RU3884U1 - Диагностический щуп - Google Patents

Abstract

1. Диагностический щуп, содержащий источник коротковолнового излучения, оптически сопряженный с первым торцом первой части жгута волоконных световодов, и приемник более длинноволнового излучения, оптически сопряженный с первым торцом второй части этого жгута, отличающийся тем, что вторые торцы световодов обеих частей жгута образуют общую приемопередающую поверхность.2. Щуп по п.1, отличающийся тем, что вторые торцы световодов обеих частей жгута размещены вперемешку.3. Щуп по п.1, отличающийся тем, что вторые торцы световодов каждой части жгута размещены в коаксиальных группах.4. Щуп по п.1, отличающийся тем, что вторые торцы световодов каждой части жгута размещены в параллельно-слоевых группах.5. Щуп по пп.1 - 4, отличающийся тем, что между приемником излучения и первым торцом второй части жгута установлен полихроматор, а приемник излучения выполнен многоэлементным.

Description

, :г: --ЧР Р IF F Л

.I.t-t . . .I- j, JL/ ),,

/f Vy . .:.....:::

-мздс AGi в

ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ ЩУП

. ИГ-J . -.Vfo обре тени e относится к оптическому приборостроению, в частности к медицинской технике, и А4оншт быть испояьзсвано при разработке медицинских прибор ев для оценА жизнеспособности тканей живого организма.

Известен способ определения жизнеспособности тканей путем внутривенного введения бальному специального раствора (наприме, флюоресцеина натрия), облучения исследуемого участка и оданки интенсивности флуоресценции с этого участка (Б.А.Полянский, Ю.И.Борсщин,В.В,Хрячкш Люшнесцентное исследование органов и систем, Наука, Сибирское отделение. Новосибирск, 1983 год). Оценка жизнеспособноетеи тканей этим способом осуществляется путем визуального осмотра тела в свете флуоресценции.

Известны пути исследования собственной люминесценции тканей во вреш эндоскопического осмотра или во время операции (В.А.Лисовскз кий, В.В.Щедрунов, И.Я.Барский и др.Люминесцентный анализ в гастроэнтелологии Л., 1984 год).

Известен целый ряд медицинских эндоскопов, содержащ волоконно-оптический жгут из осветительного и наблюдательного каналов, в ну ходные торщ которых размещены в разных плоскостях, источник излучения, объектив и окуляр (см,например, авт.ев,СССР 1616597, МПК A6I В 1/00, публ. 1990Г АЙ8).

Известен эндоскоп с коаксиальным расположением световодов в сечении проксимального конца жгута от каждого из каналов (см.налрил ер, авт.св.СССР jf 1551342, 1ЖЖ A6I В 1/00, публ. 1990г Aill; международная заявка РСТ 87/02473, публ. 1987 Ш).

- в сдав (ЯПОНИЯ, заявка 5-40844, МПК 602 В 5/16, публЛ980,Лб-1022). А также известно размещение выходных торцов светавсдов пзгчка в параллельно-слоевых группах (РСТ ШЗ/01720, МПК 602 В 5/16,публ. 1980г).

Известно устройство для передачи излучения из выходного торца одного воя оконного жгута во входной торец другого жгута при помощи дополнительного устройства, напришр при помощи отражающей призмы (ФРГ, заявка j 0 34II595, МПК GO2 В 6/34, публ.1985г J 47).

Широко известны многоэлементные приемники излучения (см,например, авт.св.СССЗР | 1538667, JfflK GOII 5/28, публЛ988г).

Наиболее близким к заявляемол у техническому решению известен интраоперационный щуп, содержащий источник коротковолнового излучения, оптически сопряженный с входным торцом осветительного волоконно-оптического жгута, и приемник люшнесцзнтного излучения от освещенного yiaacTKa ткани живого организма, оптически сшряженного с выходным торцом второго вояшонного жгута. Ход лучей от выходного торца осветительного жгута к исследуемому участку тела и возвращение от этого участка люминесцентного излучения во входной торец приелшого жгута осуществляется при помощи различных насадок с зеркалами, объективом и ДРУГИМИ оптическиш элементами (журнал Шдицинская , М., Ivfeдицинa, 1988г, с.45,рис.2. ЯРОТОШД). В этой же статье (с.47,рис.5) описан усовершенствованный вариант этого щупа, в котором применен конденсор дая концентраций излучения источника с возбзщдающим светофильтром, а также запирающий светофильтр в приемном канале .

