RU2088156C1 - Automation device for setting oncological diagnoses - Google Patents
Automation device for setting oncological diagnoses Download PDFInfo
- Publication number
- RU2088156C1 RU2088156C1 RU94036017A RU94036017A RU2088156C1 RU 2088156 C1 RU2088156 C1 RU 2088156C1 RU 94036017 A RU94036017 A RU 94036017A RU 94036017 A RU94036017 A RU 94036017A RU 2088156 C1 RU2088156 C1 RU 2088156C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- outputs
- inputs
- group
- optical
- channel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для диагностики ранних стадий онкологических заболеваний, в том числе при эндоскопических и гастроэнтероскопических исследованиях. The invention relates to medical equipment and can be used to diagnose the early stages of cancer, including endoscopic and gastroenteroscopic studies.
Известно устройство для эндоскопических исследований, позволяющее обнаружить изъязвленные участки обследуемой полости внутренних органов при визуальном наблюдении обследуемых органов и их освещении в области видимого излучения (заявка Японии N 63-23776, кл. A 61 B 5/00). A device for endoscopic examinations is known, which allows one to detect ulcerated portions of the examined cavity of internal organs by visual observation of the examined organs and their illumination in the field of visible radiation (Japanese application N 63-23776, class A 61 B 5/00).
Наиболее близким к предлагаемому является эндоскоп (авт. св. N 929050, кл. A 61 B 1/00, 1982, Б.И. N 19), содержащий в своем составе канал освещения, к которому через оптический переключатель поочередно подключается источник ультрафиолетового (УФ) освещения и источник видимого света, последовательно подсоединенные к выходу канала освещения окуляр, монохроматический фильтр и спектроскопический детектор, а вход канала освещения 1 через объектив 8 связан с обследуемой поверхностью внутреннего органа пациента. Closest to the proposed one is an endoscope (ed. St. N 929050, class A 61
Достоинством известного устройства является то, что в нем диагноз о наличии той или иной патологии производится на основе последовательного анализа спектра флюоресцентного свечения, возбуждаемого зондирующим УФ-излучением, не травмируя участки обследуемой слизистой. The advantage of the known device is that in it the diagnosis of the presence of one or another pathology is made on the basis of a sequential analysis of the fluorescence spectrum excited by the probe UV radiation without injuring the sections of the mucous membrane being examined.
Однако известное устройство обладает рядом недостатков:
во-первых, недостаточной точностью диагностики и недостаточной точностью локализации патологического очага, так как амплитуда сигнала на выходе спектрометрического датчика зависит от суммарной величины всего потока флюоресцентного свечения, возникающего на всей обследуемой поверхности 9 в пределах поля видимости объектива 8;
во-вторых, для поочередного проведения визуального наблюдения и спектрометрической диагностики обследуемой поверхности 9 необходимо периодически отстегивать и вновь пристегивать к окуляру 5 монохроматические фильтры 6 и спектрометрический детектор 7, что создает неудобство при эксплуатации и снижает надежность аппарата;
в-третьих, для квалификации вида патологии обследуемого участка 9 необходима поочередная смена монохроматических фильтров 6, устанавливаемых между окуляром 5 и спектрометрическим детектором 7, что создает дополнительные неудобства и снижает точность диагностики и надежность аппарата вследствие изменений характеристик фильтров в результате их постоянной перестыковки.However, the known device has several disadvantages:
firstly, insufficient diagnostic accuracy and insufficient localization of the pathological focus, since the amplitude of the signal at the output of the spectrometric sensor depends on the total value of the entire fluorescence flux that occurs on the entire examined surface 9 within the field of view of lens 8;
secondly, to conduct visual observation and spectrometric diagnostics of the examined surface 9 in turn, it is necessary to periodically unfasten and fasten monochromatic filters 6 and spectrometric detector 7 to the eyepiece 5, which creates inconvenience during operation and reduces the reliability of the apparatus;
thirdly, to qualify the type of pathology of the examined area 9, it is necessary to alternately change the monochromatic filters 6 installed between the eyepiece 5 and the spectrometric detector 7, which creates additional inconveniences and reduces the accuracy of diagnostics and the reliability of the apparatus due to changes in the characteristics of the filters as a result of their constant re-coupling.
Цель изобретения разработка конструкции диагностического аппарата, обладающего улучшенными техническими и эксплуатационными характеристиками, повышение диагностики, точности локализации границ патологического очага, точности дозировки светового воздействия на патологический очаг, автоматизация процесса диагностики. The purpose of the invention is the development of the design of a diagnostic apparatus with improved technical and operational characteristics, improved diagnostics, accuracy of localization of the boundaries of the pathological focus, accuracy of dosage of light exposure to the pathological focus, automation of the diagnostic process.
