Endoradiosonde
Die Gewinnung genauer Aufschlüsse über die Vorgänge im gesunden und kranken Verdauungstrakt ist häufig von besonderer Wichtigkeit. Die wechselnden Eigenschaften des Darminhaltes können oft weder mit klinischen noch mit röntgenologischen Methoden einwandfrei ermittelt werden. Der Inhalt des Verdauungskanals steht gewöhnlich nur als Stuhl oder als Erbrochenes zur Verfügung. Durch Aspiration mit einem Schlauch kann der Inhalt des Magens und des Zwölffingerdarmes zur Auswertung beschafft werden. Manche Eigenschaften verändern sich jedoch sofort nach der Entfernung des Verdauungsbreies aus dem Darm, so dass Untersuchungen desselben an Ort und Stelle mit einem Messinstrument wünschenswert sind.
Es wurden schon Versuche unternommen, bei Intestinalmessungen ein Verfahren drahtloser Registrierung zur Anwendung zu bringen. Der Umfang entsprechender Geräte, die die zur Schwingungserzeugung erforderliche Radioröhre und den Stromversorgungsteil enthalten müssen, machten aber passende Intestinalsender zu unförmig und damit unbrauchbar.
Es ist zwar schon eine Endoradiosonde von 30 mm Länge und einem Durchmesser von 10 mm entwickelt worden. Zur Anwendung war eine Schaltung vorgeschlagen worden, die dem Meissnerschen induktiven Rückkopplungsprinzip entspricht. Schaltungsanordnungen dieser Art sind aber wegen ihrer Frequenzunstabilität für feinere Messungen für Endoradiosonden nicht zu gebrauchen. Der entwickelte Transistorsender arbeitete auf der Mittelwelle 900 kHz.
Eine zweite bekannte Endoradiosonde von 28 mm Länge und 9 mm Durchmesser war zur Druck- und Temperaturmessung bestimmt und der Transistorsender arbeitete in Dreipunktschaltung auf einer Frequenz von 400 kHz. Druckunterschiede werden bei diesem System mittels einer induktiven Frequenz änderung bestimmt.
Für eine dritte bekannte Endoradiosonde von 26 mm Länge und 8 mm Durchmesser wurde ebenfalls die Meissnersche Transistorschwingschaltung übernommen, die durch Einfügen eines gegengekoppelten Widerstandes eine erhöhte Temperaturstabilität aufweisen soll. Diese Anordnung zeigt aber nicht die erwünschten hohen Messgenauigkeiten. Diese Sonde wurde vorwiegend zur Durchführung von Druckstudien (Peristaltik) eingesetzt. Als Arbeitsfrequenz wurde zuerst die Mittelwelle 1500 kHz, später 1900 kHz gewählt. Zur pH-Messung wurde eine Antimonelektrode, die in Verbindung mit einer Ag/AgCl Elektrode in die Kollektorleitung des Transistors geschaltet wurde, verwendet.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Endoradiosonde in einer gegen Magen- und Darmsäfte beständigen Hülle zur Messung physikalischmedizinischer Daten im Intestinaltrakt, mit der routinemässig die Magenacidität ohne Zuhilfenahme des Magenschlauches exakt bestimmt werden kann, und mittels derer mit grosser Genauigkeit ausserdem auch die Acidität im gesamten Verdauungstrakt sowie die Temperatur der einzelnen Darmteile, die Leitfähigkeit des Magensaftes, das Peristaltikausmass (Druckunterschiede), der Trypsingehalt und andere Qualitäten in allen Darmteilen ohne wesentliches psychisches oder physisches Trauma für den Patienten registriert werden können.
