RU206138U1 - Устройство диагностики воспалительных заболеваний костей и суставов - Google Patents

Устройство диагностики воспалительных заболеваний костей и суставов Download PDF

Info

Publication number
RU206138U1
RU206138U1 RU2021106854U RU2021106854U RU206138U1 RU 206138 U1 RU206138 U1 RU 206138U1 RU 2021106854 U RU2021106854 U RU 2021106854U RU 2021106854 U RU2021106854 U RU 2021106854U RU 206138 U1 RU206138 U1 RU 206138U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
temperature sensor
input
bones
joints
Prior art date
Application number
RU2021106854U
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Михайлович Строев
Игорь Алексеевич Попов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тамбовский государственный технический университет» (ФГБОУ ВО «ТГТУ»)
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тамбовский государственный технический университет» (ФГБОУ ВО «ТГТУ») filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тамбовский государственный технический университет» (ФГБОУ ВО «ТГТУ»)
Priority to RU2021106854U priority Critical patent/RU206138U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU206138U1 publication Critical patent/RU206138U1/ru

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/01—Measuring temperature of body parts ; Diagnostic temperature sensing, e.g. for malignant or inflamed tissue
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K17/00—Measuring quantity of heat
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K3/00—Thermometers giving results other than momentary value of temperature
    • G01K3/08—Thermometers giving results other than momentary value of temperature giving differences of values; giving differentiated values
    • G01K3/14—Thermometers giving results other than momentary value of temperature giving differences of values; giving differentiated values in respect of space

Landscapes

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

Abstract

Полезная модель относится к медицине, а именно к устройствам диагностики заболеваний костей и суставов, и может быть использована в хирургических клиниках.Техническим результатом полезной модели является уменьшение времени, затраченного на диагностику воспалительных заболеваний костей и суставов за счет замены тепломеров на ИК-датчики температуры.Технический результат достигается тем, что в устройство для диагностики воспалительных заболеваний костей и суставов, содержащее два ИК-датчика температуры, усилитель, вычитающее устройство, компаратор, светодиод, блок обработки и регистрации, причем ИК-датчики температуры расположены соответственно над здоровым и обследуемым участками, дополнительно введены датчик температуры воздуха и видеокамера, находящиеся вместе со вторым ИК-датчиком температуры и светодиодом на единой платформе, расположенной над больным участком, при этом датчик температуры воздуха через делитель напряжения с коэффициентом передачи 0,18 соединен с отрицательным входом вычитающего устройства, а выход первого ИК-датчика температуры через усилитель с коэффициентом усиления 1,18 соединен с положительным входом вычитающего устройства, выход которого соединен с отрицательным входом компаратора, выход второго ИК-датчика температуры соединен с положительным входом компаратора, выход которого соединен с первым входом блока обработки и регистрации, второй вход которого связан с выходом видеокамеры.Применение предложенного устройства позволит сократить время диагностики воспалительных заболеваний костей и суставов.