Цель достигается тем, что автоматизированный аппарат для диагностики в онкологии, включающий конструктивно объединенные канал освещения с окуляром и объективом и инструментальный канал эндоскопа, вход канала освещения через переключатель оптически связан с выходами источника видимого света и источника ультрафиолетового излучения, дополнительно содержит группу селективных спектрометрических датчиков, многоканальный аналого-цифровой преобразователь, группу управляемых источников световых воздействий и персональную ЭВМ, две группы оптических волокон, входы оптических волокон первой группы являются оптическими входами аппарата, а их выходы соответственно соединены с входами селективных спектрометрических датчиков группы, выходы которых через многоканальный аналого-цифровой преобразователь подключены к информационным входам персональной ЭВМ, информационный выход которой является информационным выходом аппарата, а управляющие выходы персональной ЭВМ подключены соответственно к входам управляемых источников световых воздействий группы, выходы которых оптически связаны с входами соответствующих оптических волокон второй группы, выходы которых являются оптическими выходами. The goal is achieved in that an automated apparatus for diagnostics in oncology, which includes a structurally integrated illumination channel with an eyepiece and lens and an endoscope instrument channel, an input of the illumination channel through a switch, is optically coupled to the outputs of the visible light source and the ultraviolet radiation source, further comprises a group of selective spectrometric sensors multichannel analog-to-digital converter, a group of controlled light sources and a personal computer, two groups optical fibers, the inputs of the optical fibers of the first group are the optical inputs of the apparatus, and their outputs are respectively connected to the inputs of the selective spectrometric sensors of the group, the outputs of which are connected to the information inputs of a personal computer through a multi-channel analog-to-digital converter, the information output of which is the information output of the device, and the control the outputs of the personal computer are connected respectively to the inputs of the controlled light sources of the group, the outputs of which are optical The boards are connected to the inputs of the corresponding optical fibers of the second group, the outputs of which are optical outputs.
В результате введения оптических волокон обеспечивается точечный обход локальных участков облучаемой поверхности. Соединение волокон с селективными (узкополосными) фотометрическими датчиками обеспечивает одновременное (параллельное) измерение сигналов во всех поддиапазонах длин волн наблюдаемого спектра, а управляемые источники световых воздействий позволяют использовать аппарат для последующей световой терапии выявленных ранних стадий онкологических заболеваний без хирургического вмешательства. The introduction of optical fibers provides a point bypass of local areas of the irradiated surface. The combination of fibers with selective (narrow-band) photometric sensors provides simultaneous (parallel) measurement of signals in all sub-bands of the wavelengths of the observed spectrum, and controlled light sources allow the apparatus to be used for subsequent light therapy of the revealed early stages of cancer without surgical intervention.
На фиг. 1 дана схема предлагаемого устройства; на фиг.2, 3 графики, поясняющие принцип калибровки и диагностики с помощью аппарата. In FIG. 1 shows a diagram of the proposed device; figure 2, 3 graphs explaining the principle of calibration and diagnostics using the apparatus.
Аппарат содержит канал 1 освещения эндоскопа, оптический вход которого соединен с выходом переключателя 2, входы которого соответственно оптически связаны с выходом источника 3 ультрафиолетового излучения и источника 4 видимого света. Канал 1 освещения имеет окуляр 5, предназначенный для визуального наблюдения исследуемой поверхности через объектив 8. Канал освещения 1 конструктивно объединен с инструментальным каналом 7, первую 8 и вторую 9 группы оптических волокон, многоканальный аналого-цифровой преобразователь 10, выходы которого соединены соответственно с информационными входами персональной ЭВМ 11, управляющие выходы которой соединены соответственно с входами управляющих источников 12 световых воздействий, выходы которых оптически связаны с входами оптических волокон 9 второй группы, входы селективных спектрометрических датчиков 13 оптически связаны с выходами оптических волокон 8 первой группы, а их выходы подключены соответственно к информационным входам многоканального аналого-цифрового преобразователя 10. Входы 14 оптических волокон 8 первой группы являются оптическими входами аппарата, а выходы 15 оптических волокон 9 второй группы являются оптическими выходами аппарата. На фиг.1 под позицией 16 обозначена обследуемая поверхность. The apparatus comprises an
В качестве аналого-цифрового преобразователя может быть использован любой АЦП, работающий в режиме периодического опроса входной информации. Any analog-to-digital converter operating in the mode of periodic polling of input information can be used as an analog-to-digital converter.
