RU2459572C1

RU2459572C1 - Dermatoscope

Info

Publication number: RU2459572C1
Application number: RU2011110124/14A
Authority: RU
Inventors: Василий Юрьевич Сергеев (RU); Василий Юрьевич Сергеев
Original assignee: Василий Юрьевич Сергеев
Priority date: 2011-03-17
Filing date: 2011-03-17
Publication date: 2012-08-27

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention relates to medical diagnostic equipment and can be used for examination of skin in case of detecting pathologies and prevention of skin diseases. Dermatoscope consists of illuminating system with source of polarised light in mode of cross-polarisation and visible spectrum range and registering system, located on one optic axis with illuminating system and including objective lens, CCD-matrix, control card and computer. It additionally contains replaceable illuminating systems with application of non-polarised light in visible spectrum range and non-polarised light in ultraviolet spectrum range. Computer is made with possibility of alalysing obtained images in said spectrum ranges, documenting and storage of analysis results.

EFFECT: invention extends arsenal of technical devices for carrying out skin examination.

1 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской диагностической технике и может быть использовано для исследования кожного покрова при выявлении патологий и профилактике кожных заболеваний.The invention relates to medical diagnostic equipment and can be used to study the skin in identifying pathologies and preventing skin diseases.

Известны дерматоскопы, состоящие из увеличивающей оптической системы, включающей в себя одну или несколько линз, и осветительной системы, включающей в себя один или несколько галогеновых источников света видимого спектрального диапазона, причем осветительная система обеспечивает равномерное освещение исследуемого участка кожного покрова, наблюдаемого глазом оператора через увеличивающую оптическую систему [1].Dermatoscopes are known, consisting of a magnifying optical system that includes one or more lenses, and a lighting system that includes one or more halogen light sources of the visible spectral range, and the lighting system provides uniform illumination of the studied area of the skin, observed by the eye of the operator through a magnifying optical system [1].

Однако такие устройства не позволяют документировать и хранить изображения исследуемого участка кожного покрова, а также проводить анализ изображения на компьютере.However, such devices do not allow to document and store images of the studied area of the skin, as well as to analyze the image on a computer.

Известны дерматоскопы, состоящие из осветительной системы, включающей поляризатор и источник света видимого спектрального диапазона, и регистрирующей системы, находящейся на одной оптической оси с осветительной системой и включающей в себя поляризатор, развернутый на 90° вокруг оптической оси относительно поляризатора осветительной системы (кросс-поляризация), объектив, ПЗС-матрицу, плату управления, компьютер для наблюдения и анализа изображений кожного покрова, документирования и хранения результатов анализа [2].Dermatoscopes are known, consisting of a lighting system including a polarizer and a light source of the visible spectral range, and a recording system located on the same optical axis as the lighting system and including a polarizer rotated 90 ° around the optical axis relative to the polarizer of the lighting system (cross-polarization ), a lens, a CCD matrix, a control board, a computer for observing and analyzing images of the skin, documenting and storing the results of the analysis [2].

Недостатком такого устройства является невозможность проведения исследования при неполяризованном видимом и при неполяризованном ультрафиолетовом освещении, позволяющем выявить заболевания кожного покрова, не обнаруживаемые при поляризованном освещении и освещении в видимом спектральном диапазоне [1], а также невозможность проведения сравнительного компьютерного анализа изображений при освещении в поляризованном видимом, неполяризованном видимом и неполяризованном ультрафиолетовом спектральных диапазонах, документирования и хранения результатов такого анализа.The disadvantage of this device is the inability to conduct research under unpolarized visible and non-polarized ultraviolet light, which allows to detect skin diseases that are not detectable under polarized illumination and illumination in the visible spectral range [1], as well as the impossibility of conducting a comparative computer analysis of images under illumination in polarized visible unpolarized visible and non-polarized ultraviolet spectral ranges, documentation and x injuring the results of such an analysis.

Цель настоящего изобретения - создание дерматоскопа, позволяющего проводить исследования кожного покрова при освещении в поляризованном видимом, неполяризованном видимом и неполяризованном ультрафиолетовом спектральных диапазонах, а также проводить сравнительный компьютерный анализ изображений в указанных спектральных диапазонах, документировать и хранить результаты такого анализа на компьютере.The purpose of the present invention is the creation of a dermatoscope that allows you to conduct studies of the skin when illuminated in the polarized visible, non-polarized visible and non-polarized ultraviolet spectral ranges, as well as conduct a comparative computer analysis of images in the indicated spectral ranges, document and store the results of such analysis on a computer.

Для этого в известном дерматоскопе, состоящем из осветительной системы, включающей поляризатор, источник света видимого спектрального диапазона, и регистрирующей системы, находящейся на одной оптической оси с осветительной системой и включающей в себя поляризатор, развернутый на 90° вокруг оптической оси относительно поляризатора осветительной системы, объектив, ПЗС-матрицу, плату управления, компьютер для наблюдения и анализа изображений кожного покрова, документирования и хранения результатов анализа, предлагается выполнить осветительную систему в виде сменной насадки и дополнительно ввести сменную насадку с источником неполяризованного света в видимом спектральном диапазоне и сменную насадку с источником неполяризованного света в ультрафиолетовом спектральном диапазоне, а также программный модуль для проведения компьютерного анализа изображений в указанных спектральных диапазонах, документирования и хранения результатов такого анализа на компьютере.For this, in a well-known dermatoscope, consisting of a lighting system including a polarizer, a light source of the visible spectral range, and a recording system located on the same optical axis as the lighting system and including a polarizer rotated 90 ° around the optical axis relative to the polarizer of the lighting system, a lens, a CCD matrix, a control board, a computer for observing and analyzing images of the skin, documenting and storing the results of the analysis, it is proposed to perform lighting an interchangeable system in the form of a replaceable nozzle and additionally introduce a replaceable nozzle with a source of unpolarized light in the visible spectral range and a replaceable nozzle with a source of unpolarized light in the ultraviolet spectral range, as well as a software module for computer analysis of images in the indicated spectral ranges, documenting and storing the results of such analysis on a computer.

