NO823219L - Temperaturfoeler. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en temperaturføler som ikke har falske temperaturangivelser og ikke reflekterer . elektromagnetiske bølger når den blit utsatt for elektromagnetisk bestråling, særlig bestråling med mikrobølger.

Ved hypertermisk terapi anvendes det mikrobølge-stråling til oppvarming av legemets vev opptil 41 til 4 3°C

for å ødelegge kreftceller. Det er ved slik terapi nødven-

dig å operere inn en temperaturføler for å måle den virke-lige legemstemperatur for effektiv ødeleggelse av kreftceller. Temperaturføleren har imidlertid tilbøyelighet til å bli varmet opp av mikrobølgene og reflekterer disse noe som fører til en redusert terapeutisk virkningsgrad.

Oppfinnerne har gjort inngående studier i et forsøk på

å komme frem til en temperaturføler som er best egnet for anvendelse ved mikrobølgeterapi,og har funnet at de beste resultater kan oppnås ved anvendelse av et elektrisk temperaturf øleelement med ledninger som er så korte som mulig og er laget av høytemperatur elektriske ledere,for fremføring av et elektrisk signal som er proporsjonalt med temperaturen på det elektriske temperaturføleelement.

I henhold til oppfinnelsen er man kommet frem til en temperaturføler med et elektrisk temperaturføleelement der oppfinnelsen er kjennetegnet ved minst to høymotstandsledere som er elektrisk koplet til det elektriske temperaturføle-element. Med denne anordning oppnås de fordeler at lederne knapt nok blir varmet opp på grunn av den elektromagnetiske stråling og følerne gir ikke falske temperaturavlesninger og reflekterer elektromagnetisk stråling. Der de elektriske høymotstandsledere er laget av ledende fluorharpiks oppnås ikke bare disse fordeler, men man unngår også avstøtnimg fra legemets vev når føleren er innlagt i et menneskelegeme. Den ledende fluorharpiks kan ha en kjerne eller en forsterkning av plast av strukket porøs tetrafluoretylen med høy strekk-fasthet. I tillegg kan det elektriske temperaturføleelement være omgitt av fluorharpiks slik at det fremkommer en væsketett forsegling, hvorved de utvendige virkninger legemets vev kan ha på temperaturmålingen som blir unngått, og det vil ikke oppstå noen fysiske forstyrrelser av legemets vev på grunn av det elektriske temperaturføleelement som er innlagt i vevet.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjen-gitte trekk og vil i det følgende blir forklart nærmere under henvisning til tegningen der: Fig. 1, i perspektiv, viser en temperaturføler i henhold til en utførelsesform for oppfinnelsen,

fig. 2 viser, i perspektiv, et bruddstykke av en temperaturføler i henhold til en annen utførelsesform for oppfinnelsen ,

fig. 3 viser en kurve for temperatur/tidkarakteri-stikken for en prøvemodell, og

fig. 4 og 5 viser, i perspektiv, andre utførelsesformer for temperaturfølere i henhold til oppfinnelsen.

Som vist på fig. 1 omfatter en temperaturføler 1 en termistor 2 som tjener som et elektrisk temperaturføle-element, og som har ledninger 3 som er elektrisk tilkoplet, med ledende bindemiddel 5 til høymotstandsledere 4 av ledende fluorharpiks. Det ledende bindemiddel 5 kan f.eks. be-stå av sølvblanding nr. 4817 som fremstilles av E.I. DuPont de Nesmours&Co., USA, eller av "DOTITE" (registrert varemerke) som fremstilles av Fujikura Kasei K.K., Japan.

Høytmotstandslederne 4 av fluorharpiks har form av plater med en tykkelse på 0,1 mm og en bredde på 0,4 mm, og de er varmesmeltet festet til begge sider av en plate av_ t^tra^luoretylenplast med en tykkelse på 0,2 mm og en bredde på 0.4 mm. Platen av tetra_fluoretyJL.en-plas-t kan fremstilles ved en fremgangsmåte som er beskrevet f.eks. i japansk patent-publikasjon 51-18991. Fluorharpikslederne 4 kan også fremstilles på stort sett samme måte ved anvendelse av tetrafluoretylenplast inneholdende et fyllmiddel, såsom sot. Har-pikslederne 4 kan innføres i tetrafluoretylenplast enten ved blanding av soten med en dispersjon av en tetrafluoretylenplast, hvoretter blandingen koaguleres,eller ved blanding av sot med findelt, pulverformet tetrafluoretylenplast ved hjelp av en mekanisk blandeanordning.

