DE102008020217A1

DE102008020217A1 - Apparatus and method for carrying out measurements in cavities

Info

Publication number: DE102008020217A1
Application number: DE200810020217
Authority: DE
Inventors: Erich Prof. Kasper; Bernhard Dipl.-Ing. Budaker
Original assignee: Universitaet Stuttgart
Current assignee: Universitaet Stuttgart
Priority date: 2008-04-22
Filing date: 2008-04-22
Publication date: 2009-11-05
Also published as: WO2009129793A1; DE112009000869A5; EP2278917A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine in einen Hohlraum zumindest partiell einführbare Vorrichtung mit einem Sender zur Signalemission in den Hohlraum und einem Empfängermittel zur Erfassung von Sendersignalantworten. Hierbei ist vorgesehen, dass der Sender zur Radarwellenerzeugung und das Empfängermittel zur Erzeugung elektrischer Signale im Ansprechen auf eine Radarwellenerfassung ausgebildet sind.The invention relates to a device which can be inserted at least partially into a cavity and has a transmitter for emitting signals into the cavity and a receiver means for detecting transmitter signal responses. In this case, it is provided that the transmitter for generating radar waves and the receiver means for generating electrical signals are designed in response to a radar wave detection.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das oberbegrifflich Beanspruchte und befasst sich demgemäß mit der Durchführung von Messungen in Hohlräumen.The The present invention relates to the term claimed above and is accordingly concerned with the implementation of measurements in cavities.

Messungen in Hohlräumen sind immer dann wichtig, wenn der Hohlraum nicht geöffnet werden kann oder darf, wie dies z. B. bei bestimmten Maschinen der Fall ist oder insbesondere auch beim menschlichen Körper, da heutzutage Eingriffe nach Möglichkeit minimalinvasiv durchgeführt werden sollen, um einen Patienten nicht über Gebühr zu belasten.measurements in cavities are always important when the cavity can not be opened or allowed, as z. B. at certain machines is the case or especially in human Body, since nowadays interventions as far as possible should be performed minimally invasively to a patient not over charge.

Es sind verschiedene Vorrichtungen bekannt, bei denen eine Vorrichtung in einen Körper eingeführt wird, um Informationen über das Körperinnere zu erhalten. So können bildgebende En doskope verwendet werden, bei denen Licht in den Körper eingestrahlt wird und mit einer Kamera ein Bild aus dem Körperinneren aufgenommen wird. Dabei ist es per se unerheblich, ob die Lichtquelle bzw. die Kamera mit der Vorrichtung in den Körper eingeführt wird und lediglich elektrische Leistung zur Lichtquelle respektive der Kamera geführt werden muss und gegebenenfalls eine Bilddatenleitung vorgesehen wird, oder ob Lichtquelle und/oder Kamera außerhalb des Körpers angeordnet sind und die entsprechenden Lichtsignale über Glasfasern oder dergleichen gesendet oder empfangen werden.It Various devices are known in which a device is inserted into a body to get information about to get the body inside. So can imaging En doskope be used, which light in the body is irradiated and with a camera a picture of the inside of the body is recorded. It is irrelevant per se whether the light source or the camera with the device introduced into the body is and only electrical power to the light source respectively the camera must be guided and possibly one Image data line is provided, or if light source and / or camera are arranged outside the body and the corresponding light signals via glass fibers or the like be sent or received.

Es ist auch schon bekannt, anstelle von Lichtsignalen mit Ultraschallsignalen zu arbeiten, um ein Ultraschallbild aus dem Körperinneren zu erhalten.It is already known, instead of light signals with ultrasound signals to work to get an ultrasound image out of the body to obtain.

Verwiesen wird hinsichtlich einer Vorrichtung für die Beobachtung von Gefäßen, die mit einem Ultraschallwandler arbeitet, insbesondere auf die DE 198 02 474 A1 . Eine endoskopische Vorrichtung mit einem scannenden Kopf ist aus der WO 2005/006966 A1 bekannt.Reference is made to a device for the observation of vessels, which works with an ultrasonic transducer, in particular to the DE 198 02 474 A1 , An endoscopic device with a scanning head is out of the WO 2005/006966 A1 known.

Zur Führung und Steuerung eines Katheders ist es aus der EP 1 691 860 A2 bekannt, ein System mit Radarunterstützung zu verwenden. Ein Lidar-Radar-Hybrid-System für medizinische Diagnosezwecke ist im übrigen auch aus der US 2004/0019282 A1 bekannt.To guide and control a catheter, it is from the EP 1 691 860 A2 known to use a system with radar support. A lidar radar hybrid system for medical diagnostic purposes is incidentally also from the US 2004/0019282 A1 known.

Die bekannten Messverfahren insbesondere im medizinischen Bereich stellen zwar zum Teil schon nützliche Hilfsmittel dar, gleichwohl erlauben derartige Vorrichtungen im Regelfall aber lediglich Erkenntnisse über die unmittelbare Oberfläche der Hohlraumwandung. Tief in der Wandung oder dahinter sitzende, krankhafte Stellen können gar nicht oder allenfalls schlecht erfasst werden.The provide known measuring method, especially in the medical field Although some already useful aids, nevertheless As a rule, however, such devices only allow knowledge about the immediate surface of the cavity wall. Deep in the wall or behind it, diseased areas can not at all or at best badly recorded.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, Neues für die gewerbliche Anwendung bereitzustellen.The The aim of the present invention is to provide news for to provide the commercial application.

Die Lösung dieser Aufgabe wird in unabhängiger Form beansprucht. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.The Solution of this task is in independent form claimed. Preferred embodiments are in the subclaims specified.

Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird somit eine in einen Hohlraum zumindest partiell einführbare Vorrichtung mit einem Sender zur Signalemission in den Hohlraum und einem Empfängermittel zur Erfassung von Sendersignalantworten vorgeschlagen, wobei vorgesehen ist, dass der Sender zur Radarwellenerzeugung und das Empfängermittel zur Erzeugung elektrischer Signale im Ansprechen auf eine Radarwellenerfassung ausgebildet ist.To A first aspect of the present invention thus provides a a cavity at least partially insertable device with a transmitter for signal emission into the cavity and a receiver means proposed for the detection of transmitter signal responses, provided is that the transmitter for radar wave generation and the receiver means for generating electrical signals in response to radar wave detection is trained.

Ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist somit in der Erkenntnis zu sehen, dass Radarwellen in Hohlräumen besonders gut geeignet sind, um Informationen zu gewinnen. Die Radarwellen bieten gegenüber sowohl optischen Wellen als auch den bislang gelegentlich eingesetzten Ultraschallwellen erhebliche Vorteile, zu denen unter anderem die signifikant bessere zeitliche und räumliche Auflösung gehören, die insbesondere in Nahfeldmessungen möglich wird, und die Möglichkeit, durch Eindringen von Radarsignalen in eine Hohlraumwandung aus Änderungen der Signalantwort, insbesondere Impulsantwort, Eigenschaften der Wandung zu bestimmen.One The basic idea of the present invention is thus in the recognition to see that radar waves in cavities are particularly good are suitable for gaining information. The radar waves provide opposite both optical waves and the so far occasionally used ultrasonic waves considerable advantages, among others the significantly better temporal and spatial resolution which are possible in particular in near field measurements will, and the possibility of intrusion of radar signals into a cavity wall from changes in the signal response, in particular impulse response, properties of the wall to determine.

Die Vorrichtung ist prinzipiell für jede Art von Hohlraum geeignet, insbesondere auch zur Untersuchung von Rohrsystemen, wie in der Kanalisation, der Förderung von Substanzen (Pipelines etc.). Besonders bevorzugt ist allerdings die Anwendung in lebenden Organismen, insbesondere dem menschlichen Körper, wo die Vorrichtung besondere Vorteile als Diagnose- bzw. Behandlungsinstrument bringt.The Device is in principle suitable for every type of cavity especially for the investigation of pipe systems, as in Sewerage, the extraction of substances (pipelines etc.). However, particularly preferred is the application in living organisms, especially the human body, where the device brings particular advantages as a diagnostic or treatment instrument.

Ein Problem eines natürlichen Hohlraumes ist in der Regel, dass sich das Wandmaterial, das für die Sendersignalantworten prägend ist, stark ändern kann. So wird etwa entlang des Magen-Darm-Traktes nicht nur die tatsächliche Wandung selbst aus unterschiedlichen Geweben wie der Speiseröhre, dem Magen oder verschiedenen Abschnitten des Darms bestehen, sondern die Innenwandung wird wiederum von unterschiedlichem Gewebe umgeben sein, das zu einer Sendersignalantwort mit beiträgt. Es ist zunächst überraschend, dass Signale, die besonders stark von solchen Effekten geprägt sind, überhaupt aussagekräftig sind. Tatsächliche bieten sie aber sogar Vorteile gegenüber anderen Signalen wie Ultraschallsignalen, die nicht oder nicht wesentlich durch solche Effekte beeinflusst sind, weil durch die Verwendung von Radarwellen einerseits erkannt werden kann, welcher Art die Wandung tatsächlich ist und gegebenenfalls, ob lokal krankhafte oder auffällige Veränderungen der Wandung vorliegen. Als Wandung sei dabei, sofern nichts Anderes explizit erwähnt ist oder sich aus dem Sinnzusammenhang Anderes ergibt, stets die Schicht verstanden, die in ihrer Gesamtdicke zur Sendersignalantwort in signifikanter und insbesondere auswertbarer Weise beiträgt.A problem of a natural cavity is usually that the wall material that is indicative of the transmitter signal responses can change dramatically. Thus, along the gastrointestinal tract, for example, not only will the actual wall itself consist of different tissues such as the esophagus, stomach, or various sections of the intestine, but the inner wall will in turn be surrounded by different tissue contributing to a transmitter signal response. It is initially surprising that signals that are particularly strongly influenced by such effects are even meaningful. Actually, however, they even offer advantages over other signals, such as ultrasonic signals, which are not or not significantly affected by such effects because, on the one hand, they are detected by the use of radar waves can, what kind the wall actually is and if necessary, whether locally morbid or noticeable changes of the wall are present. Unless otherwise explicitly stated, or otherwise resulting from the context of meaning, the wall is always understood to mean the layer which, in its total thickness, contributes to the transmitter signal response in a significant and, in particular, evaluable manner.

Es sei erwähnt, dass neben einer Einführung in den Magen-Darm-Trakt eines Menschen auch eine Verwendung mit anderen natürlichen Hohlräumen in Frage kommt, beispielsweise den Blutgefäßen.It be mentioned that in addition to an introduction to the Gastrointestinal tract of a human also use with other natural Cavities comes into question, for example, the blood vessels.

Die Anordnung kann als Endoskop gebildet sein, was besonders vorteilhaft ist. Die Ausbildung als Endoskop hat einsichtigerweise Auswirkungen auf die Dimensionierung des Gerätes, etwa hinsichtlich des Durchmessers und der Länge, um welche die Vorrichtung in den Hohlraum einführbar ist.The Arrangement can be formed as an endoscope, which is particularly advantageous is. The training as an endoscope has an obvious effect on the sizing of the device, in terms of the Diameter and the length by which the device in the cavity is insertable.

Der Sender wird in einer bevorzugten Variante Millimeterwellen oder Submillimeterwellen emittieren, wobei sich der Bereich über 3 Gigahertz als besonders bevorzugt herausgestellt hat. Die Wellen werden typisch in einem Bereich über 3 Gigahertz emittiert, bevorzugt mit Frequenzen zwischen 100 und 300 Gigahertz. Es sei darauf hingewiesen, dass es ohne weiteres möglich ist, die Vorrichtung nicht nur für die Emission respektive Detektion einer einzelnen Frequenz, sondern statt dessen auch für die Emission mehrerer unterschiedlicher Frequenzen auszubilden. Diese können gegebenenfalls simultan emittiert werden, was besonders dann bevorzugt ist, wenn Möglichkeiten bestehen, die Impulsantworten für unterschiedliche Frequenzen zu unterscheiden. Alternativ ist es möglich, sukzessive und insbesondere periodisch wechselnd, unterschiedliche Emissionsfrequenzen zu wählen. Dies kann dazu beitragen, zusätzliche Informationen etwa über Wandungseigenschaften zu gewinnen, was besonders dann vorteilhaft ist, wenn unterschiedliche Wandungen unterschiedliche Eigenschaften bei unterschiedlichen Frequenzen aufweisen. Als solche Eigenschaft kommt insbesondere eine Absorption in Frage. Dass in diesem Zusammenhang einsichtig ist, dass mit gepulsten Signalen gearbeitet werden kann, die per se als zeitlich begrenzte Impulszüge ein gegebenes Frequenzspektrum aufweisen und somit in sich „unterschiedliche Frequenzen” besitzen, sei erwähnt. Für den Fachmann ist hier einsichtig, dass insoweit von der Emission von Wellen die Rede ist, deren mittlere Frequenz variiert.Of the Sender is in a preferred variant millimeter waves or Submillimeterwellen emit, with the area above 3 gigahertz has been found to be particularly preferred. The waves will be typically emitted in a range above 3 gigahertz, preferred with frequencies between 100 and 300 gigahertz. It should be noted that it is easily possible, the device not only for the emission or detection of a single frequency, but instead also for the emission of several different Train frequencies. These may optionally be emitted simultaneously which is especially preferred when possibilities consist of the impulse responses for different frequencies to distinguish. Alternatively, it is possible successively and in particular periodically changing, different emission frequencies to choose. This can help extra Gain information about wall properties, which is particularly advantageous when different walls different properties at different frequencies exhibit. As such property is in particular an absorption in question. That in this regard is obvious that with pulsed Signals can be worked on per se as time-limited Pulse trains have a given frequency spectrum and thus have in themselves "different frequencies", be mentioned. For the skilled person is obvious, that in this respect the emission of waves is mentioned, their mean frequency varied.