Diese Endoradiosonde zeichnet sich dadurch aus, dass sie Mittel aufweist zur Umwandlung der zu messenden Daten in hochfrequente Schwingungen im Kurzwellenbereich, zum Zwecke der Übertragung der Messdaten auf einen Empfänger.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 das Schaltbild einer frequenzstabilen Schaltungsanordnung,
Fig. 2 die Ausführungsform der Sonde,
Fig. 3 eine Detailvariante der Sonde gemäss Fig. 2 und
Fig. 4 die Schaltung der Sonde nach Fig. 3,
Fig. 5 ein Diagramm betreffend die Frequenz änderung in Abhängigkeit von der Leitfähigkeit des Magensaftes nach einer Untersuchung und
Fig. 6 die Schaltungsanordnung der Endoradiosonde nach Fig. 1.
In Fig. 1 ist das Schaltbild einer gegenüber allen bisher bekannten Transistorschwingschaltungen frequenzstabilen Schaltung angegeben. Mit A, B und C sind die Anschlussstellen für einen Widerstand von beispielsweise 500 oder 1000 oder 200 Ohm bezeichnet, wobei anstelle dieser Widerstände für bestimmte Zwecke auch pH-Fühler oder Leitfähigkeits-Messelektroden eingeschaltet werden können. Tr ist ein Subminiaturtransistor beispielsweise der Type OC 345, L eine Schwingspule mit z. B. 150 Windungen, Dr eine Drosselspule mit z. B. 200 Windungen, Rt ein Widerstand von beispielsweise 100 kQ, Cs ein Kondensator von z. B. 100 po, C5j. ein veränderlicher Messkondensator, C2 ein Kondensator von z. B. 70 pF und C ein Kondensator von z. B. 50 pF.
Mit Bat ist die verwendete Batterie bezeichnet. Das eine Ende der Schwingspule L ist mit der Anode der Batterie und ausserdem über die Drossel Dr oder einen Widerstand und einem der Drossel parallel geschalteten Kondensator C3 mit dem Emitter des Transistors verbunden, welch letzterer durch den Kondensator C. l mit der Basis B des Transistors verbunden ist. Das andere Ende der Schwingspule L ist über den Kondensator Ct mit der Basis B und ausserdem über den Widerstand Rt mit dem Kollektor des Transistors sowie mit der Kathode der Batterie verbunden. Die Schwingfähigkeit dieser Schaltungsanordnung in Verbindung mit der erwähnten Subminiaturtransistortype hat sich als äusserst frequenzstabil erwiesen.
Zum Betrieb des Transistorsenders kann als Stromquelle ein räumlich extrem kleines Element aus Zn und Au/AuCl3 oder Zn und Ag/AgCl verwendet werden, das selbst bei unbeabsichtigter Korrosion, beispielsweise durch Zerkauen, keinerlei Gefahr für den Patienten bietet.
Die Sonde erhält vorzugsweise die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform und weist einschliesslich des Stromversorgungsteils nur einen Rauminhalt von angenähert 150 mm? auf bei einem Zylinder von 8 mm Länge und 5 mm Durchmesser. Sie ist damit mehr als achtmal kleiner als die kleinste bisher bekannte Endoradiosonde. Es lassen sich aber auch Endoradiosonden von einer Grösse bis zu etwa 15 X 8 mm als obere Grenze und etwa 7 X 4 mm als untere Grenze verwenden.
Gerade die Benutzung von Kurzwellen statt längerer Wellen macht eine auswertbare kapazitive statt induktive Frequenzänderung durch den messwertempfindlichen Teil, beispielsweise ein druckregistrierendes Diaphragma, dessen Innenseite einen metallischen, als Kondensatorplatte dienenden, einer Festelektrode gegenüberstehenden Belag hat, überhaupt erst möglich. Man erhält eine um ein Vielfaches g- ssere Messgenauigkeit.
