PL227608B1 - Urządzenie do obrazowania, rejestrowania i zapisywania obrazu termograficznego gruczołu piersiowego, obejmujące rejestrator obrazu oraz termowizyjną matrycę ciekłokrystaliczną - Google Patents

Urządzenie do obrazowania, rejestrowania i zapisywania obrazu termograficznego gruczołu piersiowego, obejmujące rejestrator obrazu oraz termowizyjną matrycę ciekłokrystaliczną Download PDF

Info

Publication number
PL227608B1
PL227608B1 PL398030A PL39803012A PL227608B1 PL 227608 B1 PL227608 B1 PL 227608B1 PL 398030 A PL398030 A PL 398030A PL 39803012 A PL39803012 A PL 39803012A PL 227608 B1 PL227608 B1 PL 227608B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
liquid crystal
crystal matrix
thermographic
matrix
thermal
Prior art date
Application number
PL398030A
Other languages
English (en)
Other versions
PL398030A1 (pl
Inventor
Jacek Bernard STĘPIEŃ
Jacek Bernard Stępień
Henryk Jaremek
Grzegorz Franciszek Pielak
Original Assignee
Braster Spólka Akcyjna
Braster Spółka Akcyjna
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Braster Spólka Akcyjna, Braster Spółka Akcyjna filed Critical Braster Spólka Akcyjna
Priority to PL398030A priority Critical patent/PL227608B1/pl
Priority to KR20147022996A priority patent/KR20140130440A/ko
Priority to CA2863826A priority patent/CA2863826A1/en
Priority to HK15102154.1A priority patent/HK1201432A1/xx
Priority to AU2013217281A priority patent/AU2013217281B2/en
Priority to BR112014019322A priority patent/BR112014019322A2/pt
Priority to CN201380009881.7A priority patent/CN104135913A/zh
Priority to EP13714333.5A priority patent/EP2811896A2/en
Priority to IN1649MUN2014 priority patent/IN2014MN01649A/en
Priority to JP2014555383A priority patent/JP2015513303A/ja
Priority to PCT/IB2013/050990 priority patent/WO2013118067A2/en
Priority to SG11201404558UA priority patent/SG11201404558UA/en
Priority to US14/376,788 priority patent/US20150018691A1/en
Priority to RU2014132122A priority patent/RU2014132122A/ru
Publication of PL398030A1 publication Critical patent/PL398030A1/pl
Priority to PH12014501715A priority patent/PH12014501715A1/en
Publication of PL227608B1 publication Critical patent/PL227608B1/pl

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0082Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes
    • A61B5/0091Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes for mammography
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/01Measuring temperature of body parts ; Diagnostic temperature sensing, e.g. for malignant or inflamed tissue
    • A61B5/015By temperature mapping of body part
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K11/00Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
    • G01K11/12Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in colour, translucency or reflectance
    • G01K11/16Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in colour, translucency or reflectance of organic materials
    • G01K11/165Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in colour, translucency or reflectance of organic materials of organic liquid crystals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2560/00Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
    • A61B2560/04Constructional details of apparatus
    • A61B2560/0443Modular apparatus
    • A61B2560/045Modular apparatus with a separable interface unit, e.g. for communication
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K2213/00Temperature mapping

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do obrazowania, rejestrowania i zapisywania obrazu termograficznego gruczołu piersiowego, charakteryzujące się tym, że obejmuje rejestrator obrazu (1) oraz termowizyjną matrycę ciekłokrystaliczną (2) pracującą w zakresie temperatury wynoszącym około 1° mieszczącym się w przedziale od 31,8°C do 34,8°C, przy czym rejestrator (1) korzystnie zawiera obudowę (5), źródło światła (6), kamerę (7) z przetwornikiem optoelektrycznym (8), przetwornik analogowo-cyfrowy (9), źródło zasilania (10) oraz nośnik danych (11). Wynalazek dotyczy także sposobu diagnozowania patologii gruczołów piersiowych z wykorzystaniem wymienionego urządzenia, układu trzech termowizyjnych matryc ciekłokrystalicznych (2) oraz ich zastosowania do wykrywania anomalii termicznych na powierzchni gruczołu piersiowego.