In einer besonders bevorzugten Variante müssen Sender- und Empfängermittel nicht simultan aktiv sein. Vielmehr ist es möglich, mit einem Sender einen Signalimpuls zu emittieren und das reflektierte Signal dann zu empfangen, ohne dass der Sender zwingend noch aktiv ist. Dies hat einerseits den Vorteil, dass das Empfängermittel beim Empfang nicht durch Signale des nahe beim Empfänger in der Vorrichtung angeordneten Senders gestört wird und erlaubt andererseits, was besonders bevorzugt ist, dass das Empfängermittel ein einzelnes Antennensystem aufweist.In a particularly preferred variant must transmitter and Receiver means not be active simultaneously. Rather, it is it is possible to emit a signal pulse with a transmitter and then receive the reflected signal without forcing the transmitter is still active. This has the advantage that the receiver means not received by signals from near the receiver is disturbed in the device arranged transmitter and on the other hand, which is particularly preferred, allows the recipient agent having a single antenna system.

In einer bevorzugten Variante werden die Sendersignalantworten derart erfasst, dass daraus hohlraumbezogene Informationen gewonnen werden können.In In a preferred variant, the transmitter signal responses become such detects that void-related information can be extracted from it.

Die hohlraumbezogenen Informationen können sich einerseits auf den Abstand der Vorrichtung zur Hohlraumwandung beziehen und andererseits auf Eigenschaften der Hohlraumwandung.The Cavity related information can be on the one hand refer to the distance of the device to the cavity wall and on the other hand on properties of the cavity wall.

Der Sender wird in einer besonders bevorzugten Variante als SIMMWIC gebildet, das heißt als Silicon Monolithic Millimeter-Wave Integrated Circuit, wodurch die höchstfrequente Radarwellenerzeugung und gegebenenfalls Detektion auf einem einzelnen Chip möglich wird. Die Vorrichtung kann so gebildet sein, dass die erfassten Sendersignalantworten im Hohlrauminneren lediglich so konditioniert werden, dass sie ohne weiteres nach außen, also nach außerhalb des Hohlraumes geleitet werden können. Dies ermöglicht es, außerhalb des Hohlraumes eine komplexe Signalverarbeitung vorzunehmen, die im Inneren des Hohlraumes nicht, jedenfalls nicht in geeigneter Form, möglich wäre. Diese Signalkonditionierung ist somit zwar nicht zwingend erforderlich, wohl aber besonders hilfreich, um eine besonders nützliche Vorrichtung auszugestalten. Die Erkenntnis, dass die Signalkonditionierung im Körperinneren auf einfache Weise erfolgen kann, etwa um nur die Kontur einer Impulsantwort herauszufiltern, erlaubt es, besonders kleine und gleichwohl günstige Vorrichtungen zu bauen, die überdies für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet sind und leichter aktualisiert werden können.Of the Sender is in a particularly preferred variant as SIMMWIC formed, that is called Silicon Monolithic Millimeter Wave Integrated Circuit, reducing the highest frequency radar wave generation and optionally detection on a single chip possible becomes. The device may be formed so that the detected Transmitter signal responses in the cavity interior only so conditioned be that they easily outward, that is to the outside of the cavity can be passed. this makes possible it, outside the cavity, a complex signal processing not in the interior of the cavity, at least not in a suitable form, would be possible. This signal conditioning is therefore not absolutely necessary, but especially helpful to design a particularly useful device. The realization that the signal conditioning inside the body can be done in a simple manner, such as only the contour of an impulse response filtering out allows it to be particularly small and yet cheap To build devices, moreover, for a Variety of applications are suitable and easier to be updated can.

Die Vorrichtung wird typisch für die Verwendung mit gepulsten Signalen verwendet, insbesondere mit auf vorbestimmte Weise geformten Sendeimpulssignalen wie Rechteckimpulsen, das heißt solchen Impulsen, bei denen die Einhüllende ein Rechteck bildet; statt dessen sind aber auch andere Impulsformen ohne weiteres verwendbar, beispielsweise Sägezahnimpulse oder gaussförmig geformte Sendeimpulse usw. Die Verwendung von nadelartigen (DIRAC-)Pulsen, die besonders stark, aber nur kurz sind, sei erwähnt. Durch derartige Pulse ergeben sich besonders leicht auswertbare Pulsformen.The Device becomes typical for use with pulsed Signals used, in particular with molded in a predetermined manner Transmit pulse signals such as rectangular pulses, that is such Pulses in which the envelope forms a rectangle; instead, however, other forms of impulse are readily usable, for example, sawtooth pulses or gaussian shaped transmission pulses, etc. The use of needle-like (DIRAC) pulses, which are particularly strong, but only short, should be mentioned. By Such pulses result in particularly easily evaluable pulse shapes.