В качестве персональной ЭВМ 11 может быть использована любая совместимая ПЭВМ отечественного или зарубежного производства, например, PC AT 286/386/486. As a personal computer 11 can be used any compatible PC domestic or foreign production, for example, PC AT 286/386/486.
Каждый из селективных спектрометрических датчиков 13 (измерительных преобразователей) предназначен для преобразования величины соответствующей спектральной составляющей сигналов флюоресцентного свечения в полосе спектра в соответствующий аналоговый электрический сигнал. В качестве таких датчиков могут быть использованы, например, сочетание узкополосных оптических фильтров, устанавливаемых на входе серийных широкополосных фотоприемников. Each of the selective spectrometric sensors 13 (measuring transducers) is designed to convert the magnitude of the corresponding spectral component of the fluorescence signals in the spectrum band into the corresponding analog electrical signal. As such sensors can be used, for example, a combination of narrow-band optical filters installed at the input of serial broadband photodetectors.
Управляемые источники 12 световых воздействий предназначены для формирования излучения в видимом диапазоне, ультрафиолетового излучения, инфракрасного излучения или их сочетаний, а параметры излучения (например, интенсивность излучения, спектр, доза облучения, продолжительность облучения), задаются от ПЭВМ. Managed sources of 12 light effects are intended for the formation of radiation in the visible range, ultraviolet radiation, infrared radiation, or combinations thereof, and the radiation parameters (for example, radiation intensity, spectrum, radiation dose, exposure time) are set from the PC.
В качестве управляемых источников могут быть использованы, например, ультрафиолетовый лазерный излучатель типа лазерные полупроводниковые диоды, светодиоды и другие управляемые серийные источники. Управление интенсивностью источников производится путем изменения управляющих воздействий (для лазерных диодов, светодиодов изменение уровня тока питания, для импульсных источников с нерегулируемой амплитудой путем изменения частоты и скважности излучаемых импульсов). As controlled sources, for example, an ultraviolet laser emitter such as laser semiconductor diodes, LEDs and other controlled serial sources can be used. The intensity of the sources is controlled by changing the control actions (for laser diodes, LEDs, changing the level of the supply current, for pulsed sources with uncontrolled amplitude by changing the frequency and duty cycle of the emitted pulses).
Устройство может работать в нескольких режимах: 1) визуального наблюдения; 2) диагностики; 3) калибровки; 4) терапевтического светового воздействия. The device can operate in several modes: 1) visual observation; 2) diagnostics; 3) calibration; 4) therapeutic light exposure.
В режиме визуального наблюдения видимый свет от источника 4 через переключатель 2, канал освещения 1 и объектив 8 освещает участок обследуемой поверхности 16. Изображение освещенного участка через объектив 6, канал освещения 1 и окуляр 5 визуально наблюдают до обнаружения подозреваемого (изъязвленного) участка, требующего более точной диагностики. In the visual observation mode, visible light from the source 4 through the
В режиме диагностики объектив 6 остается ориентированным на подозреваемый участок обследуемой поверхности. С помощью переключателя 2 к каналу освещения 1 подключают источник 3 ультрафиолетового излучения. Подают ультрафиолетовое излучение от источника 3 через переключатель 2, канал освещения 1 и объектив 6 на подозреваемый участок поверхности, где возникает вторичное (флюоресцентное) свечение. Наблюдают изображение освещенного участка обследуемой поверхности в флюоресцентном свете через объектив 6, канал освещения 1 и окуляр 5 и уточняют область подозреваемого участка для последующей точечной диагностики. In diagnostic mode, the lens 6 remains oriented to the suspected area of the surface being examined. Using the
Для проведения точечной диагностики выбранного подозреваемого участка обследуемой поверхности 4 через инструментальный канал 7 к точкам этого участка обследуемой поверхности поочередно подводят вход 14 оптических волокон 8. В процессе точечной диагностики последовательно обходят входом 14 все подозреваемые точки подозреваемого участка обследуемой поверхности. Флюоресцентные сигналы, возбуждаемые на поверхности под воздействием ультрафиолетового освещения, через оптические волокна 8 поступают на входы соответствующих узкополосных спектрометрических датчиков 13, которые преобразуют амплитуды соответствующей спектральной составляющей сигналов флюоресцентного свечения в полосе спектра λi вторичного свечения, которая является наиболее информативной для анализа того или иного вида патологии, в электрический сигнал. Сигналы с выхода каждого спектрометрического датчика поступают на соответствующий вход многоканального аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 10, где преобразуются в цифровую форму и в виде цифровых кодов поступают на вход персональной ЭВМ 10.To conduct point diagnostics of the selected suspected area of the examined surface 4 through the instrument channel 7, the input 14 of the optical fibers 8 is alternately fed to the points of this section of the surface to be examined 8. During the point diagnostics, all the suspected points of the suspected area of the examined surface are bypassed by input 14. The fluorescent signals excited on the surface under the influence of ultraviolet light are fed through optical fibers 8 to the inputs of the corresponding narrow-band spectrometric sensors 13, which convert the amplitudes of the corresponding spectral component of the fluorescence signals in the spectrum band λ i of the secondary glow, which is the most informative for the analysis of one or another type of pathology, in an electrical signal. The signals from the output of each spectrometric sensor are fed to the corresponding input of a multi-channel analog-to-digital converter (ADC) 10, where they are converted to digital form and in the form of digital codes are fed to the input of a personal computer 10.