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest urządzenie do obrazowania, rejestrowania i zapisywania obrazu termograficznego powierzchni gruczołów piersiowych u kobiet, obejmujące rejestrator obrazu oraz termowizyjną matrycę ciekłokrystaliczną
Wynalazek ma zastosowanie do wykrywania procesów patofizjologicznych toczących się w gruczołach piersiowych u kobiet w okresie poza laktacją, które to procesy posiadają swoistą i unikalną charakterystykę termodynamiczną związaną z odpowiednią ekspresją termiczną. Procesy degeneracyjne toczące się gruczołach piersiowych, takie jak zwyrodnienie włóknisto-torbielowate (degeneratio fibrocistica), z powodu ograniczenia regionalnego ukrwienia mają obniżoną temperaturę w stosunku do otaczającej tkanki, co jest skojarzone z ekspresją hipotermiczną na powierzchni badanej piersi. Z kolei, według studiów eksperymentalnych [Zhao i wsp. (Qi Zhao, Jiaming Zhang, Ru Wang, Wei Cong; Use of a Thermocouple for Malignant Tumor Detection; leee Eng. in Medicine and Biology Mag., styczeń/luty 2008)], procesy rozrostowe (nowotworowe) skojarzone są z neoangiogenezą dającą wewnątrznarządowe ogniska hipertermii, którą można obserwować i rejestrować na powierzchni badanej piersi, jako obszary o podwyższonej temperaturze w stosunku do otaczającej tkanki. Zastosowanie zamiast jednej aż dwóch matryc termograficznych do obserwacji anomalii o ekspresji hipertermicznej, pozwala na zwiększenie dokładności obrazowania tych anomalii przez pryzmat ich charakterystyki termicznej, bowiem każda matryca pracuje tylko w zakresie 1,5°C.
W zgłoszeniu US nr 2010 312 136 opisano urządzenie do obrazowania, rejestrowania i zapisywania obrazu termograficznego gruczołu piersiowego, zawierające rejestrator obrazu z obudową, kamerą z przetwornikiem optoelektronicznym, przetwornikiem analogowo-cyfrowym, źródłem zasilania i nośnikiem danych.
W zgłoszeniu PL nr 390 320 opisano mieszaninę związków ciekłokrystalicznych, układ trzech mieszanin ciekłokrystalicznych oraz ich zastosowanie. W szczególności opisano trzy mieszaniny związków organicznych o właściwościach ciekłokrystalicznych, które zmieszane ze sobą w ściśle ustalonej proporcji wagowej charakteryzują się zdolnością do wytworzenia mezofazy termooptycznie czynnej o ustalonym, wąskim zakresie separacji przejść termooptycznych.
Dotychczasowe rozwiązania, w tym zgłoszone wynalazki (polskie zgłoszenie patentowe nr P. 381 431 niniejszych zgłaszających), niedostatecznie lub wadliwie rozwiązywały problem prawidłowej identyfikacji charakteru anomalii termicznych, albo poprzez przyjmowanie zbyt małego gradientu różnicy temperatur (rzędu 0,4°C) dla uznania obserwowanych anomalii za prognostyczne, niezgodnie z danymi klinicznymi, albo poprzez przyjęcie wadliwego punktu temperaturowego 36,6°C dla podziału skali termograficznej do obrazowania naskórnych zmian o ekspresji hipo- i hipertermicznej, co stoi w sprzeczności z wynikami pomiarów empirycznych in vivo lub też w ogóle nie uwzględniając możliwości wstępnego różnicowania typu anomalii termicznych w trakcie badania (brak jednoznacznego podziału na skalę hipo- i hipertermiczną), co powoduje dalej obiektywne trudności w interpretacji obrazu term ograficznego od strony medycznej i może uniemożliwić ustalenie prawidłowego rozpoznania ze względu na brak prawidłowo wskazanego zakresu termicznego, w obrębie którego należy poszukiwać termograficznych markerów nowotworowych.
Dlatego też celem niniejszego wynalazku było opracowanie urządzenia do obrazowania, rejestrowania i zapisywania obrazu termograficznego umożliwiającego właściwą identyfikację charakteru anomalii termicznych na powierzchni badanej piersi.
A zatem, przedmiotem wynalazku jest urządzenie do obrazowania, rejestrowania i zapisywania obrazu termograficznego gruczołu piersiowego, obejmujące rejestrator obrazu oraz termowizyjną m atrycę ciekłokrystaliczną, w której podstawowy element termoczuły zawiera ciekłe kryształy termotropowe z grupy nematyków chiralnych, charakteryzujące się tym, że termowizyjna matryca ciekłokrystaliczna jest responsywna termooptycznie w zakresie temperatur mieszczącym się w przedziale od 31,8°C do 34,8°C, przy czym wymieniony zakres temperatur obejmuje 1°C, a wymieniona matryca ciekłokrystaliczna pracuje z separacją termooptyczną co 0,5°C, przy czym korzystnie zakres temperatur responsywności matrycy ciekłokrystalicznej wynosi od 31,8°C do 32,8°C albo od 32,8°C do 33,8°C, albo od 33,8°C do 34,8°C, przy czym rejestrator zawiera obudowę, źródło światła, kamerę z przetwornikiem optoelektrycznym, przetwornik analogowo-cyfrowy, źródło zasilania oraz nośnik danych; przy czym rejestrator jest przystosowany do rejestrowania obrazu termowizyjnej matrycy ciekłokrystalicznej przez czas nie dłuższy niż czas potrzebny do wyrównania się temperatury matrycy termowizyjnej, nie dłuższy niż 15 sekund.
PL 227 608 B1
Korzystnie, termowizyjna matryca ciekłokrystaliczna posiada uchwyt i ekran termowizyjny, przy czym uchwyt jest wykonany z tworzywa sztucznego, zwłaszcza z polipropylenu.
Korzystnie, termowizyjna matryca ciekłokrystaliczna jest okrągła i ma średnicę wynoszącą co najmniej 140 mm.
Korzystnie, źródłem światła jest co najmniej jedna dioda LED, szczególnie taka, która emituje światło białe.
Korzystnie, układ kamery z przetwornikiem optoelektrycznym stanowi kamera cyfrowa z matrycą CCD typu 1/3” o czułości wynoszącej minimalnie 0,5 luksa, rozdzielczości wynoszącej minimalnie 540 linii/cal, z obiektywem z zachowaniem jasności na poziomie F i 2.
Korzystnie, źródło zasilania stanowi układ zasilania prądem stałym o napięciu od 1,5 V do 9 V.
Korzystnie, nośnik danych jest wybrany spośród takich jak dysk twardy, dysk optyczny typu CD, CD-R, CD-RW, dysk optyczny typu DVD, Blu-Ray, HD-DVD, karta pamięci, czy pamięć USB, a najkorzystniej nośnikiem danych jest karta pamięci typu flash eprom o pojemności wynoszącej minimalnie 4 GB.
Korzystnie, urządzenie według wynalazku dodatkowo zawiera element umożliwiający przenoszenie danych na drodze transmisji przewodowej albo bezprzewodowej.
Korzystnie, elementem umożliwiającym przenoszenie danych jest transmiter bezprzewodowy wykorzystujący fale radiowe o częstotliwości 2,5 GHz, pracujący w standardzie Bluetooth.
W opisie ujawniono również układ trzech termowizyjnych matryc ciekłokrystalicznych obejmujący:
- pierwszą matrycę ciekłokrystaliczną pracującą w zakresie temperatury od 31,8°C do 32,8°C z separacją termooptyczną co 0,5°C do wykrywania anomalii o ekspresji hipotermicznej;
- drugą matrycę ciekłokrystaliczną pracującą w zakresie temperatury od 32,8°C do 33,8°C z separacją termooptyczną co 0,5°C do wykrywania anomalii o ekspresji hipertermicznej;
- trzecią matrycę ciekłokrystaliczną (konfirmacyjną) pracującą w zakresie temperatury od 33,8°C do 34,8°C z separacją termooptyczną co 0,5°C do wykrywania jeszcze cieplejszych anomalii o ekspresji hipertermicznej.
W opisie ujawniono również zastosowanie wyżej wymienionego układu trzech termowizyjnych matryc ciekłokrystalicznych do wykrywania anomalii termicznych na powierzchni gruczołu piersiowego:
- pierwszej matrycy do wykrywania anomalii o ekspresji hipotermicznej, korzystnie powiązanych z wewnątrznarządowymi patologiami o charakterze łagodnym,
- drugiej matrycy do wykrywania anomalii o ekspresji hipertermicznej, korzystnie powiązanych z wewnątrznarządowymi patologiami o charakterze rozrostowym i
