Оптический интроскоп

 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к оптической аппаратуре для проведения флуоресцентной диагностики и фототерапии патологических новообразований. Интроскоп содержит корпус с расположенным в нем источником света, выполненным в виде матрицы с размещенными на ней излучателями, и устройство для контроля распределения интенсивности излучения, включающее телевизионную камеру со спектрально-селективной оптической системой и устройство отображения информации. Матрица светодиодов и/или лазеров закреплена на кольцевой поверхности корпуса в основании закрепленного на нем формирователя кольцевого светового потока, выполненного в виде двух усеченных соосных конусов, вставленных с зазором друг в друга, поверхности конусов, образующие зазор, выполнены зеркальными, а на торцевых поверхностях конусов закреплены манжеты из светонепроницаемого эластичного материала, при этом устройство для контроля распределения интенсивности излучения размещено по осевой линии формирователя светового потока. Изобретение позволяет снизить рассеяние в поверхностных областях ткани и повысить лазерную безопасность при проведении терапии и диагностики. 1 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а более конкретно, к оптической аппаратуре для проведения флуоресцентной диагностики (ФД) и фототерапии (ФТ) патологических новообразований.

Известно устройство для фотодинамической терапии и флуоресцентной диагностики злокачественных новообразований, включающее в себя источник света (лазер) для облучения патологического участка ткани и устройство для контроля распределения интенсивности флуоресценции по облученной поверхности ткани (телевизионную камеру со спектрально-селективной оптической системой и устройством отображения видеоинформации) [1].

[Loschenov V.B., R.Steiner. Working out of early diagnostic and control for the cancer treatment method with the use of photosensitiser of modelling action. Proceeding of SPIE, Vol. 2325, p. 144, 1994].

Использование в известном устройстве одного лазера приводит к теневым эффектам при терапии и диагностике участков ткани с развитой поверхностью, возникновению бликов отраженного от поверхности излучения и спекл-картины из-за высокой когерентности излучения лазера.

Известно устройство для ФТ злокачественных новообразований, включающее в качестве источника света матрицу светодиодов на плоской подложке [2].

[ Патент США 5698866, US, Cl. 257/99, приоритет 28 мая 1996г. Uniform illuminator for phototherapy].

В известном устройстве отсутствует телекамера, и оно не предназначено для флуоресцентной диагностики, а множество светодиодов дают при наблюдении множество бликов на выпуклых участках ткани.

Наиболее близким по технической реализации к предлагаемому изобретению является устройство, включающее в себя источник света (матрицу светодиодов на плоской подложке) и устройство для контроля распределения интенсивности флуоресценции по облученной поверхности ткани ( телевизионную камеру со спектрально-селективной оптической системой и устройством отображения видеоинформации) [3].

[Infrared camera. International Automation & Sequrity, vol. 2, 11, 1998] .

С помощью известного устройства не удается решить задачу наблюдения внутренней структуры биологической ткани при ФД - этому мешает свет, рассеянный от поверхности ткани, и не удается доставить излучение преимущественно к внутренним областям ткани при ФТ - при данном способе освещения наибольшая плотность оптического излучения рассеивается в поверхностных областях ткани.

Технической задачей изобретения является снижение рассеяния в поверхностных областях ткани и повышение лазерной безопасности при проведении терапии и диагностики.

Поставленная задача решается оптическим интроскопом, содержащим корпус с расположенным в нем источником света, выполненным в виде матрицы с размещенными на ней излучателями и устройства для контроля распределения интенсивности излучения, включающем телевизионную камеру со спектрально-селективной оптической системой и устройство отображения информации, причем матрица светодиодов и/или лазеров закреплена на кольцевой поверхности корпуса в основании закрепленного на нем формирователя кольцевого светового потока, выполненного в виде двух усеченных соосных конусов, вставленных с зазором друг в друга, поверхности конусов, образующие зазор, выполнены зеркальными, а на торцевых поверхностях конусов закреплены манжеты из светонепроницаемого эластичного материала, при этом устройство для контроля распределения интенсивности излучения размещено по осевой линии формирователя светового потока.

