PL211121B1 - Układ do oceny stanu mięśnia serca w trakcie interwencji kardiochirurgicznych - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA

POLSKA

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 211121 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 378085 ^{(51) Int.Cl.}

A61B 5/02 (2006.01) G01N 33/00 (2006.01)

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 18.11.2005 (54) Układ do oceny stanu mięśnia serca w trakcie interwencji kardiochirurgicznych (73) Uprawniony z patentu:

(43) Zgłoszenie ogłoszono:

28.05.2007 BUP 11/07 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono:

30.04.2012 WUP 04/12

POLITECHNIKA GDAŃSKA, Gdańsk, PL

GDAŃSKI UNIWERSYTET MEDYCZNY, Gdańsk, PL (72) Twórca(y) wynalazku:

ANTONI NOWAKOWSKI, Gdańsk, PL MARIUSZ KACZMAREK, Gdańsk, PL JANUSZ SIEBERT, Gdańsk, PL (74) Pełnomocnik:

rzecz. pat. Czesław Popławski

PL 211 121 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ do oceny stanu mięśnia serca w trakcie interwencji kardiochirurgicznych, w którym wykorzystuje się rozkład właściwości termicznych tkanki.

W kardiochirurgii znane są sposoby i układy do oceny stanu tętnic wieńcowych wykorzystujących metody obrazowania w podczerwieni, które stosowane są w operacjach pomostowania tych tętnic, w szczególności do oceny ich drożności, szczelności oraz szybkości rewaskularyzacji mięśnia serca poniżej zespolenia.

Znane jest również stosowanie metody termograficznej do oceny skuteczności interwencji kardiochirurgicznej w nowych, mało inwazyjnych technikach operacyjnych np. kardioplegii. W tym przypadku przy użyciu podczerwieni monitorowane jest podawanie płynu kardioplegicznego do układu naczyniowego mięśnia serca, jak również skład chemiczny wstrzykiwanej mieszanki chłodzącej.

Z opisu patentowego nr US 5199438A znany jest układ do oceny stanu mięśnia serca zawierający kamerę, komputer nadrzędny, elektrokardiograf zaopatrzony w detektor i dostarczający cyfrowy impuls wymuszający.

Z opisu europejskiego zag ł oszenia patentowego nr EP 1334694A2 znany jest ukł ad do oceny stanu mięśnia serca zawierający komputer nadrzędny, układ wymuszający i kamerę termograficzną.

Układ do oceny stanu mięśnia serca w trakcie interwencji kardiochirurgicznych składający się z elektrokardiomonitora, kamery termograficznej wraz z komputerem, uk ładu wymuszenia termicznego oraz układu synchronizacji rejestracji termogramów charakteryzuje się według wynalazku tym, że zawiera układ formowania wymuszenia termicznego i układ przetwarzania sekwencji termogramów na obraz wynikowy oraz układ wizualizacji obrazów.

Dzięki wykorzystaniu wynalazku uzyskuje się dokładną ocenę stanu mięśnia serca w trakcie interwencji kardiochirurgicznych, przez co interwencja chirurgiczna obarczona jest mniejszym ryzykiem i w rezultacie staje się skuteczniejsza.

Wynalazek objaśniony jest bliżej w przykładzie wykonania i na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat sposobu monitorowania mięśnia serca, a fig. 2 - schemat blokowy układu do oceny stanu mięśnia serca.

Elektrokardiomonitor EKG, który zaopatrzony jest w detektor QRS, połączony jest poprzez układ synchronizacji rejestracji termogramów US z kamerą termograficzną KT, do której przyłączony jest komputer nadrzędny KN. Układ synchronizacji rejestracji termogramów US połączony jest z układem wymuszenia termicznego UWT, do którego przyłączony jest układ formowania wymuszenia termicznego UFWT oraz układ przetwarzania sekwencji termogramów na obraz wynikowy TS oraz układ wizualizacji obrazów OBTs.

W sposób zsynchronizowany z fazą pracy serca rejestruje się sekwencje termogramów badanej powierzchni mięśnia serca S w stanie ustalonym T(x,y,tki). Do synchronizacji pracy kamery termograficznej KT z pracą serca wykorzystuje się sygnał QRS, który uzyskuje się z podłączonego do ciała pacjenta elektrokardiomonitora EKG, po czym przetwarza się te sekwencje termogramów T(x,y,tki) na obraz wynikowy TS z poprawionym stosunkiem sygnału do szumu S/N=Vn . Następnie powierzchnię mięśnia serca S poddaje się stymulacji termicznej przy użyciu bodźca termicznego uzyskanego z układu wymuszenia termicznego UWT. Bodźcowi termicznemu nadaje się w układzie formowania wymuszenia termicznego UFWT kształt zbliżony do impulsu prostokątnego o kontrolowanej amplitudzie A i ustalonym czasie trwania tb. Dalej prowadzi się rejestrację sekwencji termogramów badanej powierzchni mięśnia serca S w fazie wymuszenia termicznego T(x,y,ti) w sposób zsynchronizowany z fazą pracy serca. Po upływie ustalonego czasu trwania tb zaprzestaje się działania bodźca termicznego i prowadzi się wciąż rejestrację sekwencji termogramów badanej powierzchni mięśnia serca S w fazie powrotu T(x,y,ti) do osiągnięcia stanu ustalonego. Z uzyskanych sekwencji termogramów wyznacza się parametry zastępczego modelu termicznego ZMT, który opisany jest sumą funkcji eksponencjalnych T_s, ATj, η:

_- _t_

T(t) = Ts +ΣΓ=1 Δη· e gdzie: Ts - temperatura w stanie ustalonym

ATj - przyrosty temperatury τ, - stała czasowa t - czas

PL 211 121 B1 w procedurze dopasowania danych PDD. Następnie dokonuje się klasyfikacji K w celu wizualizacji obszarów o zmienionych właściwościach termicznych poprzez analizę obrazów parametrycznych w stanie ustalonym OBT_s, obrazów parametrycznych w stanie wymuszania OB.\T_w, OBt_w oraz obrazów parametrycznych w stanie powrotu ΟΒΔΤ_Ρ, ΟΒτ_ρ.

Na podstawie uzyskanych wyników kardiochirurg podejmuje decyzję o postępowaniu interwencyjnym w trakcie operacji, co pozwala zapobiegać powikłaniom w trakcie operacji i w okresie pooperacyjnym.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ do oceny stanu mięśnia serca w trakcie interwencji kardiochirurgicznych składający się z elektrokardiomonitora, kamery termograficznej, do której dołączony jest komputer nadrzędny wraz z monitorem, układu wymuszenia termicznego oraz układu synchronizacji rejestracji termogramów znamienny tym, że zawiera układ formowania wymuszenia termicznego (UFWT) oraz układ przetwarzania sekwencji termogramów na obraz wynikowy (TS) i układ wizualizacji obrazów (OBTs).