- trzeciej matrycy konfirmacyjnej do wykrywania anomalii o ekspresji hipertermicznej, korzystnie powiązanych z wewnątrznarządowymi patologiami o charakterze rozrostowym.
W opisie ujawniono także sposób diagnozowania anomalii termicznych powierzchni gruczołów piersiowych przy użyciu wyżej wymienionego urządzenia do obrazowania, rejestrowania i zapisywania obrazu termograficznego gruczołu piersiowego, charakteryzujący się tym, że obejmuje sekwencję etapów, w których:
- termowizyjną matrycę ciekłokrystaliczną połączoną w sposób umożliwiający rozłączenie z rejestratorem przykłada się ekranem termowizyjnym do badanej piersi;
- włącza się źródło światła;
- przez okres czasu wynoszący maksymalnie 20 sekund rejestruje się kolorowy obraz izoterm obrazowanych na matrycy termowizyjnej z wykorzystaniem kamery z przetwornikiem optoelektrycznym i przetwornikiem analogowo-cyfrowym;
- otrzymany cyfrowy sygnał wideo zapisuje się na nośniku danych;
- przenosi się zapisany cyfrowy sygnał wideo do komputera lub urządzenia mobilnego wyposażonego w bazę obrazów termograficznych gruczołu piersiowego i system sztucznej inteligencji lub mającego połączenie z taką bazą i systemem sztucznej inteligencji poprzez sieć intranet lub Internet;
- wykorzystuje się system sztucznej inteligencji do przeprowadzania analizy otrzymanych obrazów termograficznych z zastosowaniem bazy obrazów termograficznych gruczołu piersiowego;
- w wyniku analizy otrzymuje się wytyczne co do najbardziej prawdopodobnego wyniku badania termograficznego w wymiarze binarnym (pozytywny/negatywny).
PL 227 608 B1
Korzystnie, w ujawnionym sposobie wymienioną sekwencję etapów przeprowadza się trzykrotnie, stosując kolejno termowizyjne matryce ciekłokrystaliczne wchodzące w skład wymienionego powyżej układu trzech termowizyjnych matryc ciekłokrystalicznych.
Zastosowanie w wynalazku separacji termooptycznej rzędu 0,5°C jest zgodne z danymi uzyskanymi z obserwacji empirycznych [Zhao i wsp. 2008] i według literatury naukowej jest wystarczające dla uznania takiej różnicy temperatury za istotną z punktu widzenia diagnostycznego i prognostycznego, bowiem zmiany podejrzane o transformację nowotworową cechują się przeciętną dyferencją termiczną rzędu +0,7°C w stosunku do otaczającej je zdrowej tkanki.
Nieoczekiwanie stwierdzono, że zastosowanie potrójnego zestawu matryc termowizyjnych, których łączny zakres termodetekcji pokrywa obszar anomalii hipo-, jak i hipertermicznych występujących na powierzchni badanych piersi, przy zachowaniu możliwości ich odrębnego obserwowania (rozsep arowania), pozwala na jednoznaczne różnicowanie i dzięki temu, na pewną interpretację badania od strony medycznej.
Podstawą wynalazku jest nowy podział skali termograficznej na trzy komplementarne zakresy, uzyskany w wyniku przeprowadzonych pomiarów empirycznych. Zastosowanie tego podziału umożliwia jednoznaczną identyfikację markerów termograficznych procesów łagodnych i złośliwych. Obserwacja markerów termograficznych procesów łagodnych odbywa się na pojedynczej matrycy termowizyjnej, a dla obserwacji markerów procesów rozrostowych przewidziano dwie osobne matryce, z których ostania (trzecia) pełni rolę matrycy konfirmacyjnej. Ujawnienie się na trzeciej matrycy konfirm acyjnej markera termicznego jest równoznaczne z potwierdzeniem obecności ogniska hipertermii, co kojarzone jest z procesem nowotworowym. Wspomniany powyżej Zhao i wsp. [2008] wskazywali na statystyczne skojarzenie dyferencji termicznej rzędu +0,7°C i więcej, z występowaniem nowotworu złośliwego.
Dla urządzenia według wynalazku zaprogramowano na etapie produkcji matryc termograficznych trzy komplementarne zakresy robocze temperatur, dostosowane do wyznaczonych eksperymentalnie progów ustalonych w stosunku do standardowej temperatury powierzchni piersi 32,8°C. Zastosowanie tych progów pozwala na filtrację tła termicznego badanej piersi i eliminuje artefaktyczne odczyty, poprzez odcięcie, w przypadku pierwszej matrycy, tła termicznego w dolnym zakresie skali termograficznej na poziomie 32,8°C, co umożliwia zobrazowanie wyłącznie zmian o temperaturze niższej, o co najmniej 0,5°C, w stosunku do standardowej temperatury powierzchni piersi (cechujących patologie o charakterze łagodnym) oraz odpowiednio dla matrycy drugiej, odcięcie tła termicznego w górnym zakresie skali termograficznej na poziomie 32,8°C, co umożliwia obserwację anomalii o temperaturze wyższej o co najmniej 10,5°C od standardowej temperatury powierzchni piersi (czyli znacząco cieplejszych - hipertermicznych, cechujących patologie o charakterze złośliwym), a dla matrycy trzeciej odcięcie tła termicznego nastąpiło jeszcze wyżej na poziomie 33,8°C, co umożliwia ujawnienie anomalii znacznie cieplejszych, o co najmniej 1°C, w stosunku do standardowej temperatury powierzchni piersi 32,8°C (ewidentnie powiązanych z charakterystyką termiczną guza nowotworowego o przebiegu złośliwym).
Potrójny układ matryc termograficznych stanowi w urządzeniu wyjątkowe zastosowanie koncepcji termicznej filtracji sprzętowej, służącej realizacji nie celów technicznych (zapewnienie odp owiedniego zakresu termodetekcji dla badania gruczołów piersiowych u kobiet), lecz wyłącznie konkretnego celu medycznego, rozumianego jako rozwiązanie problemu wstępnego różnicowania typu patologii wewnątrznarządowej poprzez jej skojarzenie z charakterystyką termiczną, tworzącą swoisty marker termograficzny.
Bez ustalenia, czy obserwowana anomalia ma ekspresję hipo-, czy hipertermiczną, nie można mówić o obecności markerów termograficznych, gdyż markery są przypisane do modelu termodyn amicznego wzrostu guza nowotworowego lub tworzenia się torbieli.
Każda z matryc termograficznych, aby mogła spełniać rolę w pełni funkcjonalnego detektora termograficznego, wymaga osadzenia w uchwycie, wykonanym z elastycznego niełamliwego plastiku, korzystnie z polipropylenu.
Każda z matryc termograficznych, korzystnie, aby była okrągła i miała średnicę co najmniej 140 mm.
Dodatkowo, urządzenie według wynalazku wyposażono w optoelektroniczny rejestrator kolorowych obrazów rozkładu izoterm na powierzchni badanych piersi ujawniających się na pasywnych m atrycach termowizyjnych, składający się z układu kamery cyfrowej, korzystnie z matrycą CCD (Charge
Coupled Device) pozwalającego na rejestrację, a następnie odczytanie sygnału elektrycznego proporPL 227 608 B1 cjonalnego do ilości padającego na niego światła oraz układu elektronicznego umożliwiającego konwersję analogowo-cyfrową obrazu i następnie kodowanie sygnału wideo na przykład według standardu ISO/IEC 14496-10:2004 (H.264/AVC), nośnika danych, takiego jak karta pamięci flash, pozwalającego na cyfrowy zapis całej sekwencji badania oraz korzystnie transmitera bezprzewodowego danych zawierających zapisany obraz wideo, pracującego na przykład w standardzie według specyfikacji IEEE 802.15.1 wykorzystującego fale radiowe w paśmie ISM 2,4 GHz (Bluetooth). Rejestrator radykalnie rozszerza możliwości diagnostyczne testera poprzez udostępnienie możliwości przesłania pełnej sekwencji badania termograficznego w postaci pliku cyfrowego do komputera i dalej z wykorzystaniem sieci Internet do centrum analitycznego w celu przeprowadzenia dokładnej jego analizy z użyciem algorytmu opartego na systemie sztucznej inteligencji porównującego wzorce prawidłowych i patologicznych termogramów z faktycznie uzyskanymi w trakcie konkretnego badania. Wspomaganie anal izy termogramów dzięki systemowi sztucznej inteligencji wykorzystującemu różne algorytmy porównywania obrazów zwiększa dokładność badania, ułatwiając identyfikację istotnych z medycznego punktu widzenia anomalii termicznych, co ma znaczący wpływ na pewność stawianej diagnozy.
