Für die Diagnostik von Mammakarzinomen sowie deren Früherkennung im Rahmen von Vorsorgeuntersuchungen wird die Mammografie derzeit als „Gold standard" angesehen. Diese röntgentechnische Methode ist jedoch immer mit einer Strahlenbelastung, wenn auch meist nur einer geringen, für die Patientinnen verbunden, weshalb die Entwicklung alternativer strahlungsarmer Untersuchungsmethoden wünschenswert ist.

Ein neben der Mammografie seit einiger Zeit etabliertes Verfahren zur Untersuchung der Brust stellt die Thermografie dar. Thermografische Verfahren machen sich den Umstand zunutze, dass tumoröses Gewebe eine höhere Wärme entwickelt als gesundes Gewebe. Die entsprechenden Wärmeherde lassen sich mit geeigneten, nachfolgend noch genauer zu beschreibenden Mitteln über die Flauttemperatur der weiblichen Brust darstellen und diagnostisch in der Regel einfach von ebenfalls wärmeproduzierenden entzündlichen Prozessen abgrenzen.

Bei der Anwendung der Thermografie erhält man vorrangig eine funktionelle und weniger eine anatomische Information wie beispielsweise bei der Untersuchung mit Röntgenstrahlung oder Schallwellen. Insofern stellt sie im Rahmen der Brustkrebsdiagnostik grundsätzlich eine sinnvolle Ergänzung zu den Routineverfahren Mammografie und Ultraschall dar, die ausschließlich strukturelle Informationen liefern. Bei der Thermografie kann die Wärmeentwicklung bereits der frühesten Krebsvorstadien, wie beispielsweise bei der hyperplastischen Dysplasie, dem lobulären Karzinom in situ (LCIS) und dem duktalen Karzinom in situ (DCIS), zur Diagnose genutzt werden. Bei den heutzutage im Rahmen der Thermografie bekannten Techniken unterscheidet man vor allem zwischen Kontakt- und Abstands-Methode.

Bei der Kontakt-Methode können durch Kontakt einer entsprechenden ELC- Folie ( Encapsulated Liquid Crystals) oder einer thermografischen Platte mit der zu untersuchenden Körperregion Veränderungen der Wärmeemission in Bruchteilen von Sekunden erkannt und dokumentiert werden. Hierbei fließt durch Konduktion, Wärmeleitung oder Wärmefluss die Wärme vom Ort der Entstehung, also beispielsweise vom Tumor aus, gemäß dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik in Richtung niedrigerer Temperatur, also an die Körperoberfläche. Die bei der Kontakt-Thermograf ie verwendeten Folien und Platten (nachfolgend auch zusammenfassend als Medien bezeichnet) nutzen die Eigenschaft flüssiger Cholesterinkristalle, verkürzt oft als Flüssigkristalle bezeichnet, Licht in Abhängigkeit der Temperatur mit unterschiedlicher Wellenlängen zu reflektieren. Eingebettet bzw. aufgebracht sind diese Flüssigkristalle in ein starres oder elastisches Display (das Medium), das auf den zu untersuchenden Körperteil aufgelegt wird. Die nach erfolgter Abkühlung im Laufe der Wiedererwärmung entstehenden Farbveränderungen des im abgekühlten Zustand zunächst nahezu schwarzen Mediums werden vom Untersucher fotografisch dokumentiert und ausgewertet. Durch eine geeignete Auswahl von Cholesterinkristallen wird auf dem Display ein bestimmter Temperaturbereich (das Temperaturfenster) dargestellt, bei dem die Farbe des reflektierten Lichtes einer bestimmten Temperatur entspricht. Entsprechend ist auch der „Schwarzpunkt“, also die sogenannte „Schwarz- Detektion“ oder „Black-detection", der Folie durch die Auswahl entsprechender Cholesterinkristalle einstellbar. Bei den zuvor genannten Kontakt-Thermografie-Verfahren mit Folien bzw. Platten ergeben sich in der Praxis verschiedene Probleme, die zu ungenauen Daten und in der Folge zu Fehldiagnosen führen können. So erfordert bereits das Anlegen insbesondere der Folien an die entsprechende Körperstelle eine gewisse Erfahrung, um die sich an den äußeren Bereichen bildende Duplikatur der Flaut des gegebenenfalls zusammengedrückten Gewebes zu minimieren. Denn durch diese Duplikaturen ergeben sich Probleme bei der Abkühlung, da die Umschlagfalte der Flaut, die Duplikatur, eine deutlich längere Kühlzeit benötigt als die einfach gelagerten Flautschichten. Eine durch die Flautduplikatur bedingte längere Kühlzeit bis zum Erreichen des Schwarzpunkts der Folie führt zu einer verlängerten Kühlzeit auch für die übrigen Flautanteile und entsprechend für eine relative Unterkühlung dieser Bereiche, wodurch die Sensitivität des Verfahrens beeinträchtigt wird.