Die Auswertung kann bevorzugt so erfolgen, dass der Abstand der Vorrichtung zur Hohlraumwandung bestimmt wird. Dies ist insbesondere selbst dann möglich, wenn eine weitgehende isotrope Aussendung erfolgt, das heißt, wenn Signale nicht in eine Vorzugsrichtung abgestrahlt werden oder kein ortsaufgelöster Signalempfang möglich ist, wie dies etwa bei Pixeln einer Kamera der Fall ist. Typisch wird nur eine einzelne Empfängereinheit vorliegen, also keine pixelartig ortsauflö sende Empfängereinheit vorgesehen sein. Bevorzugt ist es dann, wenn die Vorrichtung im Hohlrauminneren ausrichtbar und/oder beweglich, beispielsweise drehbar und/oder neigbar ist, um einen eng begrenzten, das heißt insbesondere gebündelten Sendesignalstrahl richten zu können. Das Drehen und/oder Verkippen des die Sende- und Empfangsmittel tragenden Vorrichtungsteils, typisch am proximalen Ende der Vorrichtung, das heißt am vordersten Ende der Vorrichtung und/oder nahe dazu, kann auf herkömmliche Weise, beispielsweise durch Lenk- bzw. Ausrichtedrähte geschehen. Es sei erwähnt, dass ein Abstand der Vorrichtung gegebenenfalls für unterschiedliche Ausrichtungen bestimmt werden und etwa durch Vorsehen eines Markers an der Vorrichtung und Ausrichten der Vorrichtung relativ zu dem Marker die Orientierung gut bestimmt werden kann.The evaluation can preferably be carried out so that the distance of the device is determined to the cavity wall. This is especially possible even if a far-reaching isotropic emission takes place, that is, if signals are not in one Preferred direction are radiated or no spatially resolved signal reception is possible, as is the case with pixels of a camera. Typically, only a single receiver unit will be present, so no pixel-like spatially resolving receiver unit be provided. It is preferred if the device in the interior of the cavity can be aligned and / or moved, for example rotatable and / or tiltable, in order to be able to direct a narrowly limited, that is in particular bundled, transmission signal beam. The turning and / or tilting of the device part carrying the transmitting and receiving means, typically at the proximal end of the device, ie at the foremost end of the device and / or close to it, can be done in a conventional manner, for example by means of steering wires. It should be noted that a spacing of the device may be determined for different orientations and, for example, by providing a marker on the device and aligning the device relative to the marker, the orientation may be well determined.

Wenn, wie typisch und bevorzugt, die Vorrichtung zur Verwendung in Hohlräumen mit variierenden, das heißt entlang des Einschubsweges unterschiedlichen Wandeigenschaften ausgebildet ist, wird bevorzugt ein Datenbankmittel vorgesehen sein, das Charakteristika von Impulsantworten unterschiedlicher Wände bzw. Wandbereiche wie Speiseröhre, Magen, Dünndarm, Fettgewebe, gut durchblutetes (und damit oftmals krebsartig erkranktes) Gewebe usw. enthält und für einen Vergleich zugänglich macht. Als solche Impulscharakteristika können z. B. Absorptionen und Reflexionskoeffizienten bei Anordnung an anderen Geweben erfasst sein.If, as typical and preferred, the device for use in cavities with varying, that is along the insertion path is formed different wall properties is preferred a database means may be provided, the characteristics of impulse responses different walls or wall areas such as esophagus, Stomach, small intestine, fatty tissue, well-supplied (and thus often cancerous) tissue and so on makes available for comparison. As such Pulse characteristics can e.g. B. absorptions and reflection coefficients to be detected when placed on other tissues.

Die Vorrichtung kann so klein gebildet sein, dass es möglich ist, neben dem Sender zur Radarwellenerzeugung und dem Empfängermittel bzw. zusätzlich der Signalkonditionierung weitere Mittel für einen medizinischen Eingriff vorzusehen. Diese Mittel können ein optisches Bildgebemittel umfassen und/oder darstellen und/oder ein chirurgisches Mittel wie zum Platzieren eines Stents oder zur Durchführung einer Biopsie umfassen. Bei derartigen Eingriffen, insbesondere in Gefäßen, wird die Platzierung besonders erleichtert, weil durch die Verwendung der Radarwellen gut erkannt werden kann, ob eine bestimmte, mit der Vorrichtung gerade erreichte Stelle krankhaft verändert ist oder ob die Vorrichtung noch einige Zentimeter vor oder zurück bewegt werden muss, um eine solche Stelle zu erfassen. Auch können Gefäßverzweigungen besonders gut detektiert werden. Es sei erwähnt, dass neben und/oder zusätzlich zu reinen Laufzeitmessungen auch eine Auswertung der Dopplerverschiebung in Betracht kommt, um Bewegungen der Radarwellen zurückwerfenden Strukturen zu erfassen.The Device can be made so small that it is possible is, in addition to the transmitter for radar wave generation and the receiver means or in addition to the signal conditioning further funds to provide for medical intervention. These funds may include and / or represent an optical imaging device and / or a surgical means such as placing a stent or to perform a biopsy. In such Interventions, especially in vessels, the Placement particularly relieved because of the use of radar waves It can be well recognized if a particular, with the device just reached place is morbidly changed or whether the device still a few inches in front or back must be moved to capture such a position. Also can Vascular branches are detected very well. It should be mentioned that next and / or in addition for pure transit time measurements also an evaluation of the Doppler shift is eligible to throw back movements of the radar waves Capture structures.

Die Vorrichtung kann, auch bei einem Sender ohne dedizierte Richtcharakteristik und/oder einem Empfänger, der per se zur Ortsauflösung nicht ausgebildet ist, gleichwohl zur Erfassung ortsaufgelöster Signale ausgebildet sein. Dazu kann die Vorrichtung auf geeignete Weise so beweglich gebildet sein, dass sie ohne weiteres zumindest für Zwecke der Aufnahme ortsaufgelöster Signale an einer gegebenen Stelle im Hohlraum beweglich ist. Es sei darauf hingewiesen, dass mit der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung überdies auch Bewegungen erfasst werden können, beispielsweise peristaltische oder andere, auch schnelle Bewegungen einer Hohlraumwandung. Dies wird möglich durch eine schnelle Signalwiederholung, das heißt eine hohe Abtastrate.The Device can, even with a transmitter without dedicated directional characteristics and / or a receiver that per se for spatial resolution is not trained, yet location-resolved to capture Be formed signals. For this purpose, the device on suitable Way be made so mobile that they at least readily for the purpose of recording spatially resolved signals movable at a given location in the cavity. It is important It is also pointed out that with the device of the present invention Also movements can be detected, for example peristaltic or other, even fast movements of a cavity wall. this will possible by a fast signal repetition, that is a high sampling rate.