Недостатком этого прибора является усложнение его оптической схемы (наличие двук жгутов световодов и оптических элементов для передачи лучистой энергии с одного }кгута в другой), а также невозможность регистраЕраи спектров флуоресценции, являющихся важным параме тром диагностики некоторых заболеваний.

///

г - i U/Ot H-

Целью вообротегш-я являео ся упрощение конструкции в расширение функциональных возможностей диагностического щупа.

Указанная цель достигается тем, что в извеотном устройстве, содержащем источник коротковолнсвого излучения, оптически сопряженный с первым торцом первой части жгута воя оконных световсщов, и приемник более длинноволнового излучения, оптически сопряженный с первым торцо второй части этого жгута, вторые торцы световодов обеих частей жгута образзшт общуто приемо-передающую поверхность, причем эти торцы могут быть размещены вперемежу, в коаксиальных или в параллельно-слоевых группах. Кроме того, между приемником излучения и первы1Л торцом второй части жгута световодов может быть установлен полихроматор, а приемник излучения вьшолнен кшогоэлементньш.

Такое техническое решение является новым, не известным в практике изготовления щупов да диагностики жизнеспособности тканей живого организма по интенсивности флуоресценции, а совок шность отличительных признаков не следует из уровня техники. Существенность отличительных признаков заключается в том, что, несмотря на известность отдельных устройства, рассмотренных в начале описания, при вх введении в указанной связи диагностический щуп проявляет новые свойства, что приводит к возможности создания надежного медицинского прибора с fflHpciMiviB диагностическиг/ш возможен остями. Изобретение является промышленно при.менижвл из-за простоты конструкции и известности технотогических процессов изготовления отдельных узлов прибора, с Это решение предполагает использование ко лплектующих изделий и современных материалов, серийно освоенных отечественной промышленностью, что значительно снизит эконошческие затраты.

На фигЛ изображена принципиальная схема диагностического щупа; на фиг. 2-4 - прие МО-пере дающая поверхность щупа: фиг.2 - с размещением торцов световодов вперемежз от разных частей жгута; фиг.З - с размещением торцов световодов в коаксиальных группах; фиг.4 - с

- J, -

мещением торцш светшодов в параллельно-слоевых группах; на юйг.5 - йсточнж короткшодншого излученЕя; на фйг.6 и 7 - приеглные узлы щупа: фйг.6 - с запирающим светсх ильтром; фйг.7 - с полихроматором и жогоэлементным приемником; на фиг.8 кривые изменения интенсивности флуоресценции различных участков ткани; на Фиг,9 - динамика выведения фяюоресцеина натрия из ткани: а - здоршый участсЕ, б участок перитонита, в - здоровая ткань, г - омертвевший участок, д - участок с признаками повреждения (ухудшения крсвотока).

Диагностический щуп содержит источник I излучения, оптически сопряженный с первым торцом 2 первой осветительной части 3 жгута 4 волоконных световодов 5 и приегшик 6 излучения, оптически сопрязкенНИИ с первы)л торцом 7 второй приег шой части 8 этого жгута. Вторые торцы обеих частей 3 и 8 жгута 4 образуют общую приемо-передающую поверхность 9, в которой торцы 10 и II могут быть размещены вперемешку от свет ОБ од ев кшвдой части 3 и 8 жгута (шиг.2), в коаксиальных (фиг.З) или параллельно-слоевых (фиг.4) грз ппах. Источник I излучения макет быть постоянного или илшульсного излучения, монохроматическим или Д1иро1-сопояосны.м и, при необходимости, может содержать конденсор 12, отра}катель 13, теплозащитный и возбуждающий светофильтры 14, Приемник 6 излучения мажет быть одноэлементным (например, тйпа ФЭУ, фиг.6) или 1шогоэлементньш (например, ПЗС-линейка, фиг.7) и при необходимости может быть защищен запирающим светофильтром 15 от излучения в осветительной части 3 жгута, проникающего в световоды приемной части 8 4. Для регистрации спектров флуоресценции перед приегшиком 6 устанавливается пояихроматор 16. А млогоэлементный приемник 6 (фиг,7) позволяет определить зоны поражения тканей на исследуемых участках.