Rejestrator według wynalazku stanowi dodatkowy, kompletny i odłączalny element posiadający własne zasilanie elektryczne, który jest mocowany za pomocą systemu rygli do plastikowego uchwytu matrycy termowizyjnej.
Urządzenie według wynalazku w przykładzie wykonania zostało przedstawione na rysunku, na którym na fig. 1 zilustrowano schematycznie budowę rejestratora w połączeniu z termowizyjną matrycą ciekłokrystaliczną.
Na figurze rysunku rejestrator 1 posiadający obudowę 5 składa się z pięciu podstawowych elementów, takich jak:
- mikrokamera cyfrowa 7 z przetwornikiem optoelektrycznym 8 będącym elementem CCD o rozmiarze minimum 1/3, czułości minimum 0,5 luksa, rozdzielczości minimum 540 linii/cal, konwerterem analogowo-cyfrowym 9 obrazu i obiektywem z zachowaniem jasności minimum na poziomie F 1.2;
- nośnik danych 11, taki jak karta pamięci typu flash eprom o pojemności minimum 4 GB;
- źródło światła 6, które stanowi system rozproszonego oświetlenia z diodami LED emitującymi światło białe, rozmieszczonymi wokół obiektywu kamery 7 skierowanego na ekran termowizyjny 4 matrycy ciekłokrystalicznej 2;
- własny układ zasilania 10 prądem stałym, w tym przypadku 9V; i
- element do przenoszenia danych 12, tu transmiter bezprzewodowy wykorzystujący fale radiowe o częstotliwości 2,4 GHz, pracujący w standardzie Bluetooth.
Rejestrator 1 według wynalazku jest przymocowany do uchwytu 3 termowizyjnej matrycy ciekłokrystalicznej 2.
Zadaniem rejestratora 1 jest dokonanie zapisu wideo w czasie rzeczywistym pełnej sekwencji badania termograficznego piersi, która trwa ok. 15 sekund, licząc od momentu prawidłowego przyłożenia detektora do badanej piersi. Dłuższe niż 20-sekundowe przytrzymywanie detektora w jednym miejscu badanej piersi może doprowadzić do wyrównania się temperatury matrycy termowizyjnej 2 i badanej okolicy piersi i w rezultacie do zaniku lub do zniekształcenia obrazu termograficznego.
Rejestrator 1 według wynalazku uruchamiany jest ręcznie przez osobę wykonującą badanie, a wyłącza się automatycznie po upływie 15 sekund, co jest sygnalizowane zapaleniem się czerwonej diody na jego obudowie 5 i pojedynczym sygnałem dźwiękowym. Sposób diagnozowania patologii piersi przy użyciu tego urządzenia obejmuje etapy, w których termowizyjną matrycę ciekłokrystaliczną 2 połączoną w sposób umożliwiający rozłączenie z rejestratorem 1, przykłada się ekranem termowizyjnym 4 do badanej piersi, następnie automatycznie włącza się źródło światła 6 i przez okres czasu wynoszący maksymalnie 20 sekund rejestruje się kolorowy obraz izoterm obrazowanych na matrycy termowizyjnej 2 z wykorzystaniem mikrokamery cyfrowej 7 z matrycą CCD 8 i przetwornikiem analogowo-cyfrowym 9. Następnie, otrzymany cyfrowy sygnał wideo zapisuje się na karcie pamięci flash 11, a wymienioną sekwencję rejestrowania obrazu i zapisywania przeprowadza się trzykrotnie, stosując kolejno trzy termowizyjne matryce ciekłokrystaliczne 2 pracujące w trzech badanych zakresach temperatur. Po zakończeniu badania dane zapisane na karcie pamięci flash 11 są przesyłane po naciśnięciu pojedynczego przycisku przez nadajnik Bluetooth 12 do komputera wyposażonego w odbiornik Bluetooth, mającego połączenie z bazą obrazów termograficznych gruczołu piersiowego i systemem sztucznej inteligencji poprzez sieć Internet, w celu przeprowadzania analizy otrzymanych obrazów termograficznych z zastosowaniem bazy obrazów termograficznych gruczołu piersiowego. W wyniku
PL 227 608 B1 analizy otrzymuje się wytyczne co do najbardziej prawdopodobnego wyniku badania termograficzne go w wymiarze binarnym (pozytywny/negatywny).
Rolę pasywnego detektora termowizyjnego w termowizyjnej matrycy ciekłokrystalicznej 2 pełni zestaw trzech matryc termoczułych 2 zawierających ciekłe kryształy termotropowe z grupy nematyków chiralnych.
Każda z matryc 2 wycięta jest w formie koła o średnicy 140 mm i zamocowana w plastikowym uchwycie 3.
Do wytworzenia mezofazy termotropowej stanowiącej podstawowy element termoczuły - ekran termowizyjny 4 każdej z trzech matryc termograficznych 2, wykorzystano mieszaniny związków ciekłokrystalicznych będące przedmiotem polskiego zgłoszenia patentowego nr P. 390 320, o przedstawionych poniżej składach.
Mieszanina dla pierwszej matrycy (skład wagowy):
- pelargonian cholesterylu
- oleilowęglan cholesterylu
- propionian cholesterylu
- chlorek cholesterylu
- 4,4'-dipentyloazoksybenzen
48,61%,
50,39%,
0,28%,
0,20%,
0,52%.
Dla tej mieszaniny mezofaza jest responsywna termooptycznie w zakresie temperatur od 31,8°C do 32,8°C, przy czym w temperaturze 31,8°C pojawia się odbite w mezofazie światło o barwie czerwonej (o długości fali 720 nm) i barwa ta utrzymuje się przez 0,5°C, w temperaturze 32,3°C pojawia się odbite w mezofazie światło o barwie zielonej (o długości fali 545 nm) i barwa ta utrzymuje się przez 0,5°C, a w temperaturze 32,8°C pojawia się odbite w mezofazie światło o barwie niebieskiej (o długości fali 410 nm) i barwa ta utrzymuje się przez 0,5°C.
Mieszanina dla drugiej matrycy (skład wagowy):
- pelargonian cholesterylu
- oleilowęglan cholesterylu
- propionian cholesterylu
- chlorek cholesterylu
- 4,4'-dipentyloazoksybenzen
50,28%,
48,72%,
0,24%,
0,18%,
0,58%.
Dla tej mieszaniny, mezofaza jest responsywna termooptycznie w zakresie temperatur od 32,8°C do 33,8°C, przy czym w temperaturze 32,8°C pojawia się odbite w mezofazie światło o barwie czerwonej (o długości fali 720 nm) i barwa ta utrzymuje się przez 0,5°C, w temperaturze 33,3°C pojawia się odbite w mezofazie światło o barwie zielonej (o długości fali 545 nm) i barwa ta utrzymuje się przez 0,5°C, a w temperaturze 33,8°C pojawia się odbite w mezofazie światło o barwie niebieskiej (o długości fali 410 nm) i barwa ta utrzymuje się przez 0,5°C.
Mieszanina dla trzeciej matrycy (skład wagowy):
- pelargonian cholesterylu
- oleilowęglan cholesterylu
- propionian cholesterylu
- chlorek cholesterylu
- 4,4'-dipentyloazoksybenzen
52,53%,
46,47%,
0,18%,
0,16%,
0,66%.
Dla tej mieszaniny, mezofaza jest responsywna termooptycznie w zakresie temperatur od 33,8°C do 34,8°C, a w temperaturze 33,8°C pojawia się odbite w mezofazie światło o barwie czerwonej (o długości fali 720 nm) i barwa ta utrzymuje się przez 0,5°C, w temperaturze 34,3°C pojawia się odbite w mezofazie światło o barwie zielonej (o długości fali 545 nm) i barwa ta utrzymuje się przez 0,5°C, a w temperaturze 34,8°C pojawia się odbite w mezofazie światło o barwie niebieskiej (o długości fali 410 nm) i barwa ta utrzymuje się przez 0,5°C.
Następnie, do każdego z uchwytów 3 zawierających matrycę termowizyjną 2 przymocowano w sposób umożliwiający jego odłączenie, rejestrator optoelektroniczny w czasie rzeczywistym obrazu wideo, pozwalający na zapis cyfrowy sekwencji badania termograficznego piersi i jego przesył bezprzewodowy modułem Bluetooth do urządzenia zewnętrznego - komputera lub innego urządzenia mobilnego.