Принцип формирования диагностических сигналов и алгоритм работы ЭВМ в этом режиме состоит в следующем. The principle of formation of diagnostic signals and the algorithm of the computer in this mode is as follows.
Весь диапазон флюоресцентного свечения разбивается на поддиапазоны 
После окончания обследования подозреваемого участка и получения всей совокупности значений Ai ЭВМ также по известному алгоритму
Amax sup Ai (2)
определяет максимальное значение амплитуды сигнала и нормирует все результаты измерений по соотношению
Ai отн Ai/Amax (3)
В результате получают совокупность относительных значений амплитуд сигналов
A1отн A1/Amax,
Aiотн Ai/Amax,
Anотн An/Amax (3)
которые характеризуют распределение уровней флюоресцентного излучения по всему измеряемому спектру (λ1≅ λi≅ λn.).The entire range of fluorescence is divided into subranges
After completing the examination of the suspected site and obtaining the entire set of values of A i computers also according to the known algorithm
A max sup A i (2)
determines the maximum value of the signal amplitude and normalizes all measurement results by the ratio
A i rel A i / A max (3)
The result is a set of relative signal amplitudes
A 1rel A 1 / A max ,
A irel A i / A max ,
A ntn A n / A max (3)
which characterize the distribution of fluorescence radiation levels over the entire measured spectrum (λ 1 ≅ λ i ≅ λ n .).
Достоинство перехода к относительным значениям амплитуд сигналов состоит в повышении объективности и достоверности оценки состояния локального участка обследуемой поверхности 9. Абсолютные значения сигналов Ai в поддиапазонах спектра λi будут зависеть не только от состояния облучаемых тканей (от наличия патологии и вида патологии), но и от ряда других специальных факторов:
от расстояния между открытым концом волоконно-оптического жгута 18 и обследуемой поверхностью в процессе измерений вторичного (флюоресцентного) излучения;
от интенсивного потока УФ-излучения (мощности Руф) источника 13, воздействующего на облучаемую поверхность;
от интенсивности вторичного (флюоресцентного) излучения с облучаемой поверхности, которая может быть искусственно увеличена введением в органические ткани на облучаемой поверхности специальных сенсибилизирующих веществ.The advantage of the transition to relative values of signal amplitudes is to increase the objectivity and reliability of assessing the state of the local area of the examined surface 9. The absolute values of the signals A i in the sub-ranges of the spectrum λ i will depend not only on the state of the irradiated tissues (on the presence of pathology and type of pathology), but also from a number of other special factors:
from the distance between the open end of the fiber optic bundle 18 and the test surface during the measurement of the secondary (fluorescent) radiation;
from the intense flux of UV radiation (power Ruf) source 13, acting on the irradiated surface;
from the intensity of the secondary (fluorescent) radiation from the irradiated surface, which can be artificially increased by the introduction of special sensitizing substances into organic tissues on the irradiated surface.
При переходе к относительным значениям влияние этих факторов исключается. When passing to relative values, the influence of these factors is excluded.
На фиг. 2, 3 приведены примеры кривой, построенной по соотношению (3), характерным для нее является, что хотя бы в одном из поддиапазонов значение Aотн равно 1. Реальные распределения могут быть произвольной формы и зависят от вида патологии исследуемого участка.In FIG. Figures 2 and 3 give examples of a curve constructed according to relation (3), characteristic of it is that, at least in one of the subranges, the value of A rel is equal to 1. Actual distributions can be of arbitrary shape and depend on the type of pathology of the studied area.
