УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕДИЦИНСКОЙ ДИАГНОСТИКИ

Устройство относиться к области медицины и предназначено для использования в лечении заболеваний уха.
Наиболее близким к заявляемому устройству по технической сущности и достигаемому результату является отоскоп, содержащий каркас, тубус и объектив [1]. Объектив обеспечивает увеличение анализируемой внутренней поверхности уха.
Недостатками вышеуказанного устройства являются, во-первых, субъективность получаемой информации об исследуемой внутренней поверхности уха, о патологии исследуемой поверхности уха, во-вторых, невозможность оперативно и точно провести обследование и поставить диагноз заболевания (отсутствует база данных патологий), в-третьих, неудобство работы из-за отсутствия возможности отображать на мониторе поверхность исследуемого органа, и, в-четвертых, невозможность управления посредством компьютера процессом диагностики в автоматическом режиме. Отмеченные недостатки не позволяют широко использовать известное устройство в медицинской практике.
Задачей является разработка устройства, позволяющего повысить оперативность, точность, объективность и удобство диагностики анатомического и функционального состояния уха при его обследовании.
Поставленная задача достигается тем, что, как и известное, предлагаемое устройство для медицинской диагностики, содержит отоскоп, состоящий из каркаса, тубуса и объектива.
Новым является то, что оно дополнительно содержит блок крепления, на котором установлены цветная телевизионная камера с, по крайней мере, одним источником освещения, подключенным к блоку управления и через регулятор яркости, соединенным с блоком управления к универсальному источнику питания, а также содержит жидкокристаллический монитор, соединенный двунаправленной связью через блок согласования с цветной телевизионной камерой, и блок памяти, подключенной двунаправленной связью через последовательно соединенные первый приемопередатчик, соединенный двунаправленной связью с цветной телевизионной камерой, и второй приемопередатчик к компьютеру, причем блок памяти соединен двунаправленной связью с блоком согласования, а универсальный источник питания подключен к блоку управления, соединенным отдельным входом с первым приемопередатчиком, цветной телевизионной
камерой, блоку согласования, жидкокристаллическому монитору, первому приемопередатчику и блоку памяти, подключенному к блоку управления.
Кроме того, универсальный источник питания включен в виде аккумулятора или блока питания от электрической бытовой сети.
Кроме того, в качестве источника освещения использован широкодиаграммный источник холодного свечения, например, светодиод.
Кроме того, по крайней мере, один источник освещения расположен вокруг оптической оси цветной телевизионной камеры.
Кроме того, при использовании больше одного источника освещения они включаются одновременно или поочередно.
Кроме того, объем памяти блока памяти обеспечивает хранение изображений патологий, программы управления и приемо-передачи данных.
Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-3.
На фиг.1 представлена схема устройства, где:
- широкие сплошные линии () - механические связи;
- тонкие сплошные линии () - электрические связи;
- пунктирные линии ()- оптические связи.
- штрихпунктирные линии () - радиосвязь (радиосигнал).
На фиг.2 представлен сборочный чертеж предлагаемого устройства.
На фиг.3 представлены телевизионные изображения исследуемого органа, отображенного на экране монитора устройства.
На фиг.1 представлено предлагаемое устройство, которое содержит отоскоп 1, к которому с помощью блока крепления 2 крепится цветная телевизионная камера 3, одной двунаправленной связью соединенной через блок согласования 4 с жидкокристаллическим монитором 5, а другой двунаправленной связью, подключенной через последовательно соединенные блок памяти 6, первый приемопередатчик 7, второй приемопередатчик 8 к компьютеру 9. На блоке крепления 2 установлен источник освещения 10, подключенный через блок управления 11 и через регулятор яркости 12 к универсальному источнику питания 13, соединенному с цветной телевизионной камерой 3, блоком согласования 4, жидкокристаллическим монитором 5, блоком памяти 6 и первым приемопередатчиком 7. Блок памяти 6 соединен двунаправленной связью с блоком согласования 4, а цветная телевизионная камера 3 подключена двунаправленной связью к первому приемопередатчику 7.
В качестве источника освещения может применяться широкодиаграммный источник холодного свечения, например, светодиод (модель ТХС-3,6/0,04).
Используется цветная телевизионная камера (модель ITM-C-SL-6.0).
