RU2637102C1 - Device for spectrophotometric assessment of blood filling level of human tissues and organs surface layers in vivo - Google Patents

Device for spectrophotometric assessment of blood filling level of human tissues and organs surface layers in vivo

Info

Publication number
RU2637102C1
RU2637102C1 RU2016136950A RU2016136950A RU2637102C1 RU 2637102 C1 RU2637102 C1 RU 2637102C1 RU 2016136950 A RU2016136950 A RU 2016136950A RU 2016136950 A RU2016136950 A RU 2016136950A RU 2637102 C1 RU2637102 C1 RU 2637102C1
Authority
RU
Grant status
Grant
Patent type
Prior art keywords
device
photodetector
data processing
optical head
processing unit
Prior art date
Application number
RU2016136950A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Алексеевич Рогаткин
Людмила Геннадиевна Лапаева
Дмитрий Александрович Куликов
Original Assignee
Государственное бюджетное учреждение здравоохранения Московской области "Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского" (ГБУЗ МО МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского)
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
Grant date

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Detecting, measuring or recording for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/026Measuring blood flow
    • A61B5/0261Measuring blood flow using optical means, e.g. infra-red light
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Detecting, measuring or recording for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/026Measuring blood flow
    • A61B5/0265Measuring blood flow using electromagnetic means, e.g. electromagnetic flowmeter

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: device contains a power source, an optical head connected thereto, which includes a radiation source emitting light in the spectral range of 520-590 nm, and a photodetector. The optical head is made with an open cavity, the walls of which are covered with light-absorbing material. The radiation source is installed in an open cavity. The device also includes a control unit for radiator operation, a data processing unit, an amplifier unit for analog electrical signals from the photodetector and their digitization, an indicator of the determined quantities. The device comprises a single outer housing and a pressure sensor. The open cavity is located in the center of the ring-shaped photodetector. The optical head is located on the pressure sensor surface. A storage unit is connected to the data processing unit to store intermediate measurement results. The power source, the radiation source control unit, the amplifier unit for analog electrical signals from the photodetector and their digitization, the data processing unit, the storage unit and the detected quantities indicator are represented by a single electronic unit enclosed in the device housing.
EFFECT: objective determination of the blood filling level evenly in the illuminated volume, excluding the influence of other chromophores other than blood on the instrument readings, using a more accurate and compact device.
3 dwg

Description

Изобретение относится к медицине и к медицинскому приборостроению, а именно к приборам и устройствам для неинвазивной (in vivo) оценки медико-биологических параметров мягких тканей человека, в частности уровня кровенаполнения внутренних органов и тканей при интраоперационной диагностике и/или степени выраженности эритемы для поверхностных слоев кожи. The invention relates to medicine and medical devices, namely, instruments and devices for non-invasive (in vivo) assessment of medical and biological parameters of soft human tissue, in particular the level of blood supply to internal organs and tissues in intraoperative diagnosis and / or severity of erythema of the surface layers skin.

Количество крови, содержащееся в тканях и органах (кровенаполнение), для кожи на уровне микроциркуляторного звена кровообращения, также известное под термином степени выраженности (индекса) кожной эритемы; The amount of blood contained in tissues and organs (blood circulation), skin microcirculatory blood flow at link, also known under the term severity (index) cutaneous erythema; в целом кровоснабжение органов и тканей - важные параметры в оценке их функционального состояния, особенно до и во время проведения хирургических вмешательств. the whole blood supply to organs and tissues - the important parameters to assess their functional status, particularly before and during the surgery.

Известен широко применяемый в медицине общий, универсальный метод диагностики кровенаполнения и кровоснабжения органов, вплоть до уровня микроциркуляторного русла, - ангиография (Петровский Б.В., Рабкин И.Х., Матевосов А.А. «Рентгенорадиоизотопное исследование микроциркуляции в клинике» - М.: Медицина, 1980). Known widely used in general medicine, versatile method for diagnosing blood supply and the blood supply to organs, up to the level of the microvasculature, - Angiography (BV Petrovsky, Rabkin IH, Matevosov AA "Rentgenoradioizotopnoe microcirculatory study clinic" - M .: Medicine, 1980). Однако это дорогой, сложный метод, требующий введения в организм специальных рентгеноконтрастных препаратов, применения специального дорогостоящего рентгеновского оборудования и высококвалифицированных кадров. However, this is expensive, complex method, requiring the introduction into the organism of special contrast agents, the use of special expensive X-ray equipment and highly skilled personnel. Метод также сопряжен с нежелательным облучением человека рентгеновским излучением. The method is also coupled to undesirable irradiation of human X-rays.

Известен более простой, неинвазивный способ оценки уровня кровенаполнения и нарушения кровенаполнения органов, в частности поджелудочной железы, основанный на использовании методов реовазографии (патент RU №2098011). Known more simple, noninvasive method for assessing blood filling level and impaired blood supply to organs, particularly the pancreas, based on the use rheovasography methods (patent RU №2098011). Этот способ требует наложения электродов на исследуемые ткани и органы, после чего производится запись в течение некоторого времени реограммы, причем предварительно амплитуда реограммы должна быть калибрована по каким-либо эталонным сигналам в единицах кровенаполнения. This method requires the imposition of electrodes on the tissue and organs, and then records the information for some time rheogram amplitude and pre rheogram must be calibrated for any reference signals in the blood supply to the units. Полученные реограммы обрабатывают и анализ кривых проводят по некоторым расчетным формулам и величинам. The resulting treated and rheogram curve analysis was performed on some calculation formulas and values. Этим величинам дают физиологическую интерпретацию и в итоге производится диагностическая оценка состояния кровенаполнения. These values ​​provide a physiological interpretation and eventually produced a diagnostic assessment of the blood supply. Однако точность реовазографии оказывается недостаточной, воспроизводимость результатов низкой, а по методам и алгоритмам оценки амплитудных и временных характеристик реограмм нет сегодня единого мнения, какие методы и алгоритмы следует применять, что снижает достоверность диагностики в целом. However rheovasography accuracy is insufficient, the low reproducibility of the results and on the methods and algorithms for evaluating the amplitude and time characteristics rheograms today there is no consensus on what methods and algorithms should be used, which reduces the accuracy of the diagnosis as a whole. Кроме того, существенный недостаток данного метода необходимость большой свободной поверхности органа для наложения электродов и временной интервал в несколько минут для записи реограммы, что затрудняет применение метода интраоперационно, особенно для маленьких участков органов и тканей, при эндоскопическом доступе и т.д. Additionally, a significant disadvantage of this method is the need for a large body the free surface for application of electrodes and the time interval of a few minutes to record a rheogram, which makes use of the method of intraoperatively, especially for small areas of organs and tissues during endoscopic access etc.

