DE7728414U1 - Einrichtung zur Bestimmung der mechanischen Eigenfrequenz von Blutgefäßen, Sehnen, Knochen oder ähnlichen Organen in einem Körper - Google Patents

Description

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Einrichtung zur Bestimmung der mechanischen Eigenfrequenz von Blutgefäßen, Sehnen, Knochen oder ähnlichen Organen in einem Körper.

Die Erfindung betrifft eine ans einem Geber für mechanische Schwingungen veränderbarer Frequenz und einem Schwingungsaufnehmer bestehende Einrichtung zur Bestimmung der mechanischen Eige. !frequenz von Blutgefäßen, Sehnen., Knochen oder ähnlichen Organen in einem Körper, wobei diese Organe als Koppelglieder zwischen dem GFeber und dem Schwingungsaufnehmer wirken.

Derartige Einrichtungen dienen diagnostischen Zwecken, insbesondere dazu, Abweichungen von der normalen Eigenfrequenz oder deren zeitliche Veränderung von Organen, z.B. der Arteria radialis, zu bestimmen und auf diese Weise altersbedingte oder krankhafte Veränderungen zu erkennen.

Es sind Einrichtungen zur Bestimmung von solchen Eigenfrequenzen bekannt, bei denen über dem Körperteil, in dem sich das Organ befindet, dessen Eigenfrequenz gemessen werden soll, ein Geber für die mechanischen Schwingungen angeordnet ist, dessen in der Frequenz veränderbare Schwingungen auf den betreffenden Körperteil mechanisch übertragen werden und gesondert davon ein Schwingungsaufnehmer angeordnet ist. Maxima von dessen Ausgangsspannung bei bestimmten Frequenzen zeigen die Eigenfrequenz des Kopplungsgliedes zwischen Geber und Schwingungsaufnehmer an.

Diese bekannten Einrichtungen haben den Nachteil, daß ihre Einstellung sehr umständlich und die Erzielung reproduzierbarer Meßergebnisse sehr

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erschwert ist. Das wirkt sich besonders dann nachteilig aus, wenn durch Messungen in mehr oder weniger großen Zeitabständen die zeitliche Veränderung, z..B. durch Alterung, verfolgt werden soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, die einfach einzustellen ist, unterschiedlichen Gegebenheiten leicht anzupassen ist und die dabei gut reproduzierbare Ergebnisse liefert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei der ans einem Geber für mechanische Schwingungen veränderbarer Frequenz und einem Schwingungsaufnehmer bestehenden Einrichtung die Übertragungsmittel vom Geber zum Körper und von ihm zum Schwingungsaufnehmer innerhalb eines gemeinsamen Stützrohres untergebracht sind, dessen eines Ende starr mit dem Gestell, in dem der Geber und der Schwingungsaufnehmer gegenseitig entkoppelt, gegebenenfalls auch dem Schwingungsaufnehmer nachgeschaltete Verstärker oder dgl. angebracht sind, verbunden ist und dessen anderes Ende auf den Körper aufsetzbar ist.

Um die Reproduzlerbarkeit der Messungen zu verbessern, werden zweckmäsig Mittel zur Einstellung des Aufsetzdrucks des Stützrohres vorgesehen.

In der Zeichnung sind Ansführunigsbeispiele der erfindungsgemäßen Einrichtung dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch das Stützrohr und das Gestell, Fig. 2 eine Vergrößerung eines Teils der Fig. 1,

Fig. 3 die Vorderansicht der Einrichtung für das Aufsetzen des Stützrohres auf den Körper von oben bzw. von unten,

Fig. 4 die Draufsicht einer Anordnung der Einrichtung für das seitliche Ansetzen an den Körper.

Der in Fig. 1 dargestellte Schnitt zeigt das Gestell 1, mit dem das Stützrohr 2 starr verbunden ist. In seinem Inneren sind der Stößel 3 und der Abtastfühler 4 achsparallel angeordnet. Wie Fig. 2, in der das Stützrohr gegenüber dem Maßstab der Fig. 1 vergrößert dargestellt ist, verdeutlicht, werden der Stößel 3 und der Abtastfühler 4 mittels der Fiihrungsstücke 5 und 6 in dem stets gleichbleibenden Abstand d gehalten.