Ein weiteres Problem bei der Durchführung bekannter Kontakt-Thermograf ie- Verfahren ergibt sich neben der korrekten Anbringung des Mediums auch bei der Auswahl des geeigneten Mediums. Auch hierfür kommt es im entscheidenden Maß auf die Erfahrung der die Untersuchung durchführenden Person an. Somit hängt die Auswahl immer auch von einer subjektiven Entscheidung ab und ist nicht zwingend an objektive Kriterien gebunden. Das Problem der richtigen Medienauswahl ergibt sich aus der Tatsache, dass der Untersucher zwischen drei verschiedenen, prinzipiell gleichermaßen geeigneten Medien auswählen muss, die jeweils nur ein bestimmtes Temperaturspektrum abbilden. Die Medien unterscheiden sich durch ihre verschiedenen Starttemperaturen (die oben erwähnten Schwarzpunkte) von 28 °C, 30 °C und 32 °C. Die Wahl des Mediums muss auf die individuelle

Hauttemperatur der zu behandelnden Körperregion (Brust) abgestimmt werden. Die Wahl eines zu unempfindlichen Mediums kann durch einen zu langen Kühlungsprozess dazu führen, dass bei der Wiedererwärmung nach dem Kühlvorgang, also beim Aufbau eines thermooptischen Bildes, nicht die gesamte Temperaturskala der Brust erfasst wird. Bei der Wahl eines zu empfindlichen Mediums kann es hingegen Vorkommen, dass bis zum Erreichen des Schwarzpunktes nur kurz und vor allem zu kurz gekühlt werden muss und entsprechend der Wiederaufbau des thermooptischen Bildes im Ablauf so schnell erfolgt, dass die relevanten besonders warmen Bereiche der Brust nicht isoliert und kontrastiert darstellbar sind. Der Wiederaufbau des thermooptischen Bildes kann in einem solchen Fall nicht, wie für eine differenzierte Diagnose notwendig, in einer aussagekräftigen Bildsequenz festgehalten werden. Stattdessen stellt sich das endgültige Bild mit allen Temperaturbereichen fast gleichzeitig dar. Bei einer jüngeren Frau mit einem hohen Stoffwechsel und einer entsprechend höheren Körpertemperatur wäre beispielsweise ein Medium mit einer höheren unteren

Empfindlichkeitsgrenze von 32 °C zu wählen.

Abstands-Thermografie-Verfahren können die zuvor angesprochenen Probleme sowohl der Auswahl des geeigneten Mediums als auch der korrekten Anbringung des Mediums vermeiden. Im Stand der Technik sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zur Durchführung einer Abstands-Thermografie mit Thermomodulation bekannt.

WO 2006/003658 A1 offenbart beispielsweise eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erzeugung von zwei- bzw. dreidimensionalen thermografischen Bildern von Teilen des menschlichen Körpers mit einer Licht- und einer Wärmebildkamera. Dabei wird allerdings keine Thermomodulation genutzt, der entsprechende Körperteil also nicht für die Erstellung von Licht- und Wärmebildersequenzen zunächst abgekühlt. Eine solche Thermomodulation ist jedoch auch für Abstands-Thermografie-Verfahren wünschenswert, denn dieses Verfahren erhöht die diagnostische Zuverlässigkeit deutlich.

Die Vorteile der Thermomodulation bei der Diagnose von Zelltumoren im menschlichen Körper beschreibt beispielsweise WO 2015/159284 A1 im Detail, offenbart jedoch keine geeignete Vorrichtung zur Durchführung der Thermomodulation sowie der Datenerhebung, sondern beschränkt sich vor allem auf die Auswertung der Daten. Zusammenfassend ist im Stand der Technik die Thermomodulation im Zusammenhang mit der thermografischen Untersuchung menschlichen Gewebes zwar bekannt, jedoch erschöpfen sich vor allem im Bereich der Abstands-Thermografie die Offenbarungen hinsichtlich der Vorrichtungen und Verfahren zur Thermomodulation zumeist auf allgemeine Feststellungen und Hinweise, dass das betreffende menschliche Gewebe vor dem Erstellen der thermografischen Bilder oder Bildserien gekühlt werden muss. Entsprechend erwähnt beispielsweise die WO 2017/184201 A1 bezüglich der Thermomodulation lediglich, dass die Oberfläche der Brust gekühlt werden soll Eine beliebige Kühlung wird jedoch mit Sicherheit keine Daten liefern können, die eine zuverlässige Diagnose erlauben.

Ausgehend vom Stand der Technik ist es somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zur Durchführung von Abstands- Thermografien mit Thermomodulation bereitzustellen, mit dem eine Diagnostik von pathologischen Veränderungen der Brust erleichtert wird.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale auch in beliebiger und technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und somit weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur thermografischen Untersuchung eines Teils des menschlichen oder tierischen Körpers (nachfolgend auch als Untersuchungsobjekt bezeichnet) umfasst eine erste Kamera zur direkten Aufnahme von thermo-optischen Bildern des Untersuchungsobjekts.

Unter thermo-optischen Bildern werden im Sinne der vorliegenden Erfindung Wärmebilder verstanden, die durch den Empfang von Infrarotstrahlung (IR- Strahlung) vor allem durch eine Infrarotkamera (IR-Kamera, Wärmebildkamera) aufgenommen werden. Sofern von Bildern gesprochen wird, dann sind hiermit immer auch Bildsequenzen und die entsprechenden Bilddaten gemeint, soweit dies nicht anders erwähnt wird oder sich anders aus dem Zusammenhang ergibt. Ebenso umfasst die Aufnahme von Bildern in aller Regel auch die Speicherung der entsprechenden Bilddaten auf einem geeigneten Speichermedium.

