×
06.03.2020
220.018.09e5

Результат интеллектуальной деятельности: Способ фиксации кадаверного цельного глазного яблока и его секционных фрагментов при рентгеновской компьютерной микро- и нанотомографии и устройство для его осуществления

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области исследования посредством рентгеновской компьютерной микро- и нанотомографии биологических объектов, в частности кадаверного цельного глазного яблока и его секционных фрагментов. Способ фиксации объекта сканирования заключается в том, что объект помещают перед излучающей рентген трубкой в зоне фокусировки и закрепляют в цанговом зажиме, расположенном на свободном конце вращающего шпинделя, установленного другим концом посредством перпендикулярной опоры на микропозиционирующем столике, а для фиксации объекта сканирования используют полимерную цилиндрическую ёмкость, дно которой в центре снабжено коническим штуцером, содержащим соосный сквозной канал и конгруэнтный штуцеру полимерный конический колпачок с вершинной шпилькой с возможностью фиксации в цанговом зажиме шпинделя. Объект сканирования вставляют в полимерное фиксационное кольцо и приклеивают по периметру влагостойким клеем. Использование изобретения позволяет повысить качество визуализации сканируемого объекта в течение всего процесса рентгеновского компьютерного микро- и наносканирования. 2 н. и 5 з.п. ф-лы.

Рентгеновское компьютерное микросканирование объектов длительно выполняемая процедура, занимающая от нескольких часов до нескольких суток и требующая высокой точности позиционирования объекта, заключающаяся в фиксации объекта исследования перед излучающей рентген трубкой в зоне фокусировки лучей на свободном конце вращающегося шпинделя установленного на микропозиционном столике перпендикулярно оси сканирования.

Для получения качественных результатов визуализации рентгеновского компьютерного микро и наносканирования необходимо соблюдение главного условия - объект при длительной выдержке во время вращения не должен смещаться от точки сканирования, необходима высокая точность центровки ротации объекта и надёжность его фиксации на вращающемся шпинделе. Добиться этого при работе с сухими твёрдыми объектами не сложно, для чего их непосредственно фиксируют цангой расположенной на конце шпинделя или приклеивают к его свободному торцу без цанги (www.bruker.com, www.optecgroup.com).

Однако такой простой и надёжный способ и устройство фиксации недеформирующихся объектов не подходит для работы с эластичными биологическими тканями, в частности с глазным яблоком, которые за период сканирования могут смещаться и деформироваться как механически, так и вследствие высыхания, что негативно отражается на результатах высокоточного сканирования.

Для фиксации биологических объектов существует способ, заключающийся в предварительной заливке объектов исследования отверждающимися веществами, для этого применяют нерастворимые в воде: аралдит, эпон, вестопал, бутилметакрилат, метилметакрилат, мараглас-кардолитовый компаунд, эпоксидно-диановые смолы, стирол и водорастворимые среды: аквон, дуркупан, гликольметакрилат, оксипропилметакрилат, желатин (www. helpiks.org).

Недостатками такой фиксации являются, во-первых, относительно сложный и длительный процесс подготовки, а во-вторых, из-за нагрева в зоне фокусировки рентгеновского излучения, фиксирующие вещества могут деформироваться вследствие растрескивания и/или оплавления, что также негативно сказывается на результатах прецизионного сканирования.

Известно устройство фиксации объектов для рентгеновского микро и наносканирования (www.bruker.com, www.optecgroup.com), содержащее металлический шпиндель, снабжённый опорной площадкой с конца обращённого к столику микро позиционирования и цанговым зажимом с противоположного конца для фиксации объекта сканирования.

Однако этого комплекта недостаточно для надёжной длительной фиксации влажных биологических объектов, в том числе глазного яблока.

