem erfassten Signal auch die eingekoppelte Wechselgröße zur Ermittlung des lokalen Gewebetyps berücksichtigt werden.The determination device is used to determine the local tissue type as a function of the detected signal. For this purpose, the determination device can in particular have a memory unit in which reference signals for different tissue types can be stored in a data-based manner. The determination device can be set up for the data-based and / or computer-aided comparison of the detected signal with the said reference signals. For this purpose, the determination device can have a processor unit suitable for this purpose. The determination device can also be set up to determine the local tissue type as a function of the coupled-in alternating variable. Accordingly, in addition to the recorded signal, the coupled-in alternating quantity can also be taken into account to determine the local tissue type.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Einkoppeleinrichtung zum Einkoppeln der Wechselgröße in Form einer Wechselspannung und/oder eines Wechselstroms und/oder eines bandbegrenzten Rauschsignals und/oder eines Mehrfrequenzsignals eingerichtet. In a further embodiment of the invention, the coupling device is set up to couple the alternating variable in the form of an alternating voltage and / or an alternating current and / or a band-limited noise signal and / or a multi-frequency signal.
Vorzugsweise ist die Einkoppeleinrichtung zum Einkoppeln der Wechselgröße in Form der Wechselspannung eingerichtet.The coupling device is preferably set up for coupling in the alternating variable in the form of the alternating voltage.
In Weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Einkoppeleinrichtung zum Einkoppeln der Wechselgröße mit einer über der Zeit veränderlichen Frequenz eingerichtet.In a further embodiment of the invention, the coupling device is set up for coupling in the alternating variable at a frequency that changes over time.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Einkoppeleinrichtung eine dritte Elektrode auf, die zum außenliegenden Aufbringen auf das Körpergewebe vorgesehen ist. Die dritte Elektrode kann mit einer Wechselspannungs- oder Wechselstromquelle zur Erzeugung der elektrischen Wechselgröße elektrisch verbunden sein. Durch die Ausgestaltung der dritten Elektrode in Form einer außenliegenden, externen Elektrode kann ein besonders einfacher Aufbau des medizinischen Systems erreicht werden.In a further embodiment of the invention, the coupling device has a third electrode which is provided for external application onto the body tissue. The third electrode can be electrically connected to an AC voltage or AC current source for generating the electrical alternating quantity. By designing the third electrode in the form of an external, external electrode, a particularly simple construction of the medical system can be achieved.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Einkoppeleinrichtung eine Wechselstromquelle und/oder eine Wechselspannungsquelle und/oder eine Rauschsignalquelle und/oder eine Mehrfrequenzsignalquelle zugeordnet, mittels derer die elektrische Wechselgröße erzeugbar ist. Vorzugsweise weist die Einkoppeleinrichtung die entsprechende Quelle bzw. Quellen auf.In a further embodiment of the invention, the coupling device is assigned an alternating current source and / or an alternating voltage source and / or a noise signal source and / or a multi-frequency signal source by means of which the electrical alternating quantity can be generated. The coupling device preferably has the corresponding source or sources.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die zweite Elektrode an einem distalen Endabschnitt der Invasivkomponente angeordnet, wobei die erste Elektrode in proximaler Richtung von der zweiten Elektrode beabstandet angeordnet ist. Der distale Endabschnitt der Invasivkomponente bildet einen in distaler Richtung vordersten Bereich der Invasivkomponente. Vorzugsweise ist der distale Endabschnitt in Form einer Spitze ausgebildet, die zum Einführen und/oder Einstechen in das Körpergewebe vorgesehen ist. Durch die Anordnung der zweiten Elektrode an dem distalen Endabschnitt wird die Ermittlung des lokalen Gewebetyps maßgeblich durch den im Betrieb des medizinischen Systems im Bereich des distalen Endabschnitts angeordneten Gewebeabschnitt beeinflusst.In a further embodiment of the invention, the second electrode is arranged on a distal end section of the invasive component, the first electrode being arranged at a distance from the second electrode in the proximal direction. The distal end section of the invasive component forms a foremost region of the invasive component in the distal direction. The distal end section is preferably designed in the form of a point which is provided for insertion and / or piercing into the body tissue. By arranging the second electrode on the distal end section, the determination of the local tissue type is significantly influenced by the tissue section arranged in the area of the distal end section during operation of the medical system.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die zweite Elektrode im Vergleich zu der ersten Elektrode kleine Abmessungen auf. Hierdurch kann eine besonders stark lokalisierte Ermittlung des Gewebetyps erreicht werden.In a further embodiment of the invention, the second electrode has small dimensions compared to the first electrode. A particularly strongly localized determination of the tissue type can be achieved in this way.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Abmessungen der zweiten Elektrode um einen Faktor 2 bis 5, bevorzugt um einen Faktor 5 bis 10, und besonders bevorzugt um einen Faktor 10 bis 50, kleiner als die Abmessungen der ersten Elektrode. Eine solche größenmäßige Gestaltung der zweiten Elektrode im Verhältnis zu der ersten Elektrode hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen.In a further embodiment of the invention, the dimensions of the second electrode are by a factor of 2 to 5, preferably by a factor of 5 to 10, and particularly preferably by a factor of 10 to 50, smaller than the dimensions of the first electrode. Such a size configuration of the second electrode in relation to the first electrode has proven to be particularly advantageous.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die medizinische Invasivkomponente als Katheter oder Kanüle gestaltet.In a further embodiment of the invention, the medical invasive component is designed as a catheter or cannula.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand der Zeichnungen dargestellt ist.
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1 zeigt in stark vereinfachter schematischer Darstellung eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen medizinischen Systems, das zur Ausführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung eines lokalen Gewebetyps eines Körpergewebes eingerichtet ist, und -
2 in schematischer Flussdiagramm-Darstellung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 shows in a greatly simplified schematic representation an embodiment of a medical system according to the invention, which is set up to carry out an embodiment of the method according to the invention for determining a local tissue type of a body tissue, -
2 in a schematic flow diagram representation, an embodiment of the method according to the invention.
Gemäß
Das medizinische System
Die medizinische Invasivkomponente ist bei der gezeigten Ausführungsform als Kanüle
Die Kanüle
Die Kanüle
Das Körpergewebe
Die erste Elektrode
Die Einkoppeleinrichtung
Zur Ermittlung des Gewebetyps
Das erfasste Spannungsspektrum wird maßgeblich durch die elektrischen Eigenschaften des Gewebeabschnitts
Auf Grundlage des auf diese Weise mittels der Erfassungseinrichtung
Die Ermittlungseinrichtung
Wie weiter anhand
Anhand
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