Die Leistung der vorliegenden Vorrichtung kann gering sein. Typisch werden für bestimmte Gewebearten Mikrowattleistungen ausreichen, die allerdings gegebenenfalls erhöht werden kön nen, insbesondere abhängig von einer aktuell vorgefundenen Hohlraumwandung und/oder erwarteten Schädigungen derselben. So kann es sinnvoll sein, bei Gewebeschädigungen, die tief im Inneren der Wandung, also beispielsweise etliche Millimeter bis Zentimeter entfernt von einer Darmwand vermutet werden, die Emissionsleistung signifikant zu erhöhen. Bevorzugt ist eine Einstellbarkeit der Leistung durch Leistungseinstellmittel. Die eingestrahlte Leistung kann dabei stets unterhalb der Gewebeschädigungsgrenze bleiben, da es für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ausreicht, wenn die Leistung lediglich für Beobachtungen ausreicht, ohne dass eine gewebeverändernde Bestrahlung erfolgen muss.The Performance of the present device may be low. Typical will be sufficient for certain types of tissue microwatts, which can be increased if necessary, in particular depending on a currently found cavity wall and / or expected damage thereof. That's the way it works be meaningful for tissue damage deep inside the wall, so for example a few millimeters to centimeters away be suspected of a bowel wall, the emission performance significantly to increase. Preferred is an adjustability of the power by power adjustment means. The radiated power can always stay below the tissue damage limit as it is for the purposes of the present invention is sufficient if the power is sufficient only for observations without a tissue-modifying Irradiation must be done.

Es ist besonders bevorzugt, wenn die Vorrichtung mit einem von außen erfassbaren Marker versehen ist. Es kann zwar versucht werden, abgestrahlte Radarwellen, so diese stark genug sind, von außen zu erfassen. Bevorzugt, alternativ und/oder zusätzlich können aber berührungslos abtastbare Marker wie beispielsweise Magnete oder Spulen zur Ausstrahlung tieffrequenter, gepulster, von außen ortbarer Signale und dergleichen vorgesehen werden.It is particularly preferred when the device with one from the outside is provided detectable marker. Although it can be tried, radiated Radar waves, so strong enough to capture from the outside. Preferably, alternatively and / or additionally may but contactless scannable markers such as Magnets or coils for emitting low-frequency, pulsed, be provided externally locatable signals and the like.

Die vorliegende Erfindung schlägt auch ein Verfahren zur Materialanalyse vor, bei welchem eine Vorrichtung der beschriebenen Art in einen Hohlraum eingeführt und im Ansprechen auf Radarwellensendersignalantworten eine Position der Vorrichtung in einem Hohlraum und/oder eine Eigenschaft desselben, insbesondere eine Hohlraumwandungseigenschaft, bestimmt werden.The The present invention also proposes a method for material analysis before, in which a device of the type described in a Cavity introduced and in response to radar wave transmitter signal responses a position of the device in a cavity and / or a property the same, in particular a cavity wall property determined become.

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden nur beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben. In dieser ist dargestellt durchThe The present invention will now be described by way of example only described the drawing. In this is represented by

1 eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Hohlraum, 1 a device according to the present the invention in a cavity,

2a eine schematische Ansicht wichtiger Teile einer ersten erfindungsgemäßen Vorrichtung, 2a a schematic view of important parts of a first device according to the invention,

2b eine zweite Ausführungsform hierzu, 2 B a second embodiment of this,

3 Sende- und Empfangsimpulsformen bei Totalreflexion, 3 Transmit and receive pulse forms in total reflection,

4 Sende- und Impulsformen bei nur partieller Reflexion und Absorption im Gewebe, 4 Transmission and pulse shapes with only partial reflection and absorption in the tissue,

5 Eindringtiefen in verschiedene Gewebearten, 5 Penetration depths into different types of tissue,

6 eine Veranschaulichung der Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. 6 an illustration of the use of a device according to the invention.

Nach 1 umfasst eine allgemein mit 1 bezeichnete, in einen Hohlraum 2 einführbare Vorrichtung 1 mit einem Sender 3 zur Emission von Signalen 4 in den Hohlraum 2 und einem Empfängermittel 5 zur Erfassung von Sendersignalantworten einen Sender 3 zur Radarwellenerzeugung und ein Empfängermittel 5 zur Erzeugung elektrischer Signale im Ansprechen auf eine Radarwellenerfassung.To 1 includes a general with 1 designated, in a cavity 2 insertable device 1 with a transmitter 3 for emission of signals 4 in the cavity 2 and a receiver means 5 to detect transmitter signal responses a transmitter 3 for radar wave generation and a receiver means 5 for generating electrical signals in response to radar wave detection.

Die einführbare Vorrichtung 1 ist im vorliegenden Fall, was nicht immer zwingend ist, gebildet am proximalen Ende eines Endoskops, das bis in den Magen als Hohlraum 2 eingeführt werden kann. Es sei darauf hingewiesen, dass die Ausbildung für die Einführung in andere Hohlräume ohne weiteres möglich ist. Die Anordnung ist so gebildet, dass das proximale Ende im Hohlraum orientier- und positionierbar ist. Die Vorrich tung 1 kann weiter mit optischen bildgebenden Mitteln wie einem oder mehreren CCD-Chips für zusätzliche Bildinformationen und dergleichen ausgestattet sein sowie zusätzlich und/oder alternativ mit chirurgischen oder anderen medizinischen Eingriffsmitteln (nicht dargestellt).The insertable device 1 is in the present case, which is not always mandatory, formed at the proximal end of an endoscope, which is up in the stomach as a cavity 2 can be introduced. It should be noted that the training for the introduction into other cavities is readily possible. The arrangement is formed so that the proximal end can be oriented and positioned in the cavity. The device 1 may be further equipped with optical imaging means such as one or more CCD chips for additional image information and the like, and additionally and / or alternatively with surgical or other medical interventional means (not shown).

An der Vorrichtung 1 ist der Radarwellensender 3 so angeordnet, dass er hier radial von der Vorrichtung 1 weg abstrahlt.At the device 1 is the radar transmitter 3 arranged so that it is here radially from the device 1 radiates away.