Известен также целый ряд неинвазивных оптических, лазерных и спектрофотометрических устройств для определения степени выраженности эритемы и меланиновой пигментации кожи человека. Known also are a number of noninvasive optical, laser and spectrophotometric devices for determining severity of erythema and melanin pigmentation of human skin. Их принцип действия основан на том, что в видимом диапазоне спектра основными хромофорами, определяющими спектр отражения и обратного рассеяния кожи и других органов и тканей, являются гемоглобин (содержащийся в эритроцитах крови) и меланин, который содержится преимущественно в эпидермисе кожи и сильно поглощает свет в широком диапазоне длин волн: от ультрафиолетового (УФ) до ближнего инфракрасного (ИК) [Синичкин Ю.П., Утц С.Р., Долотов Л.Е., Пилипенко Е.А., Тучин В.В. Their principle of operation is based on the fact that in the visible spectrum main chromophores determining the reflection spectrum and the inverse of skin scattering and other organs and tissues are hemoglobin (contained in red blood cells) and melanin, which is contained predominantly in the skin's epidermis and strongly absorbs light in the wide range of wavelengths from ultraviolet (UV) to near infrared (IR) [Sinichkin YP, Utz SR, LE Dolotov, EA Pilipenko, V. Tuchin Методика и прибор для оценки степени эритемы и меланиновой пигментации кожи человека // Радиотехника, №4, 1997. - с. Methods of and apparatus for evaluating the degree of erythema and melanin pigmentation of human skin // Radio engineering, №4, 1997. - p. 77-81]. 77-81]. Гемоглобин локализуется в сосудах дермы и имеет характерные сильные полосы поглощения в спектральных диапазонах 420 нм и 545…575 нм, что выделяет его как доминантный хромофор в этих диапазонах, а меланин имеет более плавный, затухающий характер поглощения, примерно экспоненциальный, от очень сильного в УФ области спектра до слабого в ближней ИК области спектра, где его поглощение, как и гемоглобина крови, уменьшается и сравнивается по порядку величины с поглощением света другими компонентами тканей (липидами, водой и т.д.). Hemoglobin is localized in blood vessels of the dermis and has a characteristic strong absorption bands in the spectral range of 420 nm and 545 ... 575 nm, which identifies it as a dominant chromophore in these ranges, as melanin has a smooth, damped absorption character roughly exponential, from very strong UV spectral region to the weak near infrared spectral region where its absorption as hemoglobin blood decreases in order of magnitude compared with light absorption by other components of the tissue (lipids, water, etc.). Соответственно, спектральный состав отраженного и рассеянного кожей излучения в видимом диапазоне спектра во многом определяется спектрами поглощения именно гемоглобина крови и меланина эпидермиса, что и используется для диагностики. Accordingly, the spectral composition of the reflected and scattered radiation wheel in the visible range is largely determined by the absorption spectra of hemoglobin and is the epidermal melanin, which is used for diagnosis.

Известно, например, оптическое устройство для определения степени выраженности эритемы и меланиновой пигментации кожи человека [Dawson JD, Barker DJ, et al. It is known, for example, an optical device for determining the degree of severity of erythema and melanin pigmentation of human skin [Dawson JD, Barker DJ, et al. A theoretical and experimental study of light absorption and scattering by in vivo skin // Phys. A theoretical and experimental study of light absorption and scattering by in vivo skin // Phys. Biol. Biol. Med, №4, 1980. - p. Med, №4, 1980. - p. 695-709], содержащее источник сплошного излучения в видимом диапазоне спектра, излучение которого через волоконно-оптический световод подводится к исследуемому участку кожи; 695-709], comprising: a source of continuous radiation in the visible spectrum, which radiation via an optical fiber light guide is supplied to the test section of skin; отраженное кожей излучение собирается с помощью волоконно-оптического световода и направляется на входную щель монохроматора, а на выходной щели монохроматора размещен приемник отраженного излучения, соединенный с блоком обработки данных. skin reflected radiation is collected using a fiber-optic light guide and guided onto the entrance slit of the monochromator, and the output slit of the monochromator is placed reflected radiation receiver coupled to the processing unit. С помощью монохроматора и приемника, расположенного на выходной щели монохроматора, регистрируется спектральная зависимость коэффициента отражения кожи в диапазонах спектра 510-610 нм и 645-705 нм, измеренные величины в блоке обработки данных обрабатываются и преобразуются в определяемые величины степени выраженности эритемы и меланиновой пигментации кожи. With the monochromator and receiver positioned at the exit slit of the monochromator is detected spectral dependence skin reflectance in the spectral ranges 510-610 nm and 645-705 nm, the measured values ​​in the data block is processed and converted into a determined value the severity of erythema and skin pigmentation of melanin .

Недостатком данного устройства являются его большие габариты и необходимость использования дорогостоящего спектрального оборудования (монохроматор), работающего только в специально приспособленных лабораторных помещениях, что создает определенные ограничения для широкого применения данного устройства в медицине, особенно в операционных помещениях. The disadvantage of this device is its large size and the need for expensive spectral equipment (monochromator), works only in specially equipped laboratory premises, which creates certain limitations for widespread use of the devices in medicine, especially in operating theaters. Кроме того, хотя поглощение света другими хромофорами кожи, кроме гемоглобина и меланина, и не велико в этих спектральных диапазонах, их влияние на регистрируемые коэффициенты отражения кожи в диапазонах спектра 510-610 нм и 645-705 нм тоже может быть в ряде случаев ощутимым, но оно никак не учитывается в данном приборе и методе, что снижает точность диагностики. In addition, although the light absorption by other skin chromophores other than hemoglobin and melanin, and not great in these spectral ranges, their effect on the skin recorded the reflection coefficients in the spectral range 510-610 nm, and 645-705 nm, too, may be in some cases, tangible, but it is not taken into account in this device and method that reduces the diagnostic accuracy.