Unter einer „direkten“ Aufnahme eines thermo-optischen Bildes ist im Sinne dieser Erfindung eine Aufnahme zu verstehen, die ein Bild der Wärmestrahlung des Untersuchungsobjekts an sich zeigt, ohne dass ein thermografisches Medium Verwendung findet oder die Brust in irgendeiner Weise in ihrer natürlichen Form verändert wird, beispielsweise durch das Auflegen oder

Andrücken an eine Vorrichtung.

Vorteilhaft an einer solchen direkten Aufnahme ist bezogen auf den Wegfall thermografischer Medien, wie oben dargestellt, die damit verbundene Minimierung möglicher Fehler bei der Auswahl des Mediums. Vorteilhaft hinsichtlich des Wegfalls einer Verformung des Untersuchungsobjekts, beispielsweise durch das Pressen an eine oder zwischen mehrere Platte/n, ist die verbesserte Vergleichbarkeit der zu verschiedenen Zeitpunkten, oft liegen Jahre zwischen einzelnen Untersuchungen, erhobenen (Bild-) Daten. Eine solche Verformung ist nämlich nie vollständig reproduzierbar und führt immer zu einer Verschiebung des Gewebes und gegebenenfalls des Tumors, was eine Vergleichbarkeit erschwert oder gar unmöglich macht.

Weiterhin umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine zweite Kamera zur direkten Aufnahme von foto-optischen Bildern (Lichtbildern im sichtbaren Spektralbereich) des Untersuchungsobjekts. Diese zweite Kamera, vorzugsweise eine Lichtbildkamera, die gegebenenfalls auch die Möglichkeit einschließt, dreidimensionale Daten zu erfassen, nimmt jeweils aus einem annähernd gleichen Winkel wie die erste thermo-optische Kamera zumindest ein Bild des Untersuchungsobjekts auf. Dies hat den Vorteil, dass durch den Abgleich der thermo-optischen und foto-optischen Bilder die Lokalisation einer möglichen Wärmequelle und somit eines möglichen Tumors erleichtert wird. Die ersten und zweiten Kameras sind geeignet, Bildsequenzen in ausreichender Sequenzfolge (Frequenz) und mit ausreichender Auflösung aufzunehmen. Aktuelle (vorzugsweise digitale) Kameras verfügen über entsprechende technische Daten sowohl im Bereich der Wärmebildkameras als auch im Bereich der Lichtbildkameras, wobei Sequenzfolgen von mindestens zehn Bildern pro Sekunde über einen Zeitraum von mindestens 30 Sekunden generierbar wünschenswert sind. Die Auflösung sollte mindestens im aktuellen full High-Density Format (1920 ^c 1080 Pixel) möglich sein, wobei aktuelle Kameras diese technischen Werte in der Regel mindestens bieten. Weiterhin umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Datenverarbeitungsvorrichtung zur Speicherung und Verarbeitung der gewonnenen Bilddaten. Bei der Speicherung greift der Fachmann auf die jeweils üblichen elektronischen Speichervorrichtungen zurück. Die Datenverarbeitungsvorrichtung ist vorgesehen, um die gewonnenen Daten nach bestimmten Algorithmen auszuwerten und den Anwender bei der Diagnose zu unterstützen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst weiterhin mindestens eine Auslösevorrichtung zum fernsteuerbaren Starten der Aufnahme der Licht- und/oder Wärmebilddaten. Die Auslösevorrichtung kann kabelgebunden oder kabellos vorgesehen sein, wobei eine kabellose Auslösevorrichtung bevorzugt ist. Die Auslösevorrichtung ist geeignet, die Datenerfassung der Kameras individuell zu starten, wobei eine synchrone Datenerfassung der foto-optischen und thermo-optischen Daten bevorzugt ist.

Eine Auslösung der Datenerfassung der Kameras durch die Auslösevorrichtung kann direkt erfolgen, es ist jedoch auch denkbar, dass die Auslösevorrichtung mit der Datenverarbeitungsvorrichtung verbunden ist und eine Auslösung weiterhin gesteuert durch die Datenverarbeitung erfolgt. Entsprechend kann die Auslösevorrichtung auch Teil der Datenverarbeitungsvorrichtung sein.

Die fernsteuerbare Auslösevorrichtung hat den Vorteil, dass die Datenerfassung der Kameras automatisiert steuerbar sind und beispielsweise synchron zu einem bestimmten Zeitpunkt gestartet werden können. Erfindungsgemäß bevorzugt für den Start der Datenerfassungsvorrichtung ist der Zeitpunkt, an dem die Kühlelemente von dem Untersuchungsobjekt entfernt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst ferner eine Kühlvorrichtung mit mindestens einer Kühleinheit und mindestens einem Kühlelement. Die Kühleinheit ist vorgesehen, das mindestens eine Kühlelement auf eine einstellbare Kühltemperatur zu kühlen bzw. je nach Umgebungstemperatur gegebenenfalls auch zu erwärmen. Die Kühlvorrichtung umfasst vorzugsweise zwei Kühlelemente zur Kühlung des Untersuchungsobjekts. Eine für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete Kühltemperatur des Kühlelements liegt um etwa 2 °C bis 10 °C unterhalb der Oberflächentemperatur der Haut, sodass durch Auflegen des Kühlelements eine Absenkung der Oberflächentemperatur von bis zu 5 °C erreichbar ist.

