DE2152277C3 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine thermographische Platte mit einer Trägerschicht und einer flüssige
Kristalle enthaltenden Schicht, die in einem bestimmten Temperaturbereich einen Farbumschlag zeigt.
Mit Hilfe der thermographischen Platte ist es möglich, lokale thermische Anomalien im menschlichen
Körper schon aufzuspüren, wenn sie nur einige Zehntel Grad betragen. So ist es möglich, bösartige Tumore mit
Hilfe von solchen thermographischen Platten zu erkennen, da solche bösartigen Tumore auf Grund einer erhöhten
Blutversorgung eine höhere Temperatur zeigen als die umgebenden Partien des Körpers. Eine weitere
Möglichkeit der Anwendung von thermographischen Platten ist das Erkennen von verstopften Blutgefäßen.
In diesem Fall liegt, wegen des fehlenden Blutstroms, die Temperatur der erkrankten Stelle etwas niedriger
als die Temperatur des umgebenden Körperbereichs. Die thermographischen platten werden einfach auf die
betreffende Körperpartie gelegt, worauf sich dann sichtbar die Partien mit erhöhter bzw. erniedrigter
Temperatur auf der Platte abzeichnen.
Die Diagnostikmethode mit thermographischen Platten bietet beträchtliche Vorteile gegenüber entsprechenden
anderen Verfahren, da diese Methode äußerst schnell und mit einfachen Mitteln durchgeführt werden
ίο kann. Sie ist insbesondere solchen Verfahren überlegen,
bei denen die Körpertemperatur direkt mit Hilfe von Meßinstrumenten, wie z. B. Thermoelementen, gemessen
wird, da bei dem thermographischen Verfahren direkt eine Karte der Temperaturverteilung erhalten
wird. Das thermographische Verfahren ist schließlich auch solchen Verfahren überlegen, die mit Infrarotstrahlungsaufnahmegeräten
arbeiten, da derartige Geräte sehr kostspielig sind.
Die bisher bekannten thermographischen Platten leiden
unier dem Nachteil, daß ihre Zeichnungsschärfe noch unzureichend ist. Diese Unscharfe hat ihren
Grund darin, daß innerhalb der thermographischen Platte die Wärme nicht nur, was sie soll, in der Richtung
der Dicke diffundiert, sondern auch in Querrichtung. Dadurch wird ein mehr oder weniger verschwommenes
Bild erhalten
Der vorliegenden Erfindung lag nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine thermographische Platte zu schaffen,
bei der die Wärmediffusion bevorzugt in der Dickenrichtung erfolgt.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß bei einer thermographischen Platte
der eingangs bezeichneten Art eine zusätzliche wärmeleitende Schicht auf Latexbasis zwischen Trägerschicht
und flüssige Kristalle enthaltende Schicht angeordnet ist und daß die wärmeleitende Schicht einen gitterartigen
Aufbau besitzt, der die Wärmeleitung senkrecht zur Schicht im Vergleich zur seitlichen Wärmeleitung
begünstigt.
Bei einer thermographischen Platte macht man sich die Eigenschaft gewisser sogenannter flüssiger Kristalle
zu Nutze, oberhalb einer ganz bestimmten Temperaturgrenze einen Dichroismus zu zeigen. Dichroismus ist
die Erscheinung bestimmter anisotroper Kristalle, die verschiedenen Wellenlängen des einfallenden Lichts in
verschiedenem Ausmaß zu drehen. Bei einer thermographischen Platte, die solche flüssige Kristalle enthält,
tritt ein solcher Dichroismus beim Überschreiten einer bestimmten Temperaturgrenze auf, d. h., daß das reflektierte
Licht dann farbig erscheint. Die Trägerschichten von thermographischen Platten werden üblicherweise
schwarz gefärbt, so daß das, was zu sehen ist. ausschließlich auf Reflexion beruht.
Flüssige Kristalle sind zur Zeit in zwei verschiedenen Formen erhältlich, nämlich in Chloroformlösung oder
in Gelatine eingekapselt. Die flüssigen Kristalle in Chloroformlösung besitzen den Nachteil, daß sie in
freier Luft eine extrem kurze Lebensdauer aufweisen. Nach 5 bis 10 min sind sie oxydiert und nicht mehr in
der Lage, Dichroismus zu zeigen. Deshalb werden üblicherweise bei thermographischen Platten die in Gelatine
eingekapselten flüssigen Kristalle verwendet, die meist in Suspension in einem Latex erhältlich sind.
Durch das Einkapseln der flüssigen Kristalle läßt sich die Oxydation in freier Luft vermeiden.