Известно более простое и дешевое устройство для определения степени выраженности эритемы кожи [Kopola Н., Lahti A., Myliyla RA, Hannuksela М. Two channel fiber optic skin erythema meter. A known simple and low-cost device for determining the degree of severity of skin erythema [Kopola N., Lahti A., Myliyla RA, Hannuksela M. Two channel fiber optic skin erythema meter. // Optical Engineering, v. // Optical Engineering, v. 32, №2, 1993. - p. 32, №2, 1993. - p. 222-226], содержащее два светоизлучающих диода, являющихся источниками излечения в двух спектральных диапазонах (545-575 нм и 620-710 нм), излучение которых с помощью волоконно-оптического световода подводится к коже, а отраженное кожей излучение регистрируется фотоприемником, который соединен с блоком обработки данных. 222-226], comprising two light emitting diodes that generate cured in two spectral ranges (545-575 nm and 620-710 nm) radiation is measured with a fiber-optic light guide is applied to the skin, the skin and the reflected radiation is detected by a photodetector which is connected a data processing unit. Отличительной особенностью этого устройства является то, что измеренные величины в блоке обработки данных обрабатываются и преобразуются в определяемую величину степени выраженности эритемы, пропорциональную отношению коэффициентов отражения кожи, измеренных в обозначенных спектральных интервалах. A distinctive feature of this device is that the measured values ​​in the data block is processed and converted into a determined value the severity of erythema, skin proportional to the ratio of reflection coefficients measured in the designated spectral intervals. Отсутствие монохроматора и использование в качестве источников излучения светоизлучающих диодов делает прибор легким и компактным, что потенциально позволяет использовать его в качестве прибора широкого диагностического применения. The absence of a monochromator and use as a source of radiation emitting diodes makes the device lightweight and compact, which potentially can be used in the device as a broad diagnostic use. Однако недостатком данного устройства является его невысокая точность при определении индекса эритемы (кровенаполнения) кожи, т.к. However, a disadvantage of this device is its low accuracy in the determination of the index of erythema (hyperemia) of the skin, since не учитывается, в первую очередь, степень меланиновой пигментации - поглощение света меланином эпидермиса, которое сильно влияет на регистрируемые коэффициенты отражения кожи, особенно в диапазоне длин волн 545-575 нм, и неучет которого сильно сказывается на точности определения кровенаполнения (степени выраженности эритемы) кожи. is not considered in the first place, the degree of melanin pigmentation - epidermal melanin absorption of light, which strongly affects the reflectances registered skin, especially in the wavelength range 545-575 nm, and neglect which strongly affects the accuracy of determining blood filling (severity of erythema) of the skin . Также не учитывается вклад в поглощение (хоть и небольшой) и других хромофоров кожи, что тоже снижает точность диагностики. Also, it does not take into account the contribution to the absorption (though small) and other skin chromophores, which also reduces the accuracy of diagnosis.

Известно также аналогичное устройство для определения степени выраженности эритемы кожи (Diffey BL, Oliver RJ, Fair PM A portable inatrument for quantified erythema induced by ultraviotet radiation. // British Jour, Dermatol., 1984, v. III, pp. 663-672), содержащее светоизлучающие диоды также двух типов, являющиеся источниками излучения в двух спектральных диапазонах 545-575 нм и 650-680 нм, излучение которых с помощью волоконно-оптического световода подводится к коже: отраженное кожей излучение собирается другим волоконно-оптическим световодом и направляется на фотоприемник, соединенный с блоком обработки данны It is also known a similar device for determining the degree of severity of skin erythema (Diffey BL, Oliver RJ, Fair PM A portable inatrument for quantified erythema induced by ultraviotet radiation. // British Jour, Dermatol., 1984, v. III, pp. 663-672) comprising light emitting diodes and the two types, which are sources of radiation in two spectral ranges 545-575 nm and 650-680 nm, which radiation with a fiber optic light guide is applied to the skin: skin reflected radiation is collected by other optical fibers and guided to a photodetector coupled to the processing unit DATA , который преобразует измеренные величины коэффициентов отражения кожи в двух указанных спектральных диапазонах в величины оптической плотности кожи в тех же спектральных диапазонах 545-575 нм и 650-680 нм и рассчитывает величину степени выраженности эритемы как величину, пропорциональную разности этих оптических плотностей. Which converts the measured magnitude of reflection coefficient of the skin in the two spectral ranges in the skin of the optical density in the same spectral ranges 545-575 nm and 650-680 nm, and calculates the degree of severity of erythema as being proportional to the difference between these absorbances.

Недостатками данного устройства, так же, как и предыдущего, является невысокая точность определения индекса эритемы из-за неучета вклада пигмента меланина и других хромофоров в оптическую плотность кожи в используемых спектральных диапазонах длин волн. The disadvantages of this device, as well as the previous one, is the low accuracy of determination of the index of erythema due to neglect of the contribution of melanin pigment and other chromophores in the optical density of the skin used in the spectral wavelength ranges.

Известно также и устройство, аналогичное по назначению и по техническому решению, позволяющее определять по регистрируемой оптической плотности кожи в спектральном диапазоне 545-575 нм степень выраженности кожной эритемы с коррекцией регистрируемой оптической плотности на индекс меланиновой пигментации тканей [Измеритель физико-биологических характеристик кожи // Свидетельство РФ на полезную модель RU №4900 U1 с приоритетом от 16.09.96, МПК 6 А61В 1/00]. It is also known and the device, similar in purpose and technical solution allowing determined from the detected optical density of the skin in the 545-575 nm spectral range of the severity of skin erythema with the correction of the optical density recorded at the index melanin pigmentation of tissues [Measuring physical and biological characteristics of the skin // certificate of the Russian Federation for useful model RU №4900 U1 with priority of 16.09.96, IPC 6 A61V 1/00]. Это достигается в устройстве путем предварительного вычисления индекса меланиновой пигментации по регистрируемой оптической плотности на дополнительных двух длинах волн 660 и 710 нм. This is achieved by pre-computing device melanin pigmentation index recorded on the optical density at an additional two wavelengths 660 and 710 nm.

Это устройство содержит полую оптическую головку с размещенными на ее стенках светоизлучающими диодами, генерирующими излучение в спектральных диапазонах 545-575 нм и 620-900 нм и размещенным в верхней части головки фотоприемником, регистрирующим одновременно отраженное и обратно рассеянное кожей излучение. This device comprises an optical head with a hollow arranged on its walls the light-emitting diodes, which generate radiation in the spectral ranges 545-575 nm and 620-900 nm, and placed on top of the photodetector head, the recording simultaneously the reflected and backscattered radiation skin. Электронная схема устройства содержит источник питания, соединенный через блок коммутации с оптической головкой, блок обработки данных и индикатор определяемых величин. The electronic circuit device comprises a power source connected via the switching unit with the optical head, a data processing unit and the indicator values ​​determined. При этом выражение для вычисления индекса эритемы по результатам измерений имеет вид: The expression for calculating the erythema index measurements is as follows:

Figure 00000001

где Е носит название индекса эритемы и является критерием содержания крови (гемоглобина) в кожной ткани человека; where E is known as erythema index and is a measure of blood content (hemoglobin) in human skin tissue; D1 и D3 - вычисленные по результатам измерений оптические плотности кожи на длинах волн λ 1 и λ 3 соответственно. D1 and D3 - calculated from measurements of the optical density of the skin at the wavelengths λ 1 and λ 3, respectively. Δλ 1313 ; 13 Δλ = λ 13; М - вычисленный по результатам измерений индекс меланиновой пигментации кожи. M - calculated from measurements of the index of melanin pigmentation of the skin.

