Optická soustava pro kolposkop

Oblast techniky

Vynález se týká optické soustavy určené zejména pro kolposkopy, vyšetřovací a záznamová zařízení a obdobné přístroje k monitoringu určitých částí těla jak v humánní, tak veterinární medicíně.

io

Dosavadní stav techniky

V současné době se pro kolposkop i i, tj. pro vyšetřovací a zobrazovací metodu pro hodnocení morfologie normálního a patologického čípku, pochvy a případně zevního ženského genitálu, i? používají zobrazovací zařízení kolposkopy, případně doplněné nebo kombinované s paměťovými médii pro dokumentaci či archivaci. Pro pozorování děložního čípku (cervix) a podobně umístěných částí těla je nutné osvětlení objektu, což přináší citelný problém s tzv. nežádoucími odlesky na fyziologicky vlhkých nebo kovových plochách, které znesnadňujícími pozorování, a zejména snímání na záznamové médium. Vlivem odlesků může dojít i k přehlédnutí drobných ale z diagnostického hlediska významných změn.

Úkolem technického řešení je vyvinout kolposkop, případně jeho optickou Část, která by vznik odlesků minimalizovala, případně zcela vyrušila.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol řeší optická soustava zejména pro kolposkop a/nebo záznamové zařízení, jejíž podstatou podle vynálezu je to, že je opatřena dvojicí polarizačních filtrů, kde první polarizační

U) filtr je umístěn vose osvětlovacího paprsku mezi světelným zdrojem a osvětlovaným objektem lícem k objektu a druhý polarizační filtr je umístěn v optické soustavě v ose odraženého paprsku mezi osvětlovaným objektem a obrazovou rovinou lícem k objektu, přičemž z výchozí polohy kolmých polarizačních rovin s nejvyšším ztmavením obrazu je jeden z filtrů pootočený o 40° až 50° nebo 220° až 230° ve směru hodinových ručiček.

Podstatou rovněž je, že filtry mohou být umístěny v předsádce objektivu kolposkopu tak, že ve spodní části kruhové objímky před světelným zdrojem je umístěn první filtr ve tvaru kruhové úseče a v horní Části kruhové objímky je umístěn druhý filtr ve tvaru kruhové úseče tvořící s druhým Filtrem jako celek kruhovou plošnou výplň objímky.

První polarizační filtr také může být umístěn ve spodní části kruhové objímky kolposkopu před světelným zdrojem a druhý polarizační filtr pak je umístěn v předsádce záznamového zařízení doplňujícího kolposkop, nebo může být provedení, kdy první polarizační filtr je umístěn před samostatným světelným zdrojem a druhý polarizační filtr je umístěn před objektivem

4? záznamového zařízení.

Výhodou a vyšším účinkem optické soustavy podle vynálezu je zobrazování pro pozorování objektivem nebo pro záznam v záznamovém zařízení bez nežádoucích odlesků.

Přehled obrázků na výkresech

Řešení optické soustavy, resp. její osvětlovací části, podle vynálezu je popsáno na příkladech provedení za pomoci připojených výkresů, kde na obr. 1 je dvojice filtrů a objímka, na obr. 2 je

5? další krok, kdy jsou filtry přiloženy k sobě lícem na sebe ve výchozí pozici, kdy propouští

- 1 CZ 303504 B6 nejmenší množství světla, prakticky jsou jejich polarizační roviny kolmé. Obr. 3 vyobrazuje pootočení druhého filtru o 45° nebo 225° ve směru hodinových ručiček, přičemž první filtr je lícem k objektu, rubem ke zdroji a druhý filtr je lícem k objektu, rubem k oku, obr. 4 znázorňuje řez oběma filtry a obr. 5 výměnu úsečí. Na obr. 6, obr. 7, obr. 8 a obr. 9 jsou konkrétní příkladní s provedení některých přístrojů.

Příklady provedení vynálezu io Obecné společné znaky všech uvedených příkladů provedení:

Světelný paprsek z běžného světelného zdroje 3 vykazuje příčné kmity světelné vlny, které lze znázornit úsečkami, tzv. světelnými vektory, kolmými ke směru šíření, vytvářejícími plochu kolmou k ose paprsku, tedy ke směru šíření světla. Po dopadu paprsku zejména na vlhkou plochu dochází vzhledem k zákonitostem spojeným s dopadem světla na rozhraní dvou prostředí (index lomu povrchové vrstvy a mezní úhel pro odraz světla) k polarizaci světla, projevující se jako ..odlesky, kde kmity světelné vlny neprobíhají v celé rovině kolmé ke směru šíření, ale převážně v jedné rovině proložené směrem šíření, tedy v jednom určitém bodě paprsku jsou světelné vektory v přímce kolmé ke směru šíření. Je to proto, že dochází k „pohlcení“ určité části kmitů, takže převládnou kmity v přímce, nikoli v kruhu. Tento jev se nazývá polarizací světla a je využit v tzv. polarizačních filtrech. Zde v tomto technickém řešení se v nejjednodušším provedení využívá polarizace světla odrazem po dopadu paprsku na rozhraní dvou prostředí. Obecně polarizační filtr z kruhového kmitání osvětlovacího paprsku kolmého k ose šíření „vyruší kmity v určitých směrech kolmých k ose šíření a propustí převážně jeden směr, tedy v přímce, resp.