Для достижения высокого качества визуализации рентгеновских микро и наносканов биологических объектов, в частности кадаверного цельного глазного яблока и его секционных фрагментов, предложены:

Способ фиксации кадаверного цельного глазного яблока и его секционных фрагментов в качестве объекта сканирования при проведении рентгеновской компьютерной микро и нанотомографии, заключающийся в том, что объект сканирования помещают перед излучающей рентген трубкой в зоне фокусировки и закрепляют в цанговом зажиме, расположенном на свободном конце вращающего шпинделя установленного другим концом посредством перпендикулярной опоры на микро позиционирующем столике и для фиксации объекта сканирования используют полимерную цилиндрическую ёмкость дно которой в центре снабжено коническим штуцером содержащим соосный сквозной канал и конгруэнтный штуцеру полимерный конический колпачок с вершинной шпилькой служащей для фиксации в цанговом зажиме шпинделя, подготавливают полимерное фиксационное кольцо оптимальной толщиной 3 мм, с наружным диаметром соответствующим внутреннему диаметру ёмкости и внутренним диаметром соответствующим наружному диаметру глазного яблока при сканировании его в целом виде или диаметру вырезанного трепаном из него фрагмента, вставляют в фиксационное кольцо объект сканирования и приклеивают по периметру влагостойким клеем, внутреннюю поверхность ёмкости в зоне расположения фиксационного кольца смазывают влагостойким клеем, фиксационное кольцо с объектом сканирования в зависимости от условий сканирования - продольного, диагонального или поперечного соответственно располагают под необходимым углом внутри ёмкости в зоне клеевой фиксации, после склеивания кольца с ёмкостью при поперечном расположении кольца ёмкость поворачивают штуцером кверху, пространство между объектом сканирования и торцом ёмкости через канал штуцера заполняют до полного вытеснения воздуха из ёмкости и штуцера в вариантах - физиологическим буферным раствором, гелем с влажностью не менее 30% соответствующей физиологической влажности фиброзной оболочки глазного яблока, глицерином, штуцер закрывают конусовидным колпачком, переворачивают ёмкость штуцером вниз и заполняют аналогичной средой пространство над объектом, а при продольном положении кольца штуцер закрывают конусовидным колпачком, ёмкость поворачивают колпачком книзу и производят заливку полости ёмкости до полного погружения объекта сканирования, торец ёмкости герметично закрывают полимерной пробкой, шпильку конусовидного колпачка штуцера вставляют в цанговый зажим шпинделя, шпиндель устанавливают на вращающемся микро позиционирующем столике, ёмкость при вращении шпинделя вертикально центрируют соосно шпинделю и фиксируют окончательно цанговым зажимом, шпиндель смещают так, чтобы точка сканирования являлась точкой вокруг которой происходит вращение объекта сканирования, проводят рентгеновское компьютерное микро или наносканирование.

В качестве ёмкости для сканирования в варианте используют готовый одноразовый полимерный медицинский шприц с предпочтительно центральным расположением штуцера для иглы, шприц укорачивают до необходимой длины с целью предотвращения инерционных отклонений при вращении шпинделя, в качестве конусовидного колпачка с вершинной шпилькой используют инъекционную иглу шприца, предварительно укоротив её на необходимую длину, а в качестве торцевой пробки используют отделённую от поршня шприца резиновую головку.

Кадаверное цельное лазное яблоко или его секционные фрагменты в зависимости от целей сканирования предварительно насыщают рентген контрастными веществами и/или высушивают спиртом и/или силикогелем, при этом при сканировании высушенных объектов заливку их в полости ёмкости не производят, в качестве контрастирующих веществ используют водорастворимые соли или оксиды металлов, объект сканирования погружают в раствор нужной концентрации и насыщение производят в вариантах: пассивном - просто выдерживают необходимое время или активном - ускоряют и углубляют проникновение контраста в объект сканирования методом электро- и/или фонофореза, при этом при пассивном насыщении объект сканирования погружают в раствор полностью, т.е. контакт рентген контрастного вещества с тканями глазного яблока обеспечивают с внешней и внутренней сторон тканей глазного яблока, в случае цельного глазного яблока контрастный раствор заливают в его переднюю камеру и витреальную полость предварительно удалив стекловидное тело, а при активном насыщении только с одной необходимой стороны, а с противоположной заливают физиологический раствор, после контрастирования лишний контраст удаляется с поверхности ткани физиологическим раствором.

