RU168517U1 - Оптическая система устройства для конъюнктивальной микроскопии - Google Patents
Оптическая система устройства для конъюнктивальной микроскопии Download PDFInfo
- Publication number
- RU168517U1 RU168517U1 RU2015154811U RU2015154811U RU168517U1 RU 168517 U1 RU168517 U1 RU 168517U1 RU 2015154811 U RU2015154811 U RU 2015154811U RU 2015154811 U RU2015154811 U RU 2015154811U RU 168517 U1 RU168517 U1 RU 168517U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical system
- image
- video camera
- leds
- illuminator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/13—Ophthalmic microscopes
Landscapes
- Studio Devices (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Endoscopes (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области медицинской оптики и может быть использована для инструментального наблюдения микроциркуляции крови в сосудах конъюнктивы глазного яблока, в том числе и для тяжелобольных и больных в состоянии шока. Устройство состоит из защищенной беспроводной оптической системы с оптоволоконным осветителем, а также соединенной с ней системы анализатора. При этом оптическая система связана с системой управления динамической обратной связью, обеспечивающей оптимизацию качества для каждого изображения. Технический результат выражается в исключении возможности появления бликов на изображении, нивелировании неоднородности освещения исследуемого поля и повышении устойчивости устройства к внешнему электромагнитному излучению. 4 ил.
Description
Полезная модель относится к области медицинской оптики и может быть использована для инструментального наблюдения микроциркуляции крови в сосудах конъюнктивы глазного яблока.
Известна система для мониторинга состояния микроциркуляции, включающая электрически связанные между собой видеокамеру с системой переноса изображений, оптический стенд с опорным источником облучения исследуемой зоны глаза спектром видимых световых волн, выполненный на базе щелевой лампы с галогеновым осветителем, а также систему управления, регистрации и анализа полученных изображений, выполненных на базе ЭВМ (см. RU №46164, МПК A61B 5/02, 2005).
Однако известному устройству, как и всем подобным устройствам на основе щелевых ламп, присущи и все их недостатки, а именно: известная система формирует блик на изображении, это затрудняет или делает невозможным морфологический анализ изображения, требует фиксации головы пациента, освещение точечным источником приводит к неравномерному освещению исследуемого поля, что также затрудняет количественный морфологический анализ площади микрососудистого русла по изображению, получение качественного изображения требует затрат времени, поскольку установка освещения, наводка на резкость проводится оператором.
Известна также оптическая система устройства для конъюнктивальной микроскопии, включающая видеокамеру с системой переноса изображений, осветитель, содержащий светодиоды, жестко закрепленные на видеокамере, ориентированные под углом к оптической оси системы переноса изображений, блок питания, блок связи, выполненный с возможностью поддержания динамической обратной связи между оптической системой и системой управления (см. RU №141613, МПК A61B 3/10, 2014).
Недостатками этого устройства являются формирование блика на изображении, что затрудняет или делает невозможным морфологический анализ изображения, использование двух точечных источников света приводит к неравномерному освещению исследуемого поля, что затрудняет количественный морфологический анализ площади микрососудистого русла по изображению, закрепление источников света на корпусе видеокамеры снижает устойчивость устройства к внешнему электромагнитному излучению за счет длины проводников. Все это снижает достоверность диагностической информации, получаемой с помощью устройства.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение достоверности диагностической информации, получаемой с помощью устройства.
Технический результат, проявляющийся при решении поставленной задачи, выражается в исключении возможности появления бликов на изображении, нивелировании неоднородности освещения исследуемого поля и повышении устойчивости устройства к внешнему электромагнитному излучению.