Диагностический щуп работает следующим скЗразом. Излучение от источника I, сконцентрированное на входном торце 2 одной из частей 3 4 по световодам 5 передается на поверхноА

сть исследуемого участка 17 ткани живого организма. Под воздействием этого излучения на участке -шани возникает люминесцентное свечение из-за предварительного введения в кровь организма специального раствора (например, фяюоресцеина натрия). Излучение флуоресценции по световодам другой части 8 волоконного жгута 4 передается к приемнику 6, регистрирзгющему интенсивность этого излучения в зависимости от времени с момента введения в организм (рюоресцеина натрия (фиг. По характеру этой зависимости определяют жизнеспособность исследуемого участка ткани: кривая а характерна для здорсвой ткани с нормальнш обменом крови, восхсдяпцай участок этой кривой указывает на быстрое проникновение в кровь введенного раствора, а нисходящий учас-д ток - на выведение раствора за счет нормального кровотока. При наруше шении кровообмена идет медленное нарастание интенсивности срлуоресценции (кривая б). Если полученные кртые построить в логарифмических координатах по интенсивности, то по наклону пря1У1ых к оси времени можно судить о степени жизнеспособности диагностируемых участков ткани живого организма (фиг.9). В случае установки в приемном узле полихрома тора и многоэлементного приемника можно изшрять интенсивность с каждого микроучаст1ш исседуемого участка ткани и определять зоны поражения.

Расположение торцов световодов в прием о-пе ре дающей поверхности:

-вперемежу - позволяет повысить точность изюрения интенсивности за счет сближения осветительных я приемных оветоводоз;

-в коаксйальньЕс зонш - позволяет упростить сборку волоконного жгута;

-в параллельно-слозвБх грзшпах - позволяет одновременно получать данные от различных шкроучастков.

Пример конкретного исполнения диагностического щупа. Изготовлен опытный образец диагностического щупа с источником излучения содержащим лампу накаливания КГИ9-70 с эллипсоидным отра -А

- ё жателем, теплозацщтншл интерференционным светофильтром, хорошо пропуокающим коротковсшишое излучение в диапазоне 400-440 нм и отражающим лзпзй с длиной ваяны бояее 650 нм. Для наделения возбуждающих лучей (400-440 нм) применялись сменные светофильтры ФС1, CG5, CCI5. Для регистрации ||яуоресценции в диапазоне 500-600 нм использовался ФПУ с фотодиодом, перед которым был запирающий светофильтр S I3GI9 и ЖС18. Наибольший диаметр лоута световсдав (без оболочки) составил 8 т&, диаметры частей лсгутавл со стороны излучателя и приемника бБШИ около 5,6 А/м,

Указанный диагностический щуп был опробован в ведущих медицинских учреждениях Российской Федерации и получил одобряющую оценку (см.заключения I медицинского института им,акаде1 дика И.П.Павлова - г.Салкт-Петербург и Российского Государственного медицинского университета г.Москва).

Авторы

3(WOUjt( Г.В.Папаян

/%J -/

W-3 . , -с

.i

UИ.Я.Барский

Claims (5)

1. Диагностический щуп, содержащий источник коротковолнового излучения, оптически сопряженный с первым торцом первой части жгута волоконных световодов, и приемник более длинноволнового излучения, оптически сопряженный с первым торцом второй части этого жгута, отличающийся тем, что вторые торцы световодов обеих частей жгута образуют общую приемопередающую поверхность.

2. Щуп по п.1, отличающийся тем, что вторые торцы световодов обеих частей жгута размещены вперемешку.

3. Щуп по п.1, отличающийся тем, что вторые торцы световодов каждой части жгута размещены в коаксиальных группах.

4. Щуп по п.1, отличающийся тем, что вторые торцы световодов каждой части жгута размещены в параллельно-слоевых группах.

5. Щуп по пп.1 - 4, отличающийся тем, что между приемником излучения и первым торцом второй части жгута установлен полихроматор, а приемник излучения выполнен многоэлементным.