úsečce, kolmé k ose šíření. Rovněž v odraženém paprsku vyruší nežádoucí odlesky. Tohoto jevu využívá optická soustava kolposkopu podle technického řešení.

Příklad 1 jako základní konstrukční řešení

V nejjednodušším provedení, které zároveň demonstruje základní konstrukční řešení, a které je možné aplikovat i dodatečně na používaný kolposkop 7 nebo zobrazovací zařízení 10, je optická soustava opatřena předsádkou s dvojicí polarizačních filtrů 1, 2. V části před světelným zdrojem 3 je kruhová úseč prvního polarizačního filtru f a před vstupem do pozorovací částí optické soustavy je kruhová výseč druhého filtru 2. Oba filtry f, 2 jsou vůči sobě pootočeny o 45° nebo 225° ve směru hodinových ručiček a jsou umístěny lícem k objektu. První polarizační filtr i je tedy umístěn v ose osvětlovacího paprsku 4 mezi světelným zdrojem 3 a osvětlovaným objektem 11, rubem ke zdroji světla 3 a lícem k objektu 11. Objektem 11 je v popisovaném příkladu provedení cervix. Druhý polarizační filtr 2 je umístěn v optické soustavě v ose odraženého

4o paprsku 9 mezi osvětlovaným objektem 11 a obrazovou rovinou, přičemž je pootočený 40° až 50°, nejlépe o 45° ve směru hodinových ručiček, případně o 220° až 230°, nejlépe 225°, oproti prvnímu polarizačnímu filtru T Druhý polarizační filtr 2 je umístěn rubem k oku - objektivu 6 a lícem k objektu JJ..

Takovou předsádku lze jednoduše zhotovit tak, že dvojice polarizačních filtrů 1, 2 se umístí lícovou plochou na sebe (obr. I) a pootočením se zjistí pozice nejmenší propustnosti světla (obr. 2). Je to poloha, kdy dochází k odfiltrování největší části kmitů kolmých kose šíření ve dvou vzájemně kolmých směrech, polarizační roviny jsou kolmé. V této pozici se druhý filtr 2 bližší k objektu otočí o 180° kolem svislé osy, oba filtry' 1, 2 jsou tak lícem k objektu. Druhý filtr

5o 2. nacházející se před okem okuláru 12, pootočí o 45°. případně 225°, ve směru hodinových ručiček (obr. 3). V této pozici zmizí odlesky na pozorovaném povrchu. Filtry 1, 2, resp. jejich polarizační roviny jsou tak vůči sobě pootočeny celkem o 135° (tj. 90° + 45°). resp. 315° (tj. 90° + 225. Oběma filtry f 2 v konečné pozici (umístěny na sebe. lícem k objektu) se provede řez podle konstrukčních požadavků přístroje (obr. 4), menší úseč dle velikosti světelného zdroje 3 a _ 7 _ větší pro pozorování. Po provedeném řezu se provede výměna jedné z úsečí (obr. 5) a obě úseče tvořící kruh se upevní do objímky 8.

Příklad 2

V provedení podle obr. 6 je kolposkop 7 se záznamovým zařízením K), konkrétně kamerou.

V předsádce objektivu 6 je umístěna dvojice filtrů i, 2 vzájemně pootočených v poloze a úhlu popsaném v předchozím příkladu provedení.

Osvětlovací paprsek 4 ze zdroje 3 prochází prvním polarizačním filtrem 1 a po odrazu od osvětlovacího objektu l_[ - cervixu se jako odražený paprsek 9 vrací do optické soustavy kolposkopu 7 přes druhý polarizační filtr 2, obraz bez odlesků je pozorován okulárem J_2.

Příklad 3

Na obr. 7 je obdobný přístroj jako v předchozím příkladu provedení, s tím rozdílem, že první polarizační filtr lje umístěn před světelným zdrojem 3 kolposkopu 7 a druhý polarizační filtr 2 pootočený o 45°, případně 225°, je umístěn jako předsádka záznamového zařízení J_0 - kamery.

Příklad 4

Na obr. 8 je vyobrazen příklad provedení, kdy je záznamové zařízení 10 - kamera integrováno do kolposkopu 7. Dvojice polarizačních filtrů J_, 2 je použita v obdobném provedení jako v příkladu podle obr. 5 v předsádce objektivu 6.

Příklad 5

Příklad provedení podle obr. 9 je specifický tím, zeje použito samostatné záznamové zařízení 10 - kamera, přičemž první polarizační filtr I je umístěn před samostatný nebo připojený světelný zdroj 3 a druhý polarizační filtr 2 pootočený o 45° nebo 225° je umístěn před optickou soustavu kamery'jako součást objektivu 6.

Průmyslová využitelnost

Optickou soustavu podle technického řešení lze průmyslově vyrábět jako celek pro použití v humánní i veterinární medicíně, zejména pro kolposkopy nebo záznamová zařízení nebo jejich kombinace, pro diagnostiku, vyšetřování a zobrazení částí těla, které je nutné pro zviditelnění osvětlit.