При предварительной подготовке и последующей установке в фиксационном кольце вырезанных трепаном фрагментов глазного яблока для сохранения их физиологической сферичности и предупреждения деформации используют полимерный цилиндр один торец которого выполнен сферичным для укладки вырезанного фрагмента, кривизну поверхности торца цилиндра подбирают соответственно физиологической кривизне вырезанного фрагмента, высоту цилиндра подбирают соответственно толщине фиксационного кольца, цилиндр с фрагментом устанавливают и вклеивают в просвет фиксационного кольца.

Устройство фиксации кадаверного цельного глазного яблока и его секционных фрагментов при рентгеновской компьютерной микро и нанотомографии представляющее собой металлический шпиндель, снабжённый опорной площадкой с конца, обращённого к столику микро позиционирования, и цанговым зажимом с противоположного конца, дополнительно содержит: полимерную цилиндрическую ёмкость, внутренний диаметр которой больше не менее чем на 1 мм наружного диаметра объекта сканирования – цельного глазного яблока или его фрагмента вырезанного трепаном, высотой не менее чем на 10 мм выше уровня положения наивысшей точки объекта сканирования помещённого внутрь ёмкости, дно ёмкости содержит центрально расположенный конический штуцер снабжённый сквозным соосным каналом и полимерным съёмным конусовидным колпачком с вершинной шпилькой, герметично насаживаемым на штуцер ёмкости и служащим для фиксации в цанговом зажиме шпинделя, а торец ёмкости герметично закрывается полимерной съёмной пробкой; фиксационное полимерное кольцо с наружным диаметром соответствующим внутреннему диаметру ёмкости, внутренним диаметром соответствующим наружному диаметру объекта сканирования и оптимальной толщиной 3 мм; полимерный цилиндр, один торец которого выполнен сферичным, кривизну поверхности торца цилиндра подбирают соответственно физиологической кривизне фрагмента глазного яблока, высоту цилиндра подбирают соответственно толщине фиксационного кольца, а диаметр цилиндра соответственно просвету кольца.

Все составные части устройства – ёмкость, колпачок, пробку, цилиндр и фиксационное кольцо предварительно изготавливают под индивидуальные размеры – диаметр, радиус кривизны, толщину объекта сканирования из полимеров методом 3D-принтной печати.

В варианте ёмкость изготавливают из одноразового полимерного медицинского шприца с предпочтительно центральным расположением штуцера для иглы, шприц с поршнем укорачивают до необходимой длины с целью предотвращения инерционных отклонений при вращении шпинделя, в качестве конусовидного колпачка с вершинной шпилькой используют инъекционную иглу шприца, предварительно укорачивают её на необходимую длину, а в качестве торцевой пробки используют отделённую от поршня шприца резиновую головку.