Soten kan omfatte KETJENBLACK (registrert varemerke)

EC fremstilt av Akzo Chemie GmbH, Nederland. For å få til

den anordning som er vist på fig. l,blir en masse av tetrafluoretylenplast inneholdende 20 vekt-% sot som fyllestoff formet til en plate med en tykkelse på 0.1 mm. Platen som danner et ledende legeme 4, blir varmesmeltet under trykk til hver side av en separat fremstilt plate av tetrafluoretylenplast som er 0,2 mm tykk. Den laminerte del som består av tre lag skjæres til et stykke som har en bredde på 0.4 mm slik som fig. 1 viser. Det ledende fluorharpikslagemet 4 har en lengde på 300 mm og motstand på 25 kiloohm. Det er å foretrekke at lengden på det ledende fluorharpikslegeme 4 ligger innenfor et område som er blitt utsatt for de elektromagnetiske bølger og legemet 4 kan ved sine ender ved hjelp av ledende bindemiddel 6, forbindes med metalledere 7 for elektrisk tilkopling til en temperaturmåleenhet (ikke vist).

Metallederne 3 som leder fra termistoren 2, bør være

så korte som mulig for å redusere oppvarming og refleksjon av elektromagnetiske bølger. For dette formål kan en termistor 8 legges inn mellom to lag og forbindes elektrisk til et par ledende fluorharpikslegemer 9,9, som vist på fig. 2.

Termistoren eller det elektriske temperaturføleelement og forbindelsene eller lederne er innhyllet væsketett i en masse av fluorharpiks som har liten sannsynlighet for å bli avstøtt av det menneskelige legeme, f.eks. tetrafluoretylenplast eller en kopolymer av tetrafluoretylen-perfluoralkyl-vinyleter. På denne måte vil kroppsvæskene være hindret i å trenge seg inn i det elektriske temperaturføleelement, og elementet og lederne vil når de er innlagt i det menneskelige legeme, har mindre sannsynlighet for å bli avstøtt av dette.

Under anvendelse av en termistor med en negativ temperaturkoeffisient på 5 megohm ved 20°C, ble det fremstilt en temperaturføler med en utvendig diameter på 0,9 mm. Tre slike temperaturfølere ble innført i legemet ved hjelp av kanyler i dybder på 5, 10 og 20 mm i en modell av et menneske legeme med de samme egenskaper som legemets vev overfor de elektromagnetiske bølger som anvendes ved bestrålingen. En antenne for utstråling av elektromagnetiske bølger med sir-kulær form og en diameter på 40 mm, ble brakt i kontakt med en utvendig flate på modellen som derved ble bestrålt med elektromagnetiske bølger på 10-30 watt ved en frekvens på 2,45 GHz. Modellen ble utsatt for en temperaturstigning som vist på fig. 3. Da den elektromagnetiske bestråling ble stengt av ved tidspunktet P og temperaturen i modellen lå

fra 25-30°C, viste temperaturfølerne i henhold til oppfinnelsen, ingen plutselige fall i temperatur og da med en av-lesning nøyaktig på 0,1°C. Dette resultat bekreftet at temperaturføleren i henhold til oppfinnelsen ikke ble uheldig påvirket av de elektromagnetiske bølger. Lederne kan dessuten gjennomtrenges av røntgenstråler.

Fig. 4 viser en temperaturføler i henhold til en ut-førelsesform i henhold til oppfinnelsen.

Temperaturføleren omfatter en termistor 11 med en negativ temperaturkoeffisient på 1 megohm ved 20°C. Termistoren 11 har en metallkopling 12 som ved 15 er loddet til en tynn tråd 14 med høy motstand og dekket med et lag 13 av fluorharpiks, og en annen metalleder 16 som med et ledende bindemiddel 18 er elektrisk forbundet med et ledende fluorharpikslegeme 17 som ligger rundt belegget 13 av fluorharpiks. En ledende del 20 av metall er ved hjelp av et ledende bindemiddel 19 elektrisk forbundet med enden av det ledende fluorharpikslegeme 17, og da ved den ende som vender fra termistoren 11. Metalllederne 20 og den tynne høytemperaturtråd 14 av metall som tjener som en felles leder, er koplet til en temperaturmåleenhet (ikke vist).