Durch das Einbringen einer zusätzlichen wärmeleitenden Schicht auf Latexbasis zwischen Trägerschicht
und flüssige Kristalle enthaltenden Schicht werden auf
der Trägerschicht kleine Teilchen aufgebracht, die willkürlich
auf der Trägerschicht liegen. Die^e Teilchen
stellen anscheinend einen Ort bevorzugter Wärmeleitung dar, so daß die vom Körper auf die Trägerschicht
übertragene Wärme bevorzugt den Weg durch diese Teilchen nimmt und dadurch bevorzugt in der Dickenrichtun?
der thermographischen Platte fließt. Die Wirkungsweise dieser Zwischenschicht ist jedoch noch
nicht ganz aufgeklärt, und die obige Erörterung soll lediglich als Erklärungsversuch verstanden werden. Der
oben verwendete Ausdruck »gitterartiger Aufbau« soll besagen, daß ein Schnitt, der parallel zur Trägerschicht,
aber in geringer Höhe über der Trägerschicht geführt wird, derart, daß er die Latexteilchen der wärmeleitenden
Schicht schneidet, sozusagen wie ein unregelmäßiges Gitter aussieht.
Die wärmeleitende Schicht auf Latexbasis kann nach dem Aufbringen auf die Trägerschicht erwärmt werden,
um die Polymerteilchen zu einer Aushärtung zu veranlassen. Dies ist jedoch nicht unbedingt erforder-Hch,
da auch nicht ausgehärtete, d. h. nicht vernetzte, Latexteilchen den gewünschten Dienst tun.
Die wärmeleitende Schicht kann aus dem gleichen Material wie die Trägerschicht bestehen, so daß im Sinr,e
des Wortes eigentlich nicht von einer eigenen Zwischenschicht gesprochen werden kann. Wichtig ist auf
jeden Fall, daß die Seite der Trägerschicht, a.if welche die flüssige Kristalle enthaltende Schicht aufgebracht
wird, eine solche Rauhheit aufweist, wie sie durch Aufspritzen und Eintrocknen lassen eines Latex auf eine
Trägerschicht erhalten wird.
Bei einer weiteren Ausführungsform gehen die flüssige Kristalle enthaltende Schicht und die wärmeleitende
Schicht ineinander über, d. h., die flüssigen Kristalle der empfindlichen Schicht sind direkt in der wärmeleiter
den Schicht dispergiert.
Die erfindungsgemäße Platte besitzt als Trägerschicht vorzugsweise eine nicht eingefärbte Polyäthylenglycolterephthalatfolie
mit einer Dicke von weniger als 0,1 mm. Das erwähnte Material besitzt eine für die
vorliegenden Zwecke geeignete Wärmeleitfähigkeit und ist bereits in einer Dicke von 0,1 mm und darunter
stabil genuR, dauerhafte thermographische Platten herzustellen. Die geringe Dicke beeinfluüt die Schärfe der
Zeichnung der thermographischen Platte in vorteilhafter Weise.
Als wärmeleitende Schicht haben sich schwarz eingefärbte Styrol/Butadien-Mischpolymerisate vorzüglich
bewährt.
Es stehen verschiedene flüssige Kristalle zur Verfügung, die den Dichroismus bei verschiedenen Temperaturen
zeigen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden deshalb auf der wärmeleitenden Schicht mehrere
flüssige Kristalle enthaltende Schichten unterschiedlicher Empfindlichkeit nebeneinander angeordnet.
Mit einer solchen thermographischen Platte ist es möglich, größere Temperaturunterschiede zu erfassen.
Die thermographische Platte kann auf einer Seite mit einer selbsthaftenden Schicht ausgerüstet sein, damit
die Platte auf der zu untersuchenden Körperpartie haften bleibt. Es ist jedoch auch möglich, diese thermographische
Platte in einen Rahmen einzuspannen.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen thermographischen Platte erfolgt in der gleichen Weise wie die
Herstellung der bekannten thermographischen Platten, nämlich durch Beschichten einer Trägerschicht, nur daß
vor dem Aufbringen der die flüssigen Kristalle enthaltpnden Schicht eine wärmeleitende Schicht auf Latexbasis
auf die Trägerschicht aufgebracht wird.
Das Aufbringen der wärmeleitenden Schicht erfolgt vorzugsweise durch Aufsprühen eines Latex. Der Latex
wird vorzugsweise in mehreren Lagen mit einer Dicke von jeweils weniger als 50 μ aufgesprüht. Bei dieser
Verfahrensweise wird es bevorzugt, einen schwarz eingefärbter. Latex zu verwenden.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt
F i g. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße thermographische Platte in stark vergrößertem Maßstab.
F i g. 2 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen thermographischen Platte mit einem
Rahmen, wobei ein Teil der thermographischen Platte herausgeschnitten ist und
Fig.3 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen
thermographischen Platte, wobei mehrere Schichten unterschiedlicher Empfindlichkeit nebeneinander
angeordnet sind.
Die in F i g. 1 dargestellte thermographische Platte besitzt eine Trägerschicht 10. eine darübergelegte wärmeleitende
Schicht 11 und darauf eine flüssige Kristalle enthaltende Schicht 12. Die Trägerschicht 10 besteht
vorzugsweise aus einem dünnen Polyäthylenglycolterephthalatfilm. Seine Dicke liegt vorzugsweise unter
0.1 mm und liegt beispielsweise in der Größe eines Papierblatts (0,04 bis 0,06 mm).