Zur Messung der Acidität wird ein räumlich sehr kleiner pH-Fühler, beispielsweise aus einer Antimonelektrode und einer Ag/AgCl-Elektrode oder einer ähnlichen Kombination, in die Sonde eingebaut. Bei Elektrodenbenetzung mit Intestinalflüssigkeit verschiebt sich nach Massgabe der an den Elektroden auftretenden Spannung, die pH-abhängig ist, die Frequenz des Senders um entsprechende Beträge.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform der Endoradiosonde mit einem pH-Fühler. Die Schaltungsanordnung der Sonde weist eine Schwingspule L von z. B. 75 W auf, die auf der einen Seite (kaltes Ende) mit der Kathode der Batterie Bat von z. B. 1,5 V und direkt oder durch Zwischenschaltung eines aus einer Vergleichs- und Messelektrode bestehenden pH-Fühlers oder durch Zwischenschaltung eines RC-Gliedes, das heisst der Kombination eines Widerstandes R. von z. B. 50 kQ und eines parallel zu diesem geschalteten Kondensators C von z. B. I zfF oder durch gleichzeitige Zwischenschaltung eines pH-Fühlers und eines RC-Gliedes mit der Basis B des Transistors und auf der anderen Seite (heisses Ende) mit dem Kollektor C des Transistors sowie über die Stelle a über einen Kondensator C, von z.
B. 600 pF mit dem Emitter E des Transistors verbunden ist. Besser als die Verbindung der Spule L über die Stelle a und den Kondensator C3 ist die Verbindung einer Anzapfung b der Spule L über den Kondensator C1 mit dem Emitter, welcher Kondensator ausserdem über einen Wider stand Rt von z. B. 25 ko mit der Anode der Batterie Bat verbunden ist.
Es ist auch möglich, über zwei Metallelektroden (Verbindung c statt c1 in Fig. 6) durch Benetzung derselben mit dem als Elektrolyt wirkenden Inhalt des Intestinaltraktes die Sonde automatisch einzuschalten. Dabei kann eine der Metallelektroden gleichzeitig als pH-Messelektrode des pH-Fühlers h herangezogen werden.
Zur pH-Messung ist die direkte Einschaltung eines pH-Fühlers in die Basisleitung besonders vorteilhaft.
Es kann jedoch auch die Anschaltung an den An schlussstellen i, j oder k in die Emitterleitung oder an den Aschlussstellen I in die Kollektorleitung des Transistors vorgenommen werden, Hervorragend zur pH Messung eignen sich Sonden, bei denen die Batterie durch den pH-Fühler ersetzt wird, wenn also die Verbindung m2 in Fig. 6 anstelle der Verbindung n11 tritt.
Wenn eine Magnesium-Silberchlorid-Batterie zur Stromversorgung benutzt wird, lässt sich die Batterieanode Ag/AgCl gleichzeitig als Vergleichselektrode für den zweckmässig mit einem Kondensator überbrückten pH-Fühler ausnutzen (Verbindung mtn in Fig. 6).
Durch die Einfügung des pH-Fühlers in diese Schaltung lässt sich die Schwingungsfrequenz bei gleicher Ausgangsfrequenz um mehr als 100 kHz ändern, so dass sich die Messgenauigkeit noch erheblich vergrössert. Der pH-Fühler selbst kann bei Anschluss an den Anschlussstellen i, j oder k weiter als Betriebsschalter verwendet werden, so dass die Sonde sich erst bei Kontakt mit dem Magen- und Darminhalt einschaltet. Weiter gestattet die Schwingschaltung, die z. B. bei Verwendung von Transistoren der Type OC 345 bereits bei Betriebsspannungen unter 0,2 V einwandfrei arbeitet und dabei nur wenige Mikro- ampere Strom (20 bis 30 uA) verbraucht, den pH Fühler gleichzeitig als einzige Spannungsquelle heranzuziehen. Der Fortfall der eingebauten Batterie ermöglicht eine weitere Verkleinerung der Sonde.
Schliesslich erlaubt die Schaltung durch entsprechende Bemessung des Kondensators C3 die Frequenz derartig gegenüber Temperaturänderungen zu stabilisieren, dass selbst im Kurzwellenbereich bei Temperatur änderungen von 25 auf 400 C Frequenzdriften unter insgesamt 1 kHz auftreten.
Die Temperaturmessung erfolgt ohne zusätzlichen Temperaturfühler lediglich durch den Transistor.