!ie bestehen zweckmäßig aus einem Material nit guten Gleiteigenschaften ί.Β. einem geeigneten Kunststoff. Aul diese Weise wird vermieden, daß die ixialen Schwingungen des Stößels 3 durch Reibungskräfte auf die Führungsstücke 5 uad 6<'von diesen auf den Abtastfühler 4 übertragen werden.

>er Geber für die mechanischen Schwingungen besteht aus dem in seiner »rehzahl regelbaren Elektromotor 7 und einer mit ihm gekuppelten Einrichtung 8, z»B. eineβ Knrbeltriebs oder einer Exzenteranordnung, mit deren ti lie die Drehbewegung des Elektromotors 7 in eine Hin- und Herbewegung rerwandelt und auf den Stößel J übertragen wird.

(er aus- dem Elektromotor 7 und der Einrichtung 8 zur Umwandlung der Drehtewegung in eine Hin- und Herbewegung bestehende Geber für die mechanischen Schwingungen veränderbarer Frequenz sind in einem Rahmen 9 unterge— iracht. Er wird von federnden Klötzen 10 gehalten derart im Gestell 1 ge-.agert, daß keine Schwingungen des Gebers auf das Gestell und von diesem luf den ebenfalls an dem Gestell befestigten Schwingungsaufnehmer 11 einwirken können.

iieser besteht in dem Ausführungsheiffpiel aus einem piezoelektrisch arbeitendem mechanisch-elektrischen Wandler. Er ist über eine Feder 12 elektrisch leitend Kit dem Anschlußholzen 13 verbunden,, der mittels des Iso-.ierstückes 14 an dem Gestell 1 befestigt ist. Andererseits ist der Schwingungsaufnehmer 11 mit dem Abtastfühler 4 verbunden, der die mit seinem an-Leren Ende abgetasteten mechanischen Schwingungen an den Schwingungsauflehmer weitergibt.

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>ie federnde Aufhängung schützt den Schwingungsaufnehmer vor Zerstörung >ei unsachgemäßer Belastung des Abtastfühlers 4. Der Stößel 3 ist ebenfalls mit einem Schwingungsaufnehmer 29 verbunden. Seine Ausgangsspanning, die der Schwingung des Stößels 3 entspricht, stellt den Geber für Lie Frequenz der mechanischen Schwingungen dar. Die Ausgangsspannungen >eider Schwingungsaufnehmer werden in der ebenfalls im Gestell 1 untergebrachten Elektronik 50 gelegt, deren Ausgangssignale an die Mehrfachiteckverbindung 51 geführt sind, von wo aus sie beispielsweise einem !-Koordinatenschreiber zugeführt werden. Die Betriebsspannungen sowohl :ür die Elektronik 30 als auch für den Elektromotor 7 werden diesen über Lie Hehrfachsteckverbindung zugeleitet.

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Werden die Schwingungen des Stößels 31 wie das in Fig* 3 dargestellte Beispiel veranschaulicht, durch Aufsetzen des Stützrchres 2 auf ein Körperteil 15 übertragen, so werden schmngfähige Organe, die sich im Bereich der vom Stößel 3 auf den Körperteil 15 übertragenen Schwingungen befinden, z.B. die Arterie l6, zu Schwingungen angeregt, die vom Abtastfühler 4 an der Oberfläche des Körperteils 15 abgetastet werden. Die Amplitude dieser Schwingungen erreicht ein Mariaram, wenn die Frequenz des Gebers mit der Eigenfrequenz des schwingfähigen Organs übereinstimmt.

Dadurch, daß der Stößel 3 tH»d der Abtastfühler 4 einen definierten und konstanten Abstand aufweisen, wird die Reproduzierbarkeit der Messungen gegenüber den bekannten Einrichtungen erheblich verbessert. Eine weitere Verbesserung wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht, daß Mittel zur Einstellung des Druckes vorgesehen sind, mit dem das Stützrohr auf den Körper aufgesetzt wird.