I et eksempel ble termistoren 11 og de ledende deler innhyllet i en masse av fluorharpiks som ga en væsketett om-hylning. Det ledende fluorharpikslegeme hadde en lengde på 300 mm og en elektrisk motstand på 15 kiloohm, og den tynne høymotstandstråd var laget av SUS 316 med en utvendig diameter på 50 mikron og belagt med et belegg av gull med en tykkelse på 0,3 mikron. Den tynne høymotstandstråd hadde en lengde på 300 mm og en motstand på 9 3 ohm. Temperaturføleren hadde i ferdig tilstand en utvendig diameter på 0,9 mm. Resul-tatene var de samme som man fikk med temperaturføleren på

fig. 1.

Fig. 5 viser en temperaturføler i henhold til en ytter-ligere utførelsesform for oppfinnelsen. Temperaturføleren innbefatter en termistor 24 med to metalledere 25 som er loddet ved 28 til et par tynne høymotstandstråder 27, som er omsluttet av belegg 26 av fluorharpisk. Høymotstandstrådene 27 av metall er snodd rundt hverandre med en stigning som er 1/40 eller mindre av bølgelengden av en elektromagnetisk bølge som forplanter seg i et evakuert rom.

I henhold til et eksempel ble hver av høymotstands-trådene 27 av metall fremstilt av SUS 306 med en utvendig diameter på 50 mikron og belagt med et lag av gull 0,3 mikron tykt for å forbedre loddemulighetene. Den enkle tråd hadde en elektrisk motstand på 300 ohm over en lengde på 300 mm,

og dermed hadde to slike tråder en elektrisk motstand på

200 ohm. Termistoren 24 hadde en negativ temperaturkoeffisient på 11 ohm ved 20°C. Temperaturføleren og lederne ble om-hyllet av et legeme av fluorharpiks slik at det ble væsketett forseglet. Den ferdige temperaturføler hadde en utvendig diameter på o,8 mm og ga samme resultater som den temperaturføler som er vist på fig. 1.

Med en temperaturføler utført i henhold til oppfinnelsen får man ikke refleksjon av de elektromagnetiske bølger og temperaturangivelsen blir ikke feilaktig om temperaturføleren anbringes i et elektromagnetisk felt. Det er også lite sann-synlig at temperaturføleren vil bli avstøtt av vevene i det menneskelige legeme. Temperaturføleren i henhold til oppfinnelsen kan benyttes i en mikrobølgeovn for å angi temperaturer i denne uten noen spesiell beskyttelse. Således vil temperaturføleren i henhold til oppfinnelsen ikke være begrenset til medisinsk anvendelse, men har også mange indu-strielle anvendelsesområder.

Selv om visse foretrukne utførelsesformer her er vist og beskrevet i detalj skal det påpekes at forskjellige endringer og modifikasjoner kan gjøres uten at man derved går utenom oppfinnelsen ramme. F.eks. kan et termoelement eller en annen temperaturfølsom anordning benyttes som den elektriske temperaturføler. Videre kan temperaturføleren utføres med fire tilkoplingspunkter, der fire isolerte høy-motstandsledere benyttes som ledende deler og der to av de fire ledere benyttes til å føre strøm, mens de gjenværende to ledere benyttes til måling av en spenning.

Claims (1)

1. Temperaturføler, omfattende et elektrisk temperaturføleelement, karakterisert ved minst to høymotstandsledere som er elektrisk forbundet med det elektriske temperaturføleelement.

2. Temperaturføler som angitt i krav 1, karakterisert ved at høymotstandslederne er laget av ledende fluorharpiks og befinner seg på overflaten av et legeme av fl uorhar <p> iks ,^ e IT"' ^Temperaturf øler som angitt i krav 2, karakterisert ved at de to ledere av ledende fluorharpiks er anbrakt overfor hverandre på hver side av et legeme av fluorharpiks, med det elektriske temperaturfø lende element innlagt mellom de to ledere ved en ende av disse.

4. Temperaturføler som angitt i krav 1, karakterisert ved at en av høymotstandslederne omfatter en tynn høymotstandstråd av metall som er belagt med et belegg av fluorharpiks, og den annen høymotstandsleder omfatter et ledende fluorharpikslegeme anbrakt på det nevnte belegg av fluorharpiks.

5. Temperaturføler som angitt i krav 1, karakterisert ved at høymotstandslederne omfatter tynne høy-motstandstråder av metall belagt med fluorharpiks og snodd sammen med hverandre med en stigning som er 1/40 eller mindre av bølgelengden av en elektromagnetisk bølge som forplanter seg i et evakuert rom.

6. Temperaturføler som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det nevnte elektriske temperaturføleelement og de nevnte minst to høymotstandsledere er anbrakt i et legeme av fluorharpiks som danner en væsketett forsegling.