Для предварительного получения диагностических критериев в аппарате предусмотрен режим калибровки. Сущность диагностических критериев заключается в том, что совокупность (3) значений относительных амплитуд сигналов Ai отн для всех поддиапазонов длин волн λi спектра вторичного (флюоресцентного) свечения представляет собой объективную оценку состояния органических тканей облучаемой поверхности. При калибровке аппарата в качестве обследуемой (облучаемой) поверхности используют образцы пораженных и нормальных тканей, полученных в результате хирургических операций онкологических больных. Патология образцов тканей предварительно подтверждается гистологическими и цитологическими исследованиями.For preliminary diagnostic criteria, the device has a calibration mode. The essence of diagnostic criteria is that the set (3) of the relative signal amplitudes A i rel for all sub-ranges of wavelengths λ i of the spectrum of the secondary (fluorescent) glow is an objective assessment of the state of organic tissues of the irradiated surface. When calibrating the apparatus, samples of affected and normal tissues obtained as a result of surgical operations of cancer patients are used as the examined (irradiated) surface. The pathology of tissue samples is previously confirmed by histological and cytological studies.
В результате многократных облучений калибровочных образцов тканей с различными видами патологии получают устойчивые сочетания относительных значений амплитуд сигналов флюоресцентного свечения для каждого характерного (явно выраженного) вида патологии и для нормы:
где Aij отн(λi) относительные значения амплитуд сигналов для поддиапазона;
Kпатj классификационный признак, означающий, что конкретное полученное устойчивое сочетание значений Aij(λi) является признаком конкретного состояния обследуемой поверхности (норма, язва, полип, рак, j=4)).As a result of repeated irradiations of calibration tissue samples with various types of pathology, stable combinations of the relative amplitudes of the fluorescence signals for each characteristic (pronounced) type of pathology and for the norm are obtained:
where A ij rel (λ i ) the relative values of the amplitudes of the signals for the subband;
K patj is a classification criterion, which means that the particular stable combination of values A ij (λ i ) obtained is a sign of a specific condition of the examined surface (norm, ulcer, polyp, cancer, j = 4)).
Алгоритмом работы ЭВМ 11 в этом режиме также являются соотношения 1-3. Отличием является то, что в качестве образцов используются здоровые и пораженные ткани. The algorithm of the computer 11 in this mode are also the ratio of 1-3. The difference is that healthy and diseased tissues are used as samples.
На фиг. 3 приведен пример, характеризующий принцип получения классификационных признаков, где цифрами обозначено: 1 норма, 2 язва, 3 - полип, 4 рак. Главным является то, что для каждой из патологий максимумы расположены в различных поддиапазонах и форма кривой различна. Для правильной диагностики необходимо правильное отождествление коэффициентов относительных значений, полученных от исследуемой ткани (фиг. 2), с одной из кривых, характеризующих классификационный признак (соотношение 4, фиг.3). In FIG. Figure 3 shows an example characterizing the principle of obtaining classification features, where the numbers indicate: 1 norm, 2 ulcers, 3 - polyp, 4 cancer. The main thing is that for each of the pathologies, the maxima are located in different subranges and the shape of the curve is different. For proper diagnosis, it is necessary to correctly identify the coefficients of relative values obtained from the test tissue (Fig. 2) with one of the curves characterizing the classification feature (ratio 4, Fig. 3).
После калибровки аппарата и получения диагностических критериев Kпатj по соотношению (4) для каждого вида патологии и для нормы аппарат пригоден к применению для диагностики. В процессе диагностики облучаемой поверхностью является подозреваемый участок внутреннего органа пациента. В результате воздействия УФ-излучением на поверхность получают совокупность (3) отсчетов относительных значений Aiотн(λi) амплитуд сигналов флюоресцентного излучения. Полученную совокупность отсчетов Aiотн(λi), сравнивают поочередно с характерными сочетаниями (4). При этом характерные сочетания (4) используются в качестве критериев оценки состояния облучаемой поверхности. Сравнение полученной при измерениях совокупности отсчетов Aiотн(λi) с критериями (4) производят по принципу наибольшего правдоподобия. Среди диагностических критериев (4) определяется тот критерий Kпатi, в котором сочетание (3) отсчетов Aiотн(λi) наиболее близко к совокупности отсчетов (1), полученных при измерениях в процессе диагностики.After calibrating the apparatus and obtaining diagnostic criteria, K patj according to relation (4) for each type of pathology and for the norm, the apparatus is suitable for use for diagnostics. In the process of diagnosis, the irradiated surface is the suspected area of the patient’s internal organ. As a result of exposure to UV radiation on the surface, a set of (3) samples of the relative values of A irel (λ i ) amplitudes of the fluorescence radiation signals is obtained. The obtained set of samples A irel (λ i ) is compared in turn with characteristic combinations (4). In this case, characteristic combinations (4) are used as criteria for assessing the state of the irradiated surface. The comparison of the set of samples A irel (λ i ) obtained with measurements with the criteria (4) is performed according to the principle of greatest likelihood. Among the diagnostic criteria (4), that criterion K pati is determined in which the combination (3) of samples A irel (λ i ) is closest to the set of samples (1) obtained during measurements in the diagnostic process.
