RU2425620C2 - Device for transmission and reproduction of tactile image of tissue state in endoscopic examination - Google Patents
Device for transmission and reproduction of tactile image of tissue state in endoscopic examination Download PDFInfo
- Publication number
- RU2425620C2 RU2425620C2 RU2009115612/14A RU2009115612A RU2425620C2 RU 2425620 C2 RU2425620 C2 RU 2425620C2 RU 2009115612/14 A RU2009115612/14 A RU 2009115612/14A RU 2009115612 A RU2009115612 A RU 2009115612A RU 2425620 C2 RU2425620 C2 RU 2425620C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- matrix
- tactile
- cells
- output
- adder
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Endoscopes (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине и медицинской технике, в частности к практике и технике эндоскопии органов человека.The invention relates to medicine and medical technology, in particular to the practice and technique of endoscopy of human organs.
Известен контактный датчик давления для исследования полостей, имеющий заполненную газовой средой камеру, предназначенный для определения плотности слизистой оболочки носовых раковин (RU 2240028, 20.11.2004). Датчик подключен к средствам фиксации и обработки данных.Known contact pressure sensor for the study of cavities, having a chamber filled with a gas medium, designed to determine the density of the mucous membrane of the nasal concha (RU 2240028, 20.11.2004). The sensor is connected to the means of fixation and data processing.
Технические возможности этого устройства не позволяют проводить обследование в глубоких полостях тела.The technical capabilities of this device do not allow examination in deep body cavities.
Известна эндоскопическая система замера биофизических параметров ткани, в которой предусмотрен замер плотности ткани во время внутриполостного медицинского обследования (US 6711429, 23.03.2004), в котором осуществляется замер плотности подлежащей ткани сенсором на торце эндоскопа.Known endoscopic system for measuring biophysical parameters of tissue, which provides for measuring tissue density during intracavitary medical examination (US 6711429, 03/23/2004), in which the density of the underlying tissue is measured by a sensor at the endoscope end.
Однако система не позволяет формировать у исследователя эффект, сходный с непосредственным осязанием обследуемой ткани.However, the system does not allow the researcher to form an effect similar to the direct touch of the tissue being examined.
Известно устройство для определения вязкоупругих свойств мягких тканей, содержащее цилиндрический корпус, внутри которого установлен вибратор с датчиком силы, соединенные соответственно с генератором сигналов и с элементами обработки и регистрации сигнала силы и смонтированные через опорную площадку с контактным штампом, контактный штамп прикреплен посредством резьбы к опорной площадке и выполнен плоским в торце и с возможностью выступа с торцевой части корпуса (RU 2082312, 28.07.1993).A device is known for determining the viscoelastic properties of soft tissues, comprising a cylindrical body, inside which a vibrator with a force sensor is mounted, connected respectively to a signal generator and to elements for processing and recording a force signal and mounted through a support pad with a contact stamp, the contact stamp is attached by a thread to the support platform and made flat at the end and with the possibility of protrusion from the end of the housing (RU 2082312, 07.28.1993).
Недостатком устройства является невозможность сравнения соседних участков исследуемого образца и выявления его неоднородности.The disadvantage of this device is the inability to compare neighboring sections of the test sample and to identify its heterogeneity.
Известны способ и устройство для исследования ткани молочной железы, которое содержит множество датчиков, размещенных на поверхности, контактирующей с исследуемой тканью, каждый из которых измеряет локальное давление, действующее на него со стороны ткани в ответ на силу, с которой врач прижимает устройство к исследуемой ткани. В зависимости от структуры подлежащей ткани изменяется распределение давлений между датчиками, что позволяет после соответствующей обработки сигналов выделить зоны с измененными физическими свойствами (Патент US 006091981).A known method and device for examining breast tissue, which contains many sensors placed on the surface in contact with the test tissue, each of which measures the local pressure exerted on it by the tissue in response to the force with which the doctor presses the device to the test tissue . Depending on the structure of the underlying tissue, the pressure distribution between the sensors changes, which allows, after appropriate signal processing, to identify zones with altered physical properties (Patent US 006091981).