Способ фиксации кадаверного цельного глазного яблока и его секционных фрагментов в качестве объекта сканирования при проведении рентгеновской компьютерной микро и нанотомографии, и устройство для его осуществления, применяют следующим образом: объект сканирования помещают перед излучающей рентген трубкой в зоне фокусировки и закрепляют в цанговом зажиме, расположенном на свободном конце вращающего шпинделя установленного другим концом посредством перпендикулярной опоры на микро позиционирующем столике и для фиксации объекта сканирования используют полимерную цилиндрическую ёмкость дно которой в центре снабжено коническим штуцером содержащим соосный сквозной канал и конгруэнтный штуцеру полимерный конический колпачок с вершинной шпилькой служащей для фиксации в цанговом зажиме шпинделя, подготавливают полимерное фиксационное кольцо с наружным диаметром соответствующим внутреннему диаметру ёмкости и внутренним диаметром соответствующим наружному диаметру глазного яблока при сканировании его в целом виде или диаметру вырезанного трепаном из него фрагмента, и оптимальной толщиной 3 мм позволяющей осуществлять надёжное вклеивание объекта сканирования в кольцо и закрепление в косых положениях кольца в ёмкости, вставляют в фиксационное кольцо объект сканирования и приклеивают по периметру влагостойким клеем, внутреннюю поверхность ёмкости в зоне расположения фиксационного кольца смазывают влагостойким клеем, фиксационное кольцо с объектом сканирования в зависимости от условий сканирования - продольного, диагонального или поперечного соответственно располагают под необходимым для сканирования углом от 0 до 90 градусов, позволяющим получать необходимый поперечный, продольный или косой рентгенологический срез ткани, внутри ёмкости в зоне клеевой фиксации, после склеивания кольца с ёмкостью при поперечном расположении кольца ёмкость поворачивают штуцером кверху, пространство между объектом сканирования и торцом ёмкости через канал штуцера заполняют до полного вытеснения воздуха из ёмкости и штуцера в вариантах - физиологическим буферным раствором, гелем с влажностью не менее 30% для поддержания физиологической влажности тканей глазного яблока, глицерином, штуцер закрывают конусовидным колпачком, переворачивают ёмкость штуцером вниз и заполняют аналогичной средой пространство над объектом, а при продольном положении кольца штуцер закрывают конусовидным колпачком, ёмкость поворачивают колпачком книзу и производят заливку полости ёмкости до полного погружения объекта сканирования, торец ёмкости герметично закрывают полимерной пробкой, шпильку конусовидного колпачка штуцера вставляют в цанговый зажим шпинделя, шпиндель устанавливают на вращающемся микро позиционирующем столике, ёмкость при вращении шпинделя вертикально центрируют соосно шпинделю и фиксируют окончательно цанговым зажимом, шпиндель смещают так, чтобы точка сканирования являлась точкой вокруг которой происходит вращение объекта сканирования, проводят рентгеновское компьютерное микро или наносканирование.

При этом для фиксации объекта сканирования используют устройство все составные части которого – ёмкость, конусовидный колпачок, торцевая пробка, фиксационные кольцо и цилиндр предварительно изготавливают под индивидуальные размеры – диаметр, радиус кривизны, толщина объекта сканирования из полимеров методом 3D-принтной печати.

Полимерная цилиндрическая ёмкость выполнена с внутренним диаметром большим не менее чем на 1 мм наружного диаметра объекта сканирования – цельного глазного яблока или его фрагмента вырезанного трепаном для формирования пространства под установку фиксационного кольца, высотой не менее чем на 10 мм выше уровня положения наивысшей точки объекта сканирования помещённого внутрь ёмкости, для формирования пространства под торцевую пробку.

В варианте для сканирования ёмкость изготавливают из одноразового полимерного медицинского шприца с предпочтительно центральным расположением штуцера для иглы, шприц укорачивают до необходимой длины с целью предотвращения инерционных отклонений при вращении шпинделя, в качестве конусовидного колпачка с вершинной шпилькой используют инъекционную иглу шприца, предварительно укорачивают её на необходимую длину, а в качестве торцевой пробки используют отделённую от поршня шприца резиновую головку.

Кадаверное цельное глазное яблоко или его секционные фрагменты в зависимости от целей сканирования предварительно насыщают рентген контрастными веществами и/или высушивают спиртом и/или силикогелем, при этом при сканировании высушенных объектов заливку их в полости ёмкости не производят, в качестве контрастирующих веществ используют водорастворимые соли или оксиды металлов, объект сканирования погружают в раствор нужной концентрации и насыщение производят в вариантах: пассивном - просто выдерживают необходимое время или активном - ускоряют и углубляют проникновение контраста в объект сканирования методом электро- и/или фонофореза, при этом при пассивном насыщении объект сканирования погружают в раствор полностью, т.е. контакт рентген контрастного вещества с тканями глазного яблока обеспечивают с внешней и внутренней сторон тканей глазного яблока, в случае цельного глазного яблока контрастный раствор заливают в его переднюю камеру и витреальную полость предварительно удалив стекловидное тело, а при активном насыщении только с одной необходимой стороны, а с противоположной заливают физиологический раствор, после контрастирования лишний контраст удаляется с поверхности ткани физиологическим раствором.

