СПОСОБ СЛЕЖЕНИЯ ЗА ПРОЦЕССОМ ЗАЖИВЛЕНИЯ РАН
METHOD FOR WOUND HEALING PROCESS TRACKING

Предлагаемое изобретение в целом относится к системам и способам измерения скорости заживления биологической ткани. Настоящее  изобретение более конкретно относится к системам и способам получения, оцифровки и анализа изображения раны и определения степени заживления по степени изменения характеристик раны.
Известны способы терапии области раны и системы для осуществления этих способов (Патент РФ 2435520, МПК A61B 5/103, A61B 5/117, A61B 1/05, G06T 7/60, G06T 11/00, G03B 29/00 - №2008143458/14; Заявл. 08.05.2007; Опубл. 10.12.2011, Бюл. №34), заключающиеся в размещение контрольной метки в области, непосредственно связанной с указанной раной, с возможностью ее удаления, причем указанная контрольная метка имеет различимые элементы известных размеров; расположение устройства получения цифрового изображения в целом на некотором расстоянии от указанной раны и под некоторым углом к ней; получение цифрового изображения указанной раны и области, непосредственно связанной с указанной раной; передачи данных, представляющих указанное полученное цифровое изображение, и отображение изображения на устройстве отображения и обработки цифрового изображения; выделение по меньшей мере части указанного полученного цифрового изображения указанной раны на указанном дисплее с помощью указанного устройства ввода графических данных и, таким образом, ввода данных, связанных с контуром, когда указанное полученное цифровое изображение отображено на указанном дисплее; и вычисление и сообщение данных площади раны, основанных на указанном полученном цифровом изображении и указанных введенных данных контура, причем указанное вычисление включает определение областей зон заживления одной раны, ввод данных, связанных с контуром, включает ввод контуров замкнутых кривых, причем каждый контур замкнутой кривой относится к зоне заживления одной раны.
Недостатком указанных способов является недостаточная точность слежения за процессом заживления ран, обусловленная смещением местоположения раны, расположенной на колеблющемся участке тела, при контроле в различные моменты времени, а также обусловленная влиянием сильных бликов при слежении за процессом заживления раны, закрытой прозрачной гелепрановой повязкой.
Наиболее близкими к заявляемому способу являются выбранные в качестве прототипа система и способ слежения за процессом заживления ран (Патент РФ 2430680, МПК A61B 5/103, A61B 5/117, A61B 1/05, G06T 7/60, G06T 11/00, G03B 29/00 - №2009109109/14; Заявл. 19.09.2007; Опубл. 10.10.2011, Бюл. №28), состоящий в получении изображения, включающего участок ткани раны и маркер эталонного цвета, регулировку по меньшей мере одного параметра изображения на базе по меньшей мере части изображения маркера эталонного цвета для нормализации цвета изображения и предоставление клиницисту нормализованного по цвету изображения, сравнение цветов нормализованного изображения участка ткани раны с диапазоном цветов, идентификацию ткани раны, находящейся на одинаковой стадии заживания, на участке ткани раны на основании сравнения цветов.
Недостатком этого способа является недостаточная точность слежения за процессом заживления ран, обусловленная смещением местоположения раны, расположенной на колеблющемся участке тела, при контроле в различные моменты времени, а также обусловленная влиянием сильных бликов при слежении за процессом заживления раны, закрытой прозрачной гелепрановой повязкой.
Техническим результатом заявляемого способа слежения за процессом заживления ран является повышение точности слежения за процессом заживления раны, расположенной на колеблющемся участке тела под прозрачной  гелепрановой повязкой.
Технический результат достигается тем, что в способ взаимной обработки изображений, включающий получение изображения участка ткани раны и маркера эталонного цвета, регулировку по меньшей мере одного параметра изображения на базе по меньшей мере части изображения маркера эталонного цвета для нормализации цвета изображения, и предоставление клиницисту нормализованного по цвету изображения, сравнение цветов нормализованного изображения участка ткани раны с диапазоном цветов, и идентификацию ткани раны, находящейся на одинаковой стадии заживания, на участке ткани раны на основании сравнения цветов, дополнен тем, что маркеры располагаются на боковой области живота под гелепрановой повязкой, формируется серия изображений с малым временным интервалом между ними, захватывающая весь период колебаний поверхности живота, с последующим обнаружением маркера и заменой областей изображения маркера, закрытых бликами на соответствующие неискаженные области из наиболее близких по времени формирования изображений из этой серии, перед нормализацией цвета изображения осуществляется регулируемая пространственная ВЧ фильтрация, выбирается изображение наиболее удобное для анализа, в этом изображении производится обнаружение и замена областей изображения, закрытых бликами на соответствующие неискаженные области из наиболее близких по времени формирования изображений из этой серии, после нормализации цвета изображения изображение заносится в базу данных и используется для анализа после проведения процедуры пространственного совмещения, в дальнейшем каждый раз при контроле процедура обработки повторяется.