Недостатком способа и устройства является отсутствие измерения суммарной силы воздействия на ткань, передачи и отображения тактильной информации на дисплее для восприятия рукой врача при проведении обследования плотности ткани с помощью эндоскопа.The disadvantage of this method and device is the lack of measurement of the total force of impact on the tissue, the transmission and display of tactile information on the display for perception by the hand of a doctor when conducting an examination of tissue density using an endoscope.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является устройство для исследования плотности ткани при эндоскопическом исследовании, содержащее эндоскоп с датчиками плотности ткани, причем датчиками плотности ткани являются датчики давления, выполненные в виде упругих камер, заполненных воспринимающей давление средой, например физиологическим раствором (RU 2286080, 26.01.2005).Closest to the claimed invention is a device for studying tissue density during endoscopic examination, containing an endoscope with tissue density sensors, the tissue density sensors being pressure sensors made in the form of elastic chambers filled with a pressure-sensitive medium, for example, physiological saline (RU 2286080, 26.01. 2005).
Недостаток устройства заключается в отсутствии передачи и воспроизведения тактильного изображения состояния ткани на дисплее для восприятия рукой врача при эндоскопическом обследовании.The disadvantage of this device is the lack of transmission and playback of a tactile image of the state of the tissue on the display for perception by the hand of a doctor during endoscopic examination.
Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей устройства передачи и воспроизведения тактильного изображения состояния ткани при эндоскопическом обследовании с отображением тактильной информации для восприятия рукой врача.The objective of the invention is to expand the functionality of the device for transmitting and reproducing a tactile image of the state of the tissue during endoscopic examination with the display of tactile information for perception by the hand of a doctor.
Поставленная задача достигается тем, что в устройство передачи и воспроизведения тактильного изображения состояния ткани при эндоскопическом обследовании, содержащее эндоскоп с датчиками плотности ткани, причем датчиками плотности ткани являются датчики давления, выполненные в виде упругих камер, дополнительно введены тактильная матрица, состоящая из множества ячеек, выполненных на едином общем основании и содержащих перегородки, в которые встроены ферромагнитные разделительные вставки, экран тактильной матрицы, матрица управления, состоящая из множества ячеек, размещенных на общем основании и содержащих сердечники, на которых размещены обмотки, измерительные усилители, входной коммутатор, первый и второй усилители с регулируемым коэффициентом усиления, первый и второй перемножители, сумматор управляющего сигнала, сумматор общего давления, блок индикации величины общего давления, регулятор уровня общего давления, регулятор контрастности, выходной коммутатор, блок синхронизации, ячейки памяти выходных сигналов, причем основание, перегородки и экран тактильной матрицы образуют герметичную камеру, заполненную магнитной жидкостью, тактильная матрица соединена с матрицей управления посредством центрирующих углублений под каждой ячейкой в основании тактильной матрицы и выступов сердечников ячеек матрицы управления.This object is achieved in that in the device for transmitting and reproducing a tactile image of the state of the tissue during endoscopic examination, containing an endoscope with tissue density sensors, the tissue density sensors being pressure sensors made in the form of elastic chambers, an additional tactile matrix consisting of many cells is added, made on a single common basis and containing partitions into which ferromagnetic separation inserts are embedded, a tactile matrix screen, a control matrix consisting of many cells placed on a common base and containing cores on which the windings, measuring amplifiers, input switch, first and second amplifiers with adjustable gain, first and second multipliers, control signal adder, total pressure adder, value display unit total pressure, general pressure level regulator, contrast regulator, output switch, synchronization unit, memory cells of the output signals, with the base, partitions and tactile screen atritsy form a sealed chamber filled with a magnetic fluid, tactile matrix array is connected to the control means of the centering recesses for each cell in the base matrix and tactile protrusions cores cells steering matrix.
Такое техническое решение расширяет функциональные возможности устройства за счет передачи и отображения тактильной информации о состоянии ткани при эндоскопическом обследовании и повышает контрастность предоставления тактильной информации для восприятия рукой врача.This technical solution extends the functionality of the device by transmitting and displaying tactile information about the state of the tissue during endoscopic examination and increases the contrast of providing tactile information for perception by the doctor’s hand.