Der Radarwellensender 3 emittiert Wellen im Bereich zwischen hier 3 und 100 Gigahertz als gebündelten Strahl, vergleiche den angedeuteten Senderstrahl 4. Das Empfängermittel 3 ist ausgebildet, um Wellen der vom Sender emittierten Frequenz nach Reflexion an der Wandung 2a des Hohlraumes 2 zu empfangen.The radar transmitter 3 emits waves in the range between 3 and 100 gigahertz here as a collimated beam, compare the indicated transmitter beam 4 , The recipient agent 3 is adapted to waves of frequency emitted by the transmitter after reflection on the wall 2a of the cavity 2 to recieve.

Im vorliegenden Fall umfasst der Sender einen Oszillator 3b mit durch eine Modulationsvorrichtung modulierbarer Frequenz und Amplitude zur Emission eines Sendeimpulses 3a, wobei das Oszillatorsignal nach geeigneter Verstärkung über einen Wechselschalter 3c an eine Antenne 3d gelegt werden kann, um den Strahl 4 abzustrahlen, vergleiche 2a.In the present case, the transmitter comprises an oscillator 3b with modulatable by a modulation device frequency and amplitude for the emission of a transmission pulse 3a , wherein the oscillator signal after suitable amplification via a changeover switch 3c to an antenna 3d can be placed to the beam 4 to broadcast, compare 2a ,

Das Empfängermittel umfasst neben der Antenne 3d und dem Schalter 3c einen Hochfrequenzempfänger 3e und, optional, einen als LNA-Einheit (das heißt Low Noise Amplifier) bezeichneten rauscharmen Verstärker 3f. Der Schalter 3c kann wechselnd so geschaltet werden, dass wahlweise das Oszillatorsignal auf die Antenne gegeben wird oder das Antennensignal von der Antenne 3d an den HF-Empfänger 3e gelegt wird. Der Schalter 3c schaltet so schnell, dass ein vom Oszillator 3b über den Schalter 3c und die Antenne 3d abgegebener und von dieser abgestrahlter Impuls 3a nach Reflexion an der Wandung an den HF-Empfänger gelegt werden kann. In der bevorzugten Variante bilden der Oszillator 3b und die ihm zugeordnete Modulationsvorrichtung, der Empfänger 3d, der Schalter 3c sowie die Antenne 3d eine bauliche Einheit auf einem Chip, das heißt sie bilden ein SIMWIC. Auf diesem Chip sind entsprechende Leistungsversorgungen und Ansteuerungen insbesondere für den Schalter sowie die Impulsformung für den Oszillator vorgesehen. Eine externe Kontrolle sei als Möglichkeit erwähnt. Es versteht sich, dass der Impuls 3a typisch so kurz ist, dass eine Nachreflexion der an der Hohlraumwandung rücklaufenden Impulsvorderflanke die Antenne erst erreicht, nachdem die abfallende Impulsflanke von der Antenne 3d emittiert worden ist, wobei auch gegebenenfalls einleuchtenderweise die Schaltzeiten des Schalters noch mitberücksichtigt sind.The receiver means comprises beside the antenna 3d and the switch 3c a high frequency receiver 3e and, optionally, a low noise amplifier called the LNA unit (ie Low Noise Amplifier) 3f , The desk 3c can be alternately switched so that either the oscillator signal is given to the antenna or the antenna signal from the antenna 3d to the RF receiver 3e is placed. The desk 3c turns off so fast that one from the oscillator 3b over the switch 3c and the antenna 3d emitted and emitted by this pulse 3a can be placed after reflection on the wall to the RF receiver. In the preferred variant form the oscillator 3b and its associated modulation device, the receiver 3d , the desk 3c as well as the antenna 3d a structural unit on a chip, ie they form a SIMWIC. On this chip corresponding power supplies and controls are provided in particular for the switch and the pulse shaping for the oscillator. An external control is mentioned as a possibility. It is understood that the momentum 3a Typically, it is so short that a Nachreflexion of returning back to the cavity wall leading edge of the pulse reaches the antenna after the falling pulse edge of the antenna 3d has been emitted, where appropriate, where appropriate, the switching times of the switch are also taken into account.

Das Empfängermittel 3e weist weiter, gegebenenfalls außerhalb des vorstehend als Einheit beschriebenen Bausteines, eine Hochfrequenzsignalverarbeitung zur Aufbereitung/Wandlung auf. Die Vorrichtung kann weiter einen Digitalsignalprozesor umfassen und eine Digitalsignalverarbeitung, wie noch erläutert werden wird. Diese ist insbesondere dazu ausgelegt, aus Impulsantworten die Absorptionseigenschaften, Laufzeiten und Reflexionen auch dann zu bestimmen, wenn eine Überlagerung von Einflüssen unterschiedlicher Wandungsarten vorliegt.The recipient agent 3e further includes, optionally outside of the unit described above as a unit, high frequency signal processing for conditioning / conversion. The apparatus may further comprise a digital signal processor and digital signal processing, as will be explained. This is in particular designed to determine from impulse responses the absorption properties, propagation times and reflections even when there is an overlay of influences of different types of wall.

Es sei darauf hingewiesen, dass es nicht zwingend ist, Oszillator und Empfänger alternierend an die Antenne zu schalten. Eine alternative Variante mit separaten Antennen für Oszillator und Empfänger ist in 2b dargestellt.It should be noted that it is not mandatory to switch oscillator and receiver alternately to the antenna. An alternative variant with separate antennas for oscillator and receiver is in 2 B shown.

Die Antenne ist gemeinsam mit dem Chip durch die Vorrichtung 1 auf wechselnde Stellen der Hohlraumwandung 2a zu richten.The antenna is common with the chip through the device 1 on changing locations of the cavity wall 2a to judge.

Dies kann durch Vor- und Zurückbewegen der Vorrichtung 1 im Hohlraum 2 geschehen, wie durch Pfeil 6 in 6 angedeutet und/oder durch Rotation der Vorrichtung um ihre eigene Achse, wie gleichfalls in 6 angedeutet, wobei 8 eine Achse und Pfeil 9 die Rotationsbewegung um die eigene Achse 8 andeutet. Geeignete Steuer- und Bewegungsmittel sind in den Figuren nicht dargestellt, aber bekannt.This can be done by moving the device back and forth 1 in the cavity 2 done as by arrow 6 in 6 indicated and / or by Ro tion of the device about its own axis, as also in 6 indicated, with 8th an axis and arrow 9 the rotation about its own axis 8th suggests. Suitable control and movement means are not shown in the figures, but known.