Die Kühltemperatur lässt sich vorzugsweise über einen Regler direkt an der Kühlvorrichtung bzw. der Kühleinheit einstellen. Sofern die Kühlvorrichtung mehrere Kühlelemente umfasst, ist vorteilhafterweise für jedes Kühlelement eine separate Kühlfläche in der Kühleinheit vorgesehen. Ebenso vorteilhaft ist dann die Kühltemperatur für jede Kühlfläche, entsprechend also für jedes Kühlelement, separat einstellbar. Eine Steuerung der Kühltemperatur/en der Kühleinheit über die Datenverarbeitungsvorrichtung ist ebenfalls denkbar.

Die Kühlvorrichtung bzw. die Kühleinheit kann optional Signalgeber umfassen, die den Kühlzustand der Kühlelemente anzeigen. Denkbar sind beispielsweise ein oder zwei LEDs, wobei die eine LED beispielsweise während des Kühlvorgangs leuchtet und die andere LED leuchtet, sobald die Zieltemperatur erreicht ist. Ebenfalls denkbar ist eine einzelne LED, die unterschiedliche Farben darstellen kann oder alternativ oder zusätzlich ein akustischer Signalgeber, der bei Erreichen der Kühltemperatur einen akustischen Reiz ausgibt. Die Kühltemperatur wird über Sensoren ermittelt.

Vorzugsweise umfasst ein Kühlelement ein Basiselement zur Aufnahme mindestens eines Kühlpads und mindestens ein Kühlpad, wobei die Kühlpads vorzugsweise austauschbar vorgesehen sind. Vorzugsweise umfasst das Kühlelement ein einzelnes Kühlpad. Das Kühlpad ist der Teil des Kühlelements, der zur Kühlung gedacht ist. Das Kühlpad kann beispielsweise ein Gelkissen sein, das sich in seiner Form vorteilhafterweise am besten an die jeweilige Körperstelle anpassen kann. Es sind hier jedoch verschiedenste Materialien für das Kühlpad denkbar.

Das Kühlelement umfasst zudem mindestens einen ersten Sensor zur Messung der Temperatur des Kühlpads (Temperatursensor) und optional mindestens einen zweiten Sensor zum Starten der Aufnahme der Licht- und/oder Wärmebilddaten (Auslösesensor).

Vorzugsweise umfasst das Kühlelement zumindest einen Signalgeber der anzeigt, wenn das Kühlelement bzw. das Kühlpad eine zur gewünschten Kühlung ausreichende Temperatur aufweist bzw. wenn die gewünschte Kühlung des Untersuchungsobjekts erreicht ist und das Kühlelement entfernt werden muss. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Signalgeber eine LED umfasst, die während der Kühlung eine erste Färbung aufweist und bei Erreichen der Kühltemperatur eine zweite Färbung aufweist. Alternativ kann die LED auch während der Kühlung leuchten und bei Erreichen der Kühltemperatur erlöschen. Ein zusätzlicher akustischer Signalgeber, der bei Erreichen der Kühltemperatur einen akustischen Reiz ausgibt ist denkbar. Weitere Möglichkeiten der Signalgebung sind im Stand der Technik bekannt.

Insbesondere umfasst das Kühlelement einen ersten und einen zweiten Signalgeber. Der erste Signalgeber zeigt an, dass das Kühlelement bzw. das Kühlpad eine zur gewünschten Kühlung ausreichende Temperatur aufweist. Der zweite Signalgeber zeigt an, dass die gewünschte Kühlung des Untersuchungsobjekts erreicht ist und das Kühlelement entfernt werden muss. Die Signalgeber können optisch, beispielsweise in Form von LEDs, und/oder auch akustisch vorgesehen sein.

Der oder die Signalgeber greifen vorzugsweise auf den zumindest einen Temperatursensor zurück, der in dem Kühlelement integriert und geeignet ist, die Temperatur des Kühlpads zu erfassen. Im Falle eines austauschbaren Kühlpads ist dieser Temperatursensor in das austauschbare Kühlpad integriert.

Die Anordnung nur eines Temperatursensors in dem Kühlelement bzw. in dem Kühlpad ist ausreichend für eine erfindungsgemäße Vorrichtung. Vorzugsweise misst dieser eine Temperatursensor die Temperatur des Kühlelements nur wenige Millimeter unterhalb der Auflagefläche des Kühlpads. Im Falle eines austauschbaren Kühlpads ist dieser Temperatursensor wenige Millimeter unterhalb der Auflagefläche des Kühlpads angeordnet. Wenige Millimeter bedeutet einen Abstand von maximal fünf Millimetern von der Kontaktoberfläche des Kühlelements bzw. Kühlpads mit dem Untersuchungsobjekt, wobei ein Abstand von ein bis drei und insbesondere von zwei Millimetern bevorzugt ist.