На фиг.1 показана тактильная матрица устройства, на фиг.2 - ячейка тактильной матрицы, на фиг.3 - матрица управления, на фиг.4 - ячейка матрицы управления, на фиг.5 - схема устройства передачи и воспроизведения тактильного изображения состояния ткани при эндоскопическом обследовании.Figure 1 shows the tactile matrix of the device, figure 2 - cell tactile matrix, figure 3 - control matrix, figure 4 - cell control matrix, figure 5 - diagram of a device for transmitting and reproducing a tactile image of the state of the tissue when endoscopic examination.
Тактильная матрица устройства (фиг.1) состоит из множества ячеек 1 тактильной матрицы, выполненных на едином общем основании 2 из гибкого материала, возможно резины. Ячейки 1 тактильной матрицы скрыты экраном тактильной матрицы 3 (на фиг.1 не показан).The tactile matrix of the device (FIG. 1) consists of a plurality of
Ячейка 1 тактильной матрицы (фиг.2) содержит перегородки 4, размещенные на основании тактильной матрицы 2, которые разделяют тактильную матрицу на множество ячеек. В перегородки встроены ферромагнитные разделительные вставки 5, которые являются магнитными экранами для уменьшения взаимного влияния соседних ячеек. Основание тактильной матрицы 2, перегородки 4 и экран тактильной матрицы 3 образуют герметичную камеру, заполненную магнитной жидкостью 6. В основании тактильной матрицы 2 под каждой ячейкой 1 тактильной матрицы имеются центрирующие углубления 7. Количество ячеек 1 тактильной матрицы определяет информационное разрешение устройства. Это количество согласуется с количеством датчиков давления эндоскопа, снимающих информацию о состоянии обследуемой ткани, определяется требованиями к размерам исследуемых образцов и уплотнений, размерами ячеек тактильной матрицы и устройства в целом и может быть различным.
Матрица управления устройства (фиг.3) состоит из множества ячеек 8 матрицы управления, размещенных на общем жестком основании 9 матрицы управления.The control matrix of the device (Fig. 3) consists of a plurality of
Ячейка 8 матрицы управления (фиг.4) содержит сердечник 10 ячейки матрицы управления, на котором размещена обмотка 11 с выводами 12. Сердечник 10 неподвижно закреплен в общем жестком основании 9 матрицы управления. Сердечник 10 выполнен с выступом, совпадающим по размерам с размерами центрирующего углубления 7 ячейки 1 тактильной матрицы устройства.The
В собранном состоянии тактильная матрица устройства (фиг.1) соединяется с матрицей управления устройства (фиг.3), причем все выступы сердечников 10 ячеек 8 матрицы управления входят в соответствующие центрирующие углубления 7 ячеек 1 тактильной матрицы.In the assembled state, the tactile matrix of the device (FIG. 1) is connected to the control matrix of the device (FIG. 3), and all the protrusions of the
Схема устройства передачи и воспроизведения тактильного изображения состояния ткани при эндоскопическом обследовании (фиг.5) содержит датчики давления 13 эндоскопа, количество которых должно соответствовать количеству ячеек 1 тактильной матрицы, измерительные усилители 14, входной коммутатор 15, первый усилитель с регулируемым коэффициентом усиления 16, первый перемножитель 17, второй перемножитель 18, второй усилитель с регулируемым коэффициентом усиления 19, сумматор управляющего сигнала 20, сумматор 21 общего давления, блок индикации величины общего давления 22, регулятор уровня 23 общего давления в ячейках тактильной матрицы, регулятор контрастности 24 давления в ячейках тактильной матрицы, выходной коммутатор 25, блок синхронизации 26, ячейки памяти 27 выходных сигналов, ячейки 8 матрицы управления, ячейки 1 тактильной матрицы.The scheme of the device for transmitting and reproducing a tactile image of the state of the tissue during endoscopic examination (Fig. 5) contains
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