К существенным недостаткам этого устройства относится то, что конструкция устройства и методики измерения построены по принципу одновременной регистрации как отраженного от поверхности ткани излучения (от границы раздела «ткань-воздух»), так и обратно рассеянного излучения, т.е. The essential drawbacks of this device include the fact that the device design and method of measurement based on the principle of simultaneous recording of both the radiation reflected from the surface of the tissue (from section "tissue-to-air" boundary), and the backscattered radiation, i.e. вышедшего из нее за счет актов многократного внутреннего рассеяния на неоднородностях внутритканевой структуры. released from it due to acts of multiple internal scattering by inhomogeneities interstitial structure. Этот недостаток сильно ограничивает диагностические возможности аппаратуры для реальной медицинской практики. This disadvantage severely limits the diagnostic capabilities of the equipment for a real medical practice. Излучение, отраженное от границы раздела, равно как и излучение, выходящее из самых верхних слоев ткани, т.е. The radiation reflected from the interface, as well as the radiation emitted from the uppermost layers of the tissue, ie, не проникающее внутрь до глубин залегания капилляров и мелких венул и артериол, практически не несет в себе полезной медицинской информации и, следовательно, является для данного метода помеховым или фоновым излучением. not penetrate to the depth of occurrence of capillaries and small venules and arterioles, practically does not carry useful information, medical and therefore, this method is for interfering or background radiation. В представленной в данном устройстве схеме измерения отделить это фоновое излучение от обратно рассеянного излучения, выходящего из более глубинных слоев ткани и несущего, собственно, основную информацию об уровне насыщения тканей кровью (содержании гемоглобина), не представляется возможным. The device presented in this scheme is to separate measuring background radiation from backscattered radiation coming from the deeper layers of the carrier fabric and, in fact, basic information about the tissues blood saturation level (hemoglobin) did not seem possible. Следовательно, точность и достоверность диагностики параметров кровенаполнения в этом устройстве заведомо занижены. Consequently, the accuracy and reliability of diagnostic parameters in the blood filling the device deliberately low. Также не учитываются возможные ошибки определения уровня кровенаполнения от поглощения света другими, кроме гемоглобина и меланина, хромофорами тканей. It is also not considered the possible error in the determination of blood filling level of absorption of light other than hemoglobin and melanin tissue chromophores. Более того, применение описываемого устройства весьма ограничено в реальной клинической практике, т.к. Moreover, the use of the described device is very limited in clinical practice, because полая оптическая головка с открытой входной апертурой не удовлетворяет стандартным требованиям по стерилизации и дезинфекции изделий медицинского назначения [Стерилизация изделий медицинского назначения. hollow optical head with an open entrance aperture does not satisfy the standard requirements for sterilization and disinfection of medical devices [Sterilization of health care products. Методы, средства и режимы / ОСТ 42-21-2-85]. Methods, means and modes / OST 42-21-2-85]. Кроме того, ее габариты достаточно велики, чтобы использовать ее интраоперационно на малых участках доступа к тканям. In addition, its dimensions are large enough to use it on small plots of intraoperative access to the tissues.

Наиболее близким по назначению и по техническому решению прототипом для данного заявляемого устройства является медицинское диагностическое устройство для неинвазивной спектрофотометрической оценки параметров кровоснабжения кожи и слизистых оболочек органов человека, предложенное в [Рогаткин Д.А., Колбас Ю.Ю. The closest to the purpose and technical solution of the prior art for the claimed device is a medical diagnostic device for noninvasive spectrophotometric assessment of skin perfusion parameters and mucous membranes of human bodies proposed in [Rogatkin, sausage YY Диагностическое устройство для измерения физико-биологических характеристик кожи и слизистых оболочек in vivo - Патент РФ №2234853 от 26.12.2002, Бюл. A diagnostic device for measuring the physical and biological characteristics of the skin and mucous membranes in vivo - RF Patent №2234853 of 26.12.2002, Bul. №24/04]. №24 / 04]. Прибор предназначен для определения уровня объемного капиллярного кровенаполнения поверхностных слоев мягких биологических тканей (кожа, слизистые оболочки органов), среднего уровня оксигенации (сатурации) смешанной крови микроциркуляторного русла обследуемой биоткани и среднего уровня ее меланиновой пигментации. Device for determining the level of volumetric capillary blood supply to the soft surface layers of biological tissue (skin, mucous membranes, organs), an average level of oxygenation (saturation) of the mixed blood microcirculatory the examined biological tissue and its average level of melanin pigmentation. Этот прибор является многофункциональным, определяет, в отличие от приведенных выше аналогов, еще отдельно и уровень содержания оксигенированной фракции гемоглобина в тканях и органах, но в части определения объемного кровенаполнения аналогичен по своему принципу действия приведенным выше и определяет уровень кровенаполнения по содержанию общего гемоглобина с коррекцией результатов измерений на поглощение света эпидермальным меланином. This device is a multi determines unlike the above analogs, yet separately and the content of the oxygenated fraction of hemoglobin in the tissues and organs, but in terms of determining the volume of blood filling is similar in operating principle to the above, and determines the level of blood-filling in content of total hemoglobin correction the results of measurements on the light absorption by epidermal melanin.

Прибор содержит источник питания (например, компьютер, электропитание осуществляется через устройство сопряжения - интерфейсную плату), обеспечивающий энергией все элементы устройства, соединенную с ним оптическую головку, включающую в себя источники излучения, излучающие энергию в различных спектральных диапазонах, в том числе источник, излучающий свет в диапазоне спектра 520-590 нм, и фотоприемник, регистрирующий обратно рассеянное тестируемой тканью излучение, при этом оптическая головка выполнена с открытыми полостями, стенки которы The device comprises a power source (e.g., computer, power is supplied through an interface - interface card), providing the energy for all elements of the device, connected thereto an optical head including a light source emitting energy in different spectral ranges, including a source emitting light in the spectral range 520-590 nm, and a photodetector which detects backscattered radiation test cloth, the optical head is arranged with the open cavities that wall покрыты светопоглощающим материалом, а источники излучения установлены в указанных открытых радиально расположенных полостях. coated with light-absorbing material and the radiation sources are arranged in said open radially arranged cavities. В центральной открытой полости расположен фотоприемник, при этом его входное окно при проведении диагностики располагается на поверхности тестируемой биологической ткани так, чтобы исключить попадание в него отраженного от границы раздела воздух-ткань излучения. In the central cavity is open the photodetector, with its input window during the diagnostic test is located on the surface of the biological tissue so as to prevent it from entering the reflection from the air-tissue boundary radiation. Блок управления работой излучателя, выполненный с возможностью соединения с источником излучения оптической головки; The unit controlling the operation of a radiator, configured to be connected to a source of radiation of the optical head; блок обработки данных; a data processing unit; блок усилителя аналоговых электрических сигналов с фотоприемника и их преобразования в цифровую форму, вход которого выполнен с возможностью соединения с выходом фотоприемника, а выход которого выполнен с возможностью соединения с блоком обработки данных; amplifier unit analog electrical signals from the photodetector and converting them to digital form, the input of which is connectable with the output of the photodetector, and the output of which is connectable to a data processing unit; и индикатор определяемых величин, соединенный с выходом блока обработки данных. and indicator values ​​determined, coupled to the output data processing unit. При этом блок обработки данных и индикатор определяемых величин расположены в том же, что и источник питания, компьютере, который вычисляет по результатам измерений конечные медико-биологические показатели. In this case, the data processing unit and the indicator defined values ​​located in the same as the power source, a computer, which calculates the final medical and biological indicators on the results of measurements.

