СПОСОБЫ, УСТРОЙСТВО И СИСТЕМА ДЛЯ АНАЛИЗА МОЧИ

1. Устройство для проточного анализа мочи, содержащее
a. по меньшей мере один блок захвата изображения, содержащий датчик изображения и оптический узел, и
b. блок управления, функционально связанный со всеми другими компонентами устройства посредством канала проводной или беспроводной связи, при этом
блок управления выполнен с возможностью работы в качестве устройства ввода, которое обеспечивает возможность ручного управления, передачу команд управления от периферийных устройств или программирования программного обеспечения и средств обработки в блоке управления для автоматического управления блоком захвата изображения и любыми другими компонентами устройства, а также работы в качестве устройства вывода, выполненного с возможностью передачи данных, связанных с изображениями, полученными блоком захвата изображения, посредством проводного или беспроводного канала связи периферийным устройствам; причем
устройство выполнено с возможностью связи с постоянным мочевым катетером, вставляемым в мочевой пузырь пациента или в трубопровод или трубку, которая проходит от катетера к емкости накопления мочи или в систему удаления.
2. Устройство по п. 1, содержащее один или более каждого из по меньшей мере одного из следующих элементов:
a. выдачное устройство, выполненное с возможностью выдачи различных типов веществ в поток мочи, протекающий через катетер или трубопровод для содействия при анализе свойств мочи; и
b. устройство освещения в блоке захвата изображения, выполненное с возможностью освещения потока мочи, протекающего через катетер или трубопровод.
3. Устройство по п. 2, в котором устройства освещения выполнены с возможностью освещения потока мочи по меньшей мере через одно окно в катетере или трубопроводе таким образом, что обеспечена возможность прохождения света, отраженного от потока мочи или пропущенного через него, через одни и те же или различные окна в катетере или трубопроводе для его фокусировки оптическим узлом на датчик изображения.
4. Устройство по п. 1, в котором по меньшей мере один компонент устройства заформован или вмонтирован в стенку секции катетера или трубопровода.
5. Устройство по п. 1, в котором по меньшей мере один компонент устройства присоединен к зонду, который вставлен в катетер или трубопровод.
6. Устройство по п. 2, в котором вещество, выдаваемое выдачным устройством, представляет собой одно или более из следующего: порошки, частицы, жидкости, и газы (например, пузырьки), микрочастицы, микросферы, выполненные из полистирола или других материалов, наночастицы, наносферы и нанотрубки.
7. Устройство по п. 2, в котором вещество, выдаваемое выдачным устройством, содержит одно или более из следующего: химические красители или реактивы, вводимые непосредственно в поток мочи или покрывающие микрочастицы, микросферы, наночастицы, наносферы и нанотрубки или внедренные в них.
8. Устройство по п. 7, содержащее средства для нагрева или охлаждения мочи для воздействия на скорость химических реакций.
9. Устройство по п. 1, в котором блок захвата изображения содержит одно из следующего:
a. два поляризационных фильтра для обеспечения данных, содействующих идентификации кристаллов и липидов в моче;
b. конденсорную линзу, волновую пластинку и нейтральный светофильтр для выполнения фазово-контрастной микроскопии с получением данных, которые могут быть использованы для идентификации и анализа клеток в моче;
c. одну или более призм и/или дифракционных решеток для получения спектральных данных, которые могут быть использованы для определения идентификационных характеристик и/или концентрации составляющих мочи;
d. два поляризатора и систему формирования микроскопического изображения для обеспечения данных, которые могут быть использованы для выполнения оптического минералогического анализа для идентификации и анализа кристаллов в моче;
e. рассеивающую линзу для обеспечения изображений, которые могут быть использованы для выполнения коноскопического анализа для идентификации и анализа кристаллов в моче;
f. устройство освещения, излучающее свет конкретной длины волны или длин волн, вызывающий излучение мочой или объектами в ней света другой длины волны, и оптический узел, содержащий систему формирования микроскопического изображения, обеспечивающую данные, используемые для выполнения флуоресцентной микроскопии для идентификации и анализа органических и неорганических веществ в моче;
g. оптические компоненты для выполнения оптической когерентной томографии для обеспечения данных, используемых для получения с высокой разрешающей способностью трехмерных изображений частиц в моче.
10. Устройство по п. 1, содержащее по меньшей мере два блока захвата изображения, выполненных по меньшей мере одним из следующих образов:
a. одна или более пар блоков захвата изображения выполнены с возможностью получения пар стереоизображений; и
b. блоки захвата изображения размещены в одном и том же продольном местоположении вдоль трубопровода, но под различными углами в плоскости, перпендикулярной к оси трубопровода.