При предварительной подготовке и последующей установке в фиксационном кольце вырезанных трепаном фрагментов глазного яблока для сохранения их физиологической сферичности и предупреждения деформации используют полимерный цилиндр один торец которого выполнен сферичным для укладки вырезанного фрагмента, кривизну поверхности торца цилиндра подбирают соответственно физиологической кривизне вырезанного фрагмента, высоту цилиндра подбирают соответственно толщине фиксационного кольца, цилиндр с фрагментом устанавливают и вклеивают в просвет фиксационного кольца.

После выполнения всех вышеперечисленных этапов и производят высокоточное рентгеновское микро и наносканирование.

Преимуществами заявленных способа и устройства является повышение качества визуализации сканируемого объекта за счёт достижения длительного стабильного пространственно ориентированного его положения в физиологическом состоянии, устранения осмотических артефактов и сохранения морфологических параметров объекта неизменными в течение всего процесса рентгеновского компьютерного микро и наносканирования.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 51-60 of 186 items.
04.04.2018
№218.016.350e

Измерительный мост с повышенным быстродействием

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в датчиковых системах для преобразования сигналов сенсоров (ускорения, давления, радиации и т.п.) в напряжение. Технический результат - повышение быстродействия. Измерительный мост с повышенным быстродействием...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645867
Дата охранного документа: 28.02.2018
04.04.2018
№218.016.36b2

Асинхронный пиковый детектор

Изобретение относится к области измерительной техники. Технический результат заключается в повышении надежности асинхронного пикового детектора в режиме разряда запоминающих конденсаторов. Асинхронный пиковый детектор содержит аналоговый вход (1) и аналоговый выход (2), первый (3) прецизионный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646371
Дата охранного документа: 02.03.2018
10.05.2018
№218.016.47a7

Способ определения параметров взвешенных частиц

Использование: в технике измерений, при определении параметров взвешенных частиц. Способ определения параметров взвешенных частиц, сущность которого заключается в измерении перемещения частиц, находящихся в плоскости сечения, за фиксированный интервал времени в измерительной плоскости,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650753
Дата охранного документа: 17.04.2018
10.05.2018
№218.016.4896

Дифференциальный усилитель токов

Изобретение относится к устройствам усиления широкополосных сигналов. Технический результат заключается в повышении коэффициента усиления по току ДУТ при сохранении у него опции rail-to-rail. Дифференциальный усилитель токов содержит первый, второй, третий и четвертый дополнительные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651221
Дата охранного документа: 18.04.2018
10.05.2018
№218.016.4d3d

Быстродействующий дифференциальный операционный усилитель

Изобретение относится к области радиотехники и связи. Технический результат заключается в повышении максимальной скорости нарастания выходного напряжения при работе входных транзисторов ОУ на основе трех токовых зеркал с микроамперными статическими токами. Технический результат достигается за...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652504
Дата охранного документа: 26.04.2018
09.06.2018
№218.016.5ba5

Устройство определения параметров взвешенных частиц

Изобретение относится к области для определения параметров взвешенных частиц. Устройство определения параметров взвешенных частиц содержит воздуховод, лазерный излучатель, объектив, матрицу ПЗС для регистрации и обработки не менее двух изображений плоской области потока частиц, «вырезаемой»...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655728
Дата охранного документа: 29.05.2018
09.06.2018
№218.016.5d90