К основным и существенным недостаткам устройства, взятого за прототип, применительно к рассматриваемой проблеме определения уровня кровенаполнения поверхностных слоев органов и тканей человека относятся: The main and significant disadvantage of the device, taken as a prototype, as applied to the problem definition blood filling level of surface layers of human organs and tissues include:

1. Избыточное число излучателей в оптической головке, что увеличивает габариты оптической головки прибора и не позволяет использовать данное устройство интраоперационно. 1. Excessive emitters in the optical head, which increases the dimensions of the optical head device does not allow to use the device intraoperatively.

2. Излучатели расположены радиально вокруг фотоприемника по секторам в отдельных полостях для каждого спектрального диапазона и длин волн, поэтому, фактически, при диагностике излучение от разных излучателей (разных длин волн) эффективно просвечивает разные участки тканей вокруг фотоприемника по его радиусу, что снижает точность диагностики, т.к. 2. The emitters are arranged radially around the photodetector by sectors in the individual cavities for each spectral band of wavelengths and therefore, in fact, in the diagnosis of various radiation emitters (different wavelengths) effective translucent tissue around different portions of the photodetector by its radius, which reduces the accuracy of diagnosis because при вычислении содержания гемоглобина и меланина в ткани принципиально, чтобы освещался один и тот же участок тканей. the calculation of hemoglobin and melanin in the tissue essentially to illuminate the same portion of tissue. Содержание кровеносных сосудов и оптических неоднородностей в ткани, ее биохимический состав неравномерны на масштабах оптической головки устройства-прототипа (2-3 см в диаметре), поэтому разные участки тканей, освещаемые излучением разных длин волн, содержат разное количество гемоглобина и меланина, и более грамотным было бы равномерное освещение ткани по всей апертуре фотоприемника и, соответственно, усреднение показаний по всему освещаемому диагностическому объему в ткани с одновременным уменьшением области освещения до размеров 5-1 The content of the blood vessels and the optical inhomogeneities in the tissue and its biochemical composition on uneven optical pickup device-scale prototype (2-3 cm diameter), therefore, different areas of tissue illuminated by the radiation of different wavelengths, contain different amounts of hemoglobin and melanin, and more competent it would be even illumination across the tissue aperture and photodetector, respectively, averaging readings over illuminating the diagnostic tissue volume while reducing the area of ​​coverage to a size 5-1 0 мм. 0 mm.

3. Вычисление содержания гемоглобина происходит с учетом меланиновой пигментации, но не учитывается содержание других хромофоров в ткани. 3. Calculation of hemoglobin occurs in view of melanin pigmentation, but does not take into account the content of other chromophores in the tissue. Погрешности определения меланиновой пигментации увеличивают погрешности вычисления и уровня кровенаполнения поверхностных слоев органов и тканей, т.е. Error determining melanin pigmentation increase the error computation and blood filling level of the surface layers of organs and tissues, i.e. точность и достоверность диагностики остаются не очень высокими. the accuracy and reliability of diagnosis are not very high.

4. Комплектация устройства подразумевает обязательное использование компьютера, что существенно осложняет и ограничивает его повсеместное применение. 4. Acquisition device assumes mandatory use of a computer, which significantly complicates and limits its widespread use.

Таким образом, существует потребность в устройстве, лишенном вышеуказанных недостатков. Thus, there exists a need for a device devoid of the above disadvantages.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание более точного и компактного устройства для спектрофотометрической оценки уровня кровенаполнения поверхностных слоев тканей и органов человека in vivo, позволяющего объективно определять искомый параметр равномерно в освещаемом объеме, исключая влияние на показания прибора других хромофоров, кроме крови, с возможностью использования устройства как для оценки выраженности эритемы для поверхностных слоев кожи, так и для интраоперационной экспресс-оценки уровня кровенапо The technical result of the present invention is to provide a more precise and compact apparatus for spectrophotometric assessment of the level of blood filling of the surface layers of the tissues and organs of the human in vivo, allowing to objectively determine the desired parameter evenly illuminated volume, excluding the influence on the readings of other chromophores but blood, with the possibility of using the apparatus how to assess the severity of erythema of the surface layers of the skin, and for intraoperative rapid assessment krovenapo level нения поверхностных слоев и других тканей и органов во время хирургических операций. neniya surface layers and other tissues and organs during surgery.

Этот технический результат достигается тем, что в устройстве для спектрофотометрической оценки уровня кровенаполнения поверхностных слоев тканей и органов человека, содержащем источник питания, обеспечивающий энергией все элементы устройства, соединенную с ним оптическую головку, включающую в себя источник излучения, излучающий свет в диапазоне спектра 520-590 нм и фотоприемник, регистрирующий обратно рассеянное тестируемой тканью излучение, при этом оптическая головка выполнена с открытой полостью, стенки которой покрыты светопоглощ This technical result is reached by that in an apparatus for spectrophotometric assessment of the level of blood filling of surface layers of human tissue and organs, containing a power source, providing energy for all elements of the device, connected thereto an optical head including a light source emitting light in a spectral range 520- 590 nm and a detector which detects backscattered radiation test cloth, the optical head is provided with an open cavity whose walls are coated svetopoglosch ющим материалом, а источник излучения установлен в открытой полости; yuschim pictures, and a radiation source in an open cavity; блок управления работой излучателя, выполненный с возможностью соединения с источником излучения оптической головки; Emitter control unit operation, adapted to connect to a source of radiation of the optical head; блок обработки данных; a data processing unit; блок усилителя аналоговых электрических сигналов с фотоприемника и их преобразования в цифровую форму, вход которого выполнен с возможностью соединения с выходом фотоприемника, а выход которого выполнен с возможностью соединения с блоком обработки данных; amplifier unit analog electrical signals from the photodetector and converting them to digital form, the input of which is connectable with the output of the photodetector, and the output of which is connectable to a data processing unit; и индикатор определяемых величин, соединенный с выходом блока обработки данных, дополнительно включает в себя единый внешний корпус и датчик давления, открытая полость расположена в центре фотоприемника кольцеобразной формы, при этом оптическая головка размещена на поверхности датчика давления, выполненного с возможностью регистрации давления оптической головки на тестируемую ткань, а выход датчика давления выполнен с возможностью соединения с блоком обработки данных, к которому дополнительно присоединено запоминающее устройство д and an indicator defined quantities coupled to the output data processing unit further includes a single outer casing and a pressure sensor, an open cavity located in the center of the photodetector annular shape, wherein the optical head is placed on the pressure sensor surface configured to register optical head pressure test fabric and the pressure sensor output is connectable to a data processing unit, to which further storage device attached d ля хранения промежуточных результатов измерений, а источник питания, блок управления работой источника излучения, блок усилителя аналоговых электрических сигналов с фотоприемника и их преобразования в цифровую форму, блок обработки данных, запоминающее устройство и индикатор определяемых величин представлены единым электронным блоком, заключенным в корпусе устройства. To store intermediate measurement results, and the power supply operation of the radiation source control unit, a booster analog electrical signals from the photodetector and converting them to digital form, a data processing unit, a memory and an indicator defined by values ​​represented by a single electronic control unit enclosed in the device housing.