Claims (11)

1. Urządzenie do obrazowania, rejestrowania i zapisywania obrazu termograficznego gruczołu piersiowego, obejmujące rejestrator obrazu (1) oraz termowizyjną matrycę ciekłokrystaliczną (2), w której podstawowy element termoczuły zawiera ciekłe kryształy termotropowe z grupy nematyków chiralnych, znamienne tym, że termowizyjna matryca ciekłokrystaliczna (2) jest responsywna termooptycznie w zakresie temperatur mieszczącym się w przedziale od 31,8°C do 34,8°C, przy czym wymieniony zakres temperatur obejmuje 1°C, a wymieniona matryca ciekłokrystaliczna pracuje z separacją termooptyczną co 0,5°C, przy czym korzystnie zakres temperatur responsywności matrycy ciekłokrystalicznej wynosi od 31,8°C do 32,8°C albo od 32,8°C do 33,8°C, albo od 33,8°C do 34,8°C, przy czym rejestrator (1) zawiera obudowę (5), źródło światła (6), kamerę (7) z przetwornikiem optoelektrycznym (8), przetwornik analogowo-cyfrowy (9), źródło zasilania (10) oraz nośnik danych (11); przy czym rejestrator (1) jest przystosowany do rejestrowania obrazu termowizyjnej matrycy ciekłokrystalicznej przez czas nie dłuższy niż czas potrzebny do wyrównania się temperatury matrycy termowizyjnej (2), nie dłuższy niż 15 sekund.
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że termowizyjna matryca ciekłokrystaliczna (2) posiada uchwyt (3) i ekran termowizyjny (4), przy czym uchwyt jest wykonany z tworzywa sztucznego, korzystnie z polipropylenu.
3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że termowizyjna matryca ciekłokrystaliczna (2) jest okrągła i ma średnicę wynoszącą co najmniej 140 mm.
4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że źródłem światła (6) jest co najmniej jedna dioda LED.
5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że dioda LED emituje światło białe.
6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że układ kamery (7) z przetwornikiem optoelektrycznym (8) stanowi kamera cyfrowa z matrycą CCD typu 1/3” o czułości wynoszącej minimalnie 0,5 luksa, rozdzielczości wynoszącej minimalnie 540 linii/cal, z obiektywem z zachowaniem jasności na poziomie F 1.2.
7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że źródło zasilania (10) stanowi układ zasilania prądem stałym o napięciu od 1,5 V do 9 V.
8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że nośnik danych (11) jest wybrany spośród takich jak dysk twardy, dysk optyczny typu CD, CD-R, CD-RW, dysk optyczny typu DVD, Blu-Ray, HD-DVD, karta pamięci, czy pamięć USB.
9. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że nośnikiem danych (11) jest karta pamięci typu flash eprom o pojemności wynoszącej minimalnie 4 GB.
10. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że dodatkowo zawiera element umożliwiający przenoszenie danych (12) na drodze transmisji przewodowej albo bezprzewodowej.
11. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że elementem umożliwiającym przenoszenie danych (12) jest transmiter bezprzewodowy wykorzystujący fale radiowe o częstotliwości 2,5 GHz, pracujący w standardzie Bluetooth.
PL398030A 2012-02-06 2012-02-06 Urządzenie do obrazowania, rejestrowania i zapisywania obrazu termograficznego gruczołu piersiowego, obejmujące rejestrator obrazu oraz termowizyjną matrycę ciekłokrystaliczną PL227608B1 (pl)