Поставленная задача решается тем, что оптическая система устройства для конъюнктивальной микроскопии, включающая видеокамеру с системой переноса изображений и осветитель, содержащий светодиоды, блок питания, блок связи, выполненный с возможностью поддержания динамической обратной связи между оптической системой и системой управления, отличается тем, что светодиоды осветителя отделены от видеокамеры теплоизоляционной перегородкой и сопряжены по оптической оси с торцом блока переноса освещения, выполненным в виде световодов из полиметилметакрилата, которые расположены вокруг оптической оси системы переноса изображений с равным шагом, при этом торцы блока переноса освещения жестко закреплены в корпусе устройства таким образом, что направление их выходящего светового потока составляет угол 36° относительно оптической оси системы переноса изображений, причем длина волны, излучаемая каждым светодиодом, выбрана так, чтобы степень поглощения излучения различными формами гемоглобина была максимально близка, предпочтительно 530 нм. Кроме того, как светодиоды осветителя использованы зеленые светодиоды с длиной волны излучения 530 нм марки LUXEON LXML-PM01-0090.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».
При этом совокупность признаков отличительной части формулы полезной модели исключает возможность появления бликов на изображении, нивелирует неоднородности освещения исследуемого поля и повышает устойчивость устройства к внешнему электромагнитному излучению.
Заявляемое портативное устройство за счет предлагаемой компоновки составляющих его элементов, а именно использования блока переноса освещения, производит устранения артефактов изображения без усложнения программного кода процесса обработки изображения, обеспечивает экспресс съемку конъюнктивы глаза, результатом работы имеет наиболее качественные данные, полученные за меньший временной промежуток, позволяет исследовать конъюнктиву пациента, находящегося как в любом положении, в том числе вынужденном, что бывает часто необходимо в экстренных ситуациях для анализа состояний, например ожоговых больных и больных в состоянии шока, и может успешно применяться персоналом медицины катастроф в чрезвычайных ситуациях, военнослужащими в вооруженных конфликтах, например при сортировке раненых и больных.
На фиг. 1 показана блок схема оптической системы устройства для конъюнктивальной микроскопии; на фиг. 2 - схема освещенности поверхности при наклоне оптического волокна под углом к оптической оси; на фиг. 3 - вид корпуса оптической системы устройства для конъюнктивальной микроскопии; на фиг. 4 - общий вид подведения оптического волокна внутри корпуса (разрез по А-А на фиг. 3).
На чертежах показаны видеокамера 1, система 2 переноса изображений, осветитель 3, блок 4 оповещения, блок 5 питания, конъюнктива 6 глаза, область антиградиентного освещения 7, блок 8 переноса освещения, блок 9 беспроводной связи оптической системы, элемент 10 беспроводной трансляции изображения, элемент 11 беспроводной трансляции характеристик изображения, элемент 12 беспроводного контроля характеристик освещения, элемент 13 беспроводного канала оповещения.
Участок, обозначенный на фиг. 2 символом а - зона максимальной интенсивности, обусловленная формированием блика, b - зона постепенного снижения градиента освещенности, с - зона резкого снижения уровня градиента освещенности.
Оптическая система устройства для конъюнктивальной микроскопии содержит видеокамеру 1 с системой 2 переноса изображений, осветителем 3, блоком 8 переноса освещения, блок 4 оповещения и блок 5 питания. В корпусе видеокамеры 1 жестко закреплены три конструкционно разделенные с видеокамерой теплоизоляционной перегородкой, светодиоды осветителя 3, ориентированные под углом не менее 36° к оптической оси системы 2 переноса изображений, сопряженные по оптической оси с торцом блока 8 переноса освещения. Блок 8 переноса освещения выполнен из полиметилметакрилатного (ПММА) оптоволокна. При этом оптическое волокно расположено вокруг оптической оси системы 2 переноса изображений с равным угловым шагом, и второй торцевой частью жестко закреплено на блоке 8 переноса освещения таким образом, что направление выходящего светового потока составляет угол 36° относительно оптической оси системы 2 переноса изображений. Причем длина волны, излучаемая светодиодом, выбирается таким образом, чтобы степень поглощения излучения различными формами гемоглобина была максимально близкой, например, зеленые светодиоды (530 нм) марки LUXEON LXML-PM01-0090. Блок 5 питания соединен с блоком 9 беспроводной связи оптической системы, блоком 4 оповещения, видеокамерой 1 и осветителем 3. Осветители 3 соединены с элементом 12 беспроводного контроля характеристик освещения и формируют световые пятна (область антиградиентного освещения 7) на конъюнктиве 6 глаза. Видеокамера 1 соединена с элементом 10 беспроводной трансляции изображения и элементом беспроводной трансляции характеристик изображения. Элемент 13 беспроводного канала оповещения соединен с блоком 4 оповещения.