Принцип действия нового устройства предлагается базировать на явлении выдавливания крови из кожи или другой клеточной ткани при небольшом нажатии на нее (локальном давлении от 1 до 10 5 Па) и на изменении вследствие этого ее оптических свойств за счет локального обескровливания. The principle of operation of the new device proposed base on the phenomenon of the extrusion of blood from skin or other tissue cell at a small clicking on it (the local pressure of from 1 to 10 5 Pa) and thereby change its optical properties due to local exsanguination. При спектрофотометрическом синхронном и измерении оптических плотностей обследуемой клеточной ткани до нажатия на нее и в сам момент нажатия (приложенного давления), разность измеренных оптических плотностей будет определяться только разницей от кровенаполнения ткани (органа), поэтому никакие другие «статические» хромофоры, в частности, содержание меланина в зоне обследования, не будут влиять на показания прибора (их содержание не меняется при надавливании). When spectrophotometric synchronous and measuring optical densities of the examined cell tissue before clicking on it and in the moment of pressing (applied pressure), the difference of the measured optical densities will be determined only difference from the blood supply the tissue (organ), so no other "static" chromophores, in particular, melanin content in the survey area, will not affect the readings (the content is not altered by pressing). Это означает, что прибор можно сделать компактным и дешевым, с одним единственным излучателем в диапазоне спектра 520-590 нм, где ярко выраженный провал в спектре отражения (обратного рассеяния) обусловлен, главным образом, поглощением гемоглобина (α и β полосы) и поглощение излучения разными фракциями гемоглобина в среднем одинаково. This means that the device can be made compact and inexpensive, with only one emitter in the spectral range of 520-590 nm, wherein a pronounced dip in the reflection spectrum (backscattering) is caused mainly by absorption of hemoglobin (α and β bands) and the radiation absorption different fractions of hemoglobin in the average of the same. Изменение концентрации гемоглобина приводит к изменению площади и формы этого провала, поэтому, если представить спектр отражения или спектр обратного рассеяния тестируемой ткани в виде спектральной зависимости ее оптической плотности D(λ), то оценка площади под кривой в диапазоне 520-590 нм путем измерения оптической плотности в этом диапазоне позволяет количественно и достаточно точно определить содержание крови (гемоглобина) в этой ткани. Changes in hemoglobin concentration leads to a change in area and shape of the dip, however, if we represent the reflectance spectrum or spectrum backscattering test fabric in the form of the spectral dependence of the optical density D (λ), the estimate of the area under the curve in the range 520-590 nm by measuring the optical density in this range allows to quantitatively and accurately determine the content of the blood (hemoglobin) in this tissue.

В целом это явление изменения оптических свойств при надавливании на ткани за счет обескровливания известно и описано, например, применительно к спектрофотометрическим измерениям in vivo в медицине в [Рогаткин Д.А., Лапаева Л.Г., Быченков О.А., Терещенко С.Г., Шумский В.И. In general, this phenomenon changes in optical properties with pressure on the tissue by exsanguination known and described, for example, with reference to the spectrophotometric measurements in vivo in medicine [Rogatkin, Lapaeva LG, Bychenkov OA Tereshchenko C z., VI Shumsky Основные источники погрешностей в неинвазивной медицинской спектрофотометрии. Main sources of uncertainty in noninvasive medical spectrophotometry. 4.2. 4.2. Медико-биологические факторы погрешностей // Измерительная техника, №4, 2013. - с. Medical and biological factors of errors // Measuring equipment, №4, 2013. - p. 66-71]. 66-71]. Однако эффективного, компактного, дешевого устройства для измерения кровенаполнения, который был бы основан на этом явлении и который мог бы использоваться в том числе интраоперационно на малых участках кожи и тканей и при операциях с ограниченным доступом, на рынке медицинской техники пока нет. However, an efficient, compact, low-cost device for measuring the blood supply, which would be based on this phenomenon, and that could be used including intraoperatively on small areas of the skin and tissues, and in operations with limited access to medical technology market yet.

Предлагаемое новое устройство (Фиг. 1) состоит из оптической головки (1), содержащей источник излучения (2) (светодиод), излучающий свет диапазоне спектра 520-590 нм, и приемник оптического излучения - фотоприемник (3) (например, кремневый фотодиод) с центральным отверстием (4) кольцеобразной формы, которые вместе смонтированы в оптической головке (1) таким образом, что излучение источника (2) может проходить через отверстие (4) в фотоприемнике, за счет того, что миниатюрный источник излучения (2) располагается в этом отверстии-полости (4) фотоприемника (3) The present new device (. Figure 1) consists of an optical head (1) comprising a radiation source (2) (LED) emitting light of 520-590 nm spectral range, and a receiver optical radiation - a photodetector (3) (e.g., silicon photodiode) with a central opening (4) of annular shape, which together are mounted on the optical head (1) so that the source (2) radiation can pass through the opening (4) in the photodetector, due to the fact that the miniature radiation source (2) located in this hole-cavity (4) of the photodetector (3) , как показано на Фиг. As shown in FIG. 1. Устройство также включает в себя датчик давления (5), (например, тензодатчик), к которому смонтирована оптическая головка (1). 1. The apparatus also includes a pressure sensor (5) (e.g., load cell) to which the optical head (1) is mounted. Датчик давления (5) выполнен с возможностью фиксации величины создаваемого оптической головкой давления на тестируемую область клеточной ткани при измерениях. The pressure sensor (5) configured to fix the magnitude of pressure generated by the optical head to a test area of ​​cellular tissue in the measurements. Устройство также включает в себя единый электронный блок (6), содержащий источник питания (7), выполненный с возможностью обеспечения энергией всех блоков устройства; The apparatus also includes a single electronic control unit (6) comprising a power source (7) operable to provide energy to all units of the device; блок управления (8) работой источника излучения (2), соединенного с источником излучения (2) оптической головки (1); a control unit (8) operation of the radiation source (2) connected to the radiation source (2) of the optical head (1); блок усиления аналоговых электрических сигналов с фотоприемника и их преобразования в цифровую форму (9), блок обработки данных (10), запоминающее устройство (11) и индикатор определяемых величин (12). block gain analog electrical signals from the photodetector and converting them into digital form (9), a data processing unit (10), a memory (11) and the indicator values ​​determined (12). Единый электронный блок (6) заключен в единый внешний корпус (13) устройства (Фиг. 3). A single electronic control unit (6) is enclosed in a single outer casing (13) of the device (FIG. 3). При этом выход фотоприемника (3) соединен со входом блока усиления аналоговых электрических сигналов с фотоприемника и их преобразования в цифровую форму (9), выход блока усилителя аналоговых электрических сигналов с фотоприемника и их преобразования в цифровую форму (9) соединен со входом блока обработки данных (10), с которым также соединено запоминающее устройство (11), а выход блока обработки данных соединен со входом индикатора определяемых величин (12). Thus the output of the photodetector (3) is connected to the input of the gain analog electrical signals from the photodetector and converting them into digital form (9), the block output analog electrical signal amplifier with a photodetector and converting them into digital form (9) is connected to the input of the data processing unit (10) to which is also connected to a memory (11), and the output data processing unit connected to the input of the indicator values ​​determined (12).