Priority Applications (15)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL398030A PL227608B1 (pl) 2012-02-06 2012-02-06 Urządzenie do obrazowania, rejestrowania i zapisywania obrazu termograficznego gruczołu piersiowego, obejmujące rejestrator obrazu oraz termowizyjną matrycę ciekłokrystaliczną
EP13714333.5A EP2811896A2 (en) 2012-02-06 2013-02-06 A device for imaging, recording and saving thermographic image, a system of three liquid crystal matrices used by this device and its application for the detection of thermal anomalies, and a method of diagnosing of these anomalies
IN1649MUN2014 IN2014MN01649A (pl) 2012-02-06 2013-02-06
HK15102154.1A HK1201432A1 (en) 2012-02-06 2013-02-06 A device for imaging, recording and saving thermographic image, a system of three liquid crystal matrices used by this device and its application for the detection of thermal anomalies, and a method of diagnosing of these anomalies
AU2013217281A AU2013217281B2 (en) 2012-02-06 2013-02-06 A device for imaging, recording and saving thermographic image, a system of three liquid crystal matrices used by this device and its application for the detection of thermal anomalies, and a method of diagnosing of these anomalies
BR112014019322A BR112014019322A2 (pt) 2012-02-06 2013-02-06 dispositivo de captura, gravação e armazenamento de imagens termográficas; sistema de três matrizes de cristal líquido utilizadas por este dispositivo e sua aplicação para detecção de anomalias térmicas e método para diagnóstico destas anomalias
CN201380009881.7A CN104135913A (zh) 2012-02-06 2013-02-06 用于成像、记录和储存热像图的装置、使用该装置的三个液晶矩阵的系统及其用于检测热异常的应用以及诊断这些异常的方法
KR20147022996A KR20140130440A (ko) 2012-02-06 2013-02-06 체열측정 이미지를 이미지화하고, 기록하고, 그리고 저장하기 위한 장치, 상기 장치에 의해 사용되는 3개의 액정 매트릭스 시스템과 열적 이상의 탐지를 위한 적용, 및 이러한 이상의 진단 방법
CA2863826A CA2863826A1 (en) 2012-02-06 2013-02-06 A device for imaging, recording and saving thermographic image, a system of three liquid crystal matrices used by this device and its application for the detection of thermal anomalies, and a method of diagnosing these anomalies
JP2014555383A JP2015513303A (ja) 2012-02-06 2013-02-06 サーモグラフィ画像を撮像、記録、および保存するためのデバイス、このデバイスによって使用される3つの液晶マトリックスから成るシステムおよびその熱異常の検出のための適用、ならびにこれらの異常を診断する方法
PCT/IB2013/050990 WO2013118067A2 (en) 2012-02-06 2013-02-06 A device for imaging, recording and saving thermographic image, a system of three liquid crystal matrices used by this device and its application for the detection of thermal anomalies, and a method of diagnosing of these anomalies
SG11201404558UA SG11201404558UA (en) 2012-02-06 2013-02-06 A device for imaging, recording and saving thermographic image, a system of three liquid crystal matrices used by this device and its application for the detection of thermal anomalies, and a method of diagnosing of these anomalies
US14/376,788 US20150018691A1 (en) 2012-02-06 2013-02-06 Device for imaging, recording and saving thermographic image, a system of three liquid crystal matrices used by this device and its application for the detection of thermal anomalies, and a method of diagnosing these anomalies
RU2014132122A RU2014132122A (ru) 2012-02-06 2013-02-06 Устройство для создания, записи и сохранения термографического изображения, система из трех жидкокристаллических матриц, используемая в этом устройстве, и ее применение для выявления тепловых аномалий, а также способ диагностирования этих аномалий
PH12014501715A PH12014501715A1 (en) 2012-02-06 2014-07-30 A device for imaging, recording and saving thermographic image, a system of three liquid crystal matrices used by this device and its application for the detection of thermal anomalies, and a method of diagnosing of these anomalies