На основании выбранного наиболее близкого критерия (обладающего наибольшим правдоподобием) делается заключение о соответствующем состоянии исследуемого локального участка облучаемой поверхности, т.е. формируют диагноз состояния данного участка. Диагноз формируется автоматически с помощью ЭВМ 15. Based on the selected closest criterion (having the greatest likelihood), a conclusion is drawn about the corresponding state of the investigated local area of the irradiated surface, i.e. form a diagnosis of the condition of this site. The diagnosis is generated automatically using a computer 15.
Алгоритм работы ЭВМ в этом режиме может быть, например, представлен в следующем виде. The computer operation algorithm in this mode can, for example, be presented in the following form.
Вычисляется квадрат отклонения относительных значений амплитуд для исследуемой поверхности Aiотн от значений Aijотн по соотношению
где j 1, 2, 3, 4 соответствуют норме и виду патологии,
i номер частотного поддиапазона,
а после определяется номер патологии, соответствующий минимальному квадрату отклонения
j min Ej
После установления диагноза состояния очередного локального участка облучаемой поверхности вход 14 перемещают (ориентируют) на другой точечный локальный участок обозреваемой поверхности 9. Перенацеливание контролируется визуально через окуляр 5, как и в ранее рассмотренном случае калибровки аппарата. Диагностика очередного локального участка обозреваемой области поверхности производится аналогичным образом.The squared deviation of the relative values of the amplitudes for the investigated surface A irel from the values of A ijrel is calculated by the ratio
where
i frequency subband number,
and then the pathology number corresponding to the minimum squared deviation is determined
j min E j
After the diagnosis of the state of the next local area of the irradiated surface is established, the input 14 is moved (oriented) to another localized local area of the surface under observation 9. The retargeting is visually controlled through the eyepiece 5, as in the previously considered case of calibrating the device. Diagnostics of the next local area of the observed surface area is carried out in a similar way.
После обхода всех интересующих точек подозреваемого участка поверхности, наблюдаемого в зоне видимости объектива 6, формируется полный диагноз состояния наблюдаемого участка внутреннего органа пациента. Результаты диагноза выдаются на дисплей ПЭВМ и могут быть выведены на печать в виде диагностического заключения. After going around all the points of interest of the suspected surface area observed in the field of view of the lens 6, a complete diagnosis of the condition of the observed area of the patient’s internal organ is formed. The results of the diagnosis are displayed on the PC and can be printed out in the form of a diagnostic conclusion.
В случае недостаточной чувствительности облучаемой поверхности к УФ-излучению от источника 3 в процессе калибровки и диагностики на обследуемый участок поверхности через волокна 9 может быть подано дополнительное УФ-излучение от управляемого источника УФ-излучения, входящего в комплект управляемых источников световых воздействий 12, которые в этом случае включаются от ПЭВМ 11. In the case of insufficient sensitivity of the irradiated surface to UV radiation from source 3 during calibration and diagnostics, additional UV radiation from a controlled source of UV radiation, which is included in the set of controlled light sources 12, which can In this case, turn on from the PC 11.