Работа устройства осуществляется следующим образом. Operation is carried out as follows. При проведении диагностики чувствительную поверхность фотоприемника (3) располагают непосредственно на поверхности тестируемой биологической ткани (13) (Фиг. 2). When conducting diagnostic sensitive surface of the photodetector (3) are arranged directly on the surface of the biological tissue under test (13) (FIG. 2). Источник излучения (2) освещает тестируемую область биологической ткани (14) симметрично по всем направлениям через отверстие кольцевого фотоприемника (3), что позволяет добиться равномерной засветки тестируемого объема ткани и фотоприемника (3) обратно рассеянным оптическим излучением по всем направлениям по диаметру фотоприемника (3), а также локально уменьшить освещаемую область до размеров 5-10 мм. The radiation source (2) illuminates a test area of ​​the biological tissue (14) symmetrically in all directions through the opening of the annular photocell (3), to achieve uniform illumination of the test volume of tissue and a photodetector (3) back-scattered optical radiation in all directions along the diameter of the photodetector (3 ) as well as locally to reduce the illuminated area to a size of 5-10 mm.

При легком касании оптической головкой (1) прибора тестируемой биологической ткани (13) и регистрации начального давления датчиком давления (5) в диапазоне 1-2 Па происходит регистрация фотоприемником (3) величины обратно рассеянного оптического излучения при наличии крови в тестируемой области (13), по которому в блоке обработки данных (10) вычисляется коэффициент обратного рассеяния R1 и оптическая плотность D1: When a light touch, the optical head (1) of the device under test biological tissue (13) and recording the initial pressure by the pressure sensor (5) is in the range of 1-2 Pa is registered by a photodetector (3) of the quantity of backscattered optical radiation in the presence of blood in the test area (13) on which the data processing unit (10) is calculated backscattering coefficient R1 and the optical density D1:

Figure 00000002

Эта величина сохраняется в памяти запоминающего устройства (11). This value is stored in the memory storage device (11).

Далее при дальнейшем надавливании на тестируемую биологическую ткань при достижении давления 10 5 Па происходит вторая регистрация фотоприемником величины обратно рассеянного оптического излучения, по которому в блоке обработки данных (10) вычисляется коэффициент обратного рассеяния R2 и оптическая плотность D2 уже обескровленной ткани: Further, when further pressure is applied to the test biological tissue when it reaches a pressure of 10 5 Pa occurs photodetector second register value backscattered optical radiation for which the data processing unit (10) is calculated backscattering coefficient R2 and optical density D2 already bloodless tissue:

Figure 00000003

На заключительном этапе в блоке обработки данных с учетом сохраненного в памяти устройства D1 вычисляется индекс кровенаполнения ткани по аналогии с формулой (I) по разности D1 и D2, но без учета меланина: At the final stage in the data processing unit taking into account stored in the memory device D1 calculated index tissue hyperemia, by analogy with formula (I) according to the difference D1 and D2, but excluding melanin:

Figure 00000004

где K - калибровочный коэффициент (в формуле (1) K=100). where K - calibration factor (in the formula (1) K = 100).

Таким образом, предлагаемое устройство определяет искомый параметр равномерно в освещаемом объеме, исключая влияние на показания прибора других хромофоров, кроме крови. Thus, the device determines the desired parameter evenly illuminated volume, excluding the effect of the readings of other chromophores, but blood. Поскольку современная схемотехника позволяет выполнить все перечисленные оптико-электронные компоненты предлагаемого устройства весьма миниатюрными, на уровне микрочипов, само такое устройство может быть весьма компактным, монолитным и автономным, заключенным в единый внешний корпус, выполненным в габаритах шариковой ручки, как показано на Фиг. Since modern circuitry allows to perform all of the optoelectronic components of the device extremely miniaturized, at microarrays, such a device can be very compact itself monolithic and self-contained, enclosed in a single outer casing formed in dimensions of a ballpoint pen, as shown in FIG. 3, или, даже менее, что позволяет использовать его и для интраоперационной оценки уровня кровенаполнения поверхностных слоев тканей и органов во время проведения хирургических операций. 3, or even less, it can be used for intraoperative assessment of the level of blood filling of the surface layers of tissues and organs during surgical operations.

Таким образом, в данном предлагаемом устройстве достигаются все заявленные цели изобретения. Thus, in this proposed device are achieved all stated objects of the invention.

