Способ визуализации подкожных вен в инфракрасном диапазоне спектра излучения
Владельцы патента RU 2661699:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВО ТГТУ (RU)
Изобретение относится к медицине, а именно к области лучевой диагностики, анестезиологии и реанимации, и может быть использовано для визуализации подкожных вен конечностей в процессе лечения тромбофлебитов. Способ содержит этапы, содержащие: укладку пациента, механическое воздействие в виде циркулярного сдавливания до прекращения оттока крови от исследуемого участка, последующее прекращение механического сдавливания и регистрацию тепловизором инфракрасного излучения от исследуемой поверхности, формирование первой разности тепловизионных изображений, полученных в моменты времени максимального термоконтрастирования вен и окончания механического воздействия, и последующую нормировку изображения. Регистрация тепловизором инфракрасного излучения от исследуемой поверхности производится с момента начала механического воздействия. Во время регистрации непрерывно формируется межкадровая разность тепловизионных изображений до момента максимального термоконтрастирования вен. Дополнительно до нормировки формируют вторую разность тепловизионных изображений, полученных в моменты начала и окончания механического воздействия. Формируют выходное изображение путем вычитания второй разности изображений из первой, обнуления точек изображения, для которых на этапе механического воздействия хотя бы одно значение межкадровой разности тепловизионных изображений будет положительным или для которых на этапе после механического воздействия хотя бы одно значение межкадровой разности тепловизионных изображений будет отрицательным, а также последующей нормировки. Изобретение позволяет устранить дискомфортные условия для пациента.
Предлагаемое изобретение относится к медицине, а именно к области лучевой диагностики, анестезиологии и реанимации, и может быть использовано для визуализации функционирующих подкожных вен конечностей в процессе лечения тромбофлебитов или при выборе участка вены, наиболее пригодного для катетеризации.
Известен способ инфракрасной визуализации подкожных вен конечности (патент РФ №2389429, МПК А61B 5/01, опубликован 20.05.2010. Бюл. №14), включающий укладку пациента, подготовку исследуемой поверхности, использование аппарата лучевой диагностики с функцией цветной регистрации наполнения вен кровью, регистрацию усиления кровотока в них при механическом воздействии на мягкие ткани конечности выше исследуемой области, при этом предварительно оказывают механическое воздействие в виде циркулярного сдавливания до прекращения оттока крови от исследуемого участка, затем опускают дистальную часть конечности в воду, подогретую до +42°C, до развития стойкой локальной тепловой гиперемии, оголяют исследуемую поверхность, прикладывают к ней пузырь со льдом до развития стойкой холодовой гиперемии, вынимают конечность из воды, убирают пузырь со льдом, укладывают и фиксируют конечность в положении, обеспечивающем визуальное наблюдение за всей исследуемой поверхностью, в качестве аппарата используют тепловизор, регистрацию усиления кровотока осуществляют в инфракрасном диапазоне спектра излучения при прекращении механического сдавливания и при достижении максимального термоконтрастирования вен.
Недостаток: необходимость применения дискомфортных воздействий при обнаружении вен на большой глубине.
Известен способ инфракрасной визуализации подкожных вен конечности, принятый за прототип (заявка №2013131681/14, 09.07.2013, МПК A61B 5/01, опубликована 20.01.2015 Бюл. №2), включающий укладку пациента, подготовку исследуемой поверхности, предварительное механическое воздействие в виде циркулярного сдавливания до прекращения оттока крови от исследуемого участка, последующее прекращении механического сдавливания и регистрацию тепловизором усиления кровотока в инфракрасном диапазоне спектра излучения при достижении максимального термоконтрастирования вен, отличающийся тем, что предварительное механическое воздействие в виде сдавливания осуществляют до прекращения кровотока в исследуемом участке, дополнительно регистрируют тепловизором инфракрасное излучение от исследуемой поверхности при окончания механического воздействия, формируют разность тепловизионных изображений, полученных в моменты времени максимального термоконтрастирования вен и окончания механического воздействия, с последующей нормировкой разностного изображения.
Недостаток: необходимость применения дискомфортных воздействий при обнаружении вен на большой глубине.
Техническая сущность предлагаемого способа заключается в повышении контраста вен за счет учета контраста не только после этапа сжатия, но и на этапе сжатия, а также подавления ложных температурных перепадов, вызванных непроизвольными микродвижениями исследуемой поверхности, за счет учета обязательности спада температуры на этапе сжатия и возрастания - после сжатия.