Es sind auch Ausführungsformen denkbar, bei denen mehr als nur ein Temperatursensor in dem Kühlelement vorgesehen ist. Die Zahl wird letztendlich nur durch den zur Verfügung stehenden Raum und die Art der verwendeten Temperatursensoren limitiert. Die Anordnung mehrerer Temperatursensoren kann vorteilhaft sein, wenn die Temperaturverteilung und die Temperaturunterschiede in dem Untersuchungsobjekt sehr unterschiedlich sind und so durch die Anordnung nur eines Temperatursensors keine repräsentativen Messdaten zu erwarten sind, sofern sich dieser eine Temperatursensor beispielsweise einem überdurchschnittlich warmen oder einem überdurchschnittlich kalten Bereich des Untersuchungsobjekts aufliegt. Solche nicht repräsentativen Messdaten können zu einer zu starken bzw. zu einer zu geringen Kühlung führen. Gegebenenfalls kann durch die Anordnung mehrerer über die Auflagefläche verteilter Sensoren eine solche Fehlerquelle reduziert werden, indem beispielsweise ein Mittelwert der Sensoren oder ein Mindest- oder Maximalwert über alle Sensoren hinweg ermittelt bzw. gefordert wird.

Erfindungsgemäß soll die Datenerfassung, also die Aufnahme der Licht- und Wärmebilder, starten, sobald die Zieltemperatur erreicht ist und insbesondere das Kühlelement vom Untersuchungsobjekt zumindest teilweise entfernt wurde. Erfindungsgemäß ist dieser Vorgang des Startens der Datenerfassung automatisiert, indem die Vorrichtung mindestens einen zweiten Sensor umfasst, der das Entfernen des Kühlpads von dem Untersuchungsobjekt erfasst und geeignet ist, einen entsprechenden Impuls an die Auslöseeinheit für die Kameras zu übertragen.

Die Art des Sensors ist dabei unerheblich, solange eine erfindungsgemäße Impulsübertragung, insbesondere eine Auslösung der Datenaufnahme nach Entfernen des Kühlelements, erfolgt. So ist beispielsweise die Verwendung eines Bewegungssensors denkbar, der die bei der Entfernung des Kühlelements entstehende Bewegung registriert. Ein entsprechender Sensor kann vorzugsweise in dem Kühlelement selbst vorgesehen sein. Es sind jedoch auch andere Ausführungsformen denkbar, bei denen eine entsprechende Bewegung des Kühlelements beispielsweise durch eine der Kameras registriert wird. Denkbar ist, dass die Kameras auf die Detektion einer Bewegung hin mit der Aufnahme starten. Auch ist die Anbringung des zweiten Sensors an verschiedenen anderen Stellen der erfindungsgemäßen Vorrichtung denkbar. Als Teil des Kühlelements ist der zweite Sensor beispielsweise auch als Lichtsensor denkbar, der eine Veränderung des Lichteinfalls nach Ablösen des Kühlelements vom Untersuchungsobjekt registriert.

In einer alternativen Ausführungsform ist der Verzicht auf einen zweiten Sensor zur Auslösung denkbar, wenn nämlich ein entsprechender Impuls bereits durch den ersten Temperatursensor bei Erreichen der Zieltemperatur erzeugt wird. Hierbei ist jedoch zu bedenken, dass dann die Datenerfassung bereits starten kann, obwohl sich das Kühlelement noch auf dem Untersuchungsobjekt befindet.

Dabei sind verschiedenste Wechselwirkungen zwischen den möglichen Sensoren des Kühlelements denkbar, insbesondere um Fehlbedienungen weiter zu minimieren. Beispielsweise kann eine Sperre derart vorgesehen sein, dass der erste Temperatursensor eine Auslösung bzw. gegebenenfalls einen Impuls an die Auslösevorrichtung solange blockiert, solange die gewünschte Zieltemperatur nicht erreicht ist. Anders ausgedrückt könnte der Temperatursensor eine Aktivierungsmöglichkeit beispielsweise des Auslösesensors nur bei erreichter Zieltemperatur vorsehen. Weitere Mechanismen zur Minimierung einer fehlerhaften Datenerfassung bzw. Auslösung der Datenerfassung sind denkbar.

Selbstverständlich ist die Übertragung eines entsprechenden Impulses nicht zwingend gleichzusetzen mit dem Beginn der Datenerfassung. So ist es für den Fachmann ein Leichtes auch solche Auslöse- bzw. Aufnahmemuster zu erzeugen, bei denen die Datenerfassung nicht zwingend unmittelbar durch den Impuls gestartet wird bzw. nicht alle Kameras gleichzeitig, in gleichen Intervallen, mit gleicher Frequenz oder in gleicher Länge Daten erfassen. Hier sind die individuellen Erfordernisse an den zu erhebenden Datensatz jeweils zu berücksichtigen.

Insbesondere wird durch den Impuls lediglich der Moment weitergegeben, in dem das Kühlpad vom Untersuchungsobjekt entfernt wird. Wie die Auslöseeinheit bzw. die angeschlossene Datenverarbeitung diese Information nutzt und entsprechend die Datenerfassung der Kameras startet, ist dann Frage der jeweiligen Erfordernisses und problemlos beispielsweise über eine entsprechende Steuerungssoftware steuerbar, die Teil der Datenverarbeitung sein kann.