Claims (1)

  1. Устройство для спектрофотометрической оценки уровня кровенаполнения поверхностных слоев тканей и органов человека, содержащее источник питания, обеспечивающий энергией все элементы устройства, соединенную с ним оптическую головку, включающую в себя источник излучения, излучающий свет в диапазоне спектра 520-590 нм, и фотоприемник, регистрирующий обратно рассеянное тестируемой тканью излучение, при этом оптическая головка выполнена с открытой полостью, стенки которой покрыты светопоглощающим материалом, а источник излучения установлен An apparatus for spectrophotometric assessment of the level of blood filling of surface layers of human tissue and organs, comprising a power source, providing energy for all elements of the device, connected thereto an optical head including a light source emitting light in the spectral range 520-590 nm, and a photodetector which detects back test cloth scattered radiation, wherein the optical head is provided with an open cavity whose walls are covered with light-absorbing material and the radiation source is set в открытой полости; in an open cavity; блок управления работой излучателя, выполненный с возможностью соединения с источником излучения оптической головки; Emitter control unit operation, adapted to connect to a source of radiation of the optical head; блок обработки данных; a data processing unit; блок усилителя аналоговых электрических сигналов с фотоприемника и их преобразования в цифровую форму, вход которого выполнен с возможностью соединения с выходом фотоприемника, а выход которого выполнен с возможностью соединения с блоком обработки данных; amplifier unit analog electrical signals from the photodetector and converting them to digital form, the input of which is connectable with the output of the photodetector, and the output of which is connectable to a data processing unit; и индикатор определяемых величин, соединенный с выходом блока обработки данных, отличающееся тем, что устройство дополнительно включает в себя единый внешний корпус и датчик давления, открытая полость расположена в центре фотоприемника кольцеобразной формы, при этом оптическая головка размещена на поверхности датчика давления, выполненного с возможностью регистрации давления оптической головки на тестируемую ткань, а выход датчика давления выполнен с возможностью соединения с блоком обработки данных, к которому дополнительно присое and an indicator defined quantities coupled to the output data processing unit, characterized in that the device further includes a single outer casing and a pressure sensor, an open cavity located in the center of the photodetector annular shape, wherein the optical head is placed on the pressure sensor surface configured to recording optical head pressure on the test cloth, and the pressure sensor output is connectable to a data processing unit, to which further Preece динено запоминающее устройство для хранения промежуточных результатов измерений, а источник питания, блок управления работой источника излучения, блок усилителя аналоговых электрических сигналов с фотоприемника и их преобразования в цифровую форму, блок обработки данных, запоминающее устройство и индикатор определяемых величин представлены единым электронным блоком, заключенным в корпусе устройства. dineno memory to store intermediate measurement results, and the power supply operation of the radiation source control unit, a booster analog electrical signals from the photodetector and converting them to digital form, a data processing unit, a memory and an indicator defined by values ​​represented by a single electronic control unit enclosed in the device.
RU2016136950A 2016-09-15 2016-09-15 Device for spectrophotometric assessment of blood filling level of human tissues and organs surface layers in vivo RU2637102C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016136950A RU2637102C1 (en) 2016-09-15 2016-09-15 Device for spectrophotometric assessment of blood filling level of human tissues and organs surface layers in vivo

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016136950A RU2637102C1 (en) 2016-09-15 2016-09-15 Device for spectrophotometric assessment of blood filling level of human tissues and organs surface layers in vivo

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2637102C1 true RU2637102C1 (en) 2017-11-29

Family

ID=60581378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016136950A RU2637102C1 (en) 2016-09-15 2016-09-15 Device for spectrophotometric assessment of blood filling level of human tissues and organs surface layers in vivo

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2637102C1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4494550A (en) * 1981-01-12 1985-01-22 Vladimir Blazek Measuring apparatus for the non-invasive detection of venous and arterial blood flow and drainage disorders
SU1673043A1 *
WO1996041566A2 (en) * 1995-06-09 1996-12-27 Cybro Medical Ltd. Sensor, method and device for optical blood oximetry
JP2000342547A (en) * 1999-06-04 2000-12-12 Kawasaki Heavy Ind Ltd Ring sensor
JP2002119487A (en) * 2000-10-18 2002-04-23 Ami Techno Ltd Contact pressure blood flow sensor
RU2234853C1 (en) * 2002-12-26 2004-08-27 Рогаткин Дмитрий Алексеевич Diagnostic device for measuring physical and biological characteristics of skin and mucous membranes in vivo
US9198586B2 (en) * 2002-06-20 2015-12-01 University Of Florida Research Foundation, Inc. Methods of monitoring oxygenation by positive end expiratory pressure using photoplethysmography
EP3000388A1 (en) * 2014-09-29 2016-03-30 Nihon Kohden Corporation Sensor and biological signal measuring system

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1673043A1 *
US4494550A (en) * 1981-01-12 1985-01-22 Vladimir Blazek Measuring apparatus for the non-invasive detection of venous and arterial blood flow and drainage disorders
WO1996041566A2 (en) * 1995-06-09 1996-12-27 Cybro Medical Ltd. Sensor, method and device for optical blood oximetry
JP2000342547A (en) * 1999-06-04 2000-12-12 Kawasaki Heavy Ind Ltd Ring sensor
JP2002119487A (en) * 2000-10-18 2002-04-23 Ami Techno Ltd Contact pressure blood flow sensor
US9198586B2 (en) * 2002-06-20 2015-12-01 University Of Florida Research Foundation, Inc. Methods of monitoring oxygenation by positive end expiratory pressure using photoplethysmography
RU2234853C1 (en) * 2002-12-26 2004-08-27 Рогаткин Дмитрий Алексеевич Diagnostic device for measuring physical and biological characteristics of skin and mucous membranes in vivo
EP3000388A1 (en) * 2014-09-29 2016-03-30 Nihon Kohden Corporation Sensor and biological signal measuring system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5048524A (en) Blood parameter measurement
US6516209B2 (en) Self-calibrating optical imaging system
US8204566B2 (en) Method and apparatus for monitoring blood constituent levels in biological tissue
US5139025A (en) Method and apparatus for in vivo optical spectroscopic examination
US5419321A (en) Non-invasive medical sensor
EP0650694B1 (en) Apparatus for diseased tissue type recognition
US7251518B2 (en) Blood optode
US5137023A (en) Method and apparatus for monitoring blood analytes noninvasively by pulsatile photoplethysmography
US7532919B2 (en) Measuring tissue oxygenation
US6708048B1 (en) Phase modulation spectrophotometric apparatus
US6124597A (en) Method and devices for laser induced fluorescence attenuation spectroscopy
US7301629B2 (en) Apparatus and method for determining tissue characteristics
US7072701B2 (en) Method for spectrophotometric blood oxygenation monitoring
US4850365A (en) Near infrared apparatus and method for determining percent fat in a body
US20060089556A1 (en) Multi-modal optical tissue diagnostic system
US20050043597A1 (en) Optical vivo probe of analyte concentration within the sterile matrix under the human nail
US5666956A (en) Instrument and method for non-invasive monitoring of human tissue analyte by measuring the body's infrared radiation
US5553614A (en) Examination of biological tissue using frequency domain spectroscopy
US6456862B2 (en) Method for non-invasive spectrophotometric blood oxygenation monitoring
US6842635B1 (en) Optical device
US6882873B2 (en) Method and system for determining bilirubin concentration
US5772587A (en) Photosensor with multiple light sources
US6766188B2 (en) Tissue oxygen measurement system
US7356365B2 (en) Method and apparatus for tissue oximetry
US20070118027A1 (en) Method for evaluating extracellular water concentration in tissue