Режим светового терапевтического воздействия является дополнительным и используется в тех случаях, когда выявлены ранние стадии патологии (незначительные язвенные образования, локальные образования недоброкачественных тканей и т.п.), которые доступны для терапевтического светового лечения. Аппарат предусматривает терапевтическое лечение направленным видимым светом, ультрафиолетовым излучением, инфракрасным излучением и их сочетаниями. На основе полученного диагностического заключения по известным методикам световой терапии для каждого выявленного вида патологии задается индивидуальный режим светового воздействия (интенсивность облучения, спектр светового воздействия, вид модуляции излучения, продолжительность сеанса или доза облучения и т.п.). Далее рассмотренным ранее способом повторяется обход волокна 8 точек наблюдаемого участка обследуемой поверхности. По результатам диагностики состояния каждого локального участка (точки) поверхности, на основе заданных в ПЭВМ 11 параметров светового терапевтического воздействия, от ПЭВМ 11 на управляемые источники 12 подаются соответствующие управляющие сигналы. Под действием этих сигналов заданное от ПЭВМ 11 излучение от источников 12 через соответствующие дополнительные оптические волокна 9 воздействует на локальный участок поверхности, являющийся объектом светового терапевтического лечения. The regime of light therapeutic exposure is additional and is used in those cases when early stages of the pathology (minor ulcerative lesions, local formations of poor quality tissues, etc.) that are available for therapeutic light treatment have been identified. The device provides therapeutic treatment with directed visible light, ultraviolet radiation, infrared radiation and their combinations. Based on the obtained diagnostic conclusion according to well-known methods of light therapy, for each identified type of pathology, an individual regime of light exposure (radiation intensity, spectrum of light exposure, type of radiation modulation, session duration or radiation dose, etc.) is set. Further, by the previously considered method, the fiber bypass of 8 points of the observed area of the surface being examined is repeated. According to the results of diagnostics of the state of each local site (point) of the surface, based on the parameters of the light therapeutic effect specified in the PC 11, the corresponding control signals are supplied from the PC 11 to the controlled sources 12. Under the influence of these signals, the radiation from the sources 12 specified from the PC 11 through the corresponding additional optical fibers 9 acts on the local surface area that is the object of light therapeutic treatment.
Задание дозы светового терапевтического воздействия включает в себя, например, установку продолжительности светового воздействия tk и установку интенсивности потока светового воздействия П в каждом диапазоне светового воздействия. В соответствии с этими предварительно заданными (лечащим врачом) воздействиями, по командам от ПЭВМ в начальной период t производится включение соответствующего (ультрафиолетового, видимого света, инфракрасного) источника светового воздействия и задается уровень Пi потока светового излучения (мощность излучения). В течение сеанса ПЭВМ излучает текущее время ti, определяет текущую продолжительность излучения (ti-t0) и в момент ее совпадения с заданной продолжительностью tk включает источники излучения, т.е.Setting the dose of therapeutic light exposure includes, for example, setting the duration of light exposure t k and setting the intensity of the light flux P in each range of light exposure. In accordance with these predefined (by the attending physician) actions, according to the instructions from the personal computer, in the initial period t, the corresponding (ultraviolet, visible light, infrared) light source is turned on and the level P i of the light radiation flux (radiation power) is set. During the session, the PC emits the current time t i , determines the current radiation duration (t i -t 0 ) and, at the moment of its coincidence with the given duration t k, turns on the radiation sources, i.e.
tk (ti t0) выключение
Параметры светового воздействия на облучаемый локальный участок поверхности контролируются по амплитудам сигналов Ai(λi), отсчитываемым в процессе сеанса световой терапии с выходов датчиков 13 с помощью АЦП 10. Этим обеспечивается высокая точность дозировки светового воздействия и эффективность терапевтического лечения различных язвенных и онкологических заболеваний на ранних стадиях их появления. Благодаря дополнительному применению в устройстве оптических волокон 8 и 9 обеспечивается точечный обход локальных участков облучаемой поверхности. Соединение волокон 8 с селективными спектрометрическими датчиками 13 обеспечивает одновременное (параллельное) измерение сигналов во всех поддиапазонах длин волн наблюдаемого спектра. Использование относительных цифровых отсчетов амплитуд сигналов, получаемых с помощью АЦП и ПЭВМ, позволяет получить устойчивые диагностические критерии (4) и значительно уменьшить роль субъективного фактора в установлении диагноза. Применение управляемых источников световых воздействий 12 позволяет повысить чувствительность аппарата при диагностике и позволяет использовать аппарат для световой терапии ранних стадий онкологических заболеваний, сразу же после их выявления в процессе диагностики. Последнее обстоятельство значительно повышает эффективность аппарата, не травмируя пациента необходимостью проведения дополнительных процедур, неизбежных при других методиках лечения.t k (t i t 0 ) shutdown
The parameters of the light exposure on the irradiated local surface area are controlled by the amplitudes of the signals A i (λ i ) counted during the light therapy session from the outputs of the sensors 13 using the ADC 10. This ensures high accuracy of the dosage of light exposure and the effectiveness of therapeutic treatment of various ulcer and oncological diseases in the early stages of their appearance. Due to the additional use in the device of optical fibers 8 and 9, a point bypass of local sections of the irradiated surface is provided. The connection of the fibers 8 with selective spectrometric sensors 13 provides simultaneous (parallel) measurement of signals in all sub-bands of the wavelengths of the observed spectrum. The use of relative digital samples of signal amplitudes obtained using ADCs and PCs makes it possible to obtain stable diagnostic criteria (4) and significantly reduce the role of the subjective factor in establishing a diagnosis. The use of controlled sources of light exposure 12 allows you to increase the sensitivity of the device during diagnosis and allows you to use the device for light therapy of the early stages of cancer, immediately after their detection in the diagnostic process. The latter circumstance significantly increases the efficiency of the apparatus without injuring the patient with the need for additional procedures that are inevitable with other treatment methods.