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL398030A PL227608B1 (pl) 2012-02-06 2012-02-06 Urządzenie do obrazowania, rejestrowania i zapisywania obrazu termograficznego gruczołu piersiowego, obejmujące rejestrator obrazu oraz termowizyjną matrycę ciekłokrystaliczną

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL398030A1 PL398030A1 (pl) 2013-08-19
PL227608B1 true PL227608B1 (pl) 2018-01-31

Family

ID=48048078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL398030A PL227608B1 (pl) 2012-02-06 2012-02-06 Urządzenie do obrazowania, rejestrowania i zapisywania obrazu termograficznego gruczołu piersiowego, obejmujące rejestrator obrazu oraz termowizyjną matrycę ciekłokrystaliczną

Country Status (15)

Country Link
US (1) US20150018691A1 (pl)
EP (1) EP2811896A2 (pl)
JP (1) JP2015513303A (pl)
KR (1) KR20140130440A (pl)
CN (1) CN104135913A (pl)
AU (1) AU2013217281B2 (pl)
BR (1) BR112014019322A2 (pl)
CA (1) CA2863826A1 (pl)
HK (1) HK1201432A1 (pl)
IN (1) IN2014MN01649A (pl)
PH (1) PH12014501715A1 (pl)
PL (1) PL227608B1 (pl)
RU (1) RU2014132122A (pl)
SG (1) SG11201404558UA (pl)
WO (1) WO2013118067A2 (pl)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2634747A1 (en) * 2012-02-29 2013-09-04 Flir Systems AB A method and system for projecting a visible representation of infrared radiation
JP6661624B2 (ja) 2014-12-30 2020-03-11 ネクサス エキスペリティズィ イ バダニア ドクター ジャセク ステピエンNexus Ekspertyzy I Badania Dr Jacek Stepien 接触式受動型デュアルレンジ平面熱光学変換器、及び当該変換器を備えたシステム
CN105078418B (zh) * 2015-09-09 2017-06-30 南京理工大学 基于柔性液晶温度传感器的皮肤温度采集与成像方法
WO2018158504A1 (en) * 2017-03-01 2018-09-07 Thermidas Oy Multimodal medical imaging and analyzing system, method and server
US12023177B2 (en) 2019-07-31 2024-07-02 Gianna Slusher Body imaging devices, systems, and methods
CN110974178A (zh) * 2019-12-24 2020-04-10 Ak瑞士科技有限公司 一种红外热成像肿瘤检测方法及装置
USD1049389S1 (en) * 2020-05-27 2024-10-29 Sony Corporation Breast cancer testing device