В процессе обследовании состояния ткани датчики давления 13 эндоскопа вырабатывают сигналы, которые отражают плотность исследуемой биологической ткани. Эти сигналы усиливаются на измерительных усилителях 14 и подаются на входной коммутатор 15, который по командам с блока синхронизации 26 поочередно в круговом цикле подключает выходы измерительных усилителей 14 к входам первого усилителя с регулируемым коэффициентом усиления 16, первого перемножителя 17 и сумматора 21 общего давления. Сигнал с первого перемножителя 17 через второй перемножитель 18 и второй усилитель с регулируемым коэффициентом усиления 19 подается на первый вход сумматора управляющего сигнала 20, на второй вход которого подается сигнал с первого усилителя с регулируемым коэффициентом усиления 16. Сигнал с выхода сумматора управляющего сигнала 20 через выходной коммутатор 25, который по командам с блока синхронизации 26 синхронно с входным коммутатором 15 поочередно в круговом цикле подключает входы ячеек памяти 27 выходных сигналов и затем ячейки 8 матрицы управления и ячейки 1 тактильной матрицы. Управляющий вход сумматора 21 общего давления подключен к блоку синхронизации 26. Выход сумматора 21 подключен к входу блока индикации величины общего давления 22.In the process of examining the state of the tissue, the
В результате ячейки памяти 27 выходных сигналов поддерживают значение напряжения, которое подается внутри кругового цикла на выводы 12 обмотки 11 ячейки матрицы управления (фиг.4). Это напряжение приводит к намагничиванию сердечника 10 и замыканию магнитного потока через магнитную жидкость 6 и ферромагнитные разделительные вставки 5 ячейки тактильной матрицы (фиг.2). При этом вязкость магнитной жидкости 6 и тактильные свойства (жесткость) в ячейках тактильной матрицы изменяются в зависимости от величины прикладываемого к выводам 12 обмотки 11 величины напряжения. Это воспринимается при тактильном обследовании как отдельные уплотнения в ячейках тактильной матрицы.As a result, the
На блоке индикации величины общего давления 22 отображается величина прижима всех датчиков давления 13 эндоскопа к обследуемой ткани. Наблюдая эту величину, врач может регулировать усилие прижатия эндоскопа к исследуемой ткани для более точного выявления ее состояния.On the display unit of the
Величина коэффициента усиления первого усилителя с регулируемым коэффициентом усиления 16 устанавливается регулятором уровня 23 общего давления в ячейках тактильной матрицы, величина коэффициента усиления второго усилителя с регулируемым коэффициентом усиления 19 устанавливается регулятором контрастности 24 давления в ячейках тактильной матрицы.The magnitude of the gain of the first amplifier with an adjustable gain of 16 is set by the regulator of the
Такое решение позволяет посредством регулятора уровня 23 общего давления изменять коэффициент усиления первого усилителя с регулируемым коэффициентом усиления 16 от нуля до максимальной величины, а следовательно, одновременно менять уровень намагниченности магнитной жидкости одновременно во всех ячейках тактильной матрицы. Этим достигается подстройка тактильного дисплея под тактильную восприимчивость врача, проводящего обследование ткани.This solution allows you to change the gain of the first amplifier with an adjustable gain of 16 from zero to a maximum value using the
Первый 17 и второй перемножитель 18 обеспечивают существенное усиление сильных сигналов при некотором ослаблении слабых сигналов, В результате повышается контрастность в намагниченности магнитной жидкости в ячейках тактильной матрицы. Регулятор контрастности 24 устанавливает коэффициент усиления второго усилителя с регулируемым коэффициентом усиления 19 от нуля до максимальной величины, тем самым изменяя контрастность тактильного изображения. Для лучшего восприятия тактильной информации врач может регулировать контрастность тактильного изображения на тактильной матрице для более точного выявления состояния исследуемой ткани.The first 17 and
Другой вариант устройства предполагает заполнение герметичной камеры 6 с магнитной жидкостью ячейки 1 тактильной матрицы пустотными объектами округлой формы из ферромагнитных материалов с плотностью, равной плотности магнитной жидкости. В отсутствие магнитного поля эти объекты находятся в произвольном положении и распределены по всему объему герметичной камеры. Под действием магнитного поля объекты объединяются, что ощущается при тактильном обследовании как местное уплотнение.Another variant of the device involves filling the sealed
Такое решение позволяет усилить эффект изменения жесткости в ячейках 1 тактильной матрицы под действием прикладываемого магнитного поля, что способствует улучшению оценки состояния исследуемой ткани.This solution allows you to enhance the effect of changing the stiffness in the