Блок согласования представляет собой микросхему SFAV25-XS.
Жидкокристаллический монитор выполнен на изделии 910-CS128160.
Первый и второй приемопередатчик выполнены на микросхемах NK 105 и NK 127 соответственно.
В качестве регулятора яркости использован переменный резистор R-0904N.
Универсальный источник питания выполнен в виде аккумулятора или блока питания от электрической сети 220 W.
На фиг.2 представлен сборочный чертеж устройства, состоящего из отоскопа 1, блока крепления 2, источника освещения 10, цветной телевизионной камеры 3, гильзы 13, фиксируемой к блоку крепления 2. Цветная телевизионная камера 3 содержит объектив 14 и разъемное соединение 15 (для электрического подключения камеры 3). На отоскоп 1 установлен тубус 16.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. Отоскоп 1 тубусом 16 устанавливается в ухо пациента. По сигналам от компьютера 9 через первый и второй приемопередатчики 7 и 8 включается цветная телевизионная камера 3 и блок памяти 6, который также включает блок управления 11.
После операции включения готовность к работе характеризуется свечением источника освещения 10 и появившимся изображением исследуемого органа на экране жидкокристаллического монитора 5. Цветные телевизионные изображения исследуемого органа записываются в память (базу данных) блока памяти 6 и в память компьютера 9 с цветной телевизионной камеры 3 через первый и второй приемопередатчики 7, 8. Эти изображения называются текущими изображениями (ТИ) и характеризуют патологию (изменение) исследуемой внутренней поверхности уха. Таким образом формируется база данных патологий внутренней поверхности уха. ТИ сравниваются с эталонным изображением (ЭИ), характеризующим исследуемую поверхность уха без патологии и оцениваются требуемые параметры диагностики. ЭИ записываются заранее в блок памяти 6, объем памяти которого обеспечивает хранение изображений патологий, программы управления и приемопередачи данных.
Задачей устройства является определение цвета, типа, положения и геометрических характеристик патологии на основе вычисления оценки [2, 3].
где R - мера близости ТИ и ЭИ;
1
2
F(λ), F(λ, v} - функции, описывающие ТИ и ЭИ соответственно;
λ, v - соответственно постоянная и переменная части параметров.
В устройстве используются (сравниваются) обычные, контурные или точечные изображения. В качестве информативных параметров изображения используются следующие соотношения:
ТИ
ОТ
ΔS=S-S,
ОТ
ТИ
где S, S - соответственно площади изображения объекта (патологии) и общая площадь объекта и помехи;
Э
S - площадь рабочей зоны;
Э
l, l - соответственно длина (или ширина) объекта и рабочей зоны.
При этом переход на другой режим работы осуществляется при выполнении одного (или нескольких условий):
1
1К
2
2К
3
3К
К
К≤К, К≤К; К≤К; ΔS≤ΔS,
1К
2К
3К
К
1
2
3
где, К, К, К, ΔS - критические (предельные) значения соответствующих величин K, K, K, ΔS, которые устанавливаются экспериментально.
Таким образом оценивается патология внутренней поверхности уха.
На этом работа устройства заканчивается.
По сравнению с известным, предлагаемое устройство обладает большими оперативностью и точностью постановки диагноза, удобством работы, это объясняется тем, что в базе денных устройства хранятся эталонные телевизионные изображения поверхности объекта исследования и они автоматически сравниваются со считываемыми изображениями (т.е. ТИ), отображающими патологию уха, и устанавливается диагноз заболевания. Это происходит быстро и точно с помощью компьютера. Необходимая информация - изображения ТИ и ЭИ, результаты диагностики отображаются на экране монитора, что свидетельствует об удобстве работы с предлагаемым устройством. Кроме того, устройство управляется от компьютера в автоматизированном режиме.
Источники информации:
1. И.Б.Солдатов, С.А.Гюлхасян Отоскоп: патент 1556652, дата публикации 1990.04.15, бюл. №14.
2. Сырямкин В.И. и др. Системы технического зрения: Справочник. Томск: МГП "РАСКо", 1992, 367 с.
3. Никитина Ю.А., Сырямкин В.И,, Титов B.C. Особенности обработки цветных изображений в телевизионных системах технического зрения. - Томск, 1991. - 36 с. - Деп. ВИНИТИ 05.08.91. №3335-В91.