Полученный эффект не является простой суммой эффектов от вновь введенных составных частей аппарата, а является результатом их совместной работы по единой методике, рассмотренной ранее. The effect obtained is not a simple sum of the effects of the newly introduced components of the apparatus, but is the result of their joint work according to the unified methodology considered earlier.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94036017A RU2088156C1 (en) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | Automation device for setting oncological diagnoses |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94036017A RU2088156C1 (en) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | Automation device for setting oncological diagnoses |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2088156C1 true RU2088156C1 (en) | 1997-08-27 |
| RU94036017A RU94036017A (en) | 1997-11-10 |
Family
ID=20160871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94036017A RU2088156C1 (en) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | Automation device for setting oncological diagnoses |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2088156C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004029623A1 (en) * | 2002-09-30 | 2004-04-08 | Sergei Grigorevich Alekseev | Method and device for diagnosing oncological diseases |
| CN111562261A (en) * | 2020-05-25 | 2020-08-21 | 孔锦 | Tumour section device of drawing materials |
-
1994
- 1994-09-28 RU RU94036017A patent/RU2088156C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 929050, кл. A 61 B 1/00, 1982. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004029623A1 (en) * | 2002-09-30 | 2004-04-08 | Sergei Grigorevich Alekseev | Method and device for diagnosing oncological diseases |
| CN111562261A (en) * | 2020-05-25 | 2020-08-21 | 孔锦 | Tumour section device of drawing materials |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mourant et al. | Elastic scattering spectroscopy as a diagnostic tool for differentiating pathologies in the gastrointestinal tract: preliminary testing | |
| US6069689A (en) | Apparatus and methods relating to optical systems for diagnosis of skin diseases | |
| JP4870356B2 (en) | Use of high wave number Raman spectroscopy to measure tissue | |
| US6826422B1 (en) | Spectral volume microprobe arrays | |
| US5111821A (en) | Fluorometric method for detecting abnormal tissue using dual long-wavelength excitation | |
| AU763413B2 (en) | Spectral volume microprobe arrays | |
| US5293872A (en) | Method for distinguishing between calcified atherosclerotic tissue and fibrous atherosclerotic tissue or normal cardiovascular tissue using Raman spectroscopy | |
| US4930516A (en) | Method for detecting cancerous tissue using visible native luminescence | |
| US5687730A (en) | Apparatus for detecting the presence of abnormal tissue within a target tissue beneath the skin of a patient | |
| EP0573535B1 (en) | Systems and methods of molecular spectroscopy to provide for the diagnosis of tissue | |
| US20060052709A1 (en) | Analysis of volume elements for tissue characterization | |
| US20030156788A1 (en) | Method and device for recognizing dental caries, plaque, concrements or bacterial attacks | |
| JP3923080B2 (en) | Optical fine probe and spectral analysis method of material | |
| WO2009157825A1 (en) | A method and device for diagnosing ear conditions | |
| US20110066034A1 (en) | Optical detection method and device for optical detection of the condition of joints | |
| RU2365327C1 (en) | Automated device for stomatology diagnostics | |
| RU2088156C1 (en) | Automation device for setting oncological diagnoses | |
| RU2370202C1 (en) | Automated device for diagnosing oncopathologies in gynecology | |
| RU115634U1 (en) | AUTOMATED DEVICE FOR DIAGNOSTICS OF ONCOPATOLOGIES OF THE ESOPHAGULA, STOMACH AND DUODENAL | |
| RU2145183C1 (en) | Automated device for diagnostics in oncology | |
| RU116328U1 (en) | AUTOMATED DEVICE FOR DIAGNOSTICS OF ONCOPATOLOGIES OF THE BRONCHIAL TREE | |
| RU116327U1 (en) | AUTOMATED DEVICE FOR DIAGNOSIS OF DIRECT GUT ONCOPOLOGY | |
| RU2184486C2 (en) | Method and device for diagnosing oncological diseases | |
| RU87337U1 (en) | AUTOMATED DEVICE FOR DIAGNOSTIC OF ONCOPOLOGY OF THE URINARY CHANNEL AND PROSTATE | |
| RU2775461C1 (en) | Device for assessing the composition of immunocompetent cells in tumor tissue by spectral fluorescence methods using a photosensitizer based on chlorin e6 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090929 |