×
10.05.2014
216.012.c244

АДАПТИВНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ УПРУГОСТИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ТКАНИ ПРИ ЭНДОСКОПИЧЕСКОМ ОБСЛЕДОВАНИИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к медицине и медицинской технике, в частности к эндоскопическим устройствам для исследования упругости биологических тканей. Устройство содержит эндоскоп с датчиками упругости ткани, являющимися датчиками давления, и компьютер для регистрации давления в камере и упругости исследуемой ткани. Датчики упругости выполнены в виде герметичных камер, заполненных воспринимающей давление средой, установленными на торце эндоскопа. Датчики упругости ткани снабжены тензорезистивными элементами, размещенными на кристаллической подложке, имеющей клеевое соединение с матрицей из полимерного материала, в которой выполнены отверстия, расположенные по координатам тензорезистивных элементов на кристаллической подложке. С матрицей путем прижима соединена эластичная мембрана, в которой выполнены полости, расположенные соосно и сообщенные с отверстиями в матрице. Использование изобретения повысит эффективность исследования упругости биологической ткани посредством адаптации к исследуемым материалам через управление чувствительностью устройства, коррекцию разброса измеряемых величин в процессе подготовки и проведения исследования и регулирование контрастности выделенных объектов исследуемой биологической ткани. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к медицине и медицинской технике, в частности к практике и технике эндоскопии полых органов - желудка, 12-перстной кишки и др., а также других полостей организма (плевральная, брюшная полости, пространство малого таза и пр.).

Известен способ повышения точности обнаружения злокачественных новообразований и определения границ их локализации, при котором проводят осмотр пациента с помощью эндоскопа с подключенными к нему спектральным прибором и видеокамерой, измеряют интенсивности, спектры отражения и флуоресценции нормальных и подозреваемых участков на персональном компьютере и при обнаружении разницы в спектрах и при превышении интенсивности отраженного света от подозреваемого участка ткани по сравнению с нормальным более чем на 25% делают заключение о наличии злокачественного новообразования (RU 2152162, 10.07.2000).

Известны гибкие многофункциональные эндоскопы, содержащие оптическую систему из светопроводящих волокон, заключенных в гибкий каркас с возможностью управления рабочей частью, вводимой в обследуемую полость, а также с наличием рабочего канала, предназначенного для подведения и эвакуации жидкости, клея, лазерного светодиода, манипуляторов, в частности для забора биопсийного материала и с возможностью освещения (Дуоденофиброскоп, TJF-300 наружный d=13,0 мм, канал d=4,2 мм фирмы «Олимпус», Япония, каталог фирмы 2004 г.).

Эти устройства не позволяют проводить исследование подлежащей ткани, находящейся в зоне осмотра, на предмет ее однородности и плотности, так как использует изменение оптических, а не механических свойств тканей.

Известен контактный датчик давления для исследования полостей, имеющий заполненную газовой средой камеру, предназначенный для определения плотности слизистой оболочки носовых раковин (RU 2240028, 20.11.2004). Датчик подключен к средствам фиксации и обработки данных.

Технические возможности этого устройства не позволяют проводить обследование в глубоких полостях тела.

Известна эндоскопическая система замера биофизических параметров ткани, в которой предусмотрен замер плотности ткани во время внутриполостного медицинского обследования (US 6711429, 23.03.2004), в котором осуществляется замер плотности подлежащей ткани сенсором на торце эндоскопа.

Однако система не позволяет формировать у исследователя эффект, сходный с непосредственным осязанием осматриваемого объекта.

Известно устройство для определения вязкоупругих свойств мягких тканей, содержащее цилиндрический корпус, внутри которого установлен вибратор с датчиком силы, соединенные соответственно с генератором сигналов и с элементами обработки и регистрации сигнала силы и смонтированные через опорную площадку с контактным штампом, контактный штамп прикреплен посредством резьбы к опорной площадке и выполнен плоским в торце и с возможностью выступа с торцевой части корпуса (RU 2082312, 28.07.1993).

Недостатком устройства является невозможность сравнения соседних участков исследуемого образца.

Известно устройство для исследования ткани молочной железы (US 6091981, 18.07.2000), которое содержит множество датчиков, размещенных на поверхности, контактирующей с исследуемой тканью, каждый из которых измеряет локальное давление, действующее на него со стороны ткани в ответ на силу, с которой врач прижимает устройство к исследуемой ткани. В зависимости от структуры подлежащей ткани изменяется распределение давлений между датчиками, что позволяет после соответствующей обработки сигналов выделить зоны с измененными физическими свойствами.