На чертеже представлена схема предлагаемого дерматоскопа.The drawing shows a diagram of the proposed dermatoscope.

Устройство содержит три сменные насадки осветительной системы: с источником поляризованного света в режиме кросс-поляризации и видимом спектральном диапазоне 1а, с источником неполяризованного света в видимом спектральном диапазоне 1б и с источником неполяризованного света в ультрафиолетовом спектральном диапазоне 1в и регистрирующую систему 2, включающую в себя объектив 3, ПЗС-матрицу 4, плату управления 5, компьютер 6.The device contains three interchangeable nozzles of the lighting system: with a polarized light source in the cross-polarization mode and the visible spectral range 1a, with a non-polarized light source in the visible spectral range 1b and with a non-polarized light source in the ultraviolet spectral range 1c and a recording system 2, including lens 3, CCD matrix 4, control board 5, computer 6.

Дерматоскоп имеет механизм позиционирования и фиксации сменных насадок на корпусе дерматоскопа (на чертеже не показан в силу общеизвестности), механизм идентификации и управления насадками через плату управления и компьютер для обработки, документирования и хранения результатов анализа.The dermatoscope has a mechanism for positioning and fixing interchangeable nozzles on the body of the dermatoscope (not shown in the drawing due to public knowledge), a mechanism for identifying and controlling nozzles through a control board and a computer for processing, documenting and storing analysis results.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Используя насадку с источником поляризованного света в режиме кросс-поляризации и видимом спектральном диапазоне прислоняют дерматоскоп торцом осветительной системы к исследуемому кожному покрову, наблюдают изображение на экране монитора компьютера, выбирают нужный участок кожного покрова, фиксируют и сохраняют изображение на компьютере. Затем повторяют всю процедуру, поочередно используя сменную насадку с источником неполяризованного света в видимом спектральном диапазоне и сменную насадку с источником неполяризованного света в ультрафиолетовом спектральном диапазоне. Полученные изображения обрабатывают на компьютере, сохраняют или распечатывают на бумаге при помощи принтера.Using a nozzle with a polarized light source in the cross-polarization mode and in the visible spectral range, a dermatoscope is placed against the studied skin with the end face of the lighting system, the image is observed on the computer monitor screen, the desired area of the skin is selected, the image is recorded and saved on the computer. Then, the entire procedure is repeated, alternately using a replaceable nozzle with a source of unpolarized light in the visible spectral range and a replaceable nozzle with a source of unpolarized light in the ultraviolet spectral range. The resulting images are processed on a computer, saved or printed on paper using a printer.

Суть компьютерной обработки заключается в вычислении градиентов яркости цветов на изображениях, выделении замкнутых областей и анализе каждого изображения в отдельности по известным медицинским критериям и признакам, а также в сравнительном анализе изображений, полученных с использованием разных осветительных систем, в т.ч. методом вычитания одного изображения из другого по цветовому и яркостному признаку.The essence of computer processing is to calculate the brightness gradients of colors on images, highlight closed areas and analyze each image individually according to well-known medical criteria and features, as well as in a comparative analysis of images obtained using different lighting systems, including by subtracting one image from another by color and brightness.

Таким образом, предлагаемый дерматоскоп позволяет проводить исследования кожного покрова с использованием поляризованного света в видимом спектральном диапазоне, неполяризованного света в видимом спектральном диапазоне и неполяризованного света в ультрафиолетовом спектральном диапазоне, а также проводить сравнительный компьютерный анализ полученных изображений по отдельности и в сравнении, документировать и хранить результаты анализа на компьютере.Thus, the proposed dermatoscope allows the study of the skin using polarized light in the visible spectral range, unpolarized light in the visible spectral range and unpolarized light in the ultraviolet spectral range, as well as a comparative computer analysis of the images obtained separately and in comparison, document and store computer analysis results.

Источники информацииInformation sources

1. Елисеев А.Г., Шилов В.Н., Гитун Т.В. Большая медицинская энциклопедия. - Эксмо-Пресс, 2009. - 860 с.1. Eliseev A.G., Shilov V.N., Gitun T.V. Big medical encyclopedia. - Eksmo-Press, 2009 .-- 860 p.

2. Wang SQ, Dusza SW, Scope A et al. Differences in dermoscopic images from nonpolarized dermoscope and polarized dermoscope influence the diagnostic accuracy and confidence level: a pilot study. Dermatol Surg 2008; 34(10): 1389-95. - прототип.2. Wang SQ, Dusza SW, Scope A et al. Differences in dermoscopic images from nonpolarized dermoscope and polarized dermoscope influence the diagnostic accuracy and confidence level: a pilot study. Dermatol Surg 2008; 34 (10): 1389-95. - prototype.

Claims

A dermatoscope consisting of three interchangeable and controllable lighting systems: using polarized light in the cross-polarization mode and the visible spectral range, unpolarized light in the visible spectral range and unpolarized light in the ultraviolet spectral range, and a recording system located on the same optical axis as the illumination system and including a lens, a CCD matrix, a control board, as well as a computer for analyzing the received images, documenting and storing the results Tats analysis.