Durch die Wahl von Transistoren mit weiter Temperaturdrift ist bei entsprechender Umdimensionierung der Schaltmittel zu erreichen, dass die Frequenz sich genau mit der Temperatur verändert, und zwar bis zu 10 kHz und mehr pro Grad Celsius Temperaturunterschied. Mit Hilfe des Schwebungsfrequenzmessers wurden mit derartigen Temperatursonden Temperaturunterschiede von 0, 01 C noch bequem registriert.
Die Leitfähigkeitsmessung wird mit Hilfe zweier, die Sondenoberfläche berührender Elektroden vorgenommen, durch die die Emitter-, Basis- oder Kollektorleitung aufgetrennt wird. Am besten hat sich für diese Messung die Wahl der Basisleitung bewährt.
Durch den Kontakt der je etwa 5 mm2 grossen und etwa 7 mm voneinander entfernten Elektroden mit dem stromleitenden Darminhalt wird die Leitfähigkeit des Darminhaltes in eine Frequenzänderung umgesetzt. Bei 37,5" C lag in einer entsprechenden Sonde bei Überbrückung der Elektroden in der Basisleitung die Frequenz bei 3,7881 MHz, bei einem Widerstand von 200 Ohm bei 3,7090 MHz, bei einem Widerstand von 500 Ohm bei 3,5990 und bei 1000 Ohm bei 3,482 MHz.
Die Sonden können durch einen bis zum A Mund des Patienten reichenden Faden oder magnetisch durch einen eingelegten Eisenstift und an den Körper gehaltenen Elektromagneten an jeder gewünschten Stelle des Darmkanals festgehalten werden. Die Lage der Sonden ist röntgenologisch einfach zu kontrollieren.
Die von den Sonden abgestrahlte Frequenz lässt sich mühelos mit einem Kurzwellenempfänger feststellen, dessen Antenne sich nahe dem Patienten befindet. Die Lage der Sonde ist mittels einer Antennenspule mit Ferritstab auf Zentimeter genau zu ermitteln.
Eine abgeänderte Ausführungsform der Endoradiosonde nach Fig. 3 und 4 besteht lediglich aus einem Schwingkreis, dessen Frequenz sich mechanisch durch einen in seiner Ausdehnung entsprechend der Messqualität veränderlichen Kunststoff auf kapazitivem oder induktivem Wege variiert oder durch Hinzu- oder Abschaltung eines weiteren Kondensators sprunghaft verändert. Letztere Ausführungsform der Schwingkreissonde enthält an der Oberfläche zwei Elektroden, von denen die eine einen Druck auf die andere ausübt und den Kontakt schliesst. Durch Einlegen einer nichtleitenden Substanz, z. B. eines Gelatineplättchens, zwischen die Kontakte wird der Anschluss eines Zusatzkondensators so lange verhindert, bis das Plättchen, beispielsweise vom Trypsin, durchgedaut ist. Mit Kontaktschluss wird ein Zusatzkondensator in den Schwingkreis geschaltet und somit die Frequenz herabgesetzt.
Mittels eines hochempfindlichen Grid-Dippers lässt sich die Sonde durch die Bauchdecke bis in Tiefen bis zu 10 cm nachweisen, wenn ihre Schwingspulenachse in einer Linie mit der Schwingspulenachse des Grid-Dippers verläuft. Diese Lage lässt sich durch einen Magneten an der Bauchwand und einen Eisenstab in der Sonde einfach erreichen.
Gegenüber den bekannten Radiosonden unterscheidet sich die beschriebene Endoradiosonde durch a) ihre routinemässige Einsatzfähigkeit zur Bestim mung des Säuregehaltes des Magens, wodurch das psychische und körperliche Trauma der Magen ausheberung mittels des Schlauches beim Patienten erspart wird, b) ihre Einsatzfähigkeit zur Bestimmung der Tem peratur der einzelnen Darmteile (ein gesunder
Darmabschnitt zeigt im Gegensatz zum funktions untüchtigen Darm unter der Verdauung einen
Temperaturanstieg von etwa 0, 3O C;
mit der Sonde lassen sich noch Temperaturdifferenzen unter 0, 01 C registrieren), c) die Möglichkeit, mit ihr die elektrische Leitfähig keit in den einzelnen Darmabschnitten zu messen, d) die erheblich grössere Empfindlichkeit des Druck perceptors verglichen mit anderen Sonden infolge kapazitiver Steuerung und infolge Verwendung kurzer Wellen, e) ihre besondere Kleinheit (wesentlich kleiner als manches Dragee), f) die Fixierbarkeit in jedem gewünschten Darmteil und g) die ausgezeichnete Frequenzstabilität, bedingt durch die vorgesehene Schaltung und durch die
Kompensationsschaltmittel.