Медико-технический результат - устранение дискомфортных условия для пациента при осуществлении способа.
Медико-технический результат достигается тем, что в способ инфракрасной визуализации подкожных вен конечности, включающем укладку пациента, подготовку исследуемой поверхности, механическое воздействие в виде циркулярного сдавливания до прекращения оттока крови от исследуемого участка, последующее прекращении механического сдавливания и регистрацию тепловизором инфракрасного излучения от исследуемой поверхности, формирование первой разности тепловизионных изображений, полученных в моменты времени максимального термоконтрастирования вен и окончания механического воздействия, и последующую нормировку изображения, вводятся регистрация тепловизором инфракрасного излучения от исследуемой поверхности уже с момента начала сдавливания манжеты и непрерывное формирование межкадровой разности тепловизионных изображений, а также дополнительно до нормировки формируется вторая разность тепловизионных изображений, полученных в моменты начала и окончания сдавливания, которая вычитается из первой разности изображений, после чего производится обнуление точек изображения, для которых на этапе механического сжатия хотя бы одно значение межкадровой разности тепловизионных изображений будет положительной или для которых на этапе после механического сжатия хотя бы одно значение межкадровой разности тепловизионных изображений будет отрицательной.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.
Пациент располагается в комнате с регулируемой температурой 21-22°C. Проходит период адаптации в течение 10 мин. Оголяется левая рука пациента, накладывается на левое плечо манжета от аппарата ручного измерения артериального давления, измеряется давление и производится накачка манжеты до давления на 50 мм рт.ст. выше измеренного артериального давления. Этим обеспечивается прекращение кровотока в руке. Включается съемка руки тепловизором. Производится регистрация тепловизором инфракрасного излучения от исследуемой поверхности и непрерывно формируется межкадровая разность тепловизионных изображений. Через 120 сек спускается воздух из манжеты. Регистрация и формирование межкадровой разности производятся до момента максимального термоконтрастирования вен.
После этого производится поточечная обработка изображений, заключающаяся в следующем.
Формирование первой разности тепловизионных изображений, полученных в моменты времени максимального термоконтрастирования вен и окончания механического воздействия. Формирование второй разности тепловизионных изображений, полученных в моменты начала и окончания сдавливания. Вычитание первой разности из второй. После чего производится обнуление точек изображения, для которых на этапе механического сжатия хотя бы одно значение межкадровой разности тепловизионных изображений будет положительным или для которых на этапе после механического сжатия хотя бы одно значение межкадровой разности тепловизионных изображений будет отрицательным. Нормировка результирующего изображения.
При обнаружении глубоко расположенных вен следует учитывать следующие обстоятельства. Чем глубже расположена вена, тем меньше вклад температуры крови вены в поверхностную температуру. Это вклад становится меньше поверхностных колебаний температуры вне вены. Непроизвольные микроколебания исследуемой поверхности приводят к изменению во времени температуры точек поверхности и созданию ложных температурных контрастов, характерных для нахождения вены.
В предлагаемом изобретении учитывается обязательный спад температуры на этапе сжатия и возрастание - после сжатия. Это позволяет в отличие от прототипа обнулить точки с ложным температурным контрастом и, соответственно, обнаружить вены на большей глубине без применения дискомфортных воздействий.
Способ инфракрасной визуализации подкожных вен конечности, включающий укладку пациента, механическое воздействие в виде циркулярного сдавливания до прекращения оттока крови от исследуемого участка, последующее прекращении механического сдавливания и регистрацию тепловизором инфракрасного излучения от исследуемой поверхности, формирование первой разности тепловизионных изображений, полученных в моменты времени максимального термоконтрастирования вен и окончания механического воздействия, и последующую нормировку изображения, отличающийся тем, что регистрация тепловизором инфракрасного излучения от исследуемой поверхности производится с момента начала механического воздействия, во время регистрации непрерывно формируется межкадровая разность тепловизионных изображений до момента максимального термоконтрастирования вен, а также дополнительно до нормировки формируют вторую разность тепловизионных изображений, полученных в моменты начала и окончания механического воздействия, формируют выходное изображение путем вычитания второй разности изображений из первой, обнуления точек изображения, для которых на этапе механического воздействия хотя бы одно значение межкадровой разности тепловизионных изображений будет положительным или для которых на этапе после механического воздействия хотя бы одно значение межкадровой разности тепловизионных изображений будет отрицательным, а также последующей нормировки.