Для достижения равномерного градиента освещения применена технология рассеянного освещения.
Оптическая система устройства для конъюнктивальной микроскопии работает следующим образом.
Оптическую систему располагают вблизи от глаза пациента таким образом, чтобы выбранный участок конъюнктивы 6 находился на фокусном расстоянии системы 2 переноса изображения, перпендикулярно оптической оси устройства, ждут автоматической регулировки яркости блока 3 освещения.
Видеокамера 1 через элемент 10 беспроводной трансляции изображения транслирует отснятые кадры. Через элемент 11 беспроводной трансляции характеристик изображения видеокамере 1 сообщаются передаточные характеристики камеры. Элемент 12 беспроводного контроля характеристик освещения сообщает осветителям 3, которые согласуют световой поток, попадающий на приемную матрицу видеокамеры 1 с ее передаточными характеристиками для получения изображений конъюнктивы 6 через блок 8 переноса освещения. Элемент 13 беспроводного канала оповещения сообщает блоку 4 оповещения о начале/прекращении процессе съемки.
Таким образом, за счет блока 8 переноса освещения, происходит устранение бликовых пятен на поверхности конъюнктивы 6 глаза, что устраняет артефакты изображения, и осветители 3, размещенные внутри корпуса устройства, менее подвержены воздействию внешнего электромагнитного излучения.
Заявляемое устройство реализовано с использованием видеокамеры высокого разрешения (1280×1024), преимущественно высокоскоростной (60 кадров/с и выше), например, камера HERO (3) Black Edition производства фирмы «GoPro», в составе которой КМОП матрица Sony IMX117 и видеокодер Ambarella А770 с Samsung S4LL011X01. Осветители 3 выполнены на базе зеленых светодиодов, например, зеленые светодиоды (530 нм) марки LUXEON LXML-PM01-0090. Размещение электронных компонентов осветительной системы приоритетно внутри корпуса, что не несет потери качества освещения. Блок 8 переноса освещения выполнен из полиметилметакрилатного волокна с диаметром сердцевины 0.75 мм. Среднее время обследования составляет 1 мин 40 с.
Таким образом, устройство, включающее в себя блок 8 переноса освещения, позволяет повысить количество информативных снимков, что ускоряет процесс обработки данных.
Изменения в процессе съемки сосудов конъюнктивы предлагаемой оптической системы устройства заключается в следующем.
Оператор в одну руку берет оптическую систему, а другой раздвигает веки пациента и располагает видеокамеру 1 так, чтобы изучаемый участок конъюнктивы 6 находился в области антиградиентного освещения 7 блока 8 переноса освещения. Далее, он плавно перемещает видеокамеру 1 в направлении оптической оси в обе стороны от этого положения на расстоянии 3-5 мм вдоль оптической оси устройства, наблюдая за положением освещенной области антиградиентного освещения 7 блока 8 переноса освещения осветителем 3. Прекращение сигнала блока 4 оповещения информирует оператора о завершении процесса измерений.
Claims (2)
1. Оптическая система устройства для конъюнктивальной микроскопии, включающая видеокамеру с системой переноса изображений и осветитель, содержащий светодиоды, жестко закрепленные на видеокамере, блок питания, блок связи, выполненный с возможностью поддержания динамической обратной связи между оптической системой и системой управления, отличающаяся тем, что светодиоды осветителя отделены от видеокамеры теплоизоляционной перегородкой и сопряжены по оптической оси с торцом блока переноса освещения, выполненным в виде световодов из полиметилметакрилата, которые расположены вокруг оптической оси системы переноса изображений с равным шагом, при этом торцы блока переноса освещения жестко закреплены в корпусе устройства таким образом, что направление их выходящего светового потока составляет угол 36° относительно оптической оси системы переноса изображений, причем длина волны, излучаемая каждым светодиодом, выбрана так, чтобы степень поглощения излучения различными формами гемоглобина была максимально близка, предпочтительно 530 нм.