Die Verwendung der Sonde wird nachstehend anhand einiger Beispiele beschrieben:
1. Zur Untersuchung der elektrischen Leitfähigkeit des Magensaftes verschluckte eine Versuchsperson eine Sonde, deren experimentell gefundene Frequenzänderung in Abhängigkeit von der Leitfähigkeit auf dem Diagramm der Fig. 5 abgelesen werden kann.
Der Messempfänger registrierte sogleich nach dem Verschlucken eine Frequenz von 3,749 MHz. Nach dem Genuss von 300 cm3 Tee veränderte sich die Frequenz wie folgt: nach 5 Minuten 3,612 MHz 10 3,625 20 3,686 30 3,712 40 3,734 Aus dem Diagramm ist zu entnehmen, dass zwischen den Elektroden in nüchternem Zustand der Versuchsperson ein Widerstand von 100 Ohm bestanden hatte, der dann nach Genuss von Tee über
470 Ohm nach 5 Minuten
425 10
320 20
195 30 schliesslich auf einen Wert von
125 40 herabsank. Die Endoradiosonde wurde nach 24 Stunden in noch schwingendem Zustande per vias naturales entleert. Die bei der Untersuchung gefundenen Werte konnten im Rahmen einer Untersuchung über Leitfähigkeitsveränderungen bei Magenerkrankungen neben andere Kontrolluntersuchungen mitverwandt werden.
2. Eine Schwingkreis-Endoradiosonde, bestehend aus einem Schwingkreis, dessen Frequenz sich mechanisch ändert (Fig. 3 und 4), wurde bei der Ausarbeitung einer Methodik für den Nachweis der Pancreasfibrose, das heisst einer beim Kinde gelegentlich vorkommenden Erkrankung, bei der die Bauchspeicheldrüse kein Trypsin mehr in den Zwölffingerdarm abscheidet, einer nüchternen Versuchsperson verabreicht. Die Sonde enthielt an ihrer Oberfläche zwei schmale versilberte Messingfedern, deren Berührung durch eine zwischengeschobene Gel antinefolie verhindert wurde. Die Sonde entsprach in Aufbau und Schaltung derjenigen nach Fig. 3.
Nach magnetischer Aufrichtung der Sonde wurde mit einem Grid-Dipper von der Mittelbauchoberfläche aus festgestellt, dass der Schwingkreis der Sonde 80 Minuten nach Eingabe der Sonde, 10 Minuten nach Übergang in den Zwölffingerdarm/Rö-Kontrolle, einen Frequenzsprung von 3,8 auf 3,35 MHz machte. Die Verdauung der Gelatinefolie, die bei einem Patienten mit Pancreasfibrose ausbleibt, vollzog sich also binnen der genannten Zeit.
Endoradiosonde
Obtaining precise information about the processes in the healthy and diseased digestive tract is often of particular importance. The changing properties of the intestinal contents can often not be properly determined with either clinical or radiological methods. The contents of the digestive tract are usually only available as stool or vomit. The contents of the stomach and duodenum can be obtained for evaluation by aspiration through a tube. However, some properties change immediately after the digestive pulp is removed from the intestine, so that investigations of the same on the spot with a measuring instrument are desirable.
Attempts have already been made to use a method of wireless registration in intestinal measurements. The scope of the corresponding devices, which must contain the radio tube and the power supply required for generating vibrations, made suitable intestinal transmitters too bulky and therefore unusable.