Недостатком устройства является отсутствие измерения перемещения контактной поверхности в направлении ткани и суммарной силы воздействия на ткань, что не позволяет оценить усредненные упругопластические свойства биологической ткани. Другим недостатком является выполнение контактной поверхности из слабодеформируемого материала, что при исследовании образцов тканей с выраженными локальными изменениями, такими как пузырьки в легких при пневмонии или наличие участков обызвествления, может приводить к быстрым необратимым изменениям в структуре ткани и искажению объективной информации.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является устройство для исследования плотности ткани при эндоскопическом исследовании (RU 2286080, 27.10.2006), содержащее эндоскоп с датчиками плотности ткани, являющимися датчиками давления, выполненными в виде упругих камер, заполненных воспринимающей давление средой, например, физиологическим раствором, установленными на торце эндоскопа и закрытыми гибкой защитной оболочкой и компьютер, выполненный с возможностью регистрации давления плотности подлежащего участка ткани.

Недостатком устройства является невысокая эффективность исследования из-за отсутствия управления чувствительностью устройства, коррекцией разброса измеряемых величин в процессе подготовки и проведения исследования и контрастностью при выделении объектов исследуемой биологической ткани.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении эффективности исследования плотности биологической ткани посредством адаптации к исследуемым материалам через управление чувствительностью устройства, коррекцию разброса измеряемых величин в процессе подготовки и проведения исследования и контрастностью выделенных объектов исследуемой биологической ткани.

Технический результат достигается тем, что в адаптивное устройство для исследования упругости биологической ткани при эндоскопическом обследовании, содержащее эндоскоп с датчиками упругости ткани, являющимися датчиками давления, выполненными в виде герметичных камер, заполненных воспринимающей давление средой, например, физиологическим раствором, установленными на торце эндоскопа, и компьютер, выполненный с возможностью регистрации давления в камере и упругости исследуемой ткани, датчики упругости ткани снабжены тензорезистивными элементами, размещенными на кристаллической подложке, имеющей клеевое соединение с матрицей из полимерного материала, в которой выполнены отверстия, расположенные по координатам тензорезистивных элементов на кристаллической подложке, а с матрицей путем прижима соединена эластичная мембрана, в которой выполнены полости, расположенные соосно и сообщенные с отверстиями в матрице, при этом выходы тензорезистивных элементов через регулируемые и корректирующие усилители соединены с первыми и вторыми ключами, управляющие входы регулируемых усилителей соединены с задатчиком усиления, управляющие входы корректирующих усилителей через корректоры и блоки памяти соединены с соответствующими выходами блоков сравнения, первые входы которых через третьи ключи соединены с выходами соответствующих корректирующих усилителей, а вторые - с выходами предыдущих корректирующих усилителей, управляющий вход первого корректирующего усилителя через задатчик коррекции соединен с первым выходом блока коррекции, второй выход блока коррекции через генератор импульсов соединен с коммутатором, выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами блоков памяти и третьих ключей, задатчик контрастности соединен с управляющими входами первых ключей непосредственно, а вторых - через инвертор, выходы вторых ключей соединены с первыми и вторыми входами перемножителей, выходы первых ключей и перемножителей соединены с компьютером. Дополнительно эластичная мембрана снабжена жестким, например, металлическим основанием, по периметру которого осуществлен прижим мембраны к матрице, воспринимающая поверхность эластичной мембраны образована выпуклостями, расположенными соосно с полостями эластичной мембраны, причем опорная площадь выпуклости выполнена меньшей площади поперечного сечения полости.

На фиг.1 показаны датчики упругости биологической ткани, на фиг.2 - блок-схема адаптивного устройства для исследования упругости биологической ткани при эндоскопическом обследовании.

На торце эндоскопа 1 размещены датчики упругости ткани, выполненные в виде заполненных воспринимающей давление жидкостью (например, физиологическим раствором) герметичных камер, образованных кристаллической подложкой 2 с размещенными на ней по координатной сетке тензорезистивными элементами 3 и с применением клеевого слоя 4 соединенной с матрицей 5 из полимерного материала, в которой выполнены отверстия по координатам расположения тензорезистивных элементов 3 на кристаллической подложке 2.

С матрицей 5 путем прижима соединена эластичная мембрана 6, в которой выполнены полости по количеству тензорезистивных элементов, расположенные соосно и сообщенные с отверстиями в матрице. Эластичная мембрана 6 снабжена жестким, например, металлическим основанием 7, по периметру которого осуществлен прижим мембраны 6 к матрице 5 с образованием герметичного соединения.