Die wärmeleitende Schicht 11 ist aus einem Styrol/Butadien-Mischpolymerisat
hergestellt, das schwarz eingefärbt ist und bei einer Temperatur von 150°C ausgehärtet
wurde. Im Handel gibt es im übrigen zahlreiche Latexfabrikate, die schwarz eingefärbt sind und zur
Herstellung der Zwischenschicht verwendet werden können.
Die Dicke der wärmeleitenden Schicht 11 liegt vorzugsweise
über 0,1 mm und üblicherweise in der Gegend von 0,2 mm.
Die empfindliche Schicht 12 enthält flüssige, in Gelatine eingekapselte Kristalle in Dispersion in einem Latex.
Ihre Dicke beträgt etwa 0,3 bis 0,4 mm. Sehr oft ist auch eine Dicke von nur 0,2 mm vorteilhaft.
Die Latexschicht 11 ergibt eine bevorzugte Wärmeleitung in Richtung der Pfeile 15.
Die empfindliche Schicht 12 der thermographischen Platte ist bei der üblichen Raumtemperatur normalerweise
schwarz oder schwarz-blau. Wenn die Temperatur der empfindlichen Schicht die Ansprechtemperatur
der flüssigen Kristalle überschreitet, so wird die empfindliche Schicht mehr und mehr rot. Der ganze Farbumschlag
spielt sich in einer Größenordnung von 1 bis 1,5°C ab.
Im Handel sind zur Zeit flüssige Kristalle verfügbar, die bei einer Temperatur zwischen 27 und 37°C nach
Rot umschlagen. Am häufigsten werden Kristalle verwendet, die bei einer Temperatur von 33°C nach Rot
umschlagen.
F i g. 2 zeigt eine Aiisführiingsform einer erfindungsgemäßen
thermographischen Platte mit einem Rahmen. Derartige von einem Rahmen getragene Platten
werden dann verwendet, wenn größere Körperpartien untersucht werden. Thermographische Platten mit Abmessungen
von 20 χ 30 cm, die einen solchen Rahmen aufweisen, haben sich als sehr zweckmäßig erwiesen,
beispielsweise zum Aufspüren von Tumoren in der weiblichen Brust. Der Rahmen kann steif oder nachgiebig
sein. Nachgiebige Rahmen werden insbesondere für größere Platten bevorzugt, damit sie sich besser an den
jrper anschmiegen.
Bei der Ausführungsform von F i g. 3 sind drei vermiedene
empfindliche-Schichten 12. 12', 12" nebcncinder
in parallelen Bändern auf ein und der gleichen ägerschichl 10 angeordnet. Die Breite dieser Bünder
gt in der Größenordnung von 0,5 bis 1 cm. Die einzelnen Schichten enthalten flüssige Kristalle mit Umschlagspunkten,
die sich um 1,0 bis 1,5°C unterscheiden. Die gleichzeitige Beobachtung dieser Schichten ermöglicht
eine augenblickliche absolute Messung der Temperatur der beobachteten Zone.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (10)
1. Thermographische Platte mit einer Trägerschicht und einer flüssige Kristalle enthaltenden
Schicht, die in einem bestimmten Temperaturbereich einen Farbumschlag zeigt, dadurch gekennzeichnet,
daß eine zusätzliche wärmeleitende Schicht (11) auf Latexbasis zwischen Trägerschicht
(10) und flüssige Kristalle enthaltender Schicht (12) angeordnet ist und daß die wärmeleitende
Schicht einen gitterartigen Aufbau besitzt, der die Wärmeleitung senkrecht zur Schicht im
Vergleich zur seitlichen Wärmeleitung begünstigt
2. Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trägerschicht aus dem gleichen Material wie die wärmeleitende Schicht besteht.
3. Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Kristalle enthaltende Schicht
und die wärmeleitende Schicht ineinander übergehen.
4. Platte nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht eine
nicht eingefärbte Polyäthylenglycolterephthalatfolie mit einer Dicke von weniger als 0,1 mm ist.
5. Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeleitende
Schicht aus schwarz eingefärbtem Styrol/Butadien-Mischpolymerisat besteht.
6. Platte nach einem de,- Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der wärmeleitenden
Schicht mehrere flüssige Kristalle enthaltende Schichten unterschiedlicher Empfindlichkeit nebeneinander
angeordnet sind.
7. Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine selbsthaftende
Seite aufweist.
8. Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie von einem Rahmen
getragen ist.
9. Verfahren zur Herstellung einer thermographischen Platte .lach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß man die wärmeleitende Schicht durch Aufsprühen eines schwarz
eingefärbten aushärtbaren Latex erzeugt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufsprühen in mehreren Lagen
mit einer Dicke von jeweils weniger als 50 μ erfolgt.
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