An endoradiosonde 30 mm long and 10 mm in diameter has already been developed. A circuit was proposed for use which corresponds to Meissner's inductive feedback principle. Circuit arrangements of this type cannot be used for finer measurements for endoradiosondes because of their frequency instability. The developed transistor transmitter worked on the medium wave 900 kHz.
A second known endoradiosonde 28 mm in length and 9 mm in diameter was intended for pressure and temperature measurement and the transistor transmitter worked in three-point circuit at a frequency of 400 kHz. In this system, pressure differences are determined by means of an inductive frequency change.
For a third known endoradiosonde with a length of 26 mm and a diameter of 8 mm, the Meissner transistor oscillating circuit was also adopted, which is said to have increased temperature stability by inserting a feedback resistor. However, this arrangement does not show the desired high measurement accuracy. This probe was mainly used to carry out pressure studies (peristalsis). The medium wave 1500 kHz, later 1900 kHz, was chosen as the working frequency. An antimony electrode connected to an Ag / AgCl electrode in the collector line of the transistor was used to measure the pH.
The object of the invention is to create an endoradiosonde in a sleeve resistant to gastric and intestinal juices for measuring physico-medical data in the intestinal tract, with which the gastric acidity can routinely be determined exactly without the aid of the gastric tube, and by means of which the acidity as a whole can also be determined with great accuracy The digestive tract as well as the temperature of the individual parts of the intestine, the conductivity of the gastric juice, the extent of the peristalsis (pressure differences), the trypsin content and other qualities in all parts of the intestine can be registered without significant psychological or physical trauma for the patient.
This endoradiosonde is characterized in that it has means for converting the data to be measured into high-frequency oscillations in the short-wave range for the purpose of transmitting the measurement data to a receiver.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing. It shows:
1 shows the circuit diagram of a frequency-stable circuit arrangement,
2 shows the embodiment of the probe,
3 shows a detailed variant of the probe according to FIGS. 2 and
4 shows the circuit of the probe according to FIG. 3,
5 shows a diagram relating to the change in frequency as a function of the conductivity of the gastric juice after an examination and FIG
6 shows the circuit arrangement of the endoradiosonde according to FIG. 1.
1 shows the circuit diagram of a circuit which is frequency-stable compared to all previously known transistor oscillating circuits. A, B and C denote the connection points for a resistance of, for example, 500 or 1000 or 200 ohms, and instead of these resistors, pH sensors or conductivity measuring electrodes can also be switched on for certain purposes. Tr is a subminiature transistor, for example of the type OC 345, L is a voice coil with z. B. 150 turns, Dr a choke coil with z. B. 200 turns, Rt a resistance of, for example 100 kΩ, Cs a capacitor of z. B. 100 po, C5j. a variable measuring capacitor, C2 a capacitor of e.g. B. 70 pF and C a capacitor of z. B. 50 pF.
The battery used is designated by Bat. One end of the voice coil L is connected to the anode of the battery and also to the emitter of the transistor via the choke Dr or a resistor and a capacitor C3 connected in parallel with the choke, the latter being connected to the base B of the transistor through the capacitor C. l connected is. The other end of the voice coil L is connected to the base B via the capacitor Ct and also to the collector of the transistor and to the cathode of the battery via the resistor Rt. The ability of this circuit to oscillate in conjunction with the aforementioned subminiature transistor type has proven to be extremely stable in terms of frequency.
To operate the transistor transmitter, a spatially extremely small element made of Zn and Au / AuCl3 or Zn and Ag / AgCl can be used as a power source, which does not pose any risk to the patient even in the event of unintentional corrosion, for example through chewing.
The probe preferably has the embodiment shown in FIG. 2 and, including the power supply part, only has a volume of approximately 150 mm? on a cylinder 8 mm long and 5 mm in diameter. It is more than eight times smaller than the smallest endoradiosonde known to date. However, endoradiosondes of a size up to about 15 X 8 mm can also be used as the upper limit and about 7 X 4 mm as the lower limit.