Воспринимающая поверхность эластичной мембраны 6 образована выпуклостями 8, которые расположены соосно с полостями эластичной мембраны, при этом опорная площадь выпуклости меньше площади поперечного сечения полости в мембране.

Выходы тензорезистивных элементов 3 через регулируемые 9 и корректирующие 10 усилители соединены с первыми 11 и вторыми 12 ключами.

Управляющие входы регулируемых усилителей 9 соединены с задатчиком усиления 13, управляющие входы корректирующих усилителей 10 через корректоры 14 и блоки памяти 15 соединены с соответствующими выходами блоков сравнения 16, первые входы которых через третьи 17 ключи соединены с выходами соответствующих корректирующих усилителей, а вторые - с выходами предыдущих корректирующих усилителей.

Управляющий вход первого 18 корректирующего усилителя через задатчик коррекции 19 соединен с первым выходом блока коррекции 20. Второй выход блока коррекции 20 через генератор импульсов 21 соединен с коммутатором 22, выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами блоков памяти 15 и третьих 17 ключей.

Задатчик контрастности 23 соединен с управляющими входами первых ключей 11 непосредственно, а вторых 12 - через инвертор 24. Выходы вторых 12 ключей соединены с первыми и вторыми входами перемножителей 25, выходы первых ключей и перемножителей 25 соединены с компьютером 26.

Устройство работает следующим образом.

В процессе подготовки к исследованию упругости биологической ткани торец эндоскопа 1 прижимается выпуклостями 8 эластичной мембраны 6 (Фиг.1.) к ровной чистой твердой образцовой поверхности с усилием, соответствующим усилию, применяемому при непосредственном исследовании ткани. При этом тензорезистивные элементы 3 вырабатывают сигналы, которые поступают на регулируемые 9 усилители (Фиг.2).

Для выбора диапазона уровней сигналов производится регулирование коэффициентов усиления регулируемых 9 усилителей с помощью задатчика усиления 13. Сигналы с регулируемых 9 усилителей поступают на корректирующие 10 усилители. Для коррекции разбросов, присущих подобным датчикам, оператор запускает блок коррекции 20 и с помощью задатчика коррекции 19 устанавливает коэффициент усиления первого корректирующего усилителя 18. Затем блок коррекции 20 запускает генератор импульсов 21, который поочередно через коммутатор 22 открывает третьи 17 ключи соответствующих корректирующих 10 усилителей. В результате на блоках сравнения 16 вырабатываются сигналы, отражающие разброс параметров по упругости между выпуклостями 8 эндоскопа 1.

Сигналы, отражающие разброс параметров по упругости по сигналам от коммутатора 22 запоминается в соответствующих блоках памяти 15 и через корректоры 14 подаются на управляющие входы корректирующих усилителей 10, чем обеспечивается адаптация эластичной мембраны 6 эндоскопа 1 к ровной чистой твердой поверхности.

В процессе непосредственного исследования упругости биологической ткани эндоскоп 1 прижимается выпуклостями 8 эластичной мембраны 6 к исследуемой биологической ткани. При этом в случае наличия неоднородностей в исследуемой биологической ткани, выявление которых является важной медицинской задачей, тензорезистивные элементы 3 вырабатывают сигналы, отражающие эти неоднородности.

Для лучшего поиска неоднородностей возможно одновременное усиление или ослабление всех сигналов посредством регулируемых 9 усилителей и задатчика усиления 13. При этом сигналы через корректирующие 10 усилители и первые 11 ключи отображаются на компьютере 26. Оператор управляет задатчиком усиления 13 для адаптации к конкретным неоднородностям в исследуемой биологической ткани.

Для более четкого отображения возможных неоднородностей в исследуемой биологической ткани предусмотрен контрастный режим.

Для его реализации используется задатчик контрастности 23, переключающий прохождение сигналов с первых 11 ключей на вторые 12 ключи с помощью инвертора 24. При этом реализуется квадратичная функция путем перемножения сигналов на перемножителях 25. Этим достигается адаптация через повышение контрастности выделенных объектов исследуемой неоднородной биологической ткани.

При эндоскопическом обследовании оператор имеет возможность адаптации устройства к упругости конкретной исследуемой биологической ткани посредством автоматической подстройки сигналов с тензорезистивных элементов 3.