Description

Полезная модель относится к медицине, а именно к устройствам диагностики заболеваний костей и суставов, и может быть использована в хирургических клиниках.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является устройство диагностики воспалительных заболеваний костей и суставов /Патент РФ RU 2 574 141 C1 МПК А61В 5/01 от 10.02.2016 Бюл. № 4, содержащее тепломеры 1 и 2, усилитель 3, компаратор 4, светодиод 5, расположенный на тепломере 2, блок обработки и регистрации (БОР) 6. Выход тепломера 1, установленного на здоровом участке тела, подключен к входу усилителя 3, выход которого связан с первым входом компаратора 4, второй вход которого соединен с выходом тепломера 2, установленного на больном участке тела. Выход компаратора 4 соединен светодиодом, оптически связанным с блоком обработки и регистрации 6.
Недостаток данного устройства, большое время, необходимое для диагностики воспалительных заболеваний костей и суставов из-за низкого быстродействия тепломеров. Измеритель теплового потока ТЕПЛОГРАФ Интерприбор (https://www.interpribor.ru/measuring-heat-flux-of-teplograf) имеет минимальный перид отсчетов 20 сек.
Техническим результатом полезной модели является уменьшение времени, затраченного на диагностику воспалительных заболеваний костей и суставов за счет замены тепломеров на ИК-датчики температуры.
Реализация устройства для диагностики воспалительных заболеваний костей и суставов предполагает замену тепломеров на ИК-датчики температуры. Из [1] известно, что тепловой поток 
Figure 00000001
где k - коэффициент пропорциональности, Тпов - температура поверхности, Твозд - температура воздуха.
Для реализации способа диагностики воспалительных заболеваний костей и суставов необходимо, чтобы выполнялось условие
Figure 00000002
где РТ2 - значение теплового потока от обследуемого участка, РТ1 - значение теплового потока от здорового участка.
Подставим выражение (1) в выражение (2). Получим
k·(Tпов2 -Твозд)>k·(Tпов1 -Твозд)·1.18, отсюда
Figure 00000003
Выражение (3) показывает условие реализации способа диагностики воспалительных заболеваний костей и суставов на основе ИК-датчиков температуры.
Технический результат достигается тем, что в устройство для диагностики воспалительных заболеваний костей и суставов, содержащее два ИК-датчика температуры, усилитель, вычитающее устройство, компаратор, светодиод, блок обработки и регистрации, причём ИК-датчики температуры, расположены соответственно над здоровым и обследуемым участками дополнительно введены датчик температуры воздуха и видеокамера, находящиеся вместе со вторым ИК-датчиком температуры и светодиодом на единой платформе, расположенной над больным участком, при этом датчик температуры воздуха через делитель напряжения соединен с отрицательным входом вычитающего устройства, а выход первого ИК-датчика температуры через усилитель соединен с положительным входом вычитающего устройства, выход которого соединен с отрицательным входом компаратора, выход второго ИК-датчика температуры соединен с положительным входом компаратора, выход которого соединен с первым входом блока обработки и регистрации, второй вход которого связан с выходом видеокамеры.
Устройство, представленное на фиг. 1, состоит из ИК-датчиков температуры 1 и 2, усилителя 3, компаратора 4, светодиода 5, блока обработки и регистрации (БОР) 6, вычитающего устройства 7, видеокамеры 8, единой платформы 9, на которой расположены ИК-датчик температуры 2, светодиод 5 и видеокамера 8, датчика температуры воздуха 10, делителя напряжения 11.
Датчик температуры воздуха 10 через делитель напряжения 11 соединен с отрицательным входом вычитающего устройства 7, а выход ИК-датчика температуры 1, установленного над здоровым участком тела, через усилитель 3 соединен с положительным входом вычитающего устройства 7, выход которого соединен с отрицательным входом компаратора 4, выход ИК-датчика температуры 2, установленного над больным участком тела, соединен с положительным входом компаратора 4, выход которого соединен с первым входом блока обработки и регистрации 6, второй вход которого связан с выходом видеокамеры 8.
Пунктирными линиями на схеме показаны оптические связи ИК-датчика температуры 2, светодиода 5 и видеокамеры 8 с больным участком тела, а также оптическая связь ИК-датчика температуры 1 со здоровым участком тела.
Усилитель 5 имеет коэффициент усиления 1.18, делитель напряжения 11, выполняет функцию умножения сигнала от датчика температуры воздуха на коэффициент 0.18. Светодиод 5 постоянно включен на излучение после включения всего устройства.
Устройство для диагностики воспалительных заболеваний костей и суставов работает следующим образом.
Больным с заболеванием костей и суставов измеряют температуры обследуемого участка и симметричного ему здорового участка тела. Для этого два ИК-датчика температуры располагают над исследуемыми участками тела (здоровым и больным), причем для регистрации сигналов с больного участка тела используется ИК-датчик температуры, размещенный на единой платформе с видеокамерой и светодиодом. В верхнем левом углу обследуемого участка наносится маркер. Монитор блока обработки и регистрации располагается в непосредственной близости от обследуемого участка. Производится установка платформы в начальную точку обследования, при этом световое пятно от светодиода (в дальнейшем просто световое пятно) находится рядом с маркером. При обследовании непрерывно производятся видеосъемка и измерение температуры обследуемого участка, для чего единая платформа перемещается вдоль и поперек исследуемого участка. В текущем кадре видеокамеры отображается обследуемый участок, маркер и, подсвеченная светодиодом точка, в которой производится измерение температуры. Кадры видеоизображения передаются в блок обработки и регистрации. Первый кадр запоминается и используется при формировании информационных кадров, выводимых на монитор БОР. Для формирования информационных кадров в каждом текущем кадре от видеокамеры определяется положение светового пятна и в предыдущий информационный кадр добавляется точка определенного цвета в текущем месте нахождения светового пятна.
Если на входах компаратора разность между величиной сигнала от второго ИК-датчика температуры и разности усиленного сигнала в 1.18 раз от первого ИК-датчика температуры и сигнала от датчика температуры воздуха, умноженного на коэффициент 0.18 больше или равна нулю (3), то в текущем информационном кадре добавляется точка желтого цвета, а если нет - то белого цвета.
На экране монитора БОР формируется изображение обследуемого участка, на которое нанесены точки, в которых на данный момент произведено измерение температуры. В конце обследования информационный кадр полностью состоит из белых и желтых точек. Желтые точки определяют положение области воспаления.
Формируется изображение светящегося контура области воспаления, которое накладывается на первый кадр обследуемого больного участка тела.
Прямая реализация прототипа на основе ИК-датчиков невозможна из-за того, что при изменении наклона ИК-датчика температуры изменится положение точки измерения температуры, а видеокамера зафиксирует неизменность положения ИК-датчика температуры и, следовательно, неправильно сформируется положение области воспаления.
Для реализации полезной модели можно использовать следующие элементы:
Gravity: I2C Non-contact IR Temperature Sensor (MLX90614-DCI) [https://www.robotistan.com/gravity-i2c-non-contact-ir-temperature-sensor-mlx90614-dci]. MLX90614-DCI - ик датчик медицинский с температурным разрешением 0,01°C углом обзора 5° и временем отклика 0,25 сек.
Wi-Fi IP мини видеокамера Ambertek Q8S: размер 34×34×34 мм, вес 40 гр, скорость записи видео 30к/с, разрешение видео: 1920×1080, угол обзора 160 градусов, время автономной работы: до 5 часов.
Применение предложенного устройства позволит сократить время диагностики воспалительных заболеваний костей и суставов.
Список литературы.
1. Дубровский В.И., Федорова В.Н. Биомеханика: Учеб. для сред, и высш. учеб, заведений. - М.: Изд-во ВЛАДОС-ПРЕСС, 2003. - 198 с.