Способ осуществляется следующим образом.
В области раны на спадающем участке поверхности живота под прозрачной гелепрановой повязкой располагаются маркеры эталонного цвета с различимыми элементами известных размеров.
При первом обследовании врач задает множество областей изображения участка ткани, причем по меньшей мере две из этих областей, определяющих тип ткани, относятся к различным стадиям заживания ткани. Площадь каждой из областей изображения, определяющих тип ткани на различных стадиях заживания, рассчитывается и отображается на дисплее.
При последующих обследованиях осуществляются следующие действия.
Производится получение серии изображений с малым периодом повторений в течение времени больше периода колебаний поверхности тела, с последующим обнаружением маркера и заменой областей изображения маркера, закрытых бликами на соответствующие неискаженные области из наиболее близких по времени формирования изображений из этой серии. После восстановления изображений маркеров производится регулируемая пространственная ВЧ фильтрация. Регулируемая пространственная ВЧ фильтрация производится с целью подавления фоновой засветки, образуемой за счет рассеивания и поглощения света гелепрановой повязкой. ВЧ фильтрация осуществляется с последовательным увеличением частоты среза ВЧ фильтра до тех пор, пока пространственное положение маркера не останется постоянным. По максимуму площади маркера выбирается изображение наиболее удобное для анализа, соответствующее фазе выдоха. В этом изображении производится обнаружение и замена областей изображения, закрытых бликами на соответствующие неискаженные области из наиболее близких по времени формирования изображений из этой серии.
Маркеры эталонного цвета используются для нормализации цвета изображения участка ткани и коррекции геометрических искажений изображений раны.
Полученное изображение заносится в базу данных и используется для анализа после проведения процедуры пространственного совмещения.
Оценим разницу в положении раны при дыхании человека.
Оценим положение характерных точек на фиг. 1 и фиг. 2. На фиг. 1 представлены изображения живота пациента, находящегося в фазе вдоха, а на фиг. 2 в фазе выдоха. Изображения на фиг. 1 и фиг. 2 предварительно совмещены по одной точке вне живота (r10, r20) (эти точки не меняют свое положение при дыхании человека). Рассчитаем смещение характерных точек, находящихся в области живота в пикселях.
, r11=62.29
, r12=74.33
, r13=109.622
, r21=70.114
, r22=81.32
, r23=123.988
реальное
Δ1=|r11-r21|=7.825
реальное
Δ2=|r12-r22|=6.99
реальное
Δ3=|r13-r23|=14.366
Таким образом, погрешность определения местоположения области раны может быть больше 14 пикселей. Причем в различных фазах колебания живота смещение формируемого изображения относительно предыдущего будет различным, также при этом появляются взаимные геометрические искажения изображения раны. Таким образом, возникает необходимость фиксирования конкретной фазы колебания живота, что реализуется в предлагаемом способе.
Кроме того следует отметить, что использование гелепрановых повязок для заживления ран в области живота приводит к появлению фоновой засветки и мощных бликов с изменяющимся положением.
Фоновая засветка приводит к размытию и цветовому искажению изображений. Регулируемая ВЧ фильтрация подавляет низкочастотную фоновую засветку и, соответственно, устраняет ее влияние.
Как видно из фиг. 3, изображение раны покрыто мощными бликами, причем положение бликов смещается. Это дает возможность устранения бликов путем замены областей изображения, закрытых бликами на соответствующие неискаженные области из наиболее близких по времени формирования изображений из этой серии.
Таким образом, предлагаемый способ характеризуется повышенной точностью слежения за процессом заживления раны, расположенной на колеблющемся участке тела под прозрачной гелепрановой повязкой.