УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ЦИЛИАРНОГО АППАРАТА

Полезная модель устройства для исследования двигательной активности цилиарного аппарата относится к медицинской технике, в частности, к диагностическим приборам и может быть использована в области оториноларингологии, пульмонологии, гинекологии и т.д. для диагностики 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 предельным для оптических микроскопов коэффициенте увеличения в белом свете, обладающим широким спектром.
Задачей, решаемой полезной моделью, является повышение точности регистрации за счет того, что также как и известное устройство полезная модель содержит микроскоп с предметным столиком, источник освещения, адаптерную видеоголовку, видеокамеру и компьютер. Но в отличие от известного устройства, предлагаемая полезная модель содержит синий фильтр, закрепленный на поворотном устройстве между источником освещения и предметным столиком микроскопа.
Известно, что чем меньше длина волны света, тем разрешающая способность оптической системы, в данном случае микроскопа, выше. Синий фильтр вырезает из спектра осветителя с широким спектром участок с длиной волны примерно 450 нм.
Технический результат использования синего фильтра в устройстве для определения двигательной активности цилиарного аппарата связан с повышением точности определения параметров движения ресничек мерцательного эпителия за счет повышения разрешающей способности, что повышает качество изображения.
Пример конкретного выполнения полезной модели представлен на блок-схеме устройства. Устройство для исследования двигательной активности цилиарного аппарата содержит источник освещения 1, синий фильтр 2. устанавливаемый перед источником света 1, предметный столик 3 микроскопа 8, предметное стекло 4, физиологический раствор 5, биоптат 6, покровное стекло 7, устройство поворота 9 синего фильтра 2, адаптерную видеоголовку 10, закрепленную на микроскопе 8, электрически соединенную с видеокамерой 11, компьютера 12, соединенного с видеокамерой 11 и монитора 13, соединенного с компьютером 12.
Работа устройства происходит следующим образом. Полученный биоптат 6 помещается на предметное стекло 4 в среду теплого физиологического раствора 5, накрывается покровным стеклом 7 и закрепляется на предметном столике 3 микроскопа 8. С помощью поворотного механизма 9 синий фильтр 2 отодвигается в сторону и, перемещая предметное стекло 4 перед объективом микроскопа 8, ищется наиболее отчетливая картина колебаний ресничек мерцательного эпителия, используя изображение на мониторе 13. Найдя такое положение, синий фильтр 2 механизмом поворота 9 устанавливают перед источником освещения 1. Съем изображения в синем свете дает большее разрешение, и фиксация колебаний ресничек получается с большей точностью. На микроскопе 8 на его окулярной части укреплена адаптерная видеоголовка 10, содержащая ПЗС-марицу приема изображения биоптата 6 в синем свете. Сигнал с выхода адаптерной видеоголовки 10 поступает в видеокамеру 11, где преобразуется в видеосигнал, который поступает в компьютер 12 для программной обработки изображения. В результате обработки кадров информации, занесенной в память компьютера 12, и зафиксированных колебаний ресничек мерцательного эпителия, получают параметры колебаний.
Таким образом, в среде синего света повышается разрешающая способность оптической системы микроскопа, а, следовательно, улучшаются условия регистрации двигательной активности мерцательного эпителия.