Die Signalerzeugung und der Signalempfang laufen, wie vorstehend beschrieben, so, dass mit dem Sender ein auf bestimmte Weise geformter Impuls auf die Hohlraumwandung geschickt wird und mit dem Empfänger die Impulsantwort der Hohlraumwandung erfasst wird. Aus der Form des Antwortimpulses können dann auf die Wandung Rückschlüsse gezogen werden.The Signal generation and signal reception, as described above, such that with the transmitter a pulse shaped in a certain way is sent to the cavity wall and with the receiver the impulse response of the cavity wall is detected. Out of form of the response pulse can then draw conclusions on the wall become.

Bei einer totalreflektierenden Hohlraumwandung ergibt sich dabei die in 3 dargestellte Situation, nach welcher der Sensor mittels Sender 3 in der Vorrichtung 1 eine elektromagnetische Welle 4 als Sendersignal auf die Hohlraumwandung 2a emittiert, und zwar ein hier rechteck-pulsförmiges Sendersignal, das für eine bestimmte Sendezeit andauert. Nach der von der Entfernung zur Hohlraumwandung abhängigen Laufzeit für Hin- und Rückweg wird die totalreflektierte elektromagnetische Welle 4b am Empfänger empfangen. Der Laufzeitversatz des Impulses ist in 3 anhand der schematisch dargestellten Diagramme für Sendeimpuls und Impulsantwort zu erkennen. Die Intensität des Empfangssignals ist dabei gegenüber der Form des ausgestrahlten Impulses unverändert, wie durch die Rechteckform für die Sendeimpuls- und Empfangsimpulseinhüllende veranschaulicht.In a totally reflective cavity wall results in the 3 illustrated situation, according to which the sensor by means of transmitter 3 in the device 1 an electromagnetic wave 4 as a transmitter signal on the cavity wall 2a emits, namely a rectangular pulse-shaped transmitter signal that lasts for a certain transmission time. Depending on the distance to the cavity wall dependent transit time for the way back and forth is the totally reflected electromagnetic wave 4b received at the receiver. The propagation delay of the pulse is in 3 to recognize the basis of the diagrams for transmitted pulse and impulse response shown schematically. The intensity of the received signal is unchanged from the shape of the emitted pulse, as illustrated by the rectangular shape for the transmission pulse and Empfangsimpulseinhüllende.

4 zeigt die gleiche Situation, wobei jedoch eine nichttotal reflektierende, sondern organische Hohlraumwandung mit einer Fett- und einer Muskelgewebeschicht dargestellt ist. Die unterschiedlichen Gewebearten, wie Fettgewebe und Muskelgewebe, besitzen einerseits unterschiedliche Reflexionskoeffizienten und andererseits unterschiedliche Absorptionskoeffizienten. Dies ist beispielhaft dargestellt in 5. 4 shows the same situation, but with a non-total reflecting, but organic cavity wall is shown with a fat and a muscle tissue layer. The different types of tissue, such as fatty tissue and muscle tissue, have on the one hand different reflection coefficients and on the other hand different absorption coefficients. This is exemplified in 5 ,

Eine auf eine solche Gewebeanordnung ausgestrahlte elektromagnetische Welle wird also an der ersten Grenzschicht, beispielsweise dem Übergang zwischen Mageninhalt und Fettgewebeschicht partiell reflektiert werden, während ein Teil der Welle in das Fettgewebe eindringen kann. Aus dem Inneren des Fettgewebes wird die elektromagnetische eingestrahlte Welle partiell ebenfalls rückreflektiert und läuft zugleich partiell weiter. Sie läuft unter Abschwächung, bis sie an die nächste Grenzschicht tritt, das heißt hier den Übergang zwischen Fett- und Muskelgewebe, wo eine neuerliche starke Reflexion entsprechend des Grenzflächenübergangs stattfindet und nachfolgend bei weiterem Durchlauf eine veränderte Absorption und eventuell weitere Reflexion nach Durchlauf des Muskelgewebes erfolgt. Die beschriebenen Effekte führen dazu, dass die Impulsform des Empfangsimpulses nun nicht mehr der Impulsform des Sendeimpulses entspricht, sondern der Impuls deformiert ist.A electromagnetic radiation emitted on such a fabric assembly So wave becomes at the first boundary layer, for example the transition Partially reflected between stomach contents and fatty tissue layer while part of the shaft is penetrating into the fatty tissue can. From within the fatty tissue becomes the electromagnetic irradiated wave partially also reflected back and at the same time continues partially. she runs under weakening until it reaches the next boundary layer This means that the transition between fat and and muscle tissue, where a recent strong reflection accordingly the interface transition takes place and subsequently with further passage a changed absorption and possibly further reflection takes place after passage of the muscle tissue. The described effects cause the pulse shape the received pulse is no longer the pulse shape of the transmitted pulse corresponds, but the pulse is deformed.

Die Hochfrequenzsignalverarbeitung 3g (vgl. 2a) ist nun so gewählt, dass die Impulsverformung durch die unterschiedlichen Gewebeschichten beobacht- und auswertbar bleiben. Es ist möglich, durch geeignete Signalkonditionierung, beispielsweise Hüllkurvendetektion, ohne Digitalwandlung im Hohlrauminneren auf einfache Weise ein Signal zu erzeugen, das für die weitere Auswertung leicht nach außerhalb des Hohlraumes geführt werden kann. Dazu können in der Vorrichtung 1 insbesondere elektrische Leiter für Analogsignale vorgesehen sein.The high frequency signal processing 3g (see. 2a ) is now chosen so that the pulse deformation by the different tissue layers can be observed and evaluated. It is possible, by means of suitable signal conditioning, for example envelope detection, to generate a signal in the interior of the cavity in a simple manner without digital conversion, which signal can easily be led to the outside of the cavity for further evaluation. This can be done in the device 1 in particular electrical conductors may be provided for analog signals.

Außerhalb des Hohlraumes wird dann eine Digitalwandlung und weitere digitale Signalverarbeitung, in 2a angedeutet durch einen DSP 3h erfolgen.Outside the cavity is then a digital conversion and further digital signal processing, in 2a indicated by a DSP 3h respectively.