Der Impuls an die Auslöseeinheit wird vorzugsweise kabellos übertragen. Hierdurch sind die Kühlelemente vorteilhafterweise komplett kabellos denkbar und die Verwendung der Kühlelemente wird nicht durch Kabel behindert oder limitiert.

Entsprechend den vorherigen Ausführungen wird folgendes Verfahren zur Erfassung thermografischer Daten eines Untersuchungsobjekts mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgeschlagen: (A) Auflegen zumindest eines Kühlelements direkt auf den zu untersuchenden Teil des menschlichen oder tierischen Körpers;

(B) Beenden der Kühlung durch Entfernen des mindestens einen Kühlelements von dem zu untersuchenden Teil des menschlichen oder tierischen Körpers bei Erreichen einer vorgegebenen und durch einen ersten Sensor ermittelten Temperatur des Kühlelements;

(C) automatisierter Start der Datenerfassung, also der Aufnahme bzw. Aufzeichnung der Licht- und Wärmebilddaten, bei Entfernen des Kühlelements; und

(D) Auswerten der Wärmeverteilung anhand der aufgenommenen bzw. aufgezeichneten Licht- und Wärmebildsequenzen.

Zur Erstellung eines dreidimensionalen Models ist es bevorzugt, die Schritte (A) bis (D) aus zumindest einem weiteren Winkel, der nicht der Winkel der ersten Datenerfassung ist, zu wiederholen.

Die Aufnahmen bzw. Aufzeichnungen der Wärmeverteilung beinhalten entsprechend eine zeitliche Veränderung der Wärmeverteilung. Es wird durch die thermo-optischen Aufnahmen die Wiedererwärmung der zuvor gekühlten Bereiche dargestellt. Die foto-optischen Aufnahmen dienen hierbei allein der verbesserten Lokalisation möglicher Tumore im Gewebe.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt vor allem in seiner Einfachheit. Das Auflegen der Kühlelemente gemäß Schritt (A) erfordert keine vorherige Auswahl einer geeigneten Thermofolie und schließt diese erste Fehlerquelle bereits aus. Das Anlegen der Kühlelemente ist vollkommen problemlos und auch durch eine ungeübte Person durchführbar, im Gegensatz zum Anlegen der Folie.

Dadurch, dass das Untersuchungsobjekt keinen äußeren Zwängen ausgesetzt ist, wie beispielsweise durch eine Folie, eine Platte oder sonstige Gegenstände, wird das Untersuchungsobjekt und somit auch das zu untersuchende Gewebe nicht verformt und ein möglicher Tumor nicht verschoben. Somit sind durch das Verfahren auch Aufnahmen und Datenerfassungen vergleichbar und wiederholbar, zwischen denen gegebenenfalls auch viele Jahre liegen können. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass durch die einfache Handhabbarkeit und die sensorgestützte Kühlung und Datenerfassung Fehlbedienungen durch den Anwender weiter minimiert werden und somit fehlerhafte Datensätze, die zu Fehldiagnosen führen können, seltener generiert werden.

Das erfindungsgemäße System ist zudem so kompakt herstellbar, dass es in einem Koffer unterbringbar ist und so auch problemlos von einer erwachsenen Person transportiert werden kann.

Die hierfür erforderliche erfinderische Reduktion auf die notwendigsten Komponenten in ihrer sinnvollsten Zusammensetzung ermöglichen nicht allein ein kompaktes, transportables System, dieses System kann zudem auch noch kostengünstig hergestellt werden.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung zeigen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die gezeigte Ausführungsvariante beschränkt. Insbesondere umfasst die Erfindung, soweit es technisch sinnvoll ist, beliebige Kombinationen der technischen Merkmale, die in den Ansprüchen aufgeführt oder in der Beschreibung als erfindungsrelevant beschrieben sind. Es zeigen:

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung im aufgebauten Zustand

Fig. 2 die bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1 im nahezu komplett zusammengebauten Zustand

Fig. 3 die Kühlvorrichtung der bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 1 Fig. 4 die Unterseite eines Kühlelements

Fig. 5 die Anordnung der beiden Kameras

Fig. 6 den Kühlschritt des erfinderischen Verfahrens

Fig. 7 die Oberseite eines Kühlelements

Fig. 8 den Zeitpunkt der Datenerfassung gemäß des erfinderischen Verfahrens

Fig. 9 die Datenerfassung und Auswertung

Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur thermografischen Untersuchung eines Teils des menschlichen oder tierischen Körpers im aufgebauten Zustand. Die Vorrichtung 1 umfasst eine erste Kamera 2 zur direkten Aufnahme von thermo-optischen Bilddaten (Wärmebildern) und eine zweiten Kamera 3 zur direkten Aufnahme von foto optischen Bilddaten (Lichtbildern). Die Kameras 2, 3 sind vorzugsweise über einen schwenk- und klappbaren Haltevorrichtung 4 mit dem Gehäuse 10 der Vorrichtung 1 verbunden. Die Kameras 2, 3 sind vorzugsweise so zueinander angeordnet, dass Aufnahmen des Untersuchungsobjekt in einem weitestgehend gleichen Winkel möglich sind. Die Aufnahme der Licht- und/oder Wärmebilddaten durch die beiden Kameras 2, 3 ist durch mindestens eine fernsteuerbare Auslösevorrichtung (nicht separat dargestellt) auslösbar.