Для этого при нажатии эндоскопом на исследуемую биологическую ткань оператор фиксирует нажатие и запускает блок коррекции 20. Затем с помощью задатчика коррекции 19 устанавливает коэффициент усиления первого корректирующего усилителя 18 для приведения уровня его выходного сигнала к величине, наиболее полно отражающей состояние ткани в допустимых пределах. Затем блок коррекции 20 запускает генератор импульсов 21, который поочередно через коммутатор 22 открывает третьи 17 ключи соответствующих корректирующих 10 усилителей.

В результате на блоках сравнения 16 вырабатываются сигналы, которые по командам от коммутатора 22 запоминаются в соответствующих блоках памяти 15 и через корректоры 14 подаются на управляющие входы корректирующих усилителей 10. Этим обеспечивается адаптация устройства к упругости конкретной исследуемой биологической ткани при эндоскопическом обследовании.

Такое техническое решение позволяет повысить эффективность исследования упругости биологической ткани посредством адаптации к исследуемым материалам через управление чувствительностью устройства, коррекцию разброса измеряемых величин в процессе подготовки и проведения исследования и регулирование контрастности выделенных объектов исследуемой биологической ткани. Это облегчает проведение исследований и позволяет расширить информацию для последующего клинического использования. Предложенное устройство относительно просто и разработано с возможностью дальнейшего сочетания с различными эндоскопическими аппаратами.


АДАПТИВНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ УПРУГОСТИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ТКАНИ ПРИ ЭНДОСКОПИЧЕСКОМ ОБСЛЕДОВАНИИ
АДАПТИВНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ УПРУГОСТИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ТКАНИ ПРИ ЭНДОСКОПИЧЕСКОМ ОБСЛЕДОВАНИИ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 80.
20.03.2013
№216.012.3035

Устройство контроля параметров условий труда

Изобретение относится к приборостроению, в частности к области контроля параметров условий труда, и может быть использовано для контроля и управления уровнями факторов производственной среды. Технический результат - расширение функциональных возможностей контроля фактического уровня параметров...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477876
Дата охранного документа: 20.03.2013
20.04.2013
№216.012.357c

Устройство для тактильного исследования плотности ткани при эндоскопическом обследовании

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к практике и технике эндоскопии органов человека. Устройство для тактильного исследования плотности ткани при эндоскопическом обследовании содержит эндоскоп с датчиками плотности ткани, причем датчиками плотности ткани являются датчики...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479245
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.05.2013
№216.012.450b

Система оптимального управления энергоэффективными когенерирующими установками

Изобретение относиться к области теплоэнергетики и может быть использовано в комбинированных системах теплоэлектроснабжения для повышения эффективности управления когенерирующими установками. Система оптимального управления энергоэффективными когенерирующими установками содержит мини-ТЭС в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483252
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.07.2013
№216.012.570c

Система экологического контроля атмосферного воздуха промышленного региона

Изобретение относится к экологическим системам сбора и обработки информации и может быть использовано для проведения мониторинга атмосферного воздуха промышленного региона. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей системы за счет введения в нее процесса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487892
Дата охранного документа: 20.07.2013
27.07.2013
№216.012.58c2

Устройство тактильного дисплея для исследования плотности ткани

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к практике и технике эндоскопии различных органов человека. Устройство тактильного дисплея для исследования плотности ткани содержит эндоскоп с датчиками плотности ткани, причем датчиками плотности ткани являются датчики давления,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488343
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.12.2013
№216.012.8785

Устройство автоматической коррекции установки взора человека при визуальном управлении движением в условиях микрогравитации

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство содержит автономный блок питания, блок обработки и формирования сигналов управления, снабженный устройством сопряжения с компьютером и связанный с датчиками ориентации и электродным блоком. Электродный блок состоит из двух групп...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500375
Дата охранного документа: 10.12.2013
20.12.2013
№216.012.8e07

Управляемый реактивный снаряд

Изобретение относится к области военной техники, в частности к управляемым реактивным снарядам. Управляемый реактивный снаряд включает управляющий и разгонный блоки. Управляющий блок выполнен в виде двух модулей: носового с органами управления реактивным снарядом и хвостового. Между собой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502042
Дата охранного документа: 20.12.2013
27.12.2013
№216.012.917c

Способ управления реактивным снарядом

Изобретение относится к области вооружения и может быть использовано в комплексах управляемого артиллерийского вооружения. Способ заключается в том, что старт или полет реактивного снаряда осуществляют со стабилизацией по крену его головного отсека, соединенного с остальными отсеками снаряда...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502937
Дата охранного документа: 27.12.2013
10.04.2014
№216.012.b00d