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4445516A (en) * 1980-05-29 1984-05-01 Carl Zeiss-Stiftung Process for the digitization and display of thermographic records
US4691712A (en) * 1983-07-20 1987-09-08 American Thermometer Co., Inc. Device for detecting, measuring, and recording body thermal emissivity
ATE206601T1 (de) * 1997-02-17 2001-10-15 Belfry Services Ltd Vorrichtung zur durchführung thermographischer analysen von ausgewählten teilen von organen und verfahren zur gewinnung thermographischer bilder der haut
IT1301735B1 (it) * 1998-06-17 2000-07-07 Armando Carioni Apparecchiatura termografica.
US6447726B1 (en) * 1998-08-10 2002-09-10 Uab Research Foundation High density protein crystal growth
JP2002250867A (ja) * 2001-02-26 2002-09-06 Nikon Corp 顕微鏡落射照明装置
US6648506B2 (en) * 2001-09-07 2003-11-18 Board Of Trustees Of Michigan State University Fluorescence emission ratio imaging thermography for use in heat transfer analysis
US8328420B2 (en) * 2003-04-22 2012-12-11 Marcio Marc Abreu Apparatus and method for measuring biologic parameters
TWI326552B (en) * 2006-02-08 2010-06-21 Muller Capital Llc Apparatus for scanning photograph
PL381431A1 (pl) * 2006-12-29 2008-07-07 Jacek Stępień Termomastograficzny aparat do diagnostyki różnicującej dla celu detekcji patologii piersi u kobiet i zastosowanie termomastograficznego aparatu do diagnostyki różnicującej
US20100312136A1 (en) 2007-06-22 2010-12-09 Advanced Functional Systems, Llc Systems and methods for thermographic-guided medical treatment
PL220699B1 (pl) * 2010-01-29 2015-12-31 Braster Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością Mieszanina związków ciekłokrystalicznych, układ trzech mieszanin ciekłokrystalicznych oraz ich zastosowanie
US20130162796A1 (en) * 2010-10-14 2013-06-27 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Methods and apparatus for imaging, detecting, and monitoring surficial and subdermal inflammation
US8682417B2 (en) * 2010-10-26 2014-03-25 Intermountain Invention Management, Llc Heat-related symptom detection systems and methods
DE102011012432B4 (de) * 2011-02-25 2013-04-04 salutogenesis Medizintechnik GmbH & Co. KG ELC-Thermofolie und Verfahren zur automatischen Ermittlung einer ELC-Thermofolie für Kontaktthermographie zur Erfassung von Temperaturverteilungen an der Oberfläche, insbesondere der Brust, eines Lebewesens, insbesondere eines Menschen

Also Published As

Publication number Publication date
CN104135913A (zh) 2014-11-05
RU2014132122A (ru) 2016-03-27
CA2863826A1 (en) 2013-08-15
AU2013217281A1 (en) 2014-08-21
WO2013118067A3 (en) 2014-01-23
AU2013217281B2 (en) 2017-05-25
HK1201432A1 (en) 2015-09-04
BR112014019322A2 (pt) 2017-07-11
WO2013118067A2 (en) 2013-08-15
JP2015513303A (ja) 2015-05-07
EP2811896A2 (en) 2014-12-17
IN2014MN01649A (pl) 2015-05-29
US20150018691A1 (en) 2015-01-15
PH12014501715A1 (en) 2014-10-13
PL398030A1 (pl) 2013-08-19
KR20140130440A (ko) 2014-11-10
SG11201404558UA (en) 2014-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL227608B1 (pl) Urządzenie do obrazowania, rejestrowania i zapisywania obrazu termograficznego gruczołu piersiowego, obejmujące rejestrator obrazu oraz termowizyjną matrycę ciekłokrystaliczną
Lozano III et al. Infrared imaging for breast cancer detection: An objective review of foundational studies and its proper role in breast cancer screening
AU2025201783A1 (en) Devices, systems, and methods for tumor visualization and removal
JP7228276B2 (ja) 皮膚テストにおけるアレルギー反応のマルチモーダル分析のための装置、皮膚テストにおけるアレルギー反応のマルチスペクトル・イメージングのためのハイブリッド方法、および、これらのテストの結果の自動的な評価のためのその使用
ES3002209T3 (en) An apparatus for using infrared thermography for viewing a tear film
CN101081162A (zh) 胶囊式内窥镜系统和图像处理设备
KR101852181B1 (ko) 복강경 수술용 융합영상장치
JP5621005B2 (ja) 液晶化合物の混合物、3種の液晶混合物の系、およびそれらの使用
WO2014159846A1 (en) Novel ovulation prediction device
CN109963502A (zh) 用于对活体哺乳动物身体部位进行热成像的设备和方法
Bedard et al. Emerging roles for multimodal optical imaging in early cancer detection: a global challenge
PL229141B1 (pl) Zastosowanie zestawu trzech matryc ciekłokrystalicznych do wykrywania anomalii termicznych na powierzchni gruczołu piersiowego
JPS60501891A (ja) 体熱放射率検知、測定、記録装置
US6950693B1 (en) Device recording a thermo-optical image of the female breast
KR101941223B1 (ko) 복강경 수술용 삼중 융합영상장치
Cohen et al. Method of infrared thermography for earlier diagnosis of gastric colorectal and cervical cancer
Jayanthi et al. Diffuse reflectance imaging: a tool for guided biopsy
Manza et al. Diagnosis of Melanoma Using Thermography
CN101427914B (zh) 一种人体红外特征成像的方法和系统
Borisova et al. Laser-induced fluorescence spectroscopy of benign and malignant cutaneous lesions
De Landro et al. Analysis of hyperspectral camera settings for assessing liver tissue thermal damage
Yu et al. Quantitative diffuse reflectance imaging of tumor margins
Vijayaraghavan et al. Molecular Basis of Breast Cancer Imaging
ES2672544A1 (es) Dispositivo para la evaluación de patologías oculares y cutáneas, y un método de uso de dicho dispositivo
LV15059B (lv) Metode un ierīce audu hromoforu un/vai fluoroforu kartēšanai ar viedtālruni