It is precisely the use of short waves instead of longer waves that makes an evaluable capacitive instead of inductive frequency change possible through the measurement-sensitive part, for example a pressure-registering diaphragm, the inside of which has a metallic coating that serves as a capacitor plate and faces a fixed electrode. A measurement accuracy that is many times greater is obtained.
To measure the acidity, a spatially very small pH sensor, for example made from an antimony electrode and an Ag / AgCl electrode or a similar combination, is built into the probe. When the electrodes are wetted with intestinal fluid, the frequency of the transmitter is shifted by corresponding amounts in accordance with the voltage occurring at the electrodes, which is pH-dependent.
Fig. 6 shows an embodiment of the endoradiosonde with a pH sensor. The circuit arrangement of the probe has a voice coil L of z. B. 75 W, on the one hand (cold end) with the cathode of the battery Bat of z. B. 1.5 V and directly or by interposing a pH sensor consisting of a comparison and measuring electrode or by interposing an RC element, that is, the combination of a resistor R. of z. B. 50 kΩ and a parallel connected to this capacitor C of z. B. I zfF or by the simultaneous interposition of a pH sensor and an RC element with the base B of the transistor and on the other side (hot end) with the collector C of the transistor and via point a via a capacitor C, of z .
B. 600 pF is connected to the emitter E of the transistor. Better than the connection of the coil L via the point a and the capacitor C3 is the connection of a tap b of the coil L via the capacitor C1 to the emitter, which capacitor also stood via a counter Rt of z. B. 25 ko is connected to the anode of the battery Bat.
It is also possible to switch on the probe automatically via two metal electrodes (connection c instead of c1 in FIG. 6) by wetting them with the contents of the intestinal tract that act as electrolyte. One of the metal electrodes can be used as the pH measuring electrode of the pH sensor h.
The direct connection of a pH sensor to the base line is particularly advantageous for pH measurement.
However, it can also be connected to the connection points i, j or k in the emitter line or at the connection points I in the collector line of the transistor. Probes in which the battery is replaced by the pH sensor are ideal for pH measurement , so when the connection m2 in Fig. 6 occurs instead of the connection n11.
If a magnesium-silver chloride battery is used for the power supply, the battery anode Ag / AgCl can also be used as a comparison electrode for the pH sensor, which is expediently bridged with a capacitor (connection mtn in FIG. 6).
By inserting the pH sensor into this circuit, the oscillation frequency can be changed by more than 100 kHz with the same output frequency, so that the measurement accuracy is increased considerably. When connected to connection points i, j or k, the pH probe itself can still be used as an operating switch, so that the probe does not switch on until it comes into contact with the stomach and intestinal contents. Next allows the oscillating circuit that z. B. when using transistors of the type OC 345 already works perfectly at operating voltages below 0.2 V and only consumes a few microamps of current (20 to 30 uA), the pH sensor is used as the only voltage source at the same time. The omission of the built-in battery enables the probe to be further reduced in size.
Finally, by appropriately dimensioning the capacitor C3, the circuit allows the frequency to be stabilized against temperature changes in such a way that frequency drifts below a total of 1 kHz occur even in the shortwave range with temperature changes from 25 to 400 C.
The temperature is measured by the transistor without an additional temperature sensor.
By choosing transistors with a wide temperature drift, with appropriate re-dimensioning of the switching means, it is possible to achieve that the frequency changes precisely with the temperature, namely up to 10 kHz and more per degree Celsius temperature difference. With the help of the beat frequency meter, temperature differences of 0.01 C were conveniently registered with such temperature probes.
The conductivity measurement is carried out with the help of two electrodes that touch the surface of the probe and that cut the emitter, base or collector lines. The choice of the base line has proven to be the best choice for this measurement.
The contact between the electrodes, each approximately 5 mm2 in size and approximately 7 mm apart, with the electrically conducting intestinal contents converts the conductivity of the intestinal contents into a frequency change. At 37.5 "C in a corresponding probe with bridging of the electrodes in the base line, the frequency was 3.7881 MHz, with a resistance of 200 ohms at 3.7090 MHz, with a resistance of 500 ohms at 3.5990 and at 1000 ohms at 3.482 MHz.