Die Vorrichtung 1 umfasst weiterhin eine Datenverarbeitungsvorrichtung 5 zur Speicherung und Verarbeitung der Bilddaten. Diese Datenverarbeitungsvorrichtung 5 kann wie dargestellt beispielsweise ein Computer sein. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 5 dient beispielsweise zur Speicherung der Bilddaten, zur Steuerung der Bilderfassung, als Auslösevorrichtung oder auch zur Auswertung der Bilddaten mittels spezieller Software. Die Vorrichtung 1 umfasst weiterhin eine Kühlvorrichtung 6 mit einer Kühleinheit 7 und mit mindestens einem Kühlelement 8 zur Kühlung des Untersuchungsobjekts. Die Kühleinheit 7 umfasst vorzugsweise für jedes Kühlelement 8 eine separate Kühlfläche (nicht dargestellt). Vorzugsweise kann für jede Kühlfläche eine individuelle Kühltemperatur zur Kühlung des jeweiligen Kühlelements 8 gewählt werden.

Die Datenverarbeitungsvorrichtung 5, die Kühlvorrichtung 6 und gegebenenfalls die Kameras 2, 3 werden vorzugsweise über eine optionale gemeinsame Stromversorgung 9 mit Strom versorgt. Fig. 2 zeigt die Vorrichtung 1 im teilweise zusammengebauten Zustand. Die Datenverarbeitung 5 ist zusammenklappbar und im Deckel des Gehäuses 10 verstaubar. Die Kühlvorrichtung 6 ist im Boden des Gehäuses 10 unterbringbar. Die Kameras 2, 3 können zusammen mit der schwenk- und klappbaren Haltevorrichtung 4 ebenfalls in dem Gehäuse 10 untergebracht werden. Somit ist die gesamte Vorrichtung 1 in dem Gehäuse 10 unterbringbar und transportabel.

Fig. 3 zeigt eine Detailansicht der Kühlvorrichtung 6 mit der Kühleinheit 7 und zwei Kühlelementen 8A, 8B, die jeweils auf einer separaten Kühlfläche 7A, 7B gelagert sind. Die Kühlelemente 8A, 8B werden über die Kühlflächen 7A, 7B auf eine bestimmte Temperatur gekühlt. Die Temperatur kann vorzugsweise direkt an der Kühlvorrichtung für jede Kühlfläche 7A, 7B separat über einen Regler 13A, 13B eingestellt werden. Die Kühleinheit 7 umfasst für jede Kühlfläche 7A, 7B jeweils zwei Signalgeber 14, 15, beispielsweise in Form von zwei LEDS, wobei die erste LED 14 den Kühlvorgang anzeigt und die zweite LED 15 leuchtet, sobald die Zieltemperatur erreicht ist. Ebenfalls denkbar ist beispielsweise auch eine einzelne LED als Signalgeber 14, wobei die LED geeignet ist, unterschiedliche Farben darzustellen. Alternativ oder zusätzlich ist ein akustischer Signalgeber vorstellbar, der bei Erreichen der Kühltemperatur ein Signal ausgibt. Auch die Kühlelemente 8 umfassen jeweils einen ersten und einen zweiten Signalgeber 11, 12. Der erste Signalgeber 12 zeigt an, dass das Kühlelement bzw. das Kühlpad eine zur gewünschten Kühlung ausreichende Temperatur aufweist. Der zweite Signalgeber 11 zeigt an, dass die gewünschte Kühlung des Untersuchungsobjekts erreicht ist und das Kühlelement 8 entfernt werden muss.

Fig. 4 zeigt eine Detailansicht der Unterseite eines Kühlelements 8. Das Kühlelement 8 umfasst in dieser dargestellten Ausführungsform ein Basiselement 17 zur Aufnahme eines Kühlpads 16 und mindestens ein Kühlpad 16. Das Kühlpad 16 ist vorzugsweise austauschbar vorgesehen. Das Kühlpad 16 ist der Teil des Kühlelements 8, der zur Kühlung gedacht ist. Das Kühlpad 16 kann beispielsweise ein Gelkissen sein, da dieses sich in seiner Form am besten an das jeweilige Untersuchungsobjekt anpassen kann.

Das Kühlelement 8 umfasst zwei Sensoren 18, 19, von denen ein erster Sensor 18 ein Temperatursensor ist und ein zweiter Sensor 19 geeignet ist zu erkennen, wann das Kühlelement 8 von dem Untersuchungsobjekt entfernt wird.

Die in Fig. 3 beschriebenen Signalgeber 14, 15 greifen vorzugsweise auf den zumindest einen Temperatursensor 18 zurück, der in dem Kühlelement 8 integriert und geeignet ist, die Temperatur des Kühlpads 16 zu erfassen. Im Falle eines austauschbaren Kühlpads 16 ist dieser Temperatursensor 18 in das austauschbare Kühlpad 16 integriert.