2. Оптическая система устройства для конъюнктивальной микроскопии по п. 1, отличающаяся тем, что как светодиоды осветителя использованы зеленые светодиоды с длиной волны излучения 530 нм марки LUXEON LXML-PM01-0090.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015154811U RU168517U1 (ru) | 2015-12-22 | 2015-12-22 | Оптическая система устройства для конъюнктивальной микроскопии |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015154811U RU168517U1 (ru) | 2015-12-22 | 2015-12-22 | Оптическая система устройства для конъюнктивальной микроскопии |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU168517U1 true RU168517U1 (ru) | 2017-02-07 |
Family
ID=58450717
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015154811U RU168517U1 (ru) | 2015-12-22 | 2015-12-22 | Оптическая система устройства для конъюнктивальной микроскопии |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU168517U1 (ru) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6766042B2 (en) * | 2001-04-26 | 2004-07-20 | Memphis Eye & Contact Associates | System to automatically detect eye corneal striae |
RU141613U1 (ru) * | 2013-12-10 | 2014-06-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Устройство для конъюнктивальной микроскопии |
-
2015
- 2015-12-22 RU RU2015154811U patent/RU168517U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6766042B2 (en) * | 2001-04-26 | 2004-07-20 | Memphis Eye & Contact Associates | System to automatically detect eye corneal striae |
RU141613U1 (ru) * | 2013-12-10 | 2014-06-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Устройство для конъюнктивальной микроскопии |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
AGNIFILI L. et al. In vivo confocal microscopy of conjunctiva-associated lymphoid tissue in healthy humans. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2014 Jul 29;55(8):5254-62 (Abstract) PMID: 25074770 [PubMed - indexed for MEDLINE]. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20210275009A1 (en) | Self-Illuminated Handheld Lens for Retinal Examination and Photography and Related Method thereof | |
US11213208B2 (en) | Multispectral imaging device | |
JP5930454B2 (ja) | 光源装置 | |
EP2454985A1 (en) | Aperture stop | |
WO2006016366A3 (en) | Integrated retinal imager and method | |
CN104688179A (zh) | 一种用于拍摄医用照片的手机照相配件 | |
US20200278486A1 (en) | Illumination system | |
CN205597891U (zh) | 用于诊断皮肤和/或头皮状况的装置 | |
US20180042475A1 (en) | Ophthalmoscope | |
CN109040698B (zh) | 一种用于医疗设备中的监控系统和方法 | |
JP2016137309A (ja) | 光源装置 | |
CN105654074A (zh) | 一种虹膜图像采集装置 | |
RU168517U1 (ru) | Оптическая система устройства для конъюнктивальной микроскопии | |
EP2502114B1 (en) | Illumination of an object | |
CN102885607B (zh) | 一种眼部成像的系统和方法 | |
CN101773377A (zh) | 全程可视的流产手术用内窥镜 | |
CN213309634U (zh) | 一种光纤导入照明光源的手持式眼底相机 | |
CN206414260U (zh) | 一种神经内科瞳孔检测器 | |
RU2624802C1 (ru) | Беспроводное устройство для конъюнктивальной микроскопии | |
CN103315707A (zh) | 睑板腺红外成像装置 | |
JP2006110113A5 (ru) | ||
KR100869782B1 (ko) | 생체광학 영상장치 | |
CN209404753U (zh) | 一种接触式光学检测系统及应用该系统的检测设备 | |
CN202198573U (zh) | 一种眼部成像装置 | |
CN201572074U (zh) | 全程可视的流产手术用内窥镜 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20170409 |