Способ изготовления сварных сосудов высокого давления

Изобретение относится к способу изготовления сварных сосудов высокого давления. Обечайку изготавливают путем свертки листовой заготовки со стыковкой кромок в сборочно-сварочных приспособлениях, прихватки кромок по краям с использованием технологических пластин, автоматической сварки с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510784
Дата охранного документа: 10.04.2014
27.04.2014
№216.012.bce9

Информационно-измерительная система контроля параметров условий труда

Изобретение относится к области контроля параметров условия труда. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей контроля фактического уровня параметров условий труда путем дополнительного контроля уровня плотности магнитного потока. Информационно-измерительная система...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514100
Дата охранного документа: 27.04.2014
Показаны записи 1-10 из 164.
20.04.2013
№216.012.357c

Устройство для тактильного исследования плотности ткани при эндоскопическом обследовании

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к практике и технике эндоскопии органов человека. Устройство для тактильного исследования плотности ткани при эндоскопическом обследовании содержит эндоскоп с датчиками плотности ткани, причем датчиками плотности ткани являются датчики...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479245
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.05.2013
№216.012.450b

Система оптимального управления энергоэффективными когенерирующими установками

Изобретение относиться к области теплоэнергетики и может быть использовано в комбинированных системах теплоэлектроснабжения для повышения эффективности управления когенерирующими установками. Система оптимального управления энергоэффективными когенерирующими установками содержит мини-ТЭС в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483252
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.07.2013
№216.012.58c2

Устройство тактильного дисплея для исследования плотности ткани

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к практике и технике эндоскопии различных органов человека. Устройство тактильного дисплея для исследования плотности ткани содержит эндоскоп с датчиками плотности ткани, причем датчиками плотности ткани являются датчики давления,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488343
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.12.2013
№216.012.8785

Устройство автоматической коррекции установки взора человека при визуальном управлении движением в условиях микрогравитации

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство содержит автономный блок питания, блок обработки и формирования сигналов управления, снабженный устройством сопряжения с компьютером и связанный с датчиками ориентации и электродным блоком. Электродный блок состоит из двух групп...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500375
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.04.2014
№216.012.b00d

Способ изготовления сварных сосудов высокого давления

Изобретение относится к способу изготовления сварных сосудов высокого давления. Обечайку изготавливают путем свертки листовой заготовки со стыковкой кромок в сборочно-сварочных приспособлениях, прихватки кромок по краям с использованием технологических пластин, автоматической сварки с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510784
Дата охранного документа: 10.04.2014
27.04.2014
№216.012.bce9

Информационно-измерительная система контроля параметров условий труда

Изобретение относится к области контроля параметров условия труда. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей контроля фактического уровня параметров условий труда путем дополнительного контроля уровня плотности магнитного потока. Информационно-измерительная система...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514100
Дата охранного документа: 27.04.2014
27.04.2014
№216.012.bece

Информационно-измерительная и управляющая система оптимизации производства тепловой энергии на распределенных объектах теплоснабжения

Изобретение относится к системам теплоснабжения городов и других населенных пунктов и может быть использовано для автоматического учета расхода тепла в системах теплоснабжения. Первый выход первого контура с источником тепла - газовым котлом - связан с входом датчика температуры сбросных газов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514586
Дата охранного документа: 27.04.2014
27.05.2014
№216.012.c8bc

Кольцевой пружинный тренажер для укрепления суставов и мышц конечностей

Тренажер относится к устройствам для тренировки суставов и мышц конечностей человека с возможностью использования в бытовых условиях, в физкультурных кабинетах клиник и тренировки спортсменов для развития физической силы конечностей. Кольцевой пружинный тренажер для укрепления суставов и мышц...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517154
Дата охранного документа: 27.05.2014
20.06.2014
№216.012.d3fa

Тепловой имитатор цели

Изобретение относится к области военной техники и может быть использовано для проведения летно-конструкторских испытаний реактивных снарядов (PC) в снаряжении кассетными боевыми частями (КБЧ) с самоприцеливающимися боевыми элементами (СПБЭ), работающими в инфракрасных (ИК) диапазонах, а также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520037
Дата охранного документа: 20.06.2014
20.06.2014
№216.012.d417

Информационно-измерительная система мониторинга энергосбережения при производстве тепловой энергии

Изобретение относится к системам теплоснабжения городов и других населенных пунктов и может быть использовано для автоматического учета расхода тепла в системах теплоснабжения. Изобретение позволяет оптимизировать процесс производства тепловой энергии на распределенных объектах теплоснабжения и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520066
Дата охранного документа: 20.06.2014
+ добавить свой РИД