Die Anordnung nur eines Temperatursensors 16 in dem Kühlelement 8 bzw. in dem Kühlpad 16 ist ausreichend für eine erfindungsgemäße Vorrichtung. Vorzugsweise misst dieser eine Temperatursensor 18 die Temperatur des Kühlelements 8 bzw. Kühlpads 16 nur wenige Millimeter unterhalb der Auflagefläche. Im Falle eines austauschbaren Kühlpads 16 ist dieser Temperatursensor 18 wenige Millimeter unterhalb der Auflagefläche des Kühlpads 16 angeordnet.

Es sind auch Ausführungsformen denkbar, bei denen mehr als nur ein Temperatursensor 18 in dem Kühlelement 8 vorgesehen ist.

Das Kühlelement 8 umfasst einen zweiten Sensor 19, der das Entfernen des Kühlelements 8 von dem Untersuchungsobjekt erfasst und geeignet ist, einen Impuls an die Auslöseeinheit für die Kameras zu übertragen (nicht dargestellt). Die Art des Sensors 19 ist dabei unerheblich, solange eine erfindungsgemäße Impulsübertragung, insbesondere eine Auslösung der Datenaufnahme nach Entfernen des Kühlelements 8, erfolgt. So ist beispielsweise die Verwendung eines Bewegungssensors denkbar, der die bei der Entfernung entstehende Bewegung des Kühlelements 8 registriert. Ebenso ist die Verwendung eines Lichtsensors denkbar, der eine Veränderung des Lichteinfalls nach Ablösen der Kühlelements 8 vom Untersuchungsobjekt registriert.

Fig. 5 zeigt im Detail die Anordnung der beiden Kameras 2, 3 an der schwenkbaren Haltevorrichtung 4. Die Kameras 2, 3 zeigen in einem möglichst gleichen Winkel auf das Untersuchungsobjekt, um eine spätere Rekonstruktion aus den Wärmebilddaten der Wärmebildkamera 2 und den Lichtbilddaten der Lichtbildkamera 3 zu ermöglichen. Die Stromversorgung der Kameras 2, 3 ist durch eine Verbindung mit der allgemeinen Stromversorgung der Vorrichtung möglich.

Fig. 6 zeigt den Schritt der Kühlung des erfinderischen Verfahrens. Die Vorrichtung 1 ist aufgebaut, die Kameras 2, 3 sind ausgerichtet und die Kühlvorrichtung 6 ist aus dem Gehäuse genommen. Ein Kühlelement 8 wird zur Kühlung an die zu untersuchende Körperstelle gedrückt. Fig. 7 zeigt die Oberseite des Kühlelements 8 während der Kühlung des Untersuchungsobjekts, vorliegend der rechten Brust einer Patientin. Das Kühlelement 8 umfasst einen ersten und einen zweiten Signalgeber 11, 12 in Form von zwei unterschiedlich gefärbten LEDs. Der erste Signalgeber 11 zeigt an, dass das Kühlelement bzw. das Kühlpad eine zur gewünschten Kühlung ausreichende Temperatur aufweist. Der zweite Signalgeber 12 zeigt an, dass die gewünschte Kühlung des Untersuchungsobjekts erreicht ist und das Kühlelement 8 entfernt werden muss.

Fig. 8 zeigt den Schritt der Datenerfassung des erfinderischen Verfahrens. Sobald der zweite Signalgeber 12 anzeigt, dass die gewünschte Kühlung des Untersuchungsobjekts erreicht ist, wird das Kühlelement 8 entfernt. Der zweite Sensor (dargestellt in Fig. 4, 19) erkennt den Vorgang des Abnehmens des Kühlelements 8 vom Untersuchungsobjekt und sendet ein entsprechendes Signal an die Auslösevorrichtung (nicht dargestellt). Die Aufnahmen der Kameras 2, 3 werden somit automatisiert gestartet. Das verwendete Kühlpad 8 kann zurück auf die Kühlvorrichtung gelegt werden. Fig. 9 zeigt symbolisch die Möglichkeit, die erhobenen Daten direkt an der Vorrichtung 1 auszuwerten. Hierzu kann die Datenverarbeitungsvorrichtung 5 über entsprechende Mittel verfügen, insbesondere umfasst die Datenverarbeitungsvorrichtung 5 einen Computer wie beispielsweise einen Laptop, Notebook oder auch Tablet.

Bezuaszeichenliste

Vorrichtung

Wärmebildkamera (IR-Kamera)

Lichtbildkamera

Haltevorrichtung

Datenverarbeitungsvorrichtung (Computer, Laptop) Kühlvorrichtung

Kühleinheit (7A, 7B: Kühlflächen)

Kühlelement (A, B)

Stromversorgung

Gehäuse erster Signalgeber des Kühlelements zweiter Signalgeber des Kühlelements Regler (A, B) erster Signalgeber der Kühleinheit zweiter Signalgeber der Kühleinheit Kühlpad Basiselement erster Sensor des Kühlelements/Kühlpads (Temperatursensor) zweiter Sensor des Kühlelements/Kühlpads (Bewegungssensor)