Die Digitalisierung erlaubt es nun, die Laufzeiten durch verschiedene Schichten und die dabei auftretenden Reflexionen/Absorptionen aus der Impulsform zu bestimmen, z. B. indem wie bevorzugt auf Datenbanken zugegriffen wird, die für bestimmte Gewebearten und/oder -schichten charakteristische Impulsverformungen enthalten, um so einen Hinweis auf die aktuellen Hohlraumwandungen zu geben. Bevorzugt ist eine zum Vergleich verwendete Datenbank dann so organisiert, dass eine Suche darin entsprechend der für einen bestimmten Eingriff erwarteten oder typischen Wandungen erfolgt. So können trotz ähnlicher Impulsverformungen unterschiedliche Gewebearten durch die Zusatzinformation, etwa, ob sich die Vorrichtung in der Speiseröhre oder tief im Magen befindet, besonders gut diskriminiert werden. Dies schließt jedoch nicht aus, dass auch ohne solche Zusatzinformationen Gewebe diskriminiert werden, wodurch dann allein durch Pulsformen eine bestimmte Gewebeart und damit eine Einschubposition der Vorrichtung erkennbar ist. Dies erlaubt es, besonders einfach bei der Bewegung einer Vorrichtung durch einen Hohlraum, wie bei 6 dargestellt, eine Stelle veränderter Gewebeeigenschaften anhand der Pulsverformung zu erkennen. Im in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist z. B. die dunkel markierte Stelle 10 ein von Krebs befallenes und damit typisch besser durchblute tes und ergo hinsichtlich der Eindringtiefe hochfrequenter, elektromagnetischer Radarwellen verändertes Gewebe.The digitization now makes it possible to determine the transit times through different layers and the occurring reflections / absorptions from the pulse shape, for. By, as preferred, accessing databases containing characteristic momentum deformations for particular types of tissue and / or layers so as to provide an indication of the current cavity walls. Preferably, a database used for comparison is then organized so that a search is made therein according to the walls expected or typical of a particular procedure. Thus, despite similar impulse deformations, different types of tissue can be particularly well discriminated by the additional information, for example, whether the device is in the esophagus or deep in the stomach. However, this does not rule out that even without such additional information, tissue is discriminated, as a result of which pulse shape alone makes it possible to detect a specific type of tissue and thus an insertion position of the device. This makes it particularly easy to move a device through a cavity, as in 6 shown to recognize a site of altered tissue properties based on the pulse deformation. Im in 6 illustrated embodiment is z. B. the dark marked spot 10 a tissue affected by cancer and thus typically better bleeding and ergo with respect to the penetration depth of high-frequency, electromagnetic radar waves changed tissue.

Dass bei Erfassung der Vorrichtungsposition, die beispielsweise durch Detektion von außen, etwa mit Hilfe von Magneten und/oder Skalen auf dem distalen Ende geschehen kann, sowie Erfassung der Ausrichtung der Vorrichtung 1 gegebenenfalls auch ein ortsaufgelöstes Bild aufgenommen werden kann, sei erwähnt. Im übrigen erlaubt die potentiell sehr hohe Messgeschwindigkeit, die mit Radarwellen möglich ist, auch, Bewegungen, etwa peristaltische Bewegungen, und dergleichen hoch aufgelöst zu erfassen. Dies erlaubt es insbesondere, krankhafte Veränderungen von Bewegungsmustern zu erkennen. Dass dies im Übrigen auch unter Ausnutzung des Dopplereffektes möglich und bevorzugt ist, indem für Bewegungen der Radarwellen zurückwerfenden Wandungen indikative Frequenzverschiebungen bestimmt werden, sei erwähnt.That upon detection of the device position, which can be done for example by detection from the outside, such as with the aid of magnets and / or scales on the distal end, as well as detection of the orientation of the device 1 optionally also a spatially resolved image was taken be mentioned, should be mentioned. Incidentally, the potentially very high measuring speed which is possible with radar waves also makes it possible to detect movements, such as peristaltic movements, and the like in a high-resolution manner. This allows in particular to detect pathological changes of movement patterns. Incidentally, this is also possible and preferred by taking advantage of the Doppler effect, in that indicative frequency shifts are determined for movements of the walls reflecting back radar waves.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 19802474 A1 [0005]
WO 2005/006966 A1 [0005]
- EP 1691860 A2 [0006]
US 2004/0019282 A1 [0006]

Claims

In a cavity at least partially insertable device with a transmitter for signal emission into the cavity and a receiver means for detecting transmitter signal responses, characterized in that the transmitter for generating radar wave and the receiver means for generating electrical signals in response to a radar wave detection is formed.

Device according to the preceding claim, characterized characterized in that the device for at least partial introduction into a natural cavity, especially the body an organism, in particular the gastrointestinal tract of a human is designed.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that it is formed as an endoscope.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the transmitter for the emission of millimeter waves and / or submillimeter waves, especially in the area above 3 gigahertz, preferably formed between 100 and 300 gigahertz is.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the receiver means alternate to the transmitter is active and / or ready.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the receiver means is a single Antenna system has.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the transmitter signal responses are detected become void-related information, in particular over the distance of the device to the cavity wall and / or properties of the cavity wall.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the transmitter is formed as a SIMWIC, in particular for the highest frequency radar wave generation on a chip.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the cavity miteinführbare means are provided for signal conditioning in response to the detected transmitter signal responses for output to outside the cavity to produce output signals, which are used to determine cavity related Information is suitable, in particular for determining a distance the device of a cavity wall and / or a cavity wall property.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that an analog output signal to the outside of the cavity is output.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that they are for emission and / or detection is formed of pulsed signals and the receiver means is in particular designed so that a pulse shape and / or pulse width the transmitter signal response is determinable.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that an evaluation means is provided, to determine the distance of the device to a cavity wall.

Device according to the preceding claim, characterized characterized in that the device is for use in cavities formed with varying wall properties and a database means is provided, based on which for different cavity walls Impulse responses are determinable and / or can be detected.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that in addition to the transmitter for radar wave generation and the receiver means at least one further means for a medical intervention is provided, in particular an optical Imaging means and / or a surgical means, in particular for placement a stent and / or to perform a biopsy.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one transmitter, in particular a point-shaped transmitter without directional characteristic provided and the device is particularly useful for detecting cavity indicative, spatially resolved signals formed by movement in the cavity is.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that a fully integrated radar, in particular with powers in the range of microwatts below a tissue damage limit is integrated.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that they can be detected from the outside Marker is provided.

Method for material analysis, characterized in that a device according to one of the preceding claims is introduced into a cavity and in response to Radarwellensen dersignal responses a position of the device in a cavity and / or a property thereof, in particular a cavity wall property is determined.