Способ гигротермической обработки зерна овса

Способ включает увлажнение зерна влажным насыщенным паром, получаемым внутри камеры путем нагрева воды, находящейся в нижней части камеры до температуры 60-80°С при остаточном давлении в ней 0,03-0,05 МПа. Увлажнение заканчивают при достижении остаточного давления 0,06-0,08 МПа. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656344
Дата охранного документа: 05.06.2018
09.06.2018
№218.016.5f90

Arc-фильтр нижних частот с независимой настройкой основных параметров

Изобретение относится к радиотехнике и связи и может быть использовано в качестве интерфейса для согласования источника сигнала, например, с аналого-цифровыми преобразователями различного функционального назначения. Технический результат: создание схемы ARC-фильтра нижних частот, которая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656728
Дата охранного документа: 06.06.2018
25.06.2018
№218.016.667b

Дифференциальный преобразователь "напряжение-ток" с широким диапазоном линейной работы

Изобретение относится к области электроники и радиотехники и может быть использовано в качестве широкодиапазонного устройства преобразования входного дифференциального напряжения в пропорциональный выходной ток. Технический результат: уменьшение погрешности преобразования входного напряжения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002658818
Дата охранного документа: 22.06.2018
03.07.2018
№218.016.6a14

Быстродействующий дифференциальный операционный усилитель

Изобретение относится к области радиотехники и аналоговой микроэлектроники и может быть использовано в различных быстродействующих интерфейсах, устройствах преобразования сигналов. Технический результат: повышение на 1-2 порядка максимальной скорости нарастания выходного напряжения при работе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002659476
Дата охранного документа: 02.07.2018
Showing 11-15 of 15 items.
20.02.2020
№220.018.049d

Устройство 3d визуализации деформационного состояния поверхности материала в области упругих деформаций

Изобретение относится к устройствам определения упругих свойств материалов путем вдавливания микроиндентора в поверхность образца на заданную глубину в области упругих деформаций. Устройство 3D визуализации содержит точечный источник рентгеновского излучения, вращающийся гониометрический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002714515
Дата охранного документа: 18.02.2020
15.05.2020
№220.018.1cdf

Способ разрушения и удаления хрусталика глаза рычажно-силовым резанием - вектопотенциальная ленсэктомия - вплэкт и устройство для его осуществления - рычажно-силовой резак хрусталика - вектопотенциальный ленсотом одноразовый

Группа изобретений относится к медицине. Способ разрушения и удаления патологически измененного и/или локализованного хрусталика глаза, заключающийся в приоритетном механическом разрушении заостренным концом подвижной внутренней режуще-аспирирующей трубки наконечника, движимой приводом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002720822
Дата охранного документа: 13.05.2020
15.05.2020
№220.018.1d00

Системы ирригации и аспирации офтальмологического аппарата для катарактальной и витреальной хирургии

Изобретение относится к области медицины. Система ирригации предназначена для подачи внутрь глазного яблока ирригационного раствора из сменной ёмкости и состоит из соединённых между собой последовательно пред-кассетного шланга, сменной кассеты с каналом и распределительным поворотным клапаном,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002720821
Дата охранного документа: 13.05.2020
26.05.2023
№223.018.7026

Устройство для проведения инструментального индентирования с возможностью экспериментального наблюдения области контакта индентора с поверхностью образца в реальном времени

Изобретение относится к устройствам определения упругих свойств материалов путем вдавливания микро- или наноиндентора в поверхность образца на заданную глубину либо под действием заданной силы. Устройство содержит точечный источник рентгеновского излучения, вращающийся гониометрический столик с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002796200
Дата охранного документа: 17.05.2023
17.06.2023
№223.018.7e36

Способ измерения области контакта индентора с поверхностью образца

Изобретение относится к области определения механических свойств материалов посредством инструментального индентирования. Сущность: образец устанавливается жестко на держатель устройства 3D визуализации деформационного состояния поверхности материала в области упругих деформаций. Индентор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002771063
Дата охранного документа: 25.04.2022
+ добавить свой РИД