Wie Fig» 3 zeigt, kann die Einstellung des Aufsetzdruckes mittels eines Laufgewichts erfolgen, das auf dem einen Arm des Waagbalkens 18 verschiebbar ist, der an seinem anderen Arm eine Aufnahmevorrichtung 19 für das Gestell 1 trägt. Der Waagbalken 18 wird von einem Lager 20 getragen, das an einem Stativ befestigt ist. Nachdem das Laufgewicht zunächst derart eingestellt war, daß das Gewicht am anderen Arm bis auf den gewünschten Aufsetzdruck ausgeglichen wurde, wird die Höhe des Lagers 20 am Stativ derart eingestellt, daß der Waagbalken 18 bei auf den Körperteil 15 aufgesetztem Stützrohr 2 horizontal liegt. Zur Erreichung einwandfreier Messungen, muß der Körper bzw. der Körperteil, in dem sich das Organ befindet, dessen Eigenfrequenz bestimmt werden soll, völlig ruhig gestellt werden. Das kann z.B. durch Lagerung des Körperteils in einem seiner Form individuell angepaßten Bett 22 erreicht werden.

Die in Fig. 3 dargestellte Anordnung ist nicht nur geeignet Messungen vorzunehmen, bei der das Stützrohr 2 von oben auf den Körper aufgesetzt wird, sondern sie erlaubt auch Messungen, bei denen das Stützrohr 2 von unten an den Körper angesetzt wird. Hierzu genügt es, das Gestell 1 so in die Aufnahmeeinrichtung 19 einzuführen, daß das Stützrohr 2 nach oben zeigt und das Laufgewicht IV derart einzustellen, daß das Gewicht am

anderen Arm des Waagbalkens 18 statt um den Betrag des gewünschten Aufsetzdruckes unterkompensiert, nunmehr um den gleichen Betrag überkompensiert wird.

Fig. 4 zeigt die Draufsicht einer Anordnung zur Einstellung des Aufsetzdruckes bei horizontal gerichtetem Stützrohr. Der Vaagbalken 18 ist zu
diesem Zwecke um die versikale Achse 23 drehbar in dem Haltestück 24
gelagert, das an dem Stativ 21 angebracht ist. Zwischen dem an dem Haltestück 24 befindlichen Einstellarm 23 und dem Waagbalken 18 ist die Federwaage 26 gespannt, mit der der Ansetzdruck des Stützrohres 2 an den Körper 27 gemessen werden kann". Gegebenenfalls ist der An&etzdruck mittels
der Einstellmutter 28 auf den gewünschten Wert einzujustieren.

Claims (5)

• ■ Schutzansprüche

1. Aus einem Geber für mechanische Schwingungen veränderbarer Frequenz und einem Schwingungsaufnehmer bestehende Einrichtung zur Bestimmung der mechanischen Eigenfrequenz von Blutgefäßen, Sehnen, Knochen oder ähnlichen Organen in Körpern, wobei diese als Koppelglieder zwischen dem Geber und dem Schwingungungsaufnehmer wirken, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsmittel (3) vom Geber (7,8,9) zum Körper (15) und von ihm zum Schwingungsaufnehmer (ll) innerhalb eines Stützrohres (2) untergebracht sind, dessen eines Ende starr mit dem Gestell (l), in dem der Geber (7,8,9,) und der Schwingungsaufnehmer gegenseitig entkoppelt, gegebenenfalls auch daiiintergeschaltete Verstärker oder dgl. (30) angebracht sind, verbunden ist und dessen anderes Ende auf den Körper aufsetzbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell

(1) an einem Waagbalken (18) aufghängt ist und der Aufsetzdruck des Stützrohres (2) mittels eines Laufgewichts (17) auf dem Waagbalken (l8) einstellbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber aus einem in einem Eahmen (9) untergebrachten, stetig regelbaren Elektromotor (7) und einem Kurbeltrieb (8) besteht.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber aus einem in einem Rahmen (9) untergebrachten stetig regelbaren Elektromotor (7) und einem Exzentertrieb besteht,

5. Einrichtung nach Anspruch 1,2 und 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsaufnehmer (ll) aus einem mittels einer Feder (12) federnd in dem Gestell (l) befestigten mechanisch-elektrischen Wandler besteht, der an seinem anderen Ende mit einem sich durch das Stützrohr

(2) erstreckenden, drahtförmigen Abtastfühler (4) verbunden ist.