Предложенное техническое решение расширяет функциональные возможности устройства за счет передачи и отображения тактильной информации о состоянии ткани при эндоскопическом обследовании и повышает контрастность предоставления тактильной информации для восприятия рукой врача.The proposed technical solution expands the functionality of the device by transmitting and displaying tactile information about the state of the tissue during endoscopic examination and increases the contrast of providing tactile information for perception by the doctor’s hand.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009115612/14A RU2425620C2 (en) | 2009-04-27 | 2009-04-27 | Device for transmission and reproduction of tactile image of tissue state in endoscopic examination |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009115612/14A RU2425620C2 (en) | 2009-04-27 | 2009-04-27 | Device for transmission and reproduction of tactile image of tissue state in endoscopic examination |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009115612A RU2009115612A (en) | 2010-11-10 |
RU2425620C2 true RU2425620C2 (en) | 2011-08-10 |
Family
ID=44025533
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009115612/14A RU2425620C2 (en) | 2009-04-27 | 2009-04-27 | Device for transmission and reproduction of tactile image of tissue state in endoscopic examination |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2425620C2 (en) |
-
2009
- 2009-04-27 RU RU2009115612/14A patent/RU2425620C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
САДОВНИЧИЙ В.А. и др. Искусственный тактильный механорецептор. Теория, опыт создания, экспериментальная апробация. Ж.: Технология живых систем, № 4, 5, 2005, с.8-15. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009115612A (en) | 2010-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5694946A (en) | Method for in vivo monitoring of physiological pressures | |
CA2573710C (en) | Electrochemical sensor for in-vivo or ex-vivio measurements of the carbon dioxide partial pressure of living tissue | |
US4250894A (en) | Instrument for viscoelastic measurement | |
US4144877A (en) | Instrument for viscoelastic measurement | |
Murayama et al. | Development of a new instrument for examination of stiffness in the breast using haptic sensor technology | |
JP2022529418A (en) | Electrical impedance tomography equipment and methods | |
Gregersen et al. | The four-electrode impedance technique: a method for investigation of compliance in luminal organs | |
Chuang et al. | Piezoelectric tactile sensor for submucosal tumor detection in endoscopy | |
Sun et al. | Fecobionics: A novel bionics device for studying defecation | |
US4189936A (en) | Pressure generator | |
JP3595827B1 (en) | Measurement method of bulk modulus of micro sample | |
RU2425620C2 (en) | Device for transmission and reproduction of tactile image of tissue state in endoscopic examination | |
AU2004283534A1 (en) | Sensor | |
CN109862827B (en) | Electrical impedance measurement and EIT imaging for localization of subcutaneous microbial pathways | |
Knudsen et al. | Elastic wall properties and collagen content in the ureter: an experimental study in pigs | |
RU2286080C2 (en) | Device for inspection of density of tissue at endoscope testing | |
CN108236451A (en) | The probe of examination per rectum device and examination per rectum device | |
RU2479245C2 (en) | Endoscopic tactile tissue density metre | |
Scanlan et al. | Development of a novel actuator for the dynamic palpation of soft tissue for use in the assessment of prostate tissue quality | |
RU2440016C2 (en) | Device for testing biological tissue density | |
RU2488343C2 (en) | Tactile display device for tissue density analysis | |
RU208768U1 (en) | DEVICE FOR SFINCTEROMANOMETRY IN LABORATORY ANIMALS | |
RU113129U1 (en) | DEVICE FOR TACTICAL RESEARCH OF DENSITY OF FABRIC AT ENDOSCOPIC EXAMINATION | |
RU2391892C2 (en) | Device for determining tissue density in endoscopic examination | |
US11391718B2 (en) | Apparatus for determining viscoelastic characteristics of an object, and method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120428 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20130520 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160428 |