Claims (1)

  1. Устройство для диагностики воспалительных заболеваний костей и суставов, содержащее два тепломера, усилитель, компаратор, светодиод, блок обработки и регистрации, причем выход первого тепломера подключен ко входу усилителя, отличающееся тем, что первый и второй тепломеры реализованы в виде ИК-датчиков температуры, расположенных соответственно над здоровым и обследуемым участками, дополнительно введены датчик температуры воздуха и видеокамера, находящаяся вместе со вторым ИК-датчиком температуры и светодиодом на единой платформе, расположенной над больным участком, при этом датчик температуры воздуха через делитель напряжения соединен с отрицательным входом вычитающего устройства, а выход усилителя соединен с положительным входом вычитающего устройства, выход которого соединен с отрицательным входом компаратора, выход второго ИК-датчика температуры соединен с положительным входом компаратора, выход которого соединен с первым входом блока обработки и регистрации, второй вход которого связан с выходом видеокамеры.
RU2021106854U 2021-03-16 2021-03-16 Устройство диагностики воспалительных заболеваний костей и суставов RU206138U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021106854U RU206138U1 (ru) 2021-03-16 2021-03-16 Устройство диагностики воспалительных заболеваний костей и суставов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021106854U RU206138U1 (ru) 2021-03-16 2021-03-16 Устройство диагностики воспалительных заболеваний костей и суставов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU206138U1 true RU206138U1 (ru) 2021-08-24