Максимальный эффект достигается при отсутствии зазора между устройством и исследуемым объектом.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором схематично показан предлагаемый оптический интроскоп.

Оптический интроскоп содержит расположенные в корпусе 1 матрицу светодиодов 2 или (и) лазеров 3 и высокочувствительную телекамеру 4 с оптической системой 5, оснащенной спектрально-селективными фильтрами 6 и устройством отображения видеоинформации 7, причем матрица светодиодов 2 или(и) лазеров 3 закреплена в корпусе на кольцевой поверхности, снабжена узкополосными оптическими фильтрами 8, формирователем кольцевого светового потока, закрепляемым на корпусе, выполненным в виде двух усеченных соосных конусов 9 и 10, вставленных с зазором друг в друга, с зеркальными поверхностями - внешней 11 для внутреннего конуса и внутренней 12 для внешнего конуса, без зазора прилегающими к наблюдаемой ткани 14 за счет двух манжет 13, выполненных из эластичного светонепроницаемого материала, закрепленных на торцевых поверхностях конусов 9 и 10.

Оптический интроскоп работает следующим образом.

Излучение источников света - матрицы светодиодов 2 или (и) лазеров 3 (предназначены в основном для ФД), а также лазерное излучение (предназначено в основном для ФТ) проходит через узкополосные оптические фильтры 8 для дополнительной монохроматизации излучения и поступает в формирователь кольцевого светового потока, в зазор между двумя усеченными соосными конусами 9 и 10 с зеркальными рабочими поверхностями 11 и 12. Световые лучи источников света формируются преимущественно параллельно образующим конусов 9 и 10, проходя по зазору, концентрируются на кольцевой поверхности ткани 14 и за счет рассеяния в ней проникают в глубину ткани, где находится патологическая область ткани 15.

За счет плотного прилегания формирователя кольцевого светового потока к ткани и устранения зазора между тканью и формирователем кольцевого светового потока с помощью манжет 13, выполненных из эластичного светонепроницаемого материала и закрепленных на внешнем и внутреннем конусах формирователя светового потока, с одной стороны, устраняется засветка падающим излучением наблюдаемой поверхности ткани 14, что позволяет решить задачу снижения рассеяния в поверхностных областях ткани 14 и повышения лазерной безопасности при проведении терапии и диагностики внутренней структуры биологической ткани 15.

Наблюдение осуществляется на участке ткани, закрытой от попадания прямого падающего излучения, внутри конуса 10 с помощью высокочувствительной телекамеры 4 с оптической системой 5, оснащенной спектрально-селективными полосовыми или узкополосными фильтрами 6, пропускающими только флуоресцентное излучение от ткани и задерживающими излучение, вызывающее флуоресценцию. Полученное телекамерой 4 изображение патологических участков ткани 15 воспроизводится устройством отображения видеоинформации 7, представляющим из себя монитор телевизора или (если используется дополнительная обработка изображения) монитор компьютера.

В предлагаемом оптическом интроскопе для проведения флуоресцентной диагностики и фототерапии в качестве высокочувствительной телекамеры может быть использована камера Wat - 902А, в качестве светодиодов -HLMD DG08, в качестве лазеров - LE632-1500, LE665-450.

Формула изобретения

Оптический интроскоп, содержащий корпус с расположенным в нем источником света, выполненным в виде матрицы с размещенными на ней излучателями, и устройство для контроля распределения интенсивности излучения, включающее телевизионную камеру со спектрально-селективной оптической системой и устройство отображения информации, отличающийся тем, что матрица светодиодов и/или лазеров закреплена на кольцевой поверхности корпуса в основании закрепленного на нем формирователя кольцевого светового потока, выполненного в виде двух усеченных соосных конусов, вставленных с зазором друг в друга, причем поверхности конусов, образующие зазор, выполнены зеркальными, а на торцевых поверхностях конусов закреплены манжеты из светонепроницаемого эластичного материала, при этом устройство для контроля распределения интенсивности излучения размещено по осевой линии формирователя светового потока.

РИСУНКИ

Рисунок 1