[发明专利]包含温度传感器或温度测量装置的医学工程系统

说明书

为了提供温度传感器或具有温度传感器的温度测量设备，所述温度测量设备（尤其）甚至在处理期间（尤其）甚至使用HF外科装置实现直接温度测量，本发明提出所述温度传感器包含传感器元件和光波导，所述传感器元件具有可激励发光（尤其是荧光）的介质，所述光波导光学连接到传感器元件并意在以激励波长供应光到介质及/或以介质的发光波长获得并引导光，所述介质可激励发光。

技术领域

本发明涉及用于医学工程系统的温度传感器、含有所述温度传感器的温度测量装置，以及分别包含所述温度传感器或温度测量装置的医学工程系统。

背景技术

在医学处理和治疗中，尤其又在外科手术中，测量温度在许多方面都是很重要的，尤其对确定治疗或处理中的进展以控制治疗或处理并且根据具体情况完成治疗或处理来说很重要。

使用常见温度传感器，与进行的治疗或处理措施(尤其又是外科干预)并行的对温度的未受影响的测量在许多情况下是不可能的，因为存在大量影响温度测量并因此歪曲实际上待确定的温度值的环境因素。

例如，外科RF装置中的电气干扰及在传感器由激光束加热时对传感器的直接预热发挥作为干扰因素的重要作用。

在电外科干预中，当前通过测量所处理的组织结构的电阻抗、与组织结构的含水量相关联来实现对过程的控制。然而，在RF电流供应期间，不能执行温度测量。

同样在施加激光的情况下，由于所述元件对激光能量的固有吸收，借助于热电偶或热敏电阻直接测量温度是不可能的。

上述阻抗测量能够仅将组织结构对热刺激的反应反映为间接物量。然而，阻抗的实质变化仅在相当大量的组织水被蒸发时发生。事实上，组织结构本身在显著更低温下受影响并已发生变化。例如，已在大约70℃的温度下达到胶原质的构造修改。除了所述温度以外，温度刺激的暴露时间同样起重要作用。通过阿列纽斯系数(Arrhenius coefficient)来描述所述过程以及其他化学反应。

另外，阻抗测量高度依赖于在测量过程中相关的组织结构的区域的大小并且依赖于电极的距离和接触压力。

此外，文件WO2009/005850A1公开使用对光透射的测量来估计所处理组织的状态。所述测量过程易于相对于污染发生故障并且在许多情况下对于由所观察的组织达到的状态不具有充分的意义。

发明内容

本发明的目标为提出一种温度传感器或温度测量装置，所述传感器或装置允许尤其又是在处理期间(尤其又是使用外科RF装置)直接测量温度。

根据本发明的所述目标分别由温度传感器和包含如权利要求1和7所述的这类传感器的温度测量装置实现。

本发明利用以下效应：量子产率(优选地为发光量子产率，尤其又是荧光量子产率)依赖于温度并因此是对可受激励以显示发光的传感器元件的温度的量度。

本身根据WO03/012468A1已知基于荧光介质的荧光量子产率的温度相依性确定样本的温度。文件提出将荧光介质涂覆于温度受经调节电能影响的电子组件的表面。由已暴露到激励光并以此方式修改的样本表面辐射的荧光由图像捕捉装置接收并在被耦合到电能的调制频率相的状态下加以评估。

本发明的所述常见方法关于发光介质和光导体形式的光捕捉元件使用闭合系统工作，在这种意义上，实现对发光量子产率的观察以便不受其他环境影响的影响并因此可一次性成功用于许多医学工程系统中。

为了精确确定所观察样本的温度，本发明不需要任何昂贵测量设备并且尤其允许测量样本表面上的温度，所述样本表面对于光学观察通常不可接近。

因为根据本发明的温度传感器光学耦接到传输光到发光介质并使所述介质放光的光导体，因此与温度传感器的环境的光学情况无关，在操作环境中对传感器的任何污染不会影响测量结果。