The probes can be held at any desired point in the intestinal canal by a thread reaching up to the patient's mouth or magnetically by an inserted iron pin and electromagnets held on the body. The position of the probes can be easily checked radiologically.
The frequency emitted by the probes can be easily determined with a shortwave receiver whose antenna is close to the patient. The position of the probe can be determined to the nearest centimeter using an antenna coil with a ferrite rod.
A modified embodiment of the endoradiosonde according to FIGS. 3 and 4 consists only of an oscillating circuit, the frequency of which varies mechanically through a plastic that changes in its expansion according to the measurement quality in a capacitive or inductive way or changes abruptly by adding or disconnecting a further capacitor. The latter embodiment of the oscillating circuit probe contains two electrodes on the surface, one of which exerts pressure on the other and closes the contact. By inserting a non-conductive substance, e.g. B. a gelatin plate, between the contacts the connection of an additional capacitor is prevented until the plate, for example trypsin, is digested. When the contact closes, an additional capacitor is switched into the resonant circuit, thus reducing the frequency.
Using a highly sensitive grid dipper, the probe can be detected through the abdominal wall to a depth of up to 10 cm if its voice coil axis is in line with the voice coil axis of the grid dipper. This position can be easily reached with a magnet on the abdominal wall and an iron rod in the probe.
Compared to the known radiosondes, the endoradiosonde described differs in a) its ability to be routinely used to determine the acidity of the stomach, which saves the psychological and physical trauma of lifting the stomach using the tube in the patient, b) its ability to be used to determine the temperature individual parts of the intestine (a healthy
In contrast to the non-functional intestine, the intestinal section shows one below the digestion
Temperature rise of about 0.3O C;
with the probe, temperature differences below 0.01 C can be registered), c) the ability to measure the electrical conductivity in the individual intestinal sections with it, d) the considerably greater sensitivity of the pressure perceptor compared to other probes due to capacitive control and as a result of the use of short waves, e) their particular smallness (much smaller than some dragees), f) the fixability in any desired part of the intestine and g) the excellent frequency stability, due to the intended circuit and the
Compensation switching means.
The use of the probe is described below with a few examples:
1. To investigate the electrical conductivity of gastric juice, a test person swallowed a probe, the experimentally found change in frequency as a function of the conductivity can be read on the diagram in FIG.
The measuring receiver registered a frequency of 3.749 MHz immediately after swallowing. After drinking 300 cm3 of tea, the frequency changed as follows: after 5 minutes 3.612 MHz 10 3.625 20 3.686 30 3.712 40 3.734 The diagram shows that there was a resistance of 100 ohms between the electrodes when the subject was sober who then over after drinking tea
470 ohms after 5 minutes
425 10
320 20
195 30 finally to a value of
125 40 sank. The endoradiosonde was emptied via vias naturales after 24 hours while it was still vibrating. The values found during the investigation could be used as part of an investigation into changes in conductivity in gastric diseases alongside other control investigations.
2. An oscillating circuit endoradiosonde, consisting of an oscillating circuit, the frequency of which changes mechanically (Fig. 3 and 4), was used in the development of a method for the detection of pancreatic fibrosis, that is, a disease that occurs occasionally in children, in which the pancreas no longer separates trypsin in the duodenum, administered to an empty test person. The surface of the probe contained two narrow, silver-plated brass springs, the contact of which was prevented by an interposed gel antine film. The construction and circuit of the probe corresponded to that of FIG. 3.
After the probe was erected magnetically, a grid dipper was used to determine from the surface of the middle abdomen that the oscillating circuit of the probe had a frequency jump from 3.8 to 3 80 minutes after entering the probe, 10 minutes after the transition to the duodenum / X-ray control. 35 MHz made. The digestion of the gelatin film, which does not occur in a patient with pancreatic fibrosis, took place within the specified time.