11. Система, содержащая по меньшей мере одно устройство по п. 1 и по меньшей мере один блок анализатора изображения, функционально связанный с блоком захвата изображения и/или блоком управления посредством проводного или беспроводного канала связи, причем
блок анализатора изображения содержит процессор и программное обеспечение, выполненные с возможностью анализа изображений, захваченных блоком захвата изображения, для получения из них информации, имеющей отношение к идентификации свойств мочи и/или представляющих интерес объектов в потоке мочи.
12. Система по п. 11, содержащая по меньшей мере одно из следующих периферийных устройств:
стандартный компьютерный монитор, графический интерфейс пользователя, сенсорный экран, клавиатуру, клавишную панель, сенсорную панель, сенсорное перо, лампы аварийной сигнализации, акустическое выходное устройство, систему и среду хранения данных; удаленный сервер, систему сигнализации, мобильное коммуникационное устройство, медицинское лечебное устройство.
13. Система по п. 11, в которой один физический и/или логический блок может содержать один или более блоков выдачного устройства, блоков захвата изображения, блоков управления и блок анализатора изображения или любое их подмножество.
14. Система по п. 12, в которой обеспечена возможность анализа свойств мочи и/или представляющих интерес объектов в потоке мочи врачом или программным обеспечением в анализаторе изображения или периферийным компьютером для определения заболевания.
15. Система по п. 11, в которой анализатор изображения содержит алгоритмы программного обеспечения для обеспечения возможности применения одной или более из следующих методик машинного зрения: распознавание образов, обнаружение краев, фильтрация, цветовой анализ, подсчет количества пикселов, сегментация и метрология.
16. Система по п. 11, в которой
процессор и алгоритмы программного обеспечения анализатора изображения выполнены с возможностью сравнения множества изображений, захваченных одним блоком захвата изображения в разное время или двумя или более блоками захвата изображения в одно и то же или разное время;
что позволяет анализатору изображения отслеживать перемещение одного или более конкретных объектов во времени при их перемещении через поле обзора блоков захвата изображения; и
обеспечивает, тем самым, данные, которые могут быть использованы другими алгоритмами программного обеспечения для вычисления перемещения, скорости и вектора скорости конкретных объектов через трубопровод.
17. Система по п. 11, в которой процессор и алгоритмы программного обеспечения анализатора изображения выполнены с возможностью использования информации о физических свойствах трубопровода и скорости и/или вектора скорости конкретных объектов через трубопровод для вычисления объемного расхода мочи через трубопровод.
18. Система по п. 17, в которой обеспечена возможность анализа объемного расхода мочи через трубопровод врачом или программным обеспечением в анализаторе изображения или периферийным компьютером для определения заболевания.
19. Система по п. 11, в которой блок управления выполнен с возможностью управления выбором вещества и временем его выпуска блоком выдачного устройства и обеспечения доступа к информации о времени блоку анализатора изображения, который выполнен с возможностью реализации алгоритма программного обеспечения для использования значения расстояния между блоком выдачного устройства и блоком захвата изображения и сравнения времени выпуска указанного вещества со временем обнаружения блоком захвата изображения для вычисления скорости перемещения вещества в катетере или трубопроводе.
20. Система по п. 17, в которой процессор и алгоритмы программного обеспечения анализатора изображения выполнены с возможностью использования информации о физических свойствах трубопровода и скорости перемещения вещества через трубопровод для вычисления объемного расхода мочи через трубопровод.
21. Система по п. 20, в которой обеспечена возможность анализа объемного расхода мочи через трубопровод врачом или программным обеспечением в анализаторе изображения или периферийным компьютером для определения заболевания.
22. Система по п. 11, в которой процессор и алгоритмы программного обеспечения анализатора изображения выполнены с возможностью обнаружения химических реакций.
23. Система по п. 22, в которой обеспечена возможность анализа химических реакций врачом или программным обеспечением в анализаторе изображения или периферийным компьютером для определения заболевания.
24. Система по п. 11, в которой по меньшей мере один компонент системы является одноразовым.
25. Секция постоянного мочевого катетера, выполненного с возможностью введения в мочевой пузырь пациента, или трубопровода или трубки, которая ведет от катетера в емкость накопления мочи или в систему удаления, причем указанная секция содержит по меньшей мере один компонент устройства по п. 1, заформованный или вмонтированный в стенку секции.
26. Зонд, выполненный с возможностью введения в постоянный мочевой катетер, выполненный с возможностью введения в мочевой пузырь пациента, или в трубопровод или трубку, которая ведет от катетера в емкость накопления мочи или в систему удаления, причем по меньшей мере один компонент устройства по п. 1 присоединен к указанному зонду.