УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ДВИГАТЕЛЬНОЙ ФУНКЦИИ МЕРЦАТЕЛЬНОГО ЭПИТЕЛИЯ

Полезная модель устройства для регистрации двигательной функции мерцательного эпителия (цилиарного транспорта) относится к медицинской технике, в частности, к диагностическим приборам и может быть использована в области оториноларингологии, пульмонологии, гинекологии и т.д. для диагностики заболеваний, связанных с нарушениями двигательной активности мерцательного эпителия.
Известно, что многие заболевания носоглотки, в частности, заболевания полости носа и околоносовых пазух, а также заболевания бронхов изменяют двигательную активность ресничек мерцательного эпителия, которым выстланы внутренние поверхности полостей носоглотки, бронхов и т.д. Кроме этого на двигательную активность ресничек оказывает влияние и активность лекарственных препаратов. Движение реснички представляет собой сложное движение ударного вида, состоящее из двух фаз: эффективная фаза движения и возвратная фаза. При этом эффективная фаза осуществляется со скоростью в несколько раз большей, чем возвратная. Транспортная функция по передвижению секрета осуществляется благодаря согласованным движениям ресничек. На транспортную функцию ресничек оказывает влияние величина вязкости секрета. Поэтому по двигательной активности ресничек можно диагностировать различные заболевания, связанные с нарушением транспортной функции мерцательного эпителия.
Известным устройством для исследования цилиарного транспорта является устройство измерения интенсивности отраженного света, направленного на поверхность слизистой оболочки. При этом интенсивность света определялась как функция колебаний поверхности слизистой оболочки и визуализировалась на экране осциллографа. Изменяющаяся интенсивность отраженного света фиксировалась с помощью оптопары, вмонтированной в зонд. Регистрацию проводят с помощью электрокардиографа со скоростью движения ленты 7 мм/с. В качестве параметров используются амплитуда и ширина волны. (Вестник оториноларингологии, №6, 2001 г.стр.6-12).
Известно также устройство, состоящее из микроскопа, видеокамеры и компьютер (Вестник оториноларингологии, №4, 1998 г., стр.53-55). Взятый биоптат помещают в физиологический раствор на предметном стекле и помещают под микроскоп. Изображение биений ресничек через видеокамеру и плату видеозахвата архивируются в компьютере. Дальнейшая обработка изображений осуществляется в режиме ручных измерений при рассмотрении
покадровой информации. Процесс обработки информации длительный и малоэффективный за счет ручной обработки, а получение параметров по результатам обработки покадровой информации носит достаточно субъективный характер.
Известным техническим решением является также устройство фиксации биений ресничек мерцательного эпителия (Rinology, №32, 1991/2 стр.105-108) с помощью микроскопа, видеомагнитофона. Биоптат берется с помощью специальной ложки, не повреждающей поверхности слизистой. После помещения предметного стекла под микроскоп и поиска зоны с хорошей видимостью колебаний ресничек, изображение этой зоны записывалось на видеомагнитофон. При определении параметров движения ресничек воспроизведение замедлялось, что давало возможность производить требуемые расчеты. Недостатком такого инструмента является также субъективность счета колебаний, а также ограниченность скорости замедления, поскольку при определенных скоростях воспроизведения происходит потеря резкости изображения.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели является устройство, описанное в статье «Современные методы оценки нарушений мукоцилиарного транспорта в диагностике хронических ринусинуситов», Вестник оториноларингологии №4, 1998. Для наблюдения биоптат помещают на предметное стекло в среду физиологического раствора закрывают покровным стеклом и помещают на предметном столике под объектив микроскопа. Изображение с микроскопа через видеокамеру и плату захвата, установленную в компьютере, архивируется, а затем обрабатывается визуально в режиме ручных измерений.
Недостатком данного устройства является низкая точность измерений, связанная с недостаточностью освещенности и размазанности изображения движения реснички за время экспозиции.
Задачей, решаемой полезной моделью, является повышение точности регистрации движения реснички за счет того, что также как и известное устройство, полезная модель содержит микроскоп с предметным столиком, источник освещения, видеокамеру и компьютер. Но в отличие от известного устройства, предлагаемая полезная модель, содержит источник освещения, подключенный к переключателю режимов работы, на один вход которого подсоединен источник постоянного напряжения, а на другой вход генератор импульсов.
Известно, что за время экспозиции при непрерывном освещении изображение движущейся реснички оказывается размазанным, что отрицательно сказывается на результаты определения параметров колебаний реснички.
Технический результат использования импульсного освещения биоптата в устройстве для регистрации определения двигательной активности цилиарного аппарата связан с повышением точности определения параметров
движения ресничек мерцательного эпителия за счет более четкой фиксации положения реснички в кадре за счет экспозиции изображения в течение сравнительно короткого импульса освещенности.
Пример конкретного выполнения полезной модели представлен на блок-схеме устройства. Устройство для регистрации двигательной функции мерцательного эпителия содержит источник освещения 1, переключатель 2, источник напряжения 3, генератор импульсов 4, предметный столик 5 микроскопа 6, предметное стекло 7, физиологический раствор 8, биоптат 9, покровное стекло 10, видеоголовку 11 видеокамеры 12, закрепленную на микроскопе 6, электрически соединенную с видеокамерой 12, компьютера 13, соединенного с видеокамерой 12 и монитора 14, соединенного с компьютером 13.
Работа устройства происходит следующим образом. Биоптат 9 помещается на предметное стекло 7 в среду теплого физиологического раствора 5, накрывается покровным стеклом 10 и закрепляется на предметном столике 5 микроскопа 6. Источник освещения 1 формирует световой поток на предметное стекло 7, освещая таким образом биоптат 9. Перемещая предметный столик 5, ищется наиболее отчетливая картина колебаний ресничек мерцательного эпителия, используя изображение на мониторе 14 компьютера 13, либо визуально через обычный окуляр микроскопа 6. В этом случае, чтобы не повредить зрение источник освещения 1 с помощью переключателя 2 подключается к источнику напряжения 3. После нахождения такого положения, переключателем 2 подсоединяется генератор импульсов 4 и источник освещения 1 переводится в режим импульсного освещения биоптата 9. На микроскопе 6 на его окулярной части укреплена видеоголовка 11, содержащая ПЗС-матрицу приема изображения биоптата 9. Сигнал с выхода видеоголовки 11 поступает в видеокамеру 12, где преобразуется видеосигнал, который поступает в компьютер 13 для программной обработки изображения. В результате обработки кадров информации, занесенной в память компьютера 13, и зафиксированных положений реснички в кадрах рассчитываются параметры колебаний.
Таким образом, при импульсном освещении биоптата 9 повышается точность регистрации текущего состояния реснички, а, следовательно, и параметров колебаний мерцательного эпителия.