Family

ID=77460610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021106854U RU206138U1 (ru) 2021-03-16 2021-03-16 Устройство диагностики воспалительных заболеваний костей и суставов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU206138U1 (ru)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03284234A (ja) * 1990-03-31 1991-12-13 Shimadzu Corp 非侵襲的温度測定装置
WO2002103306A2 (en) * 2001-06-19 2002-12-27 Welch Allyn, Inc. Infrared thermometer
RU2432896C2 (ru) * 2009-12-01 2011-11-10 Федеральное государственное учреждение "Санкт-Петербургский научно-практический центр медико-социальной экспертизы, протезирования и реабилитации инвалидов им. Г.А. Альбрехта Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" (ФГУ "СПбНЦЭР им. Альбрехта Росздрава") Тепловизионный комплекс для визуализации тепловых полей и измерения температур пациентов с дистальной гипотермией
WO2015092627A1 (en) * 2013-12-18 2015-06-25 Koninklijke Philips N.V. Continuous temperature profiling and control during surgery
RU2574141C1 (ru) * 2014-07-22 2016-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО ТГТУ Способ диагностики воспалительных заболеваний костей и суставов
KR20190018841A (ko) * 2017-08-16 2019-02-26 (주)허니냅스 열영상 센서를 이용하여 체온 정보를 측정하는 비접촉식 체온 측정 장치 및 그 동작 방법
CN110381816A (zh) * 2017-04-04 2019-10-25 奥尼欧有限公司 用于连续且无线监测和分析生物体温度的传感器系统和方法
EP3629905A1 (en) * 2017-05-31 2020-04-08 Health Monitoring Technologies, Inc. Thermal field scanner
US10821805B2 (en) * 2016-04-01 2020-11-03 Gentherm Incorporated Occupant thermal state detection and comfort adjustment system and method

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03284234A (ja) * 1990-03-31 1991-12-13 Shimadzu Corp 非侵襲的温度測定装置
WO2002103306A2 (en) * 2001-06-19 2002-12-27 Welch Allyn, Inc. Infrared thermometer
RU2432896C2 (ru) * 2009-12-01 2011-11-10 Федеральное государственное учреждение "Санкт-Петербургский научно-практический центр медико-социальной экспертизы, протезирования и реабилитации инвалидов им. Г.А. Альбрехта Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" (ФГУ "СПбНЦЭР им. Альбрехта Росздрава") Тепловизионный комплекс для визуализации тепловых полей и измерения температур пациентов с дистальной гипотермией
WO2015092627A1 (en) * 2013-12-18 2015-06-25 Koninklijke Philips N.V. Continuous temperature profiling and control during surgery
RU2574141C1 (ru) * 2014-07-22 2016-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО ТГТУ Способ диагностики воспалительных заболеваний костей и суставов
US10821805B2 (en) * 2016-04-01 2020-11-03 Gentherm Incorporated Occupant thermal state detection and comfort adjustment system and method
CN110381816A (zh) * 2017-04-04 2019-10-25 奥尼欧有限公司 用于连续且无线监测和分析生物体温度的传感器系统和方法
EP3629905A1 (en) * 2017-05-31 2020-04-08 Health Monitoring Technologies, Inc. Thermal field scanner
KR20190018841A (ko) * 2017-08-16 2019-02-26 (주)허니냅스 열영상 센서를 이용하여 체온 정보를 측정하는 비접촉식 체온 측정 장치 및 그 동작 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1117323B1 (en) System for temperature sensing
US5017019A (en) Radiation detector for differential biological temperature readings
EP1607039A1 (en) A method for sensing temperature changes
KR100871916B1 (ko) 영상정보 제공이 가능한 휴대용 체온계
CN107049253B (zh) 一种基于人工智能的红外热成像体温检测方法和装置
Somboonkaew et al. Mobile-platform for automatic fever screening system based on infrared forehead temperature
CN202471261U (zh) Ccd测温装置
US20140140368A1 (en) Non-contacxt medical thermometer with distance sensing and compensation
JP2014135993A (ja) 体温測定装置、体温測定方法及び体温管理システム
US9498166B2 (en) Method for displaying the temperature field of a biological subject
CN102162752A (zh) 阵列式红外测温仪
CA2397837A1 (en) Detection and quantification of joint and tissue inflammation
CN201130059Y (zh) 一种红外温度测量系统
RU206138U1 (ru) Устройство диагностики воспалительных заболеваний костей и суставов
CN106979822A (zh) 一种红外成像过耗故障探测仪
JPH05302855A (ja) 熱源監視装置と温度計測方法並びに熱源監視ロボットシステム
US10660527B2 (en) Blood vessel imaging temperature measurement method
US20210282646A1 (en) Medical data measurement system
CN106370311A (zh) 一种针对热分析仪的温度测量装置及测量方法
CN113362951A (zh) 人体红外热结构考勤与健康评估及防疫预警系统及方法
CN208141159U (zh) 一种集成式监控装置
CN205506217U (zh) 生命体探测仪及具有该生命体探测仪的飞行器
Xinqiang et al. Respiratory detection using non-contact sensors
CN106125467A (zh) 温度投影显示装置
TW202316089A (zh